在运动竞技中服用禁药来提高成绩是违规行为。不过，如果解除所有的限制，科学能使人类达到新的极限。
从兴奋剂阴影中走出的钱伯斯希望在伦敦奥运会上赢得一枚奖牌
英国短跑名将德韦恩·钱伯斯（Dwain Chambers）争取在2012年伦敦奥运会上赢得一枚奖牌。2003年，他因服用兴奋剂被禁赛两年，这是他人生的耻辱。
从那以后，钱伯斯花费大量时间说服他人远离兴奋剂。他承认自己使用过体育部门禁用的6种不同药物：其中包括2种合成代谢类固醇（化合致幻剂和睾酮）用以加速恢复体力；能促进血红细胞生成的红细胞生成素（EPO），让他能进行更多的重复训练；能帮助恢复体力的人体生长激素；一种名为碘塞罗宁的促甲状腺激素以使行动更敏捷；还有治疗嗜睡的药物莫达非尼来提高灵敏度和反应时间。
对极限的追求和竞技体育的历史一样古老。中世纪希腊内科医师盖伦（Galen）向罗马人传授古代竞技的知识时，称赞药草、蘑菇和睾丸的神奇效果。如今，运动员们对极限的追求完全达到了一个新的水平，钱伯斯仅仅是一个例子。
曾在纽约加里森的黑斯廷斯中心（生命伦理和公共政策基金会――译注）任职的托马斯·穆雷（Thomas Murray）说：“现在，在运动中大家都争相用各种技术提高成绩，快赶上一场军备竞赛的程度了。”
作为一个业余自行车爱好者，穆雷和很多体育迷一样，对层出不穷的兴奋剂丑闻感到震惊。“如果我服用了EPO大概能够骑上四英里的坡，”他说，“但如果在自行车上装上马达，我能做得更好。”他表示，那不是体育。这也是国际奥委会和几乎所有其他专业和业余体育组织的共同态度。
然而有些人则认为，兴奋剂已经如此普遍，以至于体育部门唯一现实的选择是，在保证安全性的前提下允许运动员们使用兴奋剂。
“如果目标是保护运动员的身体健康，那么在医学监管下服用兴奋剂可能是一条较好的途径，”西苏格兰大学的生命伦理学家安迪·米亚赫（Andy Miah）指出，“更重要的是，体育界应当将支持兴奋剂组织融入反兴奋剂组织，致力于用更安全的方式提高竞技水平。”
诸如此类的争论说明，仅靠科学是不能解决这一伦理困境的。不过科学可以解决纯粹的技术问题：如果允许采用科技提高运动成绩，人体能够达到什么样的极限？
能量药片
人们最为熟知的、能够增强人体力量的药物或许要算合成类固醇家族了，其种类繁多，并且还在不断增加（它们能够通过结构上的微小变化来逃避药检）。“大约有2 000种不同的类固醇分子，任何一种都能让你变得强大，”加州大学洛杉矶分校的药物学家唐·卡特林（Don Catlin）说。这种化合物能模拟睾酮在体内的作用机制，引发蛋白质合成，促进肌肉组织生长。类固醇与运动相结合可以使男性的力量增长38%，女性则更多。
如果解除所有的限制，科学能使人类达到新的极限
另一种普遍使用的力量增强剂是人体生长激素（HGH），它能提高胰岛素样生长因子1(IGF1)）的水平，刺激肌肉生长，尽管对于它能否增加实际力量还存在争议。仅有一项结果显示，在休闲体育参与者中，那些服用了HGH其短跑能力提高了4%。这看似微不足道，但对于50米自由泳运动员或百米短跑运动员来说，足以决定胜利。该项研究的合作者、澳大利亚昆士兰大学的内分泌学家肯尼斯·何（Kenneth Ho）说：“正如你所看到的，只要0.01秒，记录就能被刷新。”在耐力项目中，力量显得不那么重要，而增加耐力则是关键――服用血液兴奋剂，运动员有望在该项目中取得激动人心的结果。血液兴奋剂主要是指输入血细胞或服用EPO，能增加携氧血红细胞的数量。一项研究显示，血液兴奋剂能将普通人耐力提高34%。另一项研究中，服药者在跑步机上跑8公里的时间比没服药时快44秒。瑞士苏黎世大学的马克斯·加斯曼（Max Gassmann）等人今年6月发表研究报告称，有迹象显示，这种激素会对大脑产生影响，激发运动员训练的主动性。
一些在制药公司流水线上的药物同样也能成为非法服用禁药的选手的选择――如用来治疗肌肉萎缩症或抑制肌肉生长限制因子（myostatin）活性的药物。肌肉生长限制因子是一种骨骼肌的负调控因子，如果它的功能被抑制，肌肉就会不受限制的生长。类似的，有一种用于治疗贫血或肾病的缺氧诱导因子（HIF）稳定剂药物，能调节蛋白刺激EPO等基因合成血红细胞。英国埃塞克斯大学的生化学家克里斯·库珀（Chris Cooper）说：“当你感到疲劳时，有一系列化合物能够让你的思维更加清晰。”
体育成绩的提高不仅只归因于制药业。运动员们对合法的营养补充剂的依赖也非常强烈。“（营养补充剂的效果）98.5%是炒作，”英国巴斯大学的运动生理学家康拉德·欧内斯特（Conrad Earnest）表示。但有一种营养补充剂确实对运动员有效，即肌酸。它能够在运动中促进能量载体分子ATP的合成。欧内斯特估计，服用肌酸的运动员运动成绩提高了8%。
另一种有效的补充剂是甜菜汁。埃塞克斯大学的研究人员在这种汁液中发现了硝酸盐――一种能提高人体一氧化氮水平，使肌肉更有效地利用氧气。他们发现，服用甜菜汁的潜水者屏气时间要比普通人长11%，这意味着游泳选手在短距离项目上可以尽量减少呼吸次数。
然而，运动成绩提高的同时大多会伴随着副作用的出现。类固醇会导致高血压、心脏瓣膜变厚、生育力和性欲下降，还会导致诸如女性长出胸毛、男性睾丸萎缩等问题。红细胞数量增多会使血液变得粘稠，中风的风险也随之增加。
而且，很多药物是用于治疗严重疾病的，如癌症、艾滋病和肌肉萎缩症等，它们在很大程度上是由生长因子或激素低于正常水平的病入膏肓者使用的。将这些药物用于正常人，会带来诸多不确定因素。库珀认为，很难从那些数据里推测出在运动员身上的应用效果。“杰出的运动员不同于普通的人，他们天生就强大，”他说，“他们被选中进行擅长的项目并经过了大量的训练。”
此外，在健康人中用运动员可能使用的不同剂量的药物组合进行测试，也是一个复杂的伦理问题。为此，宾夕法尼亚州立大学研究运动科学的名誉教授查尔斯·耶萨利斯（Charles Yesalis）说，“没办法知道用不同组合的类固醇、营养补充剂和特殊的饮食能够产生什么不同的优势。这就是口巫婆的大锅。”
基因密码
十年来，基因兴奋剂一直是更衣室里的八卦话题。人们希望基因自然突变或是通过修饰基因来提高运动成绩。芬兰越野滑雪选手埃罗·门蒂兰塔（Eero Mantyranta）曾在上世纪60年代赢得三枚金牌，他体内的一个基因突变使他的EPO受体更加有效率地工作。2004年的一则头条新闻则报道说，一名3岁幼童的肌肉生长限制因子，由于突变导致缺失，因而体格更加强壮。而编码血管紧张素转换酶的基因被誉为决定身体性能的基因，该基因有一种变异能通过提高氧输送能力和毛细血管密度耐受力。另一种突变则是与肌肉生长和力量有关。
有朝一日，基因治疗会变成现实，任何运动员都可以通过改变DNA使自己更强大。例如，在治疗老年人肌肉萎缩症的实验中，费城宾夕法尼亚大学的生理学家李·施威尼（Lee Sweeney）团队在小鼠身上引入了能使IGF1超表达的基因后，使青壮年小鼠的肌肉力量上升了14%，并称这种小鼠为“强力鼠”。
其他研究者则利用药物控制一些基因的开启和关闭。2008年，位于加州拉霍亚的索尔克生物研究所的罗纳德·埃文斯（Ronald Evans）团队研究表明，药物GW1516能激活提高肌肉中慢、快肌纤维比率的基因。从名称上可以看出，慢肌纤维收缩速度比快肌纤维慢，但它们在有氧运动中更有效率。埃文斯团队发现，在小鼠中，GW1516结合运动能提高小鼠70%的耐力。
然而，上述实验在运动员身上会产生多大效果呢？“我希望对人类来说，也能有同样的效果，相信人们在运动中能获得更大的益处，”埃文斯说，“我的看法是，在耐力型选手身上，至少有点益处。”
当然，基因治疗也有健康风险。由于经常使用病毒作为遗传物质导入细胞的载体，很可能会造成潜在的严重免疫反应。结果也可能难以控制。“如果你想把类似的EPO基因开启，你最好也能关闭它，”卡特林警告说。他表示，基因兴奋剂“不是个好主意，如果有人尝试，我也不会感到奇怪。”
2.0版的人类
药物不是提高成绩的唯一途径。外科手术和科技的进步，都会有助于运动员走向领奖台。棒球投手声称，肘部韧带组织受损之后，可以通过外科手术用腿部或前臂筋腱替换受损的韧带，经过两年的康复训练后，能投出令对手更难接的球。但是，纽约市特种外科医院的整形外科医生斯科特·罗德奥（Scott Rodeo）警告说，科学不会支持这种情况。“老实说，这种肘关节确实会让延伸性好一些。”
换掉整个关节对运动员来说也未必是好事：固定螺钉可能会松动，人工关节与天然的部分在力学上不会完全匹配，包括在竞技体育中的赛事需要，材料也会逐年磨损。不过，罗德奥说，如果在实验室里对人工皮肤、肌腱或其他替换部件的研究取得进展，人们也会改变看法。
利用手术提高成绩方面，米亚赫则更富有想象力。“可以考虑用皮肤移植来增加手指、脚趾之间的膜，以此提高游泳能力，”他说，“生物学有很多妙计，很可能使人在竞争中获得优势。”另一个前沿科技是纳米技术，研究人员正在尝试紧急情况下使用能携带氧气纳米粒子作为血液的补充。他说：“由此看来，还有许多有关能永远保持其状态的生物融合性的纳米材料的课题值得我们去讨论。”
机械假肢早已成为现实。来自南非的奥斯卡·皮斯托留斯（Oscar Pistorius）会出现在2012年的伦敦奥运会上，这位截肢者、残奥会金牌得主使用的是“猎豹式”的假腿。但科学家们对目前的假肢使用者能否超过健康运动员意见不一。
英国伯恩茅斯大学的假肢工程师布莱斯·戴尔（Bryce Dyer）解释说，尽管皮斯托留斯弹簧般的假肢让他在比赛接近尾声时获得更快的速度，但蹲伏起跑和转弯时会给他带来不便。“沿直线跑动时，他的状态自然和谐，就像在蹦床上弹跳，”戴尔说，“但有时他会偏离跑道，因为他拐弯不易。”
技术可能会克服这些问题。“未来十年中，我想仿生肢体能够真实地模拟复杂生物肢体的功能。采用新技术生产的肢体将被批准参加奥运会，”麻省理工学院（MIT）的生物力学工程师休·赫尔（Hugh Herr）说。MIT实验室目前正在研究仿生腿的奔跑。“没有了任何‘像人类’的约束，残奥会上以假肢为基础的“人机运动”将更像是赛车比赛。”
赫尔认为，提高运动成绩的科技达到一定程度后，它们不仅会超越人类极限，还会要求拥有自己的奥运会。赫尔描绘了这样一个场景：“每项技术都催生出一项新的运动――飞速奔跑、快速游泳、强力爬坡，就像自行车的发明导致了自行车运动一样，我们将会看到各种新的体育项目不断的出现。”
资料来源Nature
责任编辑 则 鸣