基因揭開運(yùn)動(dòng)員天賦之謎
日期:2012-08-13 08:09:28
8月7日,英國(guó)海德公園上演了奧運(yùn)會(huì)男子“鐵人”爭(zhēng)奪戰(zhàn),英國(guó)“鐵人”布朗利兄弟以驚人的耐力和體能摘得金牌和銅牌。舉重女子48公斤級(jí)比賽,日本選手三宅宏實(shí)獲得銀牌,三宅來自日本舉重世家,她的父親三宅義行曾在奧運(yùn)會(huì)上奪得銅牌,伯父三宅義信參加過4屆奧運(yùn)會(huì),取得了2金1銀的成績(jī),并6次獲得世錦賽冠軍。
這樣的奧運(yùn)“兄弟兵”并不少見,或許這僅僅是巧合。但也有專家認(rèn)為,運(yùn)動(dòng)選手身上看不見的特殊基因在競(jìng)技中發(fā)揮著不可小覷的作用。
目前,科學(xué)家們已經(jīng)證實(shí),20多種基因變異與運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)。
1960年美國(guó)斯闊谷冬季奧運(yùn)會(huì)上,芬蘭運(yùn)動(dòng)員埃羅·門蒂蘭塔獲得金牌。號(hào)稱擁有“運(yùn)動(dòng)員血液”的他參加過4屆冬奧會(huì),共獲7塊奧運(yùn)獎(jiǎng)牌。有趣的是,門蒂蘭塔幾次在賽后血液檢查中都被懷疑使用違禁藥品,因?yàn)樗褐械募t細(xì)胞數(shù)比其他運(yùn)動(dòng)員多出20%以上。
科學(xué)家在調(diào)查了門蒂蘭塔家族多達(dá)200人的血液樣本后發(fā)現(xiàn),門蒂蘭塔出生時(shí)體內(nèi)就已經(jīng)存在著紅細(xì)胞生成素受體(EPOR)基因突變,使得他的攜氧能力提升了25%至50%。這就意味著他的血液能夠攜帶比普通人更多的氧氣,從而使他在滑雪比賽中速度更快、耐力更持久。
美國(guó)優(yōu)越風(fēng)險(xiǎn)管理公司的主管Juan Enriquez和Steve Gullans指出,越來越多的證據(jù)表明,世界頂級(jí)運(yùn)動(dòng)員都或多或少攜帶有一些特殊的“增強(qiáng)表現(xiàn)”的基因。例如,幾乎每個(gè)接受測(cè)試的奧運(yùn)會(huì)男性短跑選手體內(nèi)都有577R等位基因——ACTN3基因的變體。這種基因存在于85%的非洲人體內(nèi)。
早在2005年,澳大利亞的一個(gè)研究小組就發(fā)現(xiàn),ACTN3基因與人體肌肉的爆發(fā)力密切相關(guān)。他們調(diào)查了737名運(yùn)動(dòng)員后發(fā)現(xiàn),普通運(yùn)動(dòng)員擁有ACTN3基因的比例為30%左右,參加奧運(yùn)會(huì)并取得頂級(jí)運(yùn)動(dòng)成績(jī)的爆發(fā)力項(xiàng)目,如短跑項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員ACTN3基因的攜帶比例高達(dá)95%,特別是爆發(fā)力項(xiàng)目的女運(yùn)動(dòng)員中,這個(gè)基因攜帶的比例高達(dá)100%。
另一種名為血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)的基因則在人體有氧耐力素質(zhì)方面起到關(guān)鍵作用。陜西師范大學(xué)教授熊正英指出,ACE基因主要影響人體的心肺功能,從而影響人體的有氧耐力素質(zhì)。一項(xiàng)針對(duì)英國(guó)跑步運(yùn)動(dòng)員的研究發(fā)現(xiàn),ACE基因變異在長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員中最為普遍,更持久的耐力讓他們有更好的成績(jī)。
而優(yōu)秀基因會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)產(chǎn)生怎樣的影響?高水平運(yùn)動(dòng)員是由各種復(fù)雜因素“鍛造”而成的,解放軍理工大學(xué)理學(xué)院的馬繼政在論文中表示,有兩個(gè)關(guān)鍵因素限制高水平運(yùn)動(dòng)成績(jī):基因和環(huán)境。但是,奧運(yùn)會(huì)勝利者和失敗者之間的差異可能不能完全歸因于生理的功能、生物化學(xué)的質(zhì)量以及形態(tài)學(xué)的特征,那些超出生理學(xué)范疇的心理等因素,也會(huì)使運(yùn)動(dòng)員處于失敗或勝利的邊緣。
“毫無疑問,人類功能能力和生理過程存在最大的上限,個(gè)體的基因型最大的上限存在不同,何種程度的訓(xùn)練能夠增加個(gè)體能力達(dá)到特定的水平,這一問題仍需要大量研究。”馬繼政說。
另一方面,隨著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)越來越多與運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)的基因,奧運(yùn)會(huì)組織者不得不全力應(yīng)付可能帶來的影響。自2003年起,國(guó)際奧委會(huì)就開始禁止使用基因興奮劑。
Enriquez和Gullans提到,未來的奧運(yùn)會(huì)可能會(huì)出現(xiàn)不同變化:繼續(xù)成為那些天生擁有遺傳優(yōu)勢(shì)的運(yùn)動(dòng)員的“舞臺(tái)”,或利用讓步賽來讓那些天生并不具備優(yōu)勢(shì)基因的運(yùn)動(dòng)員獲得更加公平的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)會(huì),或通過基因療法讓那些天生并不攜帶某些基因的運(yùn)動(dòng)員“升級(jí)”——但這種醫(yī)學(xué)實(shí)踐目前被禁止使用。
未來不得而知,但奧林匹克的傳統(tǒng)一直在悄然變化,也許現(xiàn)在被視為不可思議的事情,將來會(huì)變得司空見慣。曾經(jīng),女運(yùn)動(dòng)員只允許參加網(wǎng)球、高爾夫球和槌球等幾項(xiàng)有限的奧運(yùn)會(huì)項(xiàng)目。20世紀(jì)70年代之前,職業(yè)運(yùn)動(dòng)員被禁止參加奧運(yùn)會(huì)比賽,而如今,職業(yè)籃球運(yùn)動(dòng)員在為爭(zhēng)奪獎(jiǎng)牌奮戰(zhàn)。