马拉松纪录破2小时大关，15年前神预言成真后，人类极限在哪里？

本文来自微信公众号： 一个生物狗的科普小园 ，作者：Y博的科普园

2026年伦敦马拉松，来自肯尼亚的Sabastian Sawe跑出了1小时59分30秒的成绩，不仅刷新世界纪录，还正式把马拉松推进了2小时大关。

看到有人能在两小时内跑完42.195公里，你是不是感到热血沸腾？

原来这也可能？！

你是否也好奇人类跑马拉松的极限会是多少？两小时内，还有多大提升空间？

如果我说在15年前，有人预测一位来自东非，身材不高的马拉松选手，将在2025-2030年间跑进2小时，你是否觉得这人是神算子？

真有这么一位大神，他就是Mayo Clinic的麻醉学家、生理学家，Michael Joyner：

这位大神在新冠疫情期间领导了美国康复者血浆用于治疗新冠的项目，不过他更有名的身份或许是人类运动极限领域的著名专家。

2011年时，他曾与两位合作者一起撰文，推测人类何时能跑进2小时：

提出按照当下的趋势，2025-2030年，人类就能突破马拉松2小时大关，而且这会是来自东非的精英长跑运动员。

Joyner可不是看东非运动员垄断长跑就这么说，他是基于人类生理特征做了测算。

再往前推20年，1991年，他就发了一篇很有影响力的探讨人类马拉松极限的论文：

在那个世界纪录还是2小时6分钟的时代，通过建立模型，他大胆预言人类极限是1小时57分58秒，跑进两小时没问题。

他构建模型的依据是什么呢？

那就是人类长跑运动的极限取决于三大因素：

1.他必须有强大的体能，关键指标是最大摄氧量（VO2max）——人体在进行高强度运动时，每分钟能摄入并利用的氧气最大体积，是衡量心肺耐力、有氧适能及整体健康水平的金标准。

VO2max数值越高，心血管系统向肌肉输送氧气的效率越高，运动能力越强。

健康成年男性的VO2max在每千克体重每分钟吸入35-40毫升（mL/kg/min）。健康成年女性是27-31。

马拉松精英运动员们，比咱们老百姓也不算强太多，两倍，男运动员可以到85，女运动员可以到77。

所以，弟兄们，不要意淫你去参加女子马拉松能拿冠军了，拿冠军的女选手体能是你两倍。

2.他必须有强大的耐力，关键指标：平均耗氧量能维持在最大摄氧量的多高比例上。我们的肌肉细胞，有氧呼吸时效率更高，也就是把葡萄糖全部降解为二氧化碳。若是无氧呼吸，降解为乳酸，能迅速消耗体内大量糖，在短跑里可以提供短时间的爆发力，可要是长跑时如此，很快体内糖储备就耗尽，不得不转为燃烧脂肪，后者供能速度比糖差很多，运动员就没法维持高速度了。

因此，马拉松需要拼肌肉在高强度运动下，维持有氧呼吸能有多久。这种耐力的体现就是平均耗氧量能稳定在最大摄氧量的高比例上。精英运动员们能在几小时的马拉松长跑里，维持平均耗氧量在最大摄氧量的75%以上，极限大概是85%。

再强调一下，这是精英运动员，普通人不要多想。这是相当于能在2个小时内，心脏维持最大心率的八成——每分钟160跳。我们普通人运动时这个心率一般只能维持几秒钟到几分钟。

3.他必须有优秀的跑步效率，跑步效率听上去比较玄学，其实大有讲究，前面的体能与耐力，类似于你能使出多大力气，跑步效率是指你办一件事需要花多大力气。如果你的跑步效率高，你就能比别人“办更多的事儿”，放在马拉松上，就是比别人更快。

跑步效率可以通过跑姿训练、饮食等方面改善，也和特定肌肉的力量有关（部分是天生）。有趣的是，过往研究显示精英马拉松运动员里，女性跑步效率一般比男性好。

但是，女性由于最大摄氧量比男性低，综合下来，女运动员的马拉松速度极限应该比男性差10-12%。

关于跑步效率，绕不开一个比较有争议的话题：装备，最关键的，跑鞋。

Sawe穿着阿迪达斯的战靴破纪录，把阿迪达斯的股票都带动了。如今马拉松专业运动员的跑鞋确实是重要帮手，像Sawe的鞋子都不到100克重。

有研究显示马拉松运动员的跑鞋每减少100克重量，就能减少耗氧量1%。而轻，还只是这些高科技跑鞋的一小部分。

如今的跑鞋——不仅阿迪达斯，这次没抢到风头的耐克也一样，都源自2017年革命性的新型先进跑鞋技术（NAST）。

话说还是耐克先推出的NAST，2017年耐克推出Vaporfly跑鞋，配合“打破2小时项目”，就是为了帮助精英运动员突破马拉松两小时大关。呃，被阿迪达斯抢先了，耐克就当为人类发展做过贡献吧。

NAST在鞋底引入碳纤维板，配合更高的鞋底厚度，这种精密设计能帮运动员把跑步时的能量回收率提升到4%以上。

NAST出来后，马拉松专业运动员们的成绩也确实有了显著提高，2021年时有科学家专门推算过，有了NAST，2025年后突破两小时大关的概率将超过10%。

2011年，Joyner预测2025-2030年间，一位来自东非，身材不高，长期在高海拔训练的将跑进2小时，如今好像都应验了。

而对于马拉松的极限，Joyner在1991年的模型，提出的是一个最大摄氧量达到84mL/kg/min，平均耗氧量维持在85%，有着杰出跑步效率的运动员，能跑出1小时57分58秒的人类极限。

2019年时，另外一位科学家建模推测男性马拉松极限将是1小时58分5秒。与Joyner的结论很类似。2019年的这位科学家还推测了女子马拉松的极限，认为2小时5分31秒，如今世界纪录是2小时9分56秒，也很接近了。

未来能否有运动员在如今的世界纪录基础上更逼近极限，甚至突破极限，咱们不能跑，看看总可以，拭目以待。

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参考资料

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2022559/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20689089/

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6613719/