與奧斯卡·皮斯托瑞斯交鋒的跑步運動員說，他們知道這位南非選手從身後逼近時。他們會聽到一種獨特的咔噠聲越來越響，就像一把剪刀劃破空氣的聲音——那是皮斯托瑞斯的獵豹Flex-Foot假肢的聲音。
正是這些長長的、J形的碳纖維小腿——以及隨之而來的世界級比賽成績——讓一些人提出了一個不受歡迎的問題：皮斯托瑞斯，這個克服了重重困難，成為第一位參加奧運會級別比賽的雙腿截肢運動員的人，是否擁有不公平的優勢？科學家們正陷入一場關於皮斯托瑞斯是否應該被允許參加2012年倫敦奧運會的辯論中。
皮斯托瑞斯出生時沒有腓骨，腓骨是小腿中的兩根長骨之一。他小時候無法行走，在11個月大時，他的雙腿在膝蓋以下被截肢。但是，這個成長中的孩子並沒有讓他的殘疾拖慢他的腳步。12歲時，他和同齡男孩一起打橄欖球，2005年，18歲時，他在南非錦標賽上以47.34秒的成績跑完400米比賽，排名第六。現在25歲的他，人稱“刀鋒戰士”，已經獲得了2012年倫敦夏季奧運會的參賽資格，距離比賽開始只有三週的時間。但他應該被允許參賽嗎？
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這個問題似乎很荒謬。一個沒有小腿的人怎麼可能比擁有天然腿的運動員更有優勢？這場辯論在2007年發生了科學上的轉變，當時一個德國團隊報告說，皮斯托瑞斯比天然跑步者消耗的能量少25%。這一結論與一家名為Össur的冰島公司生產的特殊假肢有關。獵豹Flex-Foot已經成為殘奧會（以及潛在的奧運會）運動員的首選跑步假肢。Össur研發執行副總裁希爾馬·揚努鬆解釋說：“當使用者跑步時，假肢的J形曲線會在衝擊時被壓縮，儲存能量並吸收通常會被跑步者的腳踝、膝蓋、髖部和下背部吸收的高水平壓力。”然後，獵豹的碳纖維層會隨著跑步者的步伐反彈離地。
在德國的報告發布後，國際田徑聯合會（IAAF）禁止皮斯托瑞斯參加比賽。皮斯托瑞斯聘請了傑弗裡·凱斯勒，一位曾代表美國國家籃球協會和美國國家橄欖球聯盟運動員的高階律師。很快就清楚地表明，國際田聯的研究設計非常糟糕，因此當皮斯托瑞斯的團隊要求進行一項新的研究時，他們得到了批准。不久，科學家們聚集在萊斯大學，弄清楚皮斯托瑞斯的身體到底發生了什麼。
科學團隊包括了彼得·韋揚，南方衛理公會大學的生理學家，他擁有測量衝刺過程中所涉及力的跑步機。羅傑·克拉姆，科羅拉多大學博爾德分校的田徑愛好者，研究生物力學。休·赫爾，他本人也是一名雙腿截肢者，是一位著名的生物物理學家。三人和其他專家測量了皮斯托瑞斯的耗氧量、腿部運動、他對地面施加的力和他的耐力。他們還研究了腿部復位時間——皮斯托瑞斯將腿從後方擺動到前方所需的時間。
幾個月後，該團隊在《應用生理學雜誌》上發表的一篇論文中得出結論，皮斯托瑞斯“在生理上相似，但在機械上不同於”用完整腿跑步的人。他像天生腿的短跑運動員一樣使用氧氣，但他移動身體的方式不同。
萊斯大學的研究結果——生理上相似，機械上不同——於2008年提交給了瑞士體育仲裁法庭（CAS），該法庭裁定皮斯托瑞斯應被允許跑步，撤銷了國際田聯的決定。他以0.7秒之差錯過了2008年北京奧運會的參賽資格。
但隨後出現了科學上的爭議。發表該論文的團隊成員開始對“機械上不同”到底意味著什麼表達了非常不同的看法。一個小組說，皮斯托瑞斯的差異使他與其他所有運動員處於同一水平的跑道上。另一組則說，皮斯托瑞斯在機械上的不同賦予了他嚴重的競爭優勢。
擁有跑步機的科學家韋揚認為，皮斯托瑞斯的假肢使他能夠以任何非假肢佩戴者都無法做到的方式移動，從而使他獲得了優勢。生物力學專家克拉姆認為，“刀鋒戰士”的刀片在幫助他的同時也阻礙了他。
最大的爭議點之一是肢體復位時間。普通優秀的男性短跑運動員將腿從後方擺動到前方的時間為0.37秒。最近五位100米短跑世界紀錄保持者的平均時間為0.34秒。皮斯托瑞斯擺動腿的時間為0.28秒，這主要是因為他的獵豹比普通人腿的重量輕。皮斯托瑞斯的對手在擺動約5.7公斤的小腿，而他的小腿只有2.4公斤。
克拉姆和他的研究人員反駁說，他們在一篇論文中聲稱測量到100米短跑運動員沃爾特·迪克斯擺動腿的速度比皮斯托瑞斯快。但是他們使用的是迪克斯的電視片段，而不是通常用於進行此類測量的標準高速研究影片。印第安納大學布盧明頓分校的生物力學研究員傑西·達佩納說：“這裡的差異相對較小，因此用電視影片進行測量是不可行的。”他沒有參與萊斯大學的研究。韋揚說，那個賽季迪克斯的高速影片確實存在，並且顯示該運動員的肢體復位速度明顯與普通奧運短跑運動員的速度差不多。
擺動時間很重要，因為它會影響決定一個人能跑多快的中心因素。更快地復位他的腿意味著皮斯托瑞斯可以比其他人更長時間地將腳放在地面上。這有點違反直覺，但韋揚認為，跑步者的速度主要取決於他可以將腳放在地面上的時間長短，而不是在空中的時間長短。腳在地面上停留的時間越長，人就有更多的時間產生將他向前推進的力。更大的力通常意味著更快的速度。
然而，克拉姆認為，由於獵豹是由碳纖維製成的，而且重量較輕，它們無法像人腿那樣向地面傳遞儘可能多的力，從而產生較小的向前推進力。因此，皮斯托瑞斯必須比大多數人更用力地向下推才能獲得相同的對地推力。韋揚反駁說，皮斯托瑞斯根本不需要那麼用力地推就能跑得一樣快。
當然，其他研究人員對可能的優勢有其他理論。由於皮斯托瑞斯的獵豹不會疲勞，因此他的小腿在整個比賽過程中都保持彈性。對於大多數400米跑步者來說，比賽的後半段才是真正的戰鬥發生的地方。猶他大學的研究員吉姆·馬丁說，小腿是使跑步者虛弱和減速的原因。馬丁認為，如果皮斯托瑞斯參加一場有競爭力的600米比賽，他可能會創造世界紀錄。
一些爭論可能沒有意義。南加州大學的一位研究員吉爾·麥克尼特-格雷說，皮斯托瑞斯跑步方式不同並不一定意味著優勢，因為即使是最優秀的短跑運動員也有自己的跑步風格，她沒有參與萊斯大學的研究。一位短跑運動員可能比另一位更多地使用他的臀部。另一個人可能更依賴於他的手臂推力。截肢者會開發出與他們的假肢互動的方式，這對於他們來說是有意義的。“你的身體會找出最佳的使用[假肢]的方式，”她說。
在許多方面，研究皮斯托瑞斯是困難的。只有他一個，而且只有一項使用他特定生理特徵的良好研究。沒有其他奧運會級別的雙腿截肢者，而單腿截肢者的跑步方式則完全不同。想象一下，您的右腿可以比左腿快10％擺動；您的左腿根本跟不上。一個安裝假肢和一條完整腿的人只能像他最慢的腿那樣快，通常是生物學的腿。
更復雜的是，科學並沒有完全瞭解跑步的工作原理。“我們真的不確切知道跑步的機制，”達佩納說。他說，他們有一個初步的想法，但是韋揚和克拉姆正在辯論的力量可能並不重要。“這是一個很好的邏輯，”他說，“但這不一定是確定的。”
韋揚不會直接說皮斯托瑞斯是否應該被允許參加奧運會。他說，也許，這位短跑運動員代表著比他對他的輕便、有彈性的腿的爭議更重要的東西。“我非常敬佩他，”他補充道。“他是一位出色的運動員，他像瘋了一樣努力，堅持不懈並克服了困難。”
對於克拉姆來說，皮斯托瑞斯是否應該跑步取決於力量。“奧斯卡所有的力量都來自他早餐吃的東西。”他說，只有當引入發動機或其他替代能源時，運動員才應該參加不同的比賽。“當你累了時，你不能只是擰油門。你必須找到那種渴望或擁有那種推動的生理能力。這就是使奧運會特別的原因。”克拉姆說，這也是使皮斯托瑞斯特別的原因。他一生都在努力。
現在，皮斯托瑞斯將代表南非參加400米比賽和4 x 400米接力賽。如果說有什麼是每個人都同意的，那就是這些比賽將會非常值得期待。