互动科普

通过研究橄榄球运动员和优秀的游泳选手，

能找到适合运动员的基因组合吗？

Newton：有没有利于特定的运动项目的基因组合呢？

皮齐拉蒂斯：这是我们研究的核心。我的研究对象为短跑、长跑、游泳，还有橄榄球运动员。其中，橄榄球相当有意思，在一个球队里，不仅有奔跑速度非常快的后卫，还有大力士般的魁梧前锋，看上去就像多个民族的组合。通过对橄榄球员的研究发现，确定运动员基因算法的可能性非常大。

Newton：游泳这个项目非常受技术的影响，您为什么选择了游泳呢？

皮齐拉蒂斯：第一个理由是，大多数的游泳名将都是高加索人种，这一点与短跑和长跑不同。他们之中没有一个人能从外表上看出是黑色人种。

第二个理由是，游泳也分短距离和长距离两种。优秀的教练都知道擅长长距离游泳的运动员与擅长短距离游泳的运动员是不同的。要想成为迈克尔·菲尔普斯那样的游泳奇才，就必须有适当的基因算法。这是毫无疑问的。

Newton：通过研究游泳，也许能弄清楚非洲人之外的著名运动员的基因组合。

皮齐拉蒂斯：那我就介绍一个有关游泳的有趣的研究结果。说实话，我们研究人员本身对这个结果都持怀疑态度。虽然这是半年前的研究结果，但到目前为止，我们还不想发表这一结果。因为这个结果太令人难以置信了。

Newton：最新的研究成果吗？是什么内容呢？

皮齐拉蒂斯：首先，我们采集了200〜300名高加索人种游泳运动员的DNA，选择了与运动能力有关的十几个基因进行了分析。分析结果表明，与血管收缩有关的“ACE基因”（参照右上图解）的DD型与冲刺型（短距离游泳）的运动能力有关。虽然迄今为止至少有4个研究小组已经发表了相同的研究结果，但是，我们在世界最大的DNA数据库中成功地重复了这一结果。

另外，研究发现，很多冲刺型游泳运动员拥有R型的ACTN3基因。但是，这只是一种趋势。换句话说，也许可以说“ACE基因与游泳有关，但是与跑步无关”。

Newton：也就是说，运动项目不同的话，与运动能力有关的基因也不相同。这也许就是一个例子，对吗？

皮齐拉蒂斯：后来，我们又发现了更有意思的事情。拥有与DD型完全相反的II型ACE基因，对一流的亚洲（蒙古人种）短距离游泳运动员来说似乎更重要。

尽管拥有DD型ACE基因对高加索人种的运动员来说非常重要，对蒙古人种的运动员来说，可能并不重要。也许还需要不同的基因组合。

Newton：真是有趣的结果。但是，为什么没有非洲血统的游泳名将呢？

皮齐拉蒂斯：游泳是一项需要刻苦练习才能掌握的运动项目。非洲人大多不擅长游泳，因为在非洲游泳池很少。

我曾经在肯尼亚的南迪地区从事研究工作，我所住酒店的游泳池是当地惟一的游泳池。当地人即使想练习游泳，也没有地方可练。

但是，我想，拥有适当基因算法的非洲人，如果能像发达国家的运动员那样，拥有足够的游泳池练习游泳的话，他们肯定也能取得成功，成为一流游泳运动员。没有证据能否定这一点。

Newton：您预计什么时候才能找到最适合运动员的基因组合呢？

皮齐拉蒂斯：这个问题很难回答。我们需要再次重复并验证最新的研究成果，最快能在12个月内找到。但是，也有可能永远都找不到。

我们不可能像II型糖尿病的研究那样，汇集几万名运动员进行研究，所以成功率会很低。因此，我们把研究对象仅限定于著名运动员，虽然人数较少，但是也许会取得成功。

艰苦环境造就了非洲运动员的顽强

Newton：听说您也从基因之外的其他方面研究运动员的运动能力，能介绍一下吗？

皮齐拉蒂斯：非洲的生活条件非常严酷。针对肯尼亚十几岁儿童所进行的最大氧摄取量的测定结果就是一个证据。

孩子们的平均最大氧摄取量为74毫升每千克每分钟。这个数值与奥运会马拉松运动员处于同一水平。女孩子的平均值为62毫升每千克每分钟，也与奥运会水平持平。

Newton：在儿童期就达到奥运会水平，真让人吃惊呀。

皮齐拉蒂斯：还有一点，我想介绍一下“中等至高强度的身体活动量”（MVPA：Moderate to Vigorous Physical Activity）注4。为了把体重维持在健康的范围内，一般建议普通成人或儿童每天的MVPA为60分钟。

可是，肯尼亚儿童的MVPA在109〜254分钟的范围内，平均值为156分钟。我们也在整个欧洲以儿童为对象做了大规模研究，欧洲儿童的平均值为15分钟。可以想象，日本肯定也是类似的状况。我们很难相信差距是如此之大。

这也涉及到肥胖问题。在肯尼亚，连一个肥胖儿童也没有。

顶级运动员的成功奥秘究竟是什么？

Newton：归根结底，博尔特这些非凡运动员为什么会成功？

皮齐拉蒂斯：如果互换一下成长环境，假如马卡乌在牙买加、博尔特在肯尼亚度过少年时代的话，我想，他们不会成长为顶级运动员并取得非凡成功。也就是说，这是因为他们不仅拥有适当的基因算法，还在合适的环境中进行了训练才成功的。

Newton：也就是说，环境和基因都必不可少。如果亚洲人具备了环境和基因这两个要素的话，也能在百米短跑项目中获得冠军吧？

皮齐拉蒂斯：估计最近不可能。但是，如果拥有优秀运动员所必需的算法中的一个的话，还是很有希望的。

尽管非常困难，如果我们能够置身于西非或牙买加运动员那样的艰苦环境中，抱有与他们相同的动力或追求精神的话，也是能取得同样成功的。也就是说，我们要有自信。

Newton：谢谢您。

（本文发表于《科学世界》2012年第8期）