基因揭開運動員天賦之謎
日期:2012-08-13 08:09:28
8月7日,英國海德公園上演了奧運會男子“鐵人”爭奪戰(zhàn),英國“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公斤級比賽,日本選手三宅宏實獲得銀牌,三宅來自日本舉重世家,她的父親三宅義行曾在奧運會上奪得銅牌,伯父三宅義信參加過4屆奧運會,取得了2金1銀的成績,并6次獲得世錦賽冠軍。
這樣的奧運“兄弟兵”并不少見,或許這僅僅是巧合。但也有專家認為,運動選手身上看不見的特殊基因在競技中發(fā)揮著不可小覷的作用。
目前,科學家們已經證實,20多種基因變異與運動能力有關。
1960年美國斯闊谷冬季奧運會上,芬蘭運動員埃羅·門蒂蘭塔獲得金牌。號稱擁有“運動員血液”的他參加過4屆冬奧會,共獲7塊奧運獎牌。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,因為他血液中的紅細胞數(shù)比其他運動員多出20%以上。
科學家在調查了門蒂蘭塔家族多達200人的血液樣本后發(fā)現(xiàn),門蒂蘭塔出生時體內就已經存在著紅細胞生成素受體(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。
美國優(yōu)越風險管理公司的主管Juan Enriquez和Steve Gullans指出,越來越多的證據(jù)表明,世界頂級運動員都或多或少攜帶有一些特殊的“增強表現(xiàn)”的基因。例如,幾乎每個接受測試的奧運會男性短跑選手體內都有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。
早在2005年,澳大利亞的一個研究小組就發(fā)現(xiàn),ACTN3基因與人體肌肉的爆發(fā)力密切相關。他們調查了737名運動員后發(fā)現(xiàn),普通運動員擁有ACTN3基因的比例為30%左右,參加奧運會并取得頂級運動成績的爆發(fā)力項目,如短跑項目的運動員ACTN3基因的攜帶比例高達95%,特別是爆發(fā)力項目的女運動員中,這個基因攜帶的比例高達100%。
另一種名為血管緊張素轉換酶(ACE)的基因則在人體有氧耐力素質方面起到關鍵作用。陜西師范大學教授熊正英指出,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。一項針對英國跑步運動員的研究發(fā)現(xiàn),ACE基因變異在長跑運動員中最為普遍,更持久的耐力讓他們有更好的成績。
而優(yōu)秀基因會對運動成績產生怎樣的影響?高水平運動員是由各種復雜因素“鍛造”而成的,解放軍理工大學理學院的馬繼政在論文中表示,有兩個關鍵因素限制高水平運動成績:基因和環(huán)境。但是,奧運會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、生物化學的質量以及形態(tài)學的特征,那些超出生理學范疇的心理等因素,也會使運動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,個體的基因型最大的上限存在不同,何種程度的訓練能夠增加個體能力達到特定的水平,這一問題仍需要大量研究。”馬繼政說。
另一方面,隨著科學家發(fā)現(xiàn)越來越多與運動能力有關的基因,奧運會組織者不得不全力應付可能帶來的影響。自2003年起,國際奧委會就開始禁止使用基因興奮劑。
Enriquez和Gullans提到,未來的奧運會可能會出現(xiàn)不同變化:繼續(xù)成為那些天生擁有遺傳優(yōu)勢的運動員的“舞臺”,或利用讓步賽來讓那些天生并不具備優(yōu)勢基因的運動員獲得更加公平的競爭機會,或通過基因療法讓那些天生并不攜帶某些基因的運動員“升級”——但這種醫(yī)學實踐目前被禁止使用。
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,將來會變得司空見慣。曾經,女運動員只允許參加網(wǎng)球、高爾夫球和槌球等幾項有限的奧運會項目。20世紀70年代之前,職業(yè)運動員被禁止參加奧運會比賽,而如今,職業(yè)籃球運動員在為爭奪獎牌奮戰(zhàn)。