购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第2章
行走:我们的行走能力决定了坡道是陡还是平

1989年,丹尼应邀参加了在加利福尼亚州山景城美国国家航空航天局(NASA)艾姆斯研究中心举办的为期三周的研讨会。作为硅谷重镇之一的山景城现在是谷歌主园区所在地,并因此而闻名。NASA召集了一群世界上最优秀的视觉科学家来研究直升机飞行员遇到的知觉问题,包括如何感知他们的飞行速度以及距离地面的高度,等等。与鸟类不同的是,人类的视觉系统假设我们的双脚始终稳稳地站在地面上,因此在计算速度时,它采用了一个简化的假设,即我们总是在与眼睛保持相对高度的平面上稳定行进。 如果你实际上是在地面上行走,则此假设可以正常发挥作用。但是,当你所处的高度发生变化时,它就完全无效了。随着高度的增加,你下方的地面似乎移动得更慢,你会觉得自己在减速。或许你已经注意到,当我们从飞机的窗口向外看时,并不会感觉到自己正以每小时500英里 以上的速度在空中疾驰。直升机飞行员同样感觉不到。他们需要学习当飞行高度发生变化时该如何掌握自己的速度。飞行员该如何适应这种情形是NASA那场研讨会关注的问题之一。在这场以火箭科学为背景的研讨会上,占据主导地位的仍是一些常识性判断:与会科学家认为有关视觉处理的传统观点是毋庸置疑的,即眼睛接收视觉信息,接下来大脑对其进行处理,最后世界的结构被准确地感知。这一表述中的关键假设是知觉经验在大多数情况下是客观准确的。在那3个星期里,丹尼试图说服他的同事考虑另一种假设:知觉的目标不是让人对周围环境进行几何学意义上的精准解读,而是对人的思考方式、行动方式进行切实指导。

山景城距旧金山约一个小时的车程,所以丹尼和他的家人经常造访这座城市。在那里,他遇到了一桩令人费解的事。旧金山以其异乎寻常的陡峭山路而闻名。位于海德街与莱文沃斯街之间的菲尔伯特街,与其北部的渔人码头大约相隔8个街区,坡度约为18度。尽管其他街道上某些路段的坡度会略高于它,但这里通常被认为是旧金山最陡峭的街道。当看到像菲尔伯特这样的街道时,人们对其倾斜度的判断通常约在50度或60度。如果有人告诉他们实际倾斜度小于20度,他们绝不会相信。

旧金山的街道并不像看上去那么陡峭。关于这一点,1989年的视觉科学家心知肚明。丹尼向同事指出了这一事实,并以此为依据,来证明他所提出的“知觉不能保证几何上的准确性”。据他说,他的看法没有受到重视,并不是丹尼的同事不相信他,而是在他们看来,对坡道倾斜度的过高估计只是一种奇怪的视错觉。视错觉大量存在,但是对许多视觉科学家来说,它们既非有趣的现象,也不能代表日常的知觉。NASA研讨会上的科学家们专注于研究飞行员怎样才能成功地驾驶直升机,在他们看来,知觉的准确性是做好(或者根本做不好)这件事的必要前提。

在NASA的安排下,所有与会科学家和他们的家人都入住了同一家小型旅馆,这是一栋加州风格的二层建筑,一座泳池被它环抱在中间。每天晚上,这些家庭都会聚集在泳池周围,陪孩子们玩耍,喝一两杯啤酒,并在三个星期的交流与接触中建立起了彼此尊重且可以长期发展的友谊。一旦有了这样的关系,人们就会像朋友那样,直言你刚刚说的是“他们一生中听过的最愚蠢的话”。礼貌微笑,或无奈地耸肩,凡此种种,发生在朋友之间,都无伤大雅。丹尼坚持自己的看法,即人们无法以几何精度感知世界,很多人对他微笑或者耸肩,但没有一个人接受他的观点。

同事的否定并未让丹尼感到沮丧。他意识到,自己的想法或许具有重要的意义。于是,丹尼翻阅了研究文献,以查找是否有人曾经记录了坡道的实际倾斜度与人们所感知到的倾斜度之间的脱节。人类如何准确地感知环境一直是视觉科学所关注的课题,但只有一项实证研究涉及这种反常的知觉现象。在这项研究中,受访者给出的答案是肯定的,斜坡看上去的确比实际坡度要陡一些。

丹尼决定用更具确定性的方式来记录这种奇怪的知觉现象。回到夏洛茨维尔后,他和自己的研究生穆库尔·巴拉 进行了一系列的现场实验,要求人们对弗吉尼亚大学周围丘陵的山坡倾斜度进行估测。实验人员要求被试者以两种方式来判断他们感知到的山坡倾斜度。首先,被试者站在山坡底部,研究助理会要求他们对所涉及的山坡倾斜度进行估测,并大声说出自己的判断。对倾斜度进行感知的第二项评估任务是视觉匹配,被试者需要对扇形的角度进行调整,使之与自己所观察到的山坡横截面的倾斜角度相匹配。被试者还被要求执行一项针对山坡的操作。在不看装置的前提下,他们用手调整了一个齐腰高的倾斜板,并结合自身感觉使倾斜板表面与山坡平行。

这些目测和视觉匹配任务评估的是被试者对山坡外观的意识知觉。然而在一轮又一轮的实验当中,被试者总是高估了山坡的倾斜度 ,且程度惊人。当被试者面对倾斜度为5度的山坡时,他们在目测报告和视觉匹配任务中所给出的判断结果通常约在20度。而另一方面,使倾斜板与山坡平行的测量操作结果则是准确的。因此,尽管人们对山坡倾斜度的知觉判断远远超出实际,但他们在视觉引导下对倾斜板角度所进行的估计却是准确的。这些发现令丹尼甚为困惑。当人们将一个5度的山坡看作20度时,他们是如何做到沿路上行而不摔倒在地的呢?鉴于人们对山坡倾斜度的普遍高估,成功上坡不可能依赖于精确的几何知觉。那么,我们对世界的知觉与客观世界之间,到底存在着怎样的关系?如果知觉存在偏差,行动何以成功?丹尼知道,如果不能对这些问题做出解释,他的学术同行将继续把对山坡倾斜度的错误感知看作一种无关紧要的奇怪视错觉。

一天,夏洛茨维尔的研究正在进行中,穆库尔带着一份令人费解的报告来到丹尼的办公室。在最近一次的测试中,她发现被试者并没有像此前的参与者那样高估山坡的倾斜度。丹尼让穆库尔对报告数据进行复核,发现数据的录入准确无误。丹尼又让她去查看原始的数据采集表,看看当天接受测试的参与者有什么不同。穆库尔发现,当天的所有被试者都是女性。一番调查之后,她确认这些女性之间是朋友关系,且都是弗吉尼亚大学足球队的成员。这些训练有素的一级运动员,在一场比赛中通常要跑动7英里,而中场球员在标准的90分钟比赛里则要跑动9.5英里。所以,这些女性的体适能水平必然远高于常人。于是,丹尼和穆库尔开始思考:适应度——通俗点儿说,即走上山坡的难易程度——是否会对人的视觉感知造成影响?借用吉布森夫妇的术语,当我们看到一条坡道的时候,我们所看到的是否就是它的“可供性”,即这条坡道的“可步行性”?

这个念头在丹尼的脑海里挥之不去。几个月后,他又回到了旧金山湾区,参与NASA的另一项合作研究。他带来了一个测斜仪——一种用来测量坡道倾斜度的仪器,并花了一天时间去了旧金山的不同区域,测量最陡峭道路的倾斜度。在测量一条异常陡峭的街道时,他观察到在附近的人行道上,一名约8岁的男孩正在帮助(实际上是推着)一位年长的女士向上行走。为了帮助那位看起来是他祖母的虚弱的女士,小男孩使出了全身的力量,在陡峭的人行道上艰难上行。丹尼认为,这两个人对这条坡道的知觉经验不可能是一样的。怎么可能一样呢?对那位年长的女士而言,坡道太陡了,没人帮忙就走不上去;而对男孩来说,如果不帮助祖母,坡道的陡峭程度则无须考虑。这个小男孩的情况是不是与那些足球运动员相类似?推而广之,假如走上山坡对你来说相对轻松,那么同那些上山较为费力的人相比,山坡在你眼中是否更加平缓?

不久后,丹尼和穆库尔开始追随他们的直觉,即对坡道倾斜度的知觉会受“可步行性”强弱的影响。 他们找来了一组新的实验被试,让他们背上重量是其自身体重1/6~1/5的背包。(比如,一个体重为110磅 的人需要背上20磅重的背包,而一个体重为200磅的人则要背上35磅重的背包。)然后,测试他们在这种情况下对倾斜度的知觉。背包里所装物品的重量,可以根据被试者(心理学概论课的学生或者在实验进行过程中经过的路人)的情况来进行调整。一组不负重的对照组被试也对山坡的倾斜度做出了估测。结果是:负重的实验组被试者对山坡陡峭程度的判断要一致高于不负重的对照组被试者。

在另一组实验中,同样的坡道判断任务被分配给了一组跑步爱好者,被试者的入选标准为每周跑步次数不少于3次,距离不少于3英里。在这个实验当中,起跑点和终点都位于山坡底部。出发之前,被试者首先对第一段坡道的倾斜度进行初步估计,然后开始一段体能消耗巨大的长跑,历时45~75分钟。到达终点时,他们会在那里见到等待他们的研究助理,并完成与起点处相同的一组倾斜度知觉任务。在令人疲惫不堪的长跑过后,被试者对倾斜度的高估程度有所上升——高估程度达到了45%。为了进一步验证自己的想法,丹尼专门从越野队和田径队招募了一批运动员,此外还招募了一些非运动员。如他所料,一个人的健康水平越高,他对坡道倾斜度的高估程度就越低。还有一组实验被试是从当地老年中心招募的老年人,平均年龄约为73岁。他们每人填写了一份有关个人健康状况的自我评价,并完成了相同的坡道估测任务。实验结果与之前的发现相一致:参与者年龄越大,身体健康状况越差,坡道在其眼中就越陡峭。总而言之,这些研究结果表明,对坡道倾斜度的感知与知觉主体在特定时间的身体能力有关。丹尼和穆库尔总结道:“对倾斜度的意识知觉不仅被夸大了,且具有可塑性,因为它会受到人们生理潜能的影响:对于那些负重较大、身体疲倦、体质欠佳、上了年纪或健康状况下降的人来说,坡道看起来更加陡峭。因此,生理潜能的变化,无论是短期或暂时性的(如那些背包和长跑的实验被试),还是长期或永久性的(如那些职业运动员和老年被试者),都会对表观斜度造成影响。翻越山坡的能力发生任何变化都将改变人们对倾斜度的意识知觉。” 换句话说:我们的行走能力决定了坡道的表观可步行性,从而决定了我们如何看待它。我们所看到的并非坡道的本来面目,而是它在我们眼中的样子。

“走”出来的人类世界

1974年11月的一个星期日上午,唐纳德·约翰逊和他的同事伊夫·科本斯、莫里斯·泰伊布开着路虎车在埃塞俄比亚东部炎热干旱的阿法地区进行了一天的测绘、勘察和化石采集工作。这是他们在该地区展开的第二轮田野调查,就在一年前,约翰逊在这里发现了一个膝关节,但他们无法分辨出它属于哪种古人类。他们希望能够在这一轮调查中获得更加惊人、更加完整的发现。这项工作意义重大,因为他们要研究的地层比东非地区已经发现的所有东西都要古老。

为了在地图上精确标记他们所在的位置,在一名研究生的要求下,约翰逊带领团队来到了前一天的工作现场。到达之后,他们将目光投向地面,搜寻化石的踪影。就在他的右后方,约翰逊发现了一块看起来保存完好的右尺骨(从肘部延伸到手腕的前臂骨)肘端。鉴于它的背面没有猴子肘部呈喇叭形的标志性结构,这不可能是在该地区发现的狒狒或疣猴化石的一部分。这是一位古人类,是人类的直系祖先。而且不只有尺骨,约翰逊马上又发现了一些颅骨的碎片。沿着斜坡向上,全副骨骼在阳光的照射下显得十分耀眼:股骨、肋骨、盆骨,还有下颌骨。车返回营地时,那个研究生按了按喇叭,大声喊道:“唐发现了一整副骨架!”

显然,这件事非比寻常:该地质层中的其他东西都有300万年以上的历史,比如已经被鉴定过的猪和大象。这次发现极大地扩展了整个古人类学领域的化石记录。约翰逊在最近的一次采访中告诉我们, 在此之前,“把超过300万年历史的人类祖先化石全部加在一起,也就跟你的手掌差不多大小,而且我们无法通过其中任何一块判断出它属于哪个物种”。通常来说,古人类学就像是一场以单个碎片(这里是指关节,那里是肋骨)为线索而展开推理的解谜游戏,但这批年代久远的骨头已然呈现出一个连贯的整体。这位早期人类已经在地下沉睡了300多万年,而其骨架的完整性仍然约为40%。这是一个值得庆祝的发现,在当晚举行的庆祝活动中,约翰逊播放了披头士乐队音乐专辑中的一首经典的迷幻摇滚曲——《天空中戴钻石的露西天》。没有人记得是谁第一个想到的,但是到了第二天早上,这副骨架就有了一个名字:露西(Lucy)。“突然之间,”约翰逊说,“它变成了一个‘人’。”

身高3.7英尺的“露西”将成为世界上最著名的化石。这不仅是一个具有历史性意义的科学发现,也使人们对这一领域兴趣骤升。4年后,约翰逊正式将“露西”归入一个新的种:阿法南方古猿或“南方古猿阿法种”。这一名称与“露西”家乡所在的区域遥相呼应,在它所处的时代,那里曾是一片低洼的林地。(以“露西”为起点展开的相关研究已经持续了几十年的时间,截至本书写作之时,约翰逊和他的同事已经在阿法地区一个叫哈达尔的村庄周围发现了近500个阿法种标本。这个村庄就在“露西”被发现的地方附近。 )从骨盆的角度来看,显然“露西”是直立行走的。这就给化石记录的重新排列带来了难题:要经过100多万年的直立行走,早期人类才能进化出容量较大的大脑。因此,“露西”以及不久后被发现的与它同属一个时代的伙伴,也代表着某种因果关系上的重大突破:人类的祖先在拥有较大容量的大脑之前,早已开始用双脚走路。所以关键在于,我们是双足行走的动物。

生物学家和人类学家就“人类为什么是双足行走的动物”展开了长达一个半世纪的争论,不过有一点共识已经达成,那就是用两条腿移动的生活方式在我们成为现代人类的过程中发挥了举足轻重的作用。在1871年出版的《人类的由来》一书中,达尔文推测,正是双足直立行走使人类领先于其他猿类。达尔文观察到,“只有人类变成了双足动物”, 而且我们至少可以在一定程度上弄清楚人类何以“采取直立姿势”,毕竟这是该物种“最显著的特征”之一。换句话说,用两条腿走路是人类与其他哺乳动物之间最明显的区别之一。正如哈佛大学生物学家丹尼尔·利伯曼所指出的那样,进化论的核心观点之一是偶然性:一件事为随之而来的另一件事的发生提供了可能。 人类变成了双足行走的动物后,双手被解放了,随即拥有了挥舞棍棒、取火做饭和进行艺术创作的能力。这与我们在上一章有关发展的讨论中看到的条件触发原理相同,例如,当婴儿能够独立坐着时,其双手就可以被解放出来去探索周围的物体,进而加深对物体三维形状的理解。

双足直立运动使得早期人类可以长途跋涉,从而进化成耐力型动物。与四足运动相比,用两只脚走路在远行时效率更高,因为在维持双足步态时,肌肉的工作量更少。凭借这一优势,人类得以进化成为地球上移动速度最快的哺乳动物之一(前提是,在炎热晴朗的天气行走或长跑20英里以上的距离)。这是人类所独有的优势。

受在高温环境中长时间活动所产生的选择压力的影响,我们的身体被汗腺覆盖,这些汗腺可以分泌出让身体冷却下来的汗液。人类全身都布满汗腺,这一点有别于大多数哺乳动物。例如,犬类只能通过爪子排汗。它们可以在寒冷的天气里跑上一整天,却无法像人类那样在烈日下狂奔。变湿的毛发具有隔热效果,在这种选择压力下,人类的体毛在进化过程中变得非常细小,几乎难以发现。而其中最明显的例外就是我们头部的毛发,它们发挥着帽子的功能;我们的隐私部位大都保留着一簇簇的毛发,从这里散发出的油性汗液,在以“味”取人的社会交往中至关重要。纤细直立的身体、修长的双腿以及宽大的臀部,都对人类行走甚至跑步能力的提升起到了促进作用。重要的是,这个新建的汗液冷却系统能为发育中的大脑降温;而凭借顶级的耐力所赋予的觅食与狩猎的本领,人类可以为这些大脑提供能量。

双足行走是极为罕见的,其他经常用两只脚走路的哺乳动物只有袋鼠和沙袋鼠。有一些哺乳动物,如其他的灵长类动物、熊乃至犬类,可以用后腿走路,然而它们并不擅长于此,且持续不了多久。双足行走的优势在于耐力性运动。人类走出了非洲,并最终主宰了地球上所有宜居的角落。作为步行者,我们“主体世界”(个人世界)的大小也以这种运动方式为尺度。我们会从运动的收益及成本的角度来看待可步行环境,这些收益和成本都相当之高。我们每天燃烧的大部分能量(约80%)都是在维持生命所必需的新陈代谢过程中消耗掉的,所以我们只能支配剩余的20%。而这20%中,有高达89%的能量会在行走的过程中被消耗掉。 能量的获取与储备是生存的资本,对于人类来说,行走是最大的能量支出项目。丹尼逐渐意识到,他在研究中发现的个体在倾斜度认知方面所存在的差异,正是由于这种对身体的能量使用进行有效管理的生态需求。大脑需要对步行所需的较高的生物能量消耗进行管理,并据此衡量山坡的高低、楼梯的缓陡以及距离的远近。对于大多数人来说,走路是能量消耗最大的行为。我们有意识控制的能量几乎全部用在了迈步向前这一具有生命意义的运动上。

人类的进化是生物在生存与繁衍方面所做出的诸多尝试之一,今天我们仍处在这一过程中。和所有的生物一样,人类拥有独特的表型,即由基因与环境交互作用而产生出来的一系列身体特征。进化塑造了我们的身体,而身体影响着我们的知觉经验并且塑造我们的大脑。

表型与生活方式

丹尼和他的夫人黛比都是狂热的徒步爱好者。几年前,他们去了爱尔兰,准备从都柏林出发,搭乘火车前往爱尔兰西海岸开启为期两周的徒步旅行。候车时,一位计划前往爱尔兰北部徒步旅行的同乘旅客,从他们的衣服和装备看出了他们是“山行者”——在“翡翠绿岛”,人们这样称呼徒步旅行者,于是朝他们走了过来,和他们分享了旅行路线和徒步经历。分别前,这位山行者留给丹尼一张卡片,上面写着丹麦哲学家索伦·克尔凯郭尔的名言:

最重要的是不要失去行走的欲望。每一天,我都会让自己走出一种健康的状态,远离一切疾病。走路使我进入了最佳的思考状态,而且据我所知,没有什么忧思沉重到无以摆脱。但如果坐着不动,则坐得越久,越会感到不适。所以只要继续走下去,一切都会好起来的。

这位“忧郁”的丹麦存在主义先驱所言似乎不无道理。每天,克尔凯郭尔都要花上几个小时,信步于哥本哈根的大街小巷。尽管他基本上过着独居的生活,但穿梭于市井之间的漫长时光,使他与市民之间建立起了一种有界限感的亲密关系——看着相同的景象,又各有所思。哲学与运动,早已密不可分。弗里德里希·尼采每天出门两次,带着他的烟斗和笔记本,一边散步,一边借助奥林匹斯山的众神形成自己的哲学表达,并对基督教道德进行解构性阐释。伊曼努尔·康德几乎从未离开过他的家乡柯尼斯堡,但他每天散步,对家乡的景物谙熟于心。查尔斯·狄更斯会在伦敦的街头四处游走,在头脑中构造各种故事场景,弗吉尼亚·伍尔夫也有类似的习惯。事实上,作为西方思想的奠基者之一,亚里士多德已将其“边走路、边思考”的习惯渗透到我们的语言之中,为“漫步”(peripatetic)一词打上了他的精神烙印。亚里士多德喜欢一边讲课一边在学园里散步,他的追随者也因此被称为“漫步学派”。“漫步”一词源自希腊语 peripatein ,意思是“走来走去”。数个世纪以来,我们以行走的方式探索世界,也以同样的方式寻访内心。

最近,实验心理学研究者已着手检验行走与创造力之间的这种历史性关联。斯坦福大学的一项最新研究发现,散步之后,被试者在发散性或创造性思维测试中的得分会变高,在聚合性或分析性思维测试中的得分则会变低。实验人员通过“替代性用途测试”对被试者的发散性、创造性思维进行了评估,这是研究创造力的经典方法之一。在这项测试中,被试者要设法为随处可见的日常物品(如轮胎、纽扣、报纸或砖头)想出尽可能多的新颖用途。比如,砖头或许也可以成为不错的镇纸、门挡或者平底锅的支架。对被试者聚合性思维的评估则采用了“远距离联想测试”,测试过程中,被试者必须想出可与所有给定词语(每组3个)都合理匹配的另一个词语。例如被试者可能会得到“蛋糕(cake)、村舍(cottage)、瑞士(Swiss)”这样三个词语,正确答案则是“奶酪(cheese)”。为什么散步之后的被试者在发散性思维测试中的表现会变得更好,而在聚合性思维测试中的表现会变糟?研究人员尚未找到这种现象的发生机制,但一种可能的解释是,行走以及迫使你不断关注周围环境的其他行为方式,有可能会激发出那种积极的、自由联想式的白日梦,而这正是创造性的洞察的标志之一。

走路和跑步都与健康有着深刻关联。日本学者花了几十年的时间围绕“森林浴”展开了一系列研究,并取得了显著成果。“森林浴”让人们远离电子屏幕,步入林海之中,且仅需几分钟便可达到降低血压以及减轻其他生理压力的效果,因此得到了日本政府的认可和推广。 此外,尽管发生作用的机制尚不明确,但已有证据显示,边跑步边冥想可以减轻重度抑郁患者的症状。 正如每位跑步者所熟悉的那样,跑步是一种极为有效的醒脑手段。

与耐力表型不符的生活方式可能会带来健康风险。耐力型动物缺乏运动,结果会怎样?答案是,它们会生病。一些反响巨大的公共健康研究发现,汽车、洗碗机等省力机器的销量与美国人不断增长的腰围尺寸呈正相关(你或许也听到过“久坐等同于吸烟”这种说法)。以开车上下班为例,85%的美国人每个工作日都会这么做。然而,我们有充分的理由相信,这种通勤方式会带来健康风险。在最近的一项对得克萨斯州4300名成年人展开的长期(2000—2007年)追踪研究中,研究人员对被试者住所和工作地点之间的距离进行了测量,调查结果显示,与近距离通勤者相比,远距离通勤者的总体运动量更小,心肺功能更差,身体质量指数(简称BMI)、腰围和血压等方面的数值更高。当然,在其他国家也存在这样的问题。针对5000名智利通勤者展开的一项新研究表明,更活跃的出行方式(比如走路或者骑自行车)有助于降低肥胖症和糖尿病的患病风险。此外,一项针对英国中年人群(约73000名男性和83000名女性)展开的大规模研究发现,步行或骑自行车上班的活跃的通勤者,其身体质量指数明显低于只开车上班的人。站在更大的时间尺度上来看,人类的肥胖至少在一定程度上可以归因于不合时宜的生理特性:我们进化成了耐力型动物,但现在身居发达国家的人们鲜有运动的机会,除非他们在空闲时间有意为之并使其成为日常生活的一部分。四五百万年的进化使我们拥有了强壮的体格,以适应持续性的体力劳动,然而今天的人们很少以这种方式生活。

我们是唯一一种进化成耐力型动物的类人猿。黑猩猩不能跑马拉松,就像它不能飞一样。事实上,猩猩、大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩这些人类的近亲都惯于久坐不动,在一天的大部分时间里,它们都懒洋洋地坐着、闲逛或者睡觉。但是,它们并不会像人类一样被运动不足、肥胖症和糖尿病等问题困扰。这是为什么呢?因为它们的身体为了适应久坐而进化,我们的身体则为了适应耐力运动而进化。 运动不是肥胖症和糖尿病的治疗方法,运动不足却是这些疾病的诱因之一。

将我们的行走方式与我们的近亲的移动方式相比较,有助于说明我们是如何成为耐力型动物的。人类的双足行走极为高效。而黑猩猩和大猩猩喜欢的那种“把拳头放在地面上”的“指节行走”则能耗惊人,其生物能量成本比四足行走和双足行走要高出约75%。将人类与黑猩猩进行比较是非常重要的,因为根据最新的分子生物学数据,黑猩猩和倭黑猩猩是与人类亲缘关系最近的猿类,人类与它们的“分离”始于600万—1000万年前。像猩猩和猴子一样,黑猩猩也很好地适应了以水果为食、在树枝上摆荡的生活方式。丹尼尔·利伯曼指出,“指节行走”是重新进化的结果,这种特殊的四足行走模式使双手、手腕以及肩膀的特征得以保留,从而使黑猩猩既能够在树梢上荡来荡去,也可以来到地面,在树林里漫步。由“指节行走”导致的较高的能量消耗对黑猩猩几乎没有什么影响,因为它们几乎只在距离自己的巢穴2000~3000米以内的地方游荡。化石证据表明,进化为现代人类的古人类之所以适应了双足行走的方式,是因为他们生存的环境发生了变化。尽管很难被确切地证实,但主流的假设是,气候变化以及由此引发的栖息地变化是人类祖先在四五百万年前进化为双足行走动物的主要驱动因素。如果某地区出现干旱,致使饮用水资源枯竭,那么高效的耐力型动物就可以离开此地,寻找下一个宜居的家园。

双足行走是为了应对特定环境所施加的压力,从而适应这种环境。我们的祖先一旦掌握了这种运动方式,对远足所需的能量消耗进行优化的选择压力就开始发挥作用。直立人拥有了可以在炎热环境下长时间行走和奔跑的身体结构,采集果蔬、捡拾腐肉以及耐力狩猎成为主要的食物获取方式。在耐力狩猎的过程中,一群人会对羚羊等有蹄类动物进行长达数个小时的跟踪与追逐,直至它们体力耗竭,再用带尖的棍子将其杀死,而这种狩猎工具也是直立人仅有的武器。在非洲,耐力狩猎的方式被沿用至今。 直立人只要不睡觉,大部分时间里都在走路和跑步,而我们则遗传了他们的身体构造。

在美国,可供耐力锻炼爱好者选择的各类跑步项目数不胜数。以2016年为例,在美国境内举办的跑步比赛大约有3万场,从5千米长跑到马拉松、超级马拉松以及铁人三项,赛项数量比2012年增加了10%。 2006年,约有3900万美国人参与了跑步、慢跑或越野跑。到了2017年,参与者数量增加到了5600万。 越来越多的人为了享受跑步带来的乐趣而参与到这项运动中来。我们所拥有的为耐力运动而设计的身体,也让尼泊尔的搬运工能够连续数日背负重达自身体重约183%的货物在喜马拉雅山区自如行走,其秘密就在于正确的步伐与节奏:每天缓慢行走几个小时,经常停下来休息,以及尽可能多地负重。每走15秒,就休息45秒。如果行走的时间变长,或者休息的时间缩短,他们就会因疲劳而无法继续负重前行。 如果他们比较保守,每次走得更少,或者休息得更久,那么他们每天的行走距离也会变短。生物力学分析表明,这是一种理想的行走方案。在漫长的自然选择过程中,人类依据步行的能量消耗对周围环境进行即时感知,并在此基础上形成了能够实现高效率长距离运动的步态。

生理学与心理学的结合

丹尼的早期研究揭示了,知觉是如何反映我们想要做的事情与周围环境中可供达成目标的事物之间的关系的。因此,我们需要重新考虑有关视觉的常识性观点,即仅把视觉看作某种将客观图像信息传送回大脑的过程。我们还应该看到,视觉对行动具有引导作用,这就意味着我们的知觉取决于和眼前事务相关的某种身体因素或个人特征。在感知坡道倾斜度的过程中,上行所需的能量充当了知觉的尺度。当知觉对象变成货架顶层的麦片盒时,知觉的尺度可能换成手臂的纵向伸展范围。所以,我们感知程度或范围的方式,不是以“米”或“码”等长度单位为工具进行客观测量,而是与我们试图做的事情相关的身体的某个方面。

科罗拉多州立大学的杰西·维特教授和她的同事在一个真实的情境中,对这种“可供性”概念进行了测试。在当地的一家大型超市里,他们将66位社区居民(平均分布于“正常体重”、“超重”和“肥胖”三组)拉到一边,在距离被试者10米、15米、20米和25米处分别放置了一个锥形筒,并要求被试者对锥形筒与自己之间的距离进行估测。然后,被试者填写了一份调查表,报告了自己的身高、体重,以及对当前体重的自我评估(如“过低”、“偏低”、“标准”、“偏高”或“过高”)。结果是:超重越多的人,他们估测出的距离就越远。重点在于,这里所说的“超重”依据的是被试者的实际BMI指数。被试者对体重的自我评估与他们对距离的估测并无关联,无论他们认为自己超重与否。 这一发现不禁让人想起丹尼的背包实验。与坡道倾斜度类似,被试者对距离的知觉取决于走过去所需的能量。而背包和多余的体重增加了能量的消耗。

这些发现透露出一个现实,即随着身体能力的改变,我们对世界的体验也会发生变化。英国伯明翰大学的公共健康心理学家弗兰克·伊夫斯对节食者的减肥情况进行了跟踪,并在此过程中进行了坡度知觉测试。 与既有研究的结果一致,随着BMI指数的下降,被试者所感知到的坡度也变得更加平缓。为了进行科学研究,他还花了比大部分人都要多的时间,在购物中心里观察人们是走楼梯还是选择乘扶梯。不出所料,体重超重或拎着沉重购物袋的人往往比体重标准且两手空空的人更倾向于使用扶梯。与此同时,他还发现,相较于没有额外负重的人,楼梯在那些被体重或其他物体所拖累的人眼中更加陡峭。 在这些心理学研究的基础上,要想真正巩固这些发现,我们仍需要一些直接的证据,来证明人们在能量消耗能力方面所存在的生理差异是一个有效变量。

为了找到这类直接证据,我们需要运动生理学专家、弗吉尼亚大学教授兼运动机能学讲席教授亚瑟·韦尔特曼的帮助。就在亚瑟着手研究碳水化合物摄入对运动时血乳酸反应的作用时,丹尼的研究生、现任教于犹他大学的乔纳森·扎德拉说服亚瑟在他的研究中加入了一些对距离知觉的评估。所有被试者均为自行车竞技选手,他们需要进行4次实验。在所有实验阶段,运动员都需要在身上连接测量血液中化学成分的静脉输液管的同时骑健身单车。此外,他们还要佩戴一个可以测量氧气吸入量和二氧化碳呼出量的呼吸面罩。

被试者在两个实验阶段里要完成45分钟的高强度骑车运动。 在其中一个实验阶段,他们喝的是含碳水化合物类甜味剂的佳得乐,在另一个实验阶段则饮用含零热量甜味剂的佳得乐。无论是被试者还是实验人员都不知道他们拿到的是哪种饮料——含热量还是人造甜味剂。每个阶段开始前和结束后,都会进行一次对距离知觉的评估。研究人员发现,如果被试者在骑车过程中摄入的是零热量饮料,那么在疲惫的运动之后,他们所感知到的距离要比摄入含热量饮料时远得多。这些结果表明,我们的感知距离会受到热量储备的影响,身体里的“燃料”越多,行走的距离就显得越短。需要注意的是,这一切都是在无意识的情况下发生的,这些运动员并不知晓自己拿到的甜味饮料中是否含有较高的热量。

另外,两个阶段的实验结果更具启发性。在这两个阶段中,运动员要骑到筋疲力尽为止。大体上来讲,他们被要求骑上原地不动的单车,依照预先确定的时间间隔反复增加阻力,直到他们体力耗尽无法继续。相关测量的关键点在于达到乳酸阈时的最大摄氧量(maximal oxygen consumption,简称VO 2 Max)。最大摄氧量是指人体在运动过程中所能摄入的最大氧气含量,在运动科学领域,它被用作衡量人体适应度的标准。当运动负荷过大,可供消耗的氧气含量不足以产生身体所需的热量时,肌肉就会在不依靠氧气(无氧运动)的情况下获得热量,肌肉中会产生大量乳酸并进入血液。达到乳酸阈时的最大摄氧量,指的是人体到达以无氧代谢供能为主的临界点,并且血液中开始出现乳酸时所能摄入的最大氧气含量,它已经成为衡量体适能的黄金标准。研究发现,达到乳酸阈时的最大摄氧量决定了被试者对距离的感知结果。运动员的适应度越高,其所感知到的距离就越短。这一结果同样适用于在每个实验阶段开始前的距离知觉评估,这意味着在运动员们进入实验室的那一刻,他们的体适能水平已经决定了他们对距离的知觉。该研究表明,感知距离的尺度是由此端到达彼端所需的能量,而这一尺度与个体适应度密切相关。

为什么和通常接受测试的那些非运动员相比,弗吉尼亚大学足球队的姑娘会认为山坡更加平缓呢?20年后,丹尼终于有了答案。一个人的适应度越强,运动的能量成本就越低,在一定范围内行走所消耗的能量就越少。

让我们思考一下“适应度”这一概念。正如丹尼及其合作研究者所指出的那样,适应度越强,肌肉中储存的能量就越多,运动效率就越高,新陈代谢也就越快、越高效;肌肉中线粒体的体积变大、数量变多,从而提高了耐力。丹尼等人观察到:“正是所谓的‘适应度’对生物能量产生的这些影响,使运动员们能够跑得更远、更快、更长久,且在一般体育活动中的表现要好于健康状况欠佳的人。”此外,“他们存储了更多的可用能量;做同样的事情时,他们消耗的能量更少。而且,他们可以从自己所吃的食物中获得更多的能量,并产生更多的生化反应” 。这正是整个研究的惊人之处。这一观察结果表明,我们每个人都生活在自己的“主体世界”里,这是一个以我们独特的能力来衡量的知觉世界。而且,“主体世界”是不断发展变化的。坚持锻炼可以改变你看待事物的方式。这听起来似乎是老生常谈,然而事实却是,你看待世界的方式真的会因此而改变。

体适能会影响个体适应世界的方式。常识告诉我们,我们眼中的世界即是其真实面目,但实际上,我们所看到的是我们以自己独特的方式所适应的世界。借用古希腊哲学家普罗泰戈拉的说法,“人是万物的尺度”。旧金山起伏的街道也给了我们相同的启示。 hDp+yyEjvU3KxiC55GDxVrN0yc4nqUe9dj8WmhUIxbsegNTsJa6Uh6i1cChllqer

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×