走和跑

有的事情你每天都要做成千上万次，有生之年，日复一日，那你应该非常了解它们，难道不是吗？是的，你会回答。然而事实并非如此，就拿行走和奔跑来说，还有比这更熟悉的事吗？但我想问问，你们中有多少人清楚明白地知道，我们走和跑的过程中实际上是在做什么，或者说这二者的区别在哪里。我很确定，大部分人会发现自己的描述陌生得令人震惊，以下这段话出自保罗·伯特教授的作品《动物学讲座》（里面的插画是我画的）：

假如一个人单腿站立，比如说右腿，然后进一步假设他抬起脚跟，同时身体前倾。[5]以这样的姿势，他的重心垂线会自然而然地移到身体的底面以外，所以他必然向前摔倒。几乎就在这个动作开始的瞬间，他迅速向前迈出左腿，让左脚落在重心垂线前方的地面上。这样一来，重心垂线再次回到了双脚支撑的范围内，于是身体恢复了平衡——这个人向前走了一步。

他也许会保持这个相当累人的姿势，不过他应该会希望继续前进，于是他再次前倾，让重心垂线移到底面外，然后在即将摔倒时再次迈腿（这次是右腿）向前，这样他就又往前走了一步。如此周而复始。因此，行走其实是一系列向前摔倒的动作，只是行走的人及时地将后面那条腿迈到新的支撑位置，从而恢复了平衡。

图17 行走的一系列姿势，我们就是这样走路的

图18 这幅图描绘了人在走路时脚如何移动。线A代表左脚，线B代表右脚。直线部分代表脚踩在地面上，曲线则是脚在空中划出的轨迹。时段a，两只脚都站在地面上；时段b，脚A被提了起来，脚B留在地面上；时段c，两只脚都再次回到地面。你走得越快，时段a和c就会变得越短（与图20的“奔跑”示意图对照）

我们试着探寻一下这个问题的本质。假设第一步已经迈出去了。在这一刻，右脚仍踩在地面上，而左脚刚刚碰到地面。如果这个人走得不是特别慢的话，他的右脚应该已经提起来了，因为这个动作让他得以前倾身体，打破原来的平衡。左脚先碰到地面，接下来，等到整个左脚在地上站稳，右脚已经完全提了起来，与地面不发生任何接触。与此同时，随着股三头肌的收缩，原本在膝盖处微微弯曲的左腿瞬间绷直。这让半弯的右腿得以向前移动，不必接触地面。随着身体的运动，右脚开始接触地面，为下一步做好准备。在这一刻，左腿只有脚趾的部分还停留在地面上，左脚即将完全离开地面，开始下一轮动作。

图19 奔跑的一系列姿势，描绘了双脚都在空中的几个瞬间

图20 这幅图描绘了人在奔跑时脚如何移动（与图18对照）。某些时段里，两只脚都在空中。这是奔跑和行走不一样的地方

奔跑和行走不一样的是肌肉的突然收缩让踩在地面上的那只脚有力地绷直了，将身体推向前方，所以奔跑时你的整个身体会完全离开地面，虽然只有很短的一段时间。然后你会再次落到地面上，靠另一只脚支撑，随后这只脚又会迅速迈向前方，与此同时，身体继续停留在空中。因此，奔跑由一系列不断交换的单脚跳组成。

有的人可能觉得，在水平的人行道上行走消耗的能量为零，但事实并非如此。对走路的人来说，他迈出每一步的过程中，身体的重心都会向上移动几厘米，然后再落回原来的高度。计算表明，沿着水平道路行走消耗的能量大约相当于让身体向上移动同样距离所需能量的1/15。

[5]人在行走或奔跑时会对地面施加一个力，除了自身体重以外，他的脚在离开地面时还会额外施加大约20千克的压力。因此，人在运动时对地面施加的压力大于静止站立时。——作者注