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科技历史:跑步机也有黑历史

  在雾霾当道的今天,室外运动已经成了有点危险的项目,而室内锻炼时,跑步机无疑成了所有健身房的标配,许多家庭在空间足够的前提下也会选择性地购置跑步机,可是跑步机一开始就是用来健身的吗?非也,非也,跑步机成为人们的塑身器具前,曾经有过一段黑历史。

  跑步机的英文“Treadmill”字面意思是“磨碾”,它的最初原型是一种由人或牲畜驱动的动力机械,大约4000年前就已经存在了。东西方都有类似的轮状踏车——水车,通过人力踩踏抬升水的高度。后来,人们借★◇▽▼•鉴水车的形态和原理将其改制成另外的形态用来在磨坊发挥效用,也就有了“磨碾”的名号。

  这种古老的机械大致可分为三种形式。第一种类似于我们常见的磨,由动物驱动横向的轮轴,带动磨坊机械完成工作;第二种是一个竖直的木轮,通过在某一固定位置不断攀爬驱动轮子转动,从而带动其他器械运动,有点像仓鼠笼子里的小轮子;第三种机械需要人力在斜置的轮子上攀爬来驱动轮轴运动。

  18世纪时,英国的监狱条件很差,制度混乱,犯人们动不动就会被隔离在污秽、狭小的禁闭室,甚至遭遇非人的待遇。18世纪末至19世纪初,宗教组织、慈善机构以及许多社会名流发起了一项监狱改革运动,要求改善监狱的物质条件、卫生状况、建筑设备以及发展合理的监狱制度。在这场运动的推动下,许多监狱纷纷顺势改革,改善监狱条件,引进一些设备。这时候,磨坊的“磨碾”摇身一变,成了帮助罪犯改造的“改良”刑具。

  这种刑具的发明者是英国工程师威廉姆·库比特,一个磨坊主的儿子。库比特认为与其让囚犯在恶劣的禁闭环境中饱受摧残,累积更多的负能量,不如让他们参与户外劳动,为社会创造价值。1818年,库比特将传统磨坊中的“磨碾”进行了改造,将其设计为一种大型人力踏步机。这种机械以24条辐条构建一个巨大的踏轮,由多名罪犯踩踏辐条,利用重力推动踏轮转动,带动机械运转,机械产生的动力可用于抽水、碾谷或给磨坊供能。

  ?库比特的这一发明迅速在英国的监狱系统中备受推崇,人们将其视为一种双赢的惩罚罪犯方式。一方面,罪犯可以通过踩踏机械的劳动乖乖服刑,没有机会偷懒,也没有力气闹事,甚至有人觉得这种劳动可以帮助犯人们强健体魄;另一方面,又可以通过犯人们提供的动力完成磨坊的生产工作,带来可观的经济效益。踏步机被发明出来的前10年里,超过65家英国监狱机构以使用这一设备为荣,觉得这彰显了监狱条件的改善。

  但是这种“皆大欢喜”对犯人来说却残酷至极。一旦踏轮开始转动,犯人们就得不断踏步,不然就会掉下去。犯人们一天平均在跑步机上待上6~8小时,也就是每天要攀爬大约4200米,这几乎相当于半个珠穆朗玛峰的高度了。试想一下,以监狱有限且低能量的饮食支撑长期不间断的体力劳动,犯人很容易出现体力不支。不出意外,高强度劳动加上营养不足,导致许多犯人跟不上步伐,掉下来受伤,甚至晕厥,这种惩罚对于年老体弱的犯人就更为残忍煎熬,囚犯死亡的事件屡屡发生。

  这种踏步机服刑制度在英国一直持续到19世纪末。1898年,更为人性化的《监▼▼▽●▽●狱准则》颁布,将踏步机定性为“极其残酷的刑罚”,确定废止这种监狱劳动教化,“跑步机”才结束了这段黑暗的历史。

  当英国的囚犯暗无天日地在踏轮上叫苦不迭时,美国的牲畜继续发挥着“磨碾”原本的功用,作为“生物能发动机”在农用踏车上辛勤奉献。可是,兴起的美国“反对虐待动物组织”认为爬楼◇…=▲梯式的动力装置对动物有不小的伤害,不仅会损害它们的膝关节(爬楼梯式的运动属于负重运动,关节受到的压力是平地行走的3倍以上,会引起并加剧膝关节软组织的损伤),还会给动物们施加巨大的心理压力。1866年,纽约州通过了美国第一部禁止虐待动物的法律,连鞭打牲口都被视作非法行为,“踏车磨碾”这种“惨无人道”的机器就更难逃脱动物保护者们的抨击。

  不过,农户们总不能放着牲畜不用,自己踩“踏车”,白白受罪。既然动物保护者纠结于爬梯式的机械损害动物健康,那么,改成别的形式就可以避开指责了。

  于是,人们将机械改成水平履带传送式的动力装置,让动物在平地上“奔跑”,产生动力。这一改★△◁◁▽▼造,使得这种农机越来越接近现在的▪▲□◁跑步机形态。后来,随着各种动力更强劲的机械的推广,这些低效的畜力动能也退出了历史舞台,毕竟,一台发动机的动◆◁•力可以解放一群牛羊的生产力了。

  “踏车”和“踏步机”退出历史的舞台还没有多久,爱“作”的人们又把它们请了回来。1911年,曾经臭名昭著的跑步机重☆△◆▲■出江湖,首款民用跑步机在美国面市了,形态上和之前动物磨碾的改进版——平板“踏车”没有太大差别。当时这种健身用跑步机还很简陋,在市场上也没有得到什么回响,不受待见,只有极少部分爱美的女士试图从这种机器上收获美好身材。毕竟,不久之前这还是牲口和囚犯的运动场,在这样的机器上跑啊跑,似乎◇=△▲▲★-●并不是什么太值得炫耀的事情。

  近半个世纪以后,人们逐渐忘记了跑步机的黑历史,这种机械才线年,平板跑步机被运用到医学领域,这一变化★▽…◇成功为跑步机洗白。美国华盛顿大学的研究人员参照之前的民用跑步机制作出医用运动平板机械,用于诊断心脏疾病。医生需要观察病人在运动负荷情况下心电图的表现,以判断病人是否存在心肌缺血,是否患有冠心病等心脏疾病。然而,总不能让病人带着心电监护满世界乱跑,而其他的运动也难以标准化控制运动的强度,凑巧的是,平板跑步机恰好能够弥补这些缺陷。患者在医生的引导下在跑步机上跑步,位置固定,便于连接心电监护仪器,速度可控,可以有效地监测其运动时的心肺数据,便于医生了解病人的心脏功能状况。

  随后,伴着医◆■学各项研究的开展,人们发现运动和心脏功能之间存在着紧密的联系。20世纪60年代,美国运动医学专家肯尼斯·库珀博士提出有氧代谢运动理论,指出每周进行四五次8分钟以上的跑步训练,能够▪•★帮助人们增•●强体魄。在这◇•■★▼一理论的影响下,以跑步为主的有氧运动概念很快得到了人们的认可和大力推崇,引领了一波健身热潮。生产跑步机的Aerobics公司●抓住了这一商机,顺势大力推动市场营销,宣扬跑步▽•●◆机的健身功效,在真正意义上让家用健身跑步机在市场上推广。此时,跑步机真正打了场“翻▲=○▼身仗”,成为追求健康和美好身材的人们竞相追逐的潮流器械。

  经过不断地优化和升级,现代的健身跑步机更加符合人体工程学原理,模式和速度调整得更为人性化,也增加了许多新功能,比如辅以虚拟现实设备在跑步的同时进行娱乐,而不变的是它成了爱美者发起的自我“惩罚”。当因为多吃了点高热量的食物而在跑步机上艰难“赎罪”的时候,我们应当庆幸,我们掌握着这场残忍“刑罚”的主动权,可以随时叫停。

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