人體的耐力極限在哪里？

頂尖長跑運動員和孕婦是一類人，兩者都是比拼耐力的高手。

“可持續”是個熱門詞語，不但經常被用于環境問題的討論，也被用于人體耐力極限的研究，科學術語稱之為“最大可持續代謝能力”（SusMS）。換個通俗的說法，如果一個人不停地奔跑（或者從事其他體力活動），最終他所能維持的最大能量輸出率到底是多少？

顯然，這個問題的答案和每個人的身高、體重、性別等因素有關，因為這些因素使得每個人的基礎代謝率（BMR）各有不同。科學界通常用BMR的倍數來描述SusMS。比如，一名運動員在進行短時間的劇烈運動后，他的SusMS有可能達到BMR的10倍之多。但即使是全球最頂尖的運動員也不可能長時間維持這樣的高效輸出，隨著運動時間的推移，他的SusMS肯定會降下來。

那么，這個降幅有沒有極限呢？這就是科學家們試圖回答的問題。

這類研究的最大障礙就在于可供研究的志愿者不好找。普通人缺乏毅力，很難知道他們跑不動的時候究竟是達到了耐力極限還是因為意志力太差。職業運動員倒是不用擔心意志力，可是他們的耐力極限到來得特別晚，一場普通的馬拉松比賽都不夠，必須是那種100公里以上的超級馬拉松才行。騎車就更難了，只有環法那種級別的超長距離自行車比賽才有研究的價值。

美國杜克大學的赫爾曼·龐澤（Herman Pontzer）教授一直在尋找這種級別的耐力比賽，2015年美國舉辦的一項賽事讓他欣喜若狂。這是一次橫穿美國的長跑比賽，運動員從西海岸的洛杉磯出發，一直跑到東海岸的華盛頓，全長5000公里，每周平均要跑六個馬拉松，連續跑20周才能跑完，完全符合龐澤的要求。

龐澤說服了其中的六名運動員，讓他們飲用一種特殊的水，其中的氫原子和氧原子都被替換成了相應的無害同位素。然后研究人員收集了運動員的所有排泄物，測量其中的同位素含量，就可以知道那天運動員的能量消耗到底是多少。

之后，研究人員把運動員每天的SusMS值和時間軸做在一張圖里，發現這條曲線很像大寫的英語字母L，即剛開始運動時的代謝率非常高，然后迅速下降，20天左右出現拐點，此后的SusMS值便不再大幅度減少了，而是趨于平緩，幾乎變成了一條水平線。研究人員根據這條曲線推導出了一個數學模型，算出了人體的耐力極限值：約為人體基礎代謝率的2.5倍。換句話說，如果一個人想要維持長時間高強度運動的話，那么他的每日最大能量消耗不能超過他的基礎代謝率的2.5倍，否則就是不可持續的。

龐澤教授將研究結果寫成論文，發表在2019年6月5日出版的《科學進展》（Science Advances）雜志上。文章認為，這個結果說明人類消化系統的工作效率是有極限的，達到這個最高限之后，無論他強迫自己多吃多少食物都沒有用。此時他每天的消耗量只能和這個最高限持平，只有這樣才能做到可持續，否則的話他就必須動用自身的能量儲存（比如脂肪），而這顯然是一種有限資源，不到萬不得已是不能用的。

龐澤教授還順帶研究了孕婦的能量消耗，發現那條曲線和長跑運動員的非常相似，這說明孕婦懷孕期間的能量消耗非常大，堪比頂尖運動員。這個發現很有意義，因為它解釋了為什么哺乳動物的懷胎時間是有限的。一旦達到了能量消耗的最高值，即使胎兒尚未發育成熟，也必須將其生下來，否則孕婦的消化系統就滿足不了兩個人的能量需求了。

眾所周知，相對于體重來講，人類孕婦的懷胎時間是哺乳動物里最長的，主要原因就在于人類的大腦發育太耗時間。人類的耐力也是哺乳動物中數一數二的，人類正是靠這個優勢把獵物追死的。龐澤教授認為，這兩個特征背后的生理機制是一樣的，正是因為人類進化出了這一機制，才使得我們的大腦變得越來越大，捕獵能力也越來越強，最終稱霸地球。