简报:运动基因:非凡竞技能力背后的科学来源: Excerpts from "运动基因:非凡竞技能力背后的科学(大卫·爱普斯坦)_tg@sharebooks4you.pdf" by [美] 大卫·爱普斯坦, translated by 陈钢 et al.主要主题:基因在运动能力中的作用: 探讨了基因在决定个体运动天赋和表现方面的重要性,以及它与后天训练之间的复杂关系。后天训练与“10000小时定律”的局限性: 挑战了“10000小时定律”在运动领域的普适性,强调了先天潜力在达到顶尖水平中的作用。基因多样性与运动表现的差异: 分析了不同人群和个体在特定运动项目上表现出差异的原因,部分归因于遗传差异。运动的演变与现代人类的运动量: 阐述了人类运动量从狩猎采集时代到信息时代的演变,以及现代久坐生活方式带来的健康问题。基因检测的实用性与局限性: 讨论了基因检测在了解个体遗传信息和指导运动选择方面的潜力,但也指出了其在预测运动潜力方面的不足。伤害与疼痛耐受: 探讨了运动员面对伤病和疼痛的能力,认为这既有生理基础也有心理因素。早期专业化训练的风险: 提出了过早专注于单一运动项目可能对运动员发展产生的负面影响。基因与环境的相互作用: 强调了基因和环境(训练、文化、社会经济等)共同塑造了运动员的表现。重要观点/事实与引用:基因与运动天赋的直接联系: 作者指出基因与运动表现有直接联系,最直观的例子是奥运会项目区分男女,以及特定人群在某些项目上的优势。“最直观的就是,如果运动与基因完全无关的话,那么奥运会的运动项目就不需要区分男女了。”“深肤色人种几乎一直统治着短跑和长跑领域,而类似乒乓球、羽毛球之类的项目则一直是亚洲运动员的长项。”基因并非唯一因素: 尽管基因重要,但营养、生活环境、文化观念等多种因素也影响运动能力。顶尖运动员的出现也与国家的财力和科学训练方法有关。“基因也不是决定运动能力的唯一因素,营养条件、生活环境、文化观念等诸多因素也影响着运动能力。”“10000小时定律”的挑战: 书中通过国际象棋选手的例子,表明达到同一专业水平所需的练习时间存在巨大差异,挑战了“10000小时定律”的普适性。“在研究中,一位棋手仅花了 3000 小时就达到了大师水平,而另一位棋手却需要 23 000 小时。”作者引用国际象棋研究的结论:“这是结果中最惊人的部分。基本上,有些人需要多练习 8 倍时间,才能达到与别人相同的水平。而有些人即使练习了那么长时间,还是无法达到同样的水平。”先天潜力与训练的相互作用: 成为顶尖高手的前提是身体有足够的潜力,再通过训练进行挖掘。“在运动中,成为顶尖高手的前提是身体有足够的潜能,再通过训练进行挖掘。”理解基因的首要目的是避免疾病: 认识自身基因首先是为了避免与运动相关的疾病,例如具有心血管疾病遗传风险的人应避免高强度项目。基因检测的局限性: 运动能力是复杂的性状,受众多基因相互作用和环境因素影响,单纯通过检测少量基因预测运动潜力价值有限。“即使是身高这种很容易测量的特征,科学家也没有找到与之相关的基因。这并不是说这些基因不存在,而是因为遗传机制太复杂了。”“遗憾的是,对于那些 8 岁到 10 岁的孩子来说,针对运动能力的基因检测几乎是毫无价值的。”性别与运动表现的差异: 男性与女性在运动表现上的差异,尤其是在投掷等项目上,具有显著的统计学差异,部分归因于生物学(如睾酮水平)和遗传差异。“斯塔克斯说,毕竟,假如积累的练习时间能决定一切的话,那么,我们为什么还要在运动竞技中分男女组呢 ?”“男人的脂肪更少,骨密度更高,拥有更多运送氧气的血红细胞,其更重的骨骼能支撑更多肌肉,他们还拥有较窄的臀部,让运动变得更有效率,减少了受伤概率。”“一般来讲,普通女性血液中的睾酮不超过 75 纳克每分升。男性的睾酮水平一般在 240~1200 纳克每分升的范围内。因此,男性的最低睾酮水平比女性的最高水平还要高 200%以上。”ACTN3基因与速度: ACTN3基因与速度表现有关,缺乏该基因的个体不太可能成为顶尖短跑运动员,但该基因只是影响运动能力的众多因素之一。“诺斯总结道,ACTN3 是一个影响速度的基因,但确切原因尚不清楚。”“诺斯说,如果你的 ACTN3 基因是两个 X 基因型的拷贝,‘你不太可能出现在奥运会百米赛场上’。但是,即便没有基因测试,你也知道这个事实。”镰状细胞特性与运动表现: 镰状细胞携带者在长距离耐力项目中表现不佳,但在跳跃和投掷项目中可能具有优势,具体原因尚不清楚。“研究已经清晰表明,在长距离耐力赛跑项目中,具有镰状细胞特性的运动员比没有镰状细胞的运动员的人数少得多。相比较之下,镰状细胞携带者运动员在跳跃和投掷项目中的占比较大……”卡伦津人的跑步优势: 卡伦津人在长跑领域的统治地位,部分归因于其腿部轻盈的体型特征,但这并非唯一因素,社会经济和文化因素也发挥了重要作用。“卡伦津男孩的腿长占总身长的比例更大,他们平均比丹麦男孩矮 5 厘米,但腿却长出将近 2 厘米。”“最关键的差距不在腿长,而在腿围。卡伦津男孩的小腿平均比丹麦男孩轻 15%~17%。”“必须让成千上万的孩子跑起来,精英才会浮出水面。经过 10 年的研究,我不得不说,这是一种社会经济现象。”运动适应性的遗传差异: 个体对训练的反应存在遗传差异,某些基因表达水平的不同会影响训练效果。疼痛耐受的复杂性: 疼痛耐受能力受先天基因蓝图和后天学习习得的影响,是先天与后天相互作用的结果。“像痛觉这类感觉居然也需要通过学习来获得,这一事实相当惊人。”“运动员对待疼痛的能力是先天与后天因素复杂、彻底地结合成一体后的结果。”运动能力的多基因影响: 运动能力受一系列基因的混合影响,类似赛马繁育中追求拥有更多“完美”基因变体的后代。个性化训练的重要性: 基因科学表明没有放之四海而皆准的训练计划,应根据个体基因制定个性化训练方案,提高训练效率。“每个人都有不同的基因型,因此,为了更好地发展,每个人都应该拥有不同的环境。”早期多样的运动经历有益: 对青少年来说,尝试多种运动项目而非过早专注于一项,可能有助于成为全能型运动员并减少运动伤害风险。“越来越多的科学研究表明,如果想成为世界级运动员,具有针对性的专业训练不仅不是必要的,很多时候,甚至需要主动避免。”“年轻人在进行多项运动而非专注于一项,那么他们发生运动伤害的概率更低。”
基因在运动能力中扮演什么角色?
基因在运动能力中扮演着重要的角色,但并非唯一因素。它们提供了个体运动潜能的“硬件”,影响着身体的各种生理特性,例如身高、体重、心肺功能、肌肉构成等。例如,不同人群在特定运动项目中的表现差异(如深肤色人群在短跑长跑领域的优势,亚洲运动员在乒乓球羽毛球项目的长项)就与遗传因素有关。基因也会影响身体对训练的反应和适应性,某些基因变异可能使个体更容易通过训练增强肌肉或提高耐力。然而,基因并不能完全决定运动成就,营养、生活环境、文化观念以及科学训练方法等“软件”因素同样至关重要。
为什么现代人普遍运动量较低?
与约十万年前祖先走出非洲的时期相比,现代人的运动量可能处于历史最低点。漫长的狩猎采集时代塑造了人类适合运动的身体结构。进入农业时代后,体力活动模式改变,工业时代机器取代人力劳动,运动量大幅减少。特别是电视和信息时代的到来,人们长时间久坐办公、使用电子设备娱乐,导致整体运动量持续下降。芬兰跑步传统的消失就是一个例子,说明生产力发展程度不同,但总体趋势是人类运动量降至历史低点。
“10000小时定律”在运动训练中是否完全适用?
“10000小时定律”强调大量“刻意练习”对成为顶级高手的重要性,但在运动训练中并非完全适用。成为顶尖运动员的前提是身体具备足够的潜能,训练是在此基础上进行挖掘。不同个体的运动潜能差异巨大,有些人潜能大且易于发掘,有些人潜能一般但易于发掘,还有些人潜能巨大但不易发掘。对于大多数普通人而言,发现自己擅长的运动并从中获得乐趣、健康身体更为重要。研究也表明,即使是国际象棋大师级别的选手,达到相同水平所需的练习时间也存在巨大差异,从3000小时到23000小时不等。刻意练习固然重要,但它并不能完全解释所有运动技能上的个体差异。
如何进行有效的运动训练?
有效的运动训练首先要基于个体发现自己擅长的运动项目,并在其中找到乐趣。虽然“10000小时定律”并非万能,但科学的训练方法依然重要。训练的有效性取决于个体潜能的挖掘程度。对于普通人来说,找到适合自己的运动并持续参与,以获得乐趣、快感、饱满的精神状态和更健康的身体是关键。对于专业运动员而言,训练方案需要根据个体特点进行调整。例如,具有更多快缩肌纤维的运动员可能需要更多的力量训练和更少的有氧运动,以避免受伤。个性化的训练计划能够更有效地促进身体适应和提升表现。
基因检测对运动有哪些实际意义?
基因检测对运动具有一定的实际意义,但并非万能。了解基因首先是为了避免与运动相关的疾病,例如有心血管疾病遗传风险的人应该避免高强度运动。此外,研究表明根据遗传信息调整训练安排(如耐力和爆发力训练)可以更有效地促进肌肉增长。基因组数据的积累正在推动运动基因组学的发展,有望为个体提供更精准的运动建议。然而,仅凭检测单个基因来预测运动潜能是不可行的,因为运动能力是众多基因相互作用和环境因素共同影响的结果。私人的运动基因检测公司通常夸大其预测价值,尤其对儿童而言,其提供的建议价值有限。
性别差异对运动能力有何影响?
性别差异对运动能力有着显著影响,这与基因密切相关。男性和女性虽然拥有几乎完全一样的基因组,但Y染色体等微小的遗传差异以及由激素(尤其是睾酮)引起的生物后果,导致了运动竞技中的巨大差距。男性普遍比女性更高、更重,四肢更长,心肺功能更大,骨密度更高,肌肉更多,臀部更窄,这些身体特征使得他们在许多运动项目(如投掷)中具有显著优势。睾酮水平是男性运动优势的重要来源,男性的最低睾酮水平通常远高于女性的最高水平。虽然男女组别区分在竞技体育中是常态,但关于性别差异的科学研究仍在深入,以理解这些差异的生物学基础。
人群或种族之间的运动能力差异是否与基因有关?
人群或种族之间的运动能力差异在统计学上是显著存在的,这与遗传因素有关。例如,肯尼亚选手在长跑领域的优势和牙买加选手在短跑领域的统治地位,都强烈暗示了基因的作用。牙买加顶级短跑运动员几乎都来自曾是逃亡奴隶聚集地的山区高地,这些奴隶原本就被挑选出来因身体强壮,并在逃亡中幸存下来。这说明了历史和地理环境对基因选择的影响。尽管存在这些群体差异,但这并非否定个体努力和训练的重要性,也并非所有该群体成员都拥有相同的运动优势。重要的是要从根本的遗传差异来增进对自身的了解,而不是将特定种群的优势简单归结为单一的基因。
如何看待先天天赋和后天训练对运动成就的影响?
先天天赋和后天训练对运动成就的影响是一个复杂且相互作用的过程。任何将运动特长完全归功于先天或后天的观点都是片面的。先天天赋提供了运动潜能的基础,例如身体结构、生理反应能力等“硬件”,但这只是“可能性”的高低,而非决定性因素。后天训练则是在此基础上进行挖掘和塑造,是发展运动技能、提高表现的“软件”。成功的运动员往往是天赋与训练的完美结合。即使拥有出色的天赋,如果没有科学的训练和坚持,也难以达到顶峰。反之,通过刻意练习,许多人也能在适合自己的运动项目中取得显著进步。最重要的是找到适合个人天赋的努力方向,进行个性化的训练,这能最大化发挥潜力,并带来更好的结果。
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