[好書分享]The Sports Gene

最近運氣不錯,挑到的書都讓我收穫滿多的。其中一本書叫做 《The Sports Gene》,主要是探討基因對運動表現的影響程度到底有多大。

David Epstein 與他的著作《The Sports Gene》

David Epstein 與他的著作《The Sports Gene》

作者David Epstein不愧是運動畫刊(Sports Illustrated)的資深作家,從非洲、美洲實際訪查到北極,才終將本書完成。書中也用了許多很“文學”的單字,讓我花了幾周的時間才把它看完。


人類真正了解基因,可以說從人類基因組計劃(Human Genome Project)這個劃時代的研究開始。

當科學家終於看清「基因圖譜」時,他們低估了這份23000頁辭典的複雜度。本以為只要看到所有基因,他們就能讀解整個脈絡。但萬萬沒想到,最困難的除了這每一頁標示著不同的功能外,如果其中一頁改變了,也可能連帶使其他22999頁產生出新的功能。(p.82)

因此,最初期的想法–「科學家挑選他們認為最可能影響運動表現的單一基因出來做研究」,會產生一些弊病。

  • 基因不會是單一工作的,彼此之間關係非常複雜

  • 只看單一基因,它對運動表現的影響微乎其微、不易被偵測,太微弱的基因時常被遮蔽在底下

最後修正為,將訓練的刺激加注在受測者身上,去觀看他體內哪條基因反應最活躍,讓結果告訴他們哪條基因才是他們要找的那個對象。

所以說,目前的研究已轉向去看基因指令(genetic instruction)的功能,討論「訓練」和「天賦(基因)」間的交互運作,也就是 Nature vs. Nurture,這個在運動上被爭論已久的話題。

 

一般運動員和菁英運動員之間的差異是…

『他的反應能力比較好,這是老天爺給他的禮物。』

這是將近40年間,科學家建構出來的美好畫面,想像菁英運動員是如何在面對高速物體中展現優異的表現。

但真的是這樣嗎?

當我們接受反應時間(simple reaction time)的測試,大部分的人,無論是律師、老師還是運動員,都能在200毫秒內按下發光的按鈕。

如果不是來自於視覺&反應上的優勢,是什麼造成了這之間的差異?又,如果只單純是因為視力,為什麼打95 mph討生活的職棒打者卻打不中68 mph的壘球*?

*書中有講到美國2004年的女壘金牌投手Finch如何讓MLB的巨砲們(Pujols、Bonds)出糗的故事

圖片來源:Yahoo新聞

圖片來源:Yahoo新聞

或許Janet Starkes的“Occlusion Test”可以回答我們這個問題。

Starkes將好幾千張女排隊員(滑鐵盧大學)比賽的照片做成投影片。在這些照片中,有的球有在畫面內,有的則飛出去畫面外。但不管球的位置何在,照片中球員的姿勢、反應近乎是整齊劃一的。

在這樣的素材下,Starkes請女排隊員逐一來測試,僅給她們數秒的時間匆匆掃過照片,要她們回答球的位置在哪裡、是否有被拍攝到。這短暫的一瞥並沒有足夠的時間讓她們識別排球位置,只能用照片的環境、球員的肢體語言來判斷。

不同於反應時間的測試,“Occlusion Test”看出了一般選手和頂尖選手的差異。對於菁英運動員,這短暫的一瞥就足以讓她辨別球的位置,且等級越高的選手能越快做出判斷,甚至可以描述當時發生的狀況。爾後,“Occlusion Test”在其他運動、國家隊等級的選手上,也都看到了一樣的結果。

這就是一般選手和頂尖選手間,其中一個重大的差異:答案可能在他們對比賽理解的程度,而不是單純的反應時間而已。

其實,教練間的優劣何嘗不是如此?經驗豐富的教練光靠走路的姿勢或是幾個動作,就能猜出運動員的問題有哪些;但剛入行的教練則還需要時間慢慢磨練自己的coach's eye。

談到「熟能生巧」,多數人一定都聽過膾炙人口的“10000小時定律”。不過,你真得了解這句話全盤的始末嗎?

在1993年,三位心理學家到一所以小提琴家聞名的西柏林音樂學院進行研究。學院的教授提供了30位小提琴家給這三位心理學家做研究。

其中十位學生被列為Best等級他們有成為國際獨奏者的實力,十位學生被列為Good等級他們具備在交響樂團維生的實力,另外還有十位被列為Music teacher的學生–音樂老師或許才是他們未來的最佳歸屬

在和這30位小提琴家深聊後,心理學家們開始釐清了一些共通點。這些學生都大約在8歲的時候開始接受系統化的訓練,在15歲左右立志要當音樂家。儘管大家音樂造詣不同,但每周都一樣投入50.6個小時在練習上,包含樂理課、聽音樂和演奏。

唯一有著巨大差別的是,前兩大群體(Best、Good)的小提琴家每周「個別練習」的時間是24.3小時,Music teacher組則是9.3小時。這前兩大群的小提琴家生活似乎只為了練習而存在,日復一日地維持同樣的步調–練習、恢復、再練習。他們每周的睡眠時間有60小時,也比Music teacher組的54.6小時來得多。

所以心理學家感到好奇,那又是什麼造成Best組跟Good組的差異呢?於是,他們要小提琴家們仔細回想,從學會演奏的那刻起一路走來花了多少時間在練習上。

經過計算,在12歲的時候,Best組的小提琴家已比teacher組多了1000小時出頭的練習。18歲時,Best組累積的時數是 7410、Good組5310小時,Teacher組則是3420小時。

因此這些心理學家是這麼認為,

『基本上,那些被稱為與生俱來的音樂天賦,可能只是日以繼夜的練習所換來的差異。』

這些心理學家還發現,傑出的鋼琴家平均所累積的練習量居然也和傑出的小提琴家差不多。因此科學家大膽地建議,『不管是什麼音樂項目,如果要想成為專家,先嘗試在20歲前累積10000小時的“高品質”練習』。在知名的研究報告 【The Role of Deliberate Practice in the Acquisition of Expert Performance】,作者們將這樣的結論延伸到運動場上。

提出這份報告的領袖–心理學家 K. Anders Ercisson,又被稱為「10000小時定律(rule)」之父,在那之後也參與了基因的研究,並寫道『成為職業運動員的基因,早已都存在我們的體內』。搭配著1000小時定律,這句話被外界過份解讀為–運動員能夠脫穎而出的原因,在於他們的訓練歷史而不是他們的基因

自此,10000小時定律被大量使用在報章雜誌,媒體將它塑造成“通往偉大的必經之路”。

 

苦練真得能成為專家嗎?

「天道酬勤」,大家都喜歡這樣的故事。但是真實的情況是,基因影響的成分可能比你的努力更重要。

全書幾乎從頭到尾、不時用多種運動(籃球、高爾夫、三鐵、棒球、長跑、短跑、跳高、雪橇(犬)、障礙路跑…不勝枚舉)的真實案例來佐證這件事情。透過地方軼事、訪談、文獻,告訴你基因在運動上就是這麼不公平。如果你跟我一樣熱愛體育,看到這樣這麼多的故事和研究,應該也會愛上這本書。

我很喜歡書裡的一句話–『如果苦練就是一切,那我們為什麼要把競賽分成男子組跟女子組呢?(p.55)

就以台灣人最熟悉的NBA為例,要打NBA除了要具備身高以外,臂展也是關鍵,這些都不是靠苦練得來的。2010-11球季,整個聯盟只有兩個人的臂展小於自己身高,一個是JJ Redick,另一個是姚明。

在NBA,黑人儘管身材較白人矮(白人的平均身高6'7.5",黑人是6'5.5"),卻有更出色的臂展(6'11",大於白人的6'10")。這個身高臂展比例,NBA白人的數值是1.035,黑人是1.071。(P.139)

雖然仍有幾位白人擁有黑人的臂展條件,但也就少數幾位而已。

所以,書中下了一個引人深思的結論–很可能不是白人不會跳,而是白人摸不高而已(It's not so much that white man can't jump. White men just can't reach high.)。

像這些故事正是這本書的有趣之處,它從各種運動&各種角度去切入不同的基因是如何影響一項運動的成敗,再透過觀察動物、地理環境,甚至是人類的演化史,來解釋為何基因開始產生差異。

讀完這本書或許不見得會提升教練帶訓練的功力,但絕對可以增進我們的知識。


贏者全拿 Winner takes all

要認清基因的影響力,不得不先了解它能對世界體壇的發展帶來什麼改變。

達文西的名作“ Vitruvian Man ”

達文西的名作“ Vitruvian Man ”

今日的社會,就算無法躬逢現場,仍有數百萬的消費者捧著鈔票等著收看奧運、超級盃、世界盃這類賽事。

這是一筆大生意,而且它的發展完全顯現出經濟學家 Robert H. Frank定義的“winner-take-all”市場。

在19世紀末,人體形態學深受古典哲學的影響,例如柏拉圖的理想型態,又如達文西的“ Vitruvian Man ”這幅藝術品。『這是人類最完美的型態』,過去的文章是這麼紀載的。

所以當時優秀運動員身材的最佳寫照,是剛好落在中間的群體,沒有極端地高、矮、胖、瘦。在1925年,菁英排球員和鐵餅運動員有相同的體型,標槍選手和世界級的跳高選手也是如此。

但當投入的資源越來越多,winner-take-all”的市場慢慢成形,大家無所不用其極地想辦法站上金字塔最頂端,試圖拿下所有資源。在這樣的利因下,運動員的身材越來越專項化,全球的人才爆炸似地往各自優勢的項目發展。直到現在,運動員體型的汰換速度才漸漸趨緩,篩選已接近完成。現今的菁英標槍選手,平均身高已比跳高選手多了2.5吋、重了130磅。

在1975年,美國熱門運動項目的運動員收入大約是一般民眾的五倍;今天,已經是上班族平均收入的40-100倍。在NFL,如果你比平均身材多高個1公分或多重6.5磅,可以多換來45000美金的收入。

這就是“winner-take-all”塑造的生態。

 

所以,當利益這麼龐大,你會不會希望依賴基因的幫忙?當你是老天爺眷顧的既得利益者,評委會該怎麼判斷才算公平?

這邊再分享一個故事。

Maria José Martínez Patiño,圖片來源:https://alchetron.com/Maria-José-Martínez-Patiño

Maria José Martínez Patiño,圖片來源:https://alchetron.com/Maria-José-Martínez-Patiño

在1985年,24歲的國際跨欄女子選手Patiño,意外被診斷出有XY染色體,一個平凡女孩的人生開始起了重大的改變。

接下來,她從西班牙國家隊被除名、被取消獎學金、被消除所有比賽紀錄、她的未婚夫離開她,朋友也和她漸行漸遠。

但Patiño始終堅信自己的女兒身,不願就此蒙受所有汙名,因此她花費數千美元自費找醫生。醫生告訴她,她的確有睪丸隱藏在陰唇裡*,因此她沒有子宮也沒有卵巢。但,醫生同時也發現,雖然她的睪丸會製造和男性相近濃度的睪固酮,但她有雄性素阻抗症(androgen insensitivity),因此她可以說是完全以女性的身分成長。

*至於為什麼會有,歡迎大家自行翻書

儘管多年後Olympic Medical Commission 還給她清白,但她的生涯可以說是在被耽誤下草草結束了。有了她的慘痛經驗,IAAF找了一堆學者專家,組成一支跨國的顧問團隊,想詢問該如何辨別男性或女性。學者們除了答不出來外,甚至建議捨棄性別檢測。到了1999年,國際奧委會決定只有在有嫌疑的情況下才會採取性別檢測。即便如此,女性的定義至今依舊沒有一個標準。

 

那對體能教練而言,這本書有什麼價值之處?

看完本書後,我認為對教練有價值之處在於

第一.了解每位個體確實有可訓練性(trainability)的差異

第二.了解基因可能會造成某些運動上致死的風險,例如心臟疾病


了解每位個體確實有可訓練性(trainability)的差異

基因賜予的恩惠,並不是只有個體baseline的差異(例如,天生就長比較高的人,或是體內紅血球生成素一出生就比較多的人)。

有的差異其實已存在你體內,只是需要時間去開發它。可訓練性(trainability),就是其中一種。

有些人對訓練的反應就是特別明顯。這無關你的baseline是在什麼位置、不管你是fit還是fat、無關你的訓練動作是什麼,如果你是某項訓練的高反應者(high responder),那同樣的課表下去你的效果就是會比別人顯著。

Chrissie Wellington。圖片來源:TRI247.com

Chrissie Wellington。圖片來源:TRI247.com

英國的鐵人選手–Wellington,可能是有史以來Ironman最佳的女選手。2011年七月,她在德國用8小時18分13秒打破世界紀錄完賽。

但在她2004年去尼泊爾工作之前,她壓根沒想過自己會跟鐵人賽沾上邊。在那之前,她頂多算是個業餘跑者,更多的重心是放在工作上。到了尼泊爾後,她才正式開始有騎腳踏車的習慣,跟著當地的居民在山間穿梭。

等到她2005年回到英國,在朋友的鼓勵下才決定要試試看鐵人賽。接下來的劇情大概就跟電影情節差不多,一個不知打哪來的無名小卒空降凸台,在幾年內陸續勝過各路好手,其中不凡國家隊、奧運選手。

到了2012年12月,Wellington就宣告退休了。她的整個生涯從開始到結束只有短短的五年,在這五年間她參加的13場鐵人賽(包含4場Ironman World Championship)未嘗敗績。(p.91)

這就是其中一個讓你了解可訓練性(trainability)所造成的恐怖差異的故事。

身為教練,我從來不敢打包票說自己的訓練一定能在XX月內看到XX成果。研究也告訴我們,沒有一套one-size-fits-all的訓練,當你開始覺得你的訓練計劃好像不太管用,不如換個方法試試看。有些人就是對有氧訓練比較有反應,有些人的身體則是偏好無氧訓練;只要能幫助客戶達到目的,什麼樣的訓練法其實都無所謂。

 

了解基因可能會造成某些運動上致死的風險,例如心臟疾病

基因突變造成心臟顫動而致死的可能性其實不低,HCM就是會造成左心室肥厚的基因疾病。它可能讓心臟舒張不全,也會導致阻塞致死。(p.245)

本書作者的高中隊友就是這樣在全校觀眾&家長面前過世的。一個即將拿到大學獎學金的的田徑新星,在終點線前劃下人生句點。

在美國,每五百人就有一人有這個基因,它跟遺傳有極大關係。這是一個讓醫師很頭痛的疾病。一般情況,醫師都會建議多運動來提升心肺適能、改善糖尿病、冠狀血管疾病;但有HCM的情況就不一樣了,運動很可能變成一種自殺行為。

目前的作法–可以放人工的去顫器在心臟裡面,幫你換來一次的重生機會。但重量訓練中過頭(overhead)的動作或是會壓迫身體左側的動作都要避免,以免去顫器受損。

以前NBA公牛隊的雙寶之一–Eddy Curry,正是因為心臟不規律的跳動,讓球團決定他剩餘的球賽都坐滿板凳,因為沒有人希望讓全世界的觀眾在電視機前看到一個球員身亡的畫面。

其實,公牛隊也曾提出了一個offer給Curry,建議他去接受檢測。如果檢測結果真的有HCM,公牛隊雖不會再讓Curry出賽,但接下來的50年會每年付他40萬美金。Curry拒絕了這份合約後,球季結束公牛隊也就將他交易到尼克隊。

(*OS:傻瓜才拒絕…)


這也是基因在美國(或各國)會遇到的難處–即便是保命的因素,也不見得人人都願意去面對 。

預見未來的機會,到底要或不要?

以ApoE基因為例,它和人腦疾病有很大的關係,我們能透過它了解個體能多快從腦損傷中恢復。

其中一種分支–ApoE4,除了會增加阿茲海默症的風險,如果你是帶有ApoE4的患者,受到撞擊後預後通常不佳,晚期也容易有癡呆的後遺症。(p.254)

2000年一份調查美式足球員的報告指出,造成球員的腦功能低下的主要原因有三:

  1. 年紀

  2. 頭部經常被撞擊

  3. 有ApoE4變異體

所以,理論上拳擊選手或是美式足球員都應當要有自覺接受檢查;但有些科學家則認為,除非你很確定知道該怎麼解決基因產生的問題,否則不該將基因的資訊透漏給一般消費者,徒增恐慌。也有不少球員擔心,基因的結果一出來會讓他們的身價往下掉,等於宣判他們的死刑。

『因為和抽菸不一樣的是,你可以靠戒菸緩解傷害,但基因你無法改變。』

但其實,基因告訴我們的並不是一種故事的結局;不如說,它告訴我們的是一種傾向

仔細想想,這本書要告訴我們的是什麼?它是在告訴我們再怎麼練,都贏不過那些贏在起跑點的人嗎?

我認為不是,它真正要告訴我們的應該是“找到屬於自己的路”。

就我自己的經驗來看–從國中開始加入籃球隊到大學,因為自己的體型、心態、球技,到後期幾乎已漸漸被淘汰了,當我看到這本書的結尾我的感觸特別深刻。

我很喜歡上面介紹的三鐵好手Wellington說的話,

『我們都有些天賦,有時候它只是被隱藏起來了。你要有勇氣去嘗試些新事物,不然你恐怕不會知道你真正擅長的是什麼』(p.293)

回到10000小時定律,這本書要傳達的也不是否定訓練的重要性,而是遏止過度推崇「要成功就非得刻苦訓練」的現象。如果你的競賽項目是和練習時數有絕對關係,那成功確實需要來自不斷地練習,而且越早開始訓練越好。但更多時候,科學家發現的結果都如下圖,

Jeff 繪製

Jeff 繪製

一份瑞士的研究,調查5位世界排名都在前15名的亞菁英菁英的網球選手,發現亞菁英的選手在11歲開始放棄其餘運動,專心致志在網球訓練上,而菁英選手,則到14歲才開始接受專項的網球訓練。其中,Federer就是最好的例子。

退役的NBA球星Steve Nash從12歲才開始打籃球,他比同年齡的美國小朋友還要晚了5-8年才接觸這項運動,但這並沒有限制他之後的發展。

還有很多真實案例,都顯示在幼童時期多摸索不同的運動,生涯晚期的運動表現會更好。這讓我想到過去在上ALTIS的課程,講師所提到的黃金十年–過早的專項化訓練,會讓你提早進入自己的巔峰十年,但也相對地比別人更早離開賽場。

但即便如此,無論台灣還是國外,我們還是會聽到滿多孩童過早進行專項化訓練的故事,這些絕不是科學家所樂見的。

基因的議題,也不會在讀完本書後就得到定論,畢竟仍有許多基因的功能還待釐清。對於訓練或是基因我們都還需要更充分的認識。

套句書中的話,

It's always a hardware and software story. (p.50)

PS.software,指我們內在的基因條件、hardware,指我們的外在訓練環境

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