影響跑步表現的因素很多,像是心肺能力、肌力、訓練量,甚至意志力都很重要。不過,若把問題再往前推一步,還有一個更根本的疑問值得思考:人類的身體,原本就適合跑步嗎?
2025 年發表於《Current Biology》的一篇研究把 300 多萬年前的早期人類祖先「露西」建立成數位肌肉骨骼模型,透過電腦模擬讓她真的跑起來,進一步檢驗人類跑步能力到底是怎麼演化出來的。這篇研究最有意思的地方,不只是問「露西能不能跑」,而是更進一步追問:人類後來為什麼變得這麼會跑?
為什麼研究對象是露西?
如果想從演化角度理解人類跑步能力的起點,研究者需要一個很特別的對象。這個對象的骨骼必須夠完整,才能建立可信的數位模型;同時,她的身體構型又要介於猿類與現代人類之間,這樣才有辦法看出哪些改變真正影響了跑步表現。
著名的早期人類祖先化石「露西」正好符合這些條件。她屬於阿法南方古猿(Australopithecus afarensis,標本編號 AL 288-1),已經具備有效率雙足行走的能力,但仍保留一些較像猿類的身體比例與肌肉特徵。也正因如此,露西常被視為理解人類運動演化的重要關鍵。她不像黑猩猩那麼偏向攀爬,也不像現代人那樣已經完全發展出長距離跑步的身體條件,因此成為研究「跑步能力何時出現、又是如何提升」的理想窗口。
露西不是不能跑,但能跑的範圍有限
這篇研究首先打破了一個常見印象:露西並不是只能走路。模擬結果顯示,她能產生真正的跑步步態,也就是具有騰空期的動作。換句話說,從力學角度來看,她是「跑得了」的。
但真正重要的問題,不只是她能不能跑,而是她能跑到什麼程度。研究發現,露西的最大跑速大約落在 1.7 到 5.0 m/s,而現代人類的最大跑速則可達 7.9 m/s。這表示露西雖然具備跑步能力,但她能穩定使用的跑步速度範圍相對狹窄;相較之下,現代人類不只速度上限更高,也擁有更寬廣的配速選擇空間。
這個差異很值得注意。因為對跑者來說,跑步能力不只是「能不能移動得快」,還包括能否在不同速度之間靈活調整,並在較大的速度區間中維持效率。

*阿法南方古猿跑步表現的模擬圖
兩組模擬皆使用相同的露西骨架,差別在於下肢結構設定:A模型於相同時間內移動的距離更長
(A)類人型(human-like)小腿—跟腱結構
(B)人猿型(non-human ape, NHA;即肌纖維極長但阿基里斯腱極短)
圖片來源:Bates et al., Current Biology (2025)
真正拉開差距的,可能不是腳長,而是跟腱
到底是哪個身體部位,讓人類越來越會跑?答案,很大程度指向了小腿與阿基里斯腱的組合。研究者使用相同的露西骨架,建立了兩種不同的下肢模型:一種較接近現代人類,具有較長的阿基里斯腱;另一種則更接近類人猿,呈現肌纖維較長、跟腱較短的型態。結果非常明確,當露西被設定成「類人猿型」下肢時,她的最高跑速幾乎下降一半,跑步能量成本則增加了 42%。
這個結果讓一個常被提起的概念得到更直接的量化支持:跟腱就像跑步時的彈簧。較長的阿基里斯腱能在落地時儲存彈性能量,並在推進時釋放出來,減少肌肉做功的負擔,讓跑步變得更省力,也更有效率。
跟腱變短,影響的不只是一塊肌肉
更有趣的是,這個影響並不只發生在小腿本身。研究發現,當跟腱變短時,整體步態也會變得更屈曲,膝蓋與大腿需要付出更多代價來支撐與推進身體。
這一點對理解人類跑步演化很重要。因為它告訴我們,阿基里斯腱的改變不只是局部優化,而是會連帶影響整個下肢的動作模式。當人類逐漸演化出「短肌纖維+長跟腱」的組合後,獲得的並不只是更高的速度上限,而是整體跑步系統的重新升級。從步態、支撐、推進到能量回收,都因此變得更適合長時間移動。
結語
人類並不是一開始就擁有今天的跑步能力,而是在演化過程中逐漸發展出更適合跑步的身體結構。像露西這樣的早期人類祖先,雖然已具備雙足跑步能力,但真正讓跑步速度、效率與耐力明顯提升的關鍵,並不只是會走路,而是後續下肢比例與肌腱系統的改變,尤其是小腿與阿基里斯腱的演化。換句話說,人類未必是天生為跑步而生,但我們的身體,確實在演化中一步一步變得更適合跑步。
參考文獻
Bates, K. T., McCormack, S., Donald,
E., Coatham, S., Brassey, C. A., Charles, J., O'Mahoney, T., van
Bijlert, P. A., & Sellers, W. I. (2025). Running performance
in australopithecus afarensis. Current Biology : CB,
35(1), 224–230.e4. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.11.025
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