人类体能极限
人类体能的极限在哪里？近百年以来，人们都寄希望于通过田径运动不断挖掘人的体能极限。从生物学角度来看，人体运动能力受机体的身体形态、生理机能和运动素质所制约，其运动能力是必然有极限的。每次国际性田径大赛中，男子100米纪录之所以格外引人注目，因为它标志着人的体能速度方面所能达到的极限。
生物化学家认为，人体内的能量供应系统分为几种不同方式，当人们从事不同运动项目的时候，人体会根据运动方式、强度、持续时间等因素以不同方式供应能量。在百米赛跑这样的高速运动项目中，身体肌肉需要不断的收缩、舒张，从而驱动运动员持续加速前进。在这一过程中，三磷酸腺苷是肌肉运动的直接能量来源，但遗憾的是体内现成可用的三磷酸腺苷非常之少，只够肌肉运动1～3秒，随后机体会利用体内的磷酸肌酸启动应急合成过程，继续为肌肉运动提供三磷酸腺苷，但这也只能支持5～8秒的时间。接下来人体就要启动糖酵解系统参与功能，此时人类的奔跑速度会相应下降。
根据三磷酸腺苷的合成与释放速度，体育界有很长一段时间一直把10秒看做是人类百米项目的运动极限。1968年墨西哥奥运会上，美国运动员海因斯在100米决赛中首次突破10秒大关，以9秒95的成绩创造了新的世界纪录，同时也宣告这一极限被攻克。
20世纪70年代，美国生物机械学家阿里尔曾经利用人体工程学的方法来预测百米赛跑的极限速度，他认为机体超过某个临界速度时，可能会导致骨头断裂和关节软组织脱离。这个临界点是9.64秒。根据人身体对抗空气的阻力、体重对地面作用后的反作用力等因素计算，当人类的百米纪录超过这一极限，肌肉就有断裂的危险。然而，在2008年召开的北京奥运会上，虽然博尔特并未突破阿里尔博士预测的极限速度，但他的状态清楚地表明9.69秒这个世界纪录对他而言并不在话下，博尔特在冲刺前的减速显然也非出于担心肌肉断裂和软组织脱离。
随着体育科学的研究深入，人们意识到运动能力是一个由身体形态、生理机能、运动素质、心理素质、运动智能、运动技术等各级子系统有机结合的高度综合的多指标控制系统。对这样的系统进行预测，涉及了大量已知和未知的因素。根据上述的一大堆数理模型和计算公式，科学家纷纷对运动极限做出了自己的预测。
德国蒂尔贝格大学的运动极限领域专家安马尔通过运算，预测男子百米世界纪录最多还能缩短0.5秒。现在的世界纪录保持者博尔特能跑9.72秒，却可能永远无法达到9.20秒。然而，英国牛津大学的安泰特姆也做了个统计学的分析，他预测2156年男子能跑到8.098秒，而女子的百米速度将超过男性，最好成绩能达到8.079秒。
2007年，法国生物医学和流行病学研究所通过对1896年第一届现代奥运会以来的3260项世界纪录和多个体育运动项目做了分析。据科学家们测算，19世纪的体育运动员在比赛时只使用了75%的体能，现代运动员在比赛中为了将成绩发挥绝对得出色，这个比例则上升到99%。也就是说人类已经将体能发挥到极限了，科学家们通过测算出具体的时间——2060年。也就是说，到那时体育领域内将不会产生新的世界纪录。而当前人类创造的一些纪录有可能永远不会被打破，比如由美国女子短跑运动员格里菲斯·乔伊纳创造的100米10.49秒和200米21秒34的两项世界纪录至今无人能够接近。
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在人类体能遭遇极限的情形下，新兴的极限运动却悄然兴起。冲浪、滑雪板等运动项目开始流行，滑板、直排轮滑、特技单车也成为极限运动会的主题。创新的科技和选手的努力给极限运动带来前所未有的发展机遇，也开辟了一片新的运动场。
未来人的模样
根据公认的正式年表，人类进化经过了四个阶段：南方古猿、能人、直立人和智人。那么，人类现在是否还在进化呢？
从文艺复兴时期起，艺术家就赞美人体是世上最精妙的造化。然而尽管已经过长期的进化，人体其实并不完美。比如，直立行走使人类较容易患上脊柱和膝关节疾病，肝脏和心脏总是不能承受饮酒和肉食的健康代价，而呼吸道和消化道交叉又使人吃东西时不小心会被噎死。在预见危险、夜视能力和再生能力等方面，人都不如很多动物。
人类学家曾经认为20万年前现代人出现之后，人类进化就定型了。但近年遗传学家却通过对东非一些部族的研究获得惊人发现——直到最近3000年，人类仍在进化。那么，未来的人将是什么样子呢？
英国古生物与古人类学家多格尔·狄克森在他的《人类之后》一书中描述的是这样一副未来人的尊容：“浑身呈鳞茎状的、布满红色脉管的动物”，有着一双“有力的爪子”，能够“展开蘑菇似的鳍状器官，吸收太阳的热量”。为了获取营养，就“用1支从腹部延伸出来的大脉管，吸取湖中的蓝绿色的藻类”。然而他有一张“人类的脸”。这位科学家肯定地说：“这种古怪的动物就是我们的后裔、50万年后的人类。”
加拿大的人类学家从“进化”角度推论，人类的智力水平越来越高，科技的发达则使肢体萎缩，于是他们认为，未来人将是“恐龙人”，模样是大脑袋、大眼睛，四肢则细长纤小。
几位美国老年学家认为：现代人的很多毛病都与靠两条腿走路有关，膝盖骨是骨骼的一部分，常因摔倒或被撞击而受损。为了减少损伤，未来人得改变膝关节的结构，到那时，人类的膝盖不仅可以朝前弯，还可以向后弯。为了保持因年岁增长而自然变弱的听力，未来人的耳廓将扩大，而且能像有的动物一样，朝声源方向转动。经过如此这般改造后，人可以活到200岁左右。这几位美国老年学家断言，就凭遗传学、医学和生物学现在发展的速度，50～100年后要使人体结构产生这些变化轻而易举。
一位俄罗斯解剖学家认为，未来人为更好地保护腹腔，还得增加几根肋骨；骨头变得粗大，皮下脂肪层更加结实，这可以防止摔倒时骨折；为防止血液因停滞过久而腐败，静脉里得添置一些专门的瓣膜；韧带变粗，可防止脱臼和扭伤。由于身高缩减和身子往前倾，摔倒的概率就少得多，脊柱缩短后，骨盆同颅骨的距离拉近，肩胛骨几乎就在髋关节上。这样一来，人从外形看很像一只大青蛙。
英国伦敦大学达尔文研究中心的柯里博士认为：由于食品、教育和居住环境的改善，加上遗传工程、整形手术和性选择等条件的刺激，一千年后，男性平均身高1.85～2.15米，人类平均寿命达到120岁。由于不同肤色人种互相结合，公元3000年人类都将“融合”成咖啡色皮肤。而一万年后，由于过分依赖技术和医学，人类进化将走下坡路。加工食品的盛行，导致人类的咀嚼功能弱化，每个人都是一副娃娃脸；更为尖端的科学技术将使人类更少依靠他人，本能地避开交往，变得自私和自我中心。基因将越来越相似，外表和思想都同质化。人甚至将有一些家畜的特征：体弱、低能、贪吃、骄纵和幼稚。最惊人的是10万年以后的推测：人类将分化成两个不同亚种，一支更高、更瘦、更健康、更具创造力，另一支更矮、更结实，相对愚钝。至于100万年后，想必人类已向其他太阳系的行星移民。由于重力、时间、气候和生态系统还是各不相同，而且相距遥远，这将构成典型的物种形成条件。居住在体积大、运转慢、阴暗寒冷的行星上的人将进化成类似现在的爱斯基摩人，矮壮、代谢慢、生理节律长、皮肤苍白。居住在小而快的温暖行星上的人则可能像传说中的努比亚人，瘦高而肤黑。也许那里的人种要按天体称为“仙女座人”或“猎户座人”。
我们承认人类的外形将有所变化，但相信这种变化微小，不可能变得“面目全非”。掌握了自己命运的万物之灵的人类，是决不允许倒退的，也决不会允许自己长成一副似人非人、似鸟非鸟的丑八怪。总之，未来人类一定会生活得更好，一定会通过必要的劳动和运动，使自身变得更加健美、体型更加匀称、精神更加饱满！
智慧人生
人类有一个光辉的过去，也将有一个更加光明的未来。人类的智慧和理智将不断地克服各种困难，人类将不断地改造自身，克服自己的弱点，使自己与大自然保持和谐与协调。这样看来，人体结构的总趋势势必会朝着越来越完善、越来越好的方向发展。
睡眠的功能之谜
睡眠是人类不可缺少的一种生理现象。在人的一生中，睡眠占了近1/3的时间，其质量好坏与人体健康与否有着密切的关系。睡觉是人必不可少的行为，这一点似乎已为众多的研究人员所接受。但是，科学家们至今还不能确切地回答人为什么要睡觉的问题。睡觉的功能成了脑科学中一个引人入胜的谜，许多研究人员从不同的角度提出了自己的见解。
最普遍的观点认为睡觉是为了消除体力的疲劳，弥补一天劳累的耗损。“体力恢复”观点的证据是：在睡眠的最初数小时内，大脑基底部的脑垂体会释放出大量的生长激素，这种生长激素能促进体内蛋白质的代谢，从而促进体内组织的生长和修复。
但伦敦临床营养、代谢研究组织的加里克博士对此持否定态度。他认为：对体内蛋白质代谢影响最大的是饮食。进食时组织蛋白质就增加，而禁食时则下降。蛋白质代谢在夜间变化的主要原因并非是睡眠本身，而是人们在夜间不进食。加里克还认为，一个人不管从事何种体力或脑力劳动，不管疲劳程度如何，即便连续8～11天不睡觉，身体功能仍无损害。研究人员在一项睡眠实验中检查了3～5天不睡觉的人的尿液，发现这些人的尿液中氮的含量变化不足百分之一。氮是体内蛋白质代谢的天然指标，由此可以判断，这些受试者的生理功能并未下降。此外，那些自愿减少睡眠达两个半小时的人，在一年以后并无任何病态表现，也没有因睡眠减少而在白天疲惫不堪。
最有说服力的观点要数美国波士顿精神健康中心睡眠实验室主任哈特曼教授。他认为，睡觉有两个功能：第一是消除体力疲劳，第二是消除精神疲劳。而消除体力疲劳在他看来是无容置疑的，而消除精神疲劳的功能则是近年来他在研究短睡眠者中发现的。哈特曼曾将每晚只睡4小时的短睡眠者与每晚要睡8～9小时的长睡眠者作一比较，他发现短睡眠者和长睡眠者在生理上没有什么差异。他们的身高、体重甚至智力都是相同的。而他们各自的心理状态却有很大区别：长睡眠者总是忧心忡忡，而短睡眠者却极为乐观。哈特曼认为，消除体力疲劳主要发生在睡眠初期的所谓“慢波睡眠”中，即从瞌睡、浅睡到深睡这段时间内以及深睡以后的慢波睡眠中。短睡眠者和长睡眠者几乎以同等的比例经历了漫波睡眠。而恢复精神疲劳主要发生在深睡以后的快动眼睡眠期。由于长睡眠者比短睡眠者有过多的忧虑，他们需要恢复精神疲劳的时间比短睡眠者长；而短睡眠者则恰恰相反。哈特曼认为：这正是每天只睡2小时的波林的睡眠中未出现快动眼睡眠的原因所在。
另有一种观点认为，睡眠的主要功能是恢复大脑的疲劳。他们列举了海豚的睡眠事实。有一种海豚可以在清醒状态下使身体休息，但是它们仍需睡眠，睡眠的方式很奇特：在一小时内轮流使一半脑子睡眠，另一半脑子保持清醒状态。据测定，这一半睡觉的脑子是以深睡眠为主要睡眠方式的，由此看来，海豚的睡眠主要是恢复大脑的疲劳，而与体力恢复无关。海豚在睡眠时，身作依然在水里游弋。
英国剑桥大学实用心理学专家威尔金森博士对海豚的例子不屑一顾。他认为：动物的睡眠模式不能说明人的睡眠，动物和人的进化环境不同，各自的睡眠机理当然有能相提并论。威尔金森等人发现：在禁止睡眠的实验初期，不眠者仍能随着旭日东升而精神振奋，在许多方面与平时并无差异。据统计，75％的人在一夜不眠之后，脑电图反应正常。即使在长期的禁止睡眠的实验中，受试者的中枢神经系统的机能也未见失调迹象。
有一种观点走得更远，认为人的睡眠根本没有恢复体力的作用，仅仅是人们打发黑夜的多余的本能行为。
以上数种观点究竟孰是孰非，目前还难以定论。由于脑内控制睡眠的神经环路极为复杂，这就给揭示睡眠的秘密带来了很大的困难。
学科展望
现在有科学家认为，睡眠是人体内所含的一种叫“睡眠素”的物质在起作用。睡眠素是一种胞壁肽，称为“S因子”。目前，科学家正加紧研究“睡眠素”的结构，以便找到人工合成的方法来大量生产。一旦“睡眠素”研究成功，它对人类社会将会产生巨大的影响：无数夜间失眠者将不再痛苦；手术后的病人会继续睡去，直到伤口痊愈。
人类的寿命
长寿是人类自古以来的期望。随着生活水平的提高和医学技术的进步，现代人的平均寿命不断提高，百岁寿星越来越多。人究竟能活多久？
据考古学家的研究，大约50万年前，地球上人口还不到1000万，而且平均寿命不超过10岁，后来，人类懂得了制造和使用工具，食品供应增加，寿命延长。石器时代，平均寿命延长到20岁，青铜器时代为21.5岁。
人类进入文明社会以后，平均寿命有所延长。据有关资料证实，古希腊人的平均寿命估计是20～30岁；古罗马人是15～30岁；中世纪英格兰人的平均寿命估计是33岁；随着工农业和科学技术的发展，人的寿命又有了大发展，18世纪为28.5岁，19世纪延长到40岁。1985年世界平均预期寿命达到62岁，其中发达地区为73岁，发展中地区为59岁。1995年，全世界人均寿命已达到65岁。2007年，世界人均寿命最长的是日本，男性平均79岁，女性平均86岁。在我国，1947年平均寿命为35岁，2007年提高到72.5岁。
人的寿命界限到底有多大呢？对于这个问题历来的科学家们说法不一。2007年，英国著名的生物学家巴封发表了一项让人惊诧的研究成果，他认为人的寿命可以延长一倍。巴封指出，哺乳动物的寿命一般为生长期的5～7倍，例如牛的生长期约6年，因此它的寿命就约为30～42年。而人类的生长期约20～25年，那么人类的自然寿命当然应为100～175岁。
