有些運動員經常性地辛勤練習，但運動表現卻未見突出；反觀另一些運動員，他們並未有經常練習，但卻有極其優秀的運動表現。世界（包括體育世界）是否就是如此不公平？多勞為何不一定多得？更甚者，為何有些人卻可以不勞而獲？如果天賦已決定了一切，那麼練習還有何作用？又或者透過基因改造，是否就能夠轉弱為強，反敗為勝呢？相信這些都是很多運動員和教練關心的問題。

一直以來，許多專家、學者都在研究不同的遺傳（先天）和環境（後天）因素，甚至是它們彼此間的交互作用（interactions）對人的影響。其中一種研究方法就是觀察同一個家庭中（環境因素相似），親生子女和寄養子女在一些表型（phenotypes）上的分別（如頭髮顏色、眼睛顏色、安靜時心跳率、最大攝氧量、身高、體重等）。如果經過了一些特別的干預（interventions，如訓練）後，親生子女和寄養子女間在反應上並無顯著差異時，即表示環境（後天）因素較為重要。反過來說，如果親生子女與父母的反應相若，而寄養子女的反應卻顯著不同，那麼便充分反映出遺傳（先天）因素才是重要。

另一個研究方法就是觀察同一個家庭中，孿生子女間的表現。由於單卵性雙胎（identical twins 或 monozygotic twins）是同出一卵，所以彼此均擁有著相同的遺傳背景；又由於彼此在同一家庭長大，所以大家均受到相似的環境因素所影響。反過來說，二卵性雙胎（fraternal twins 或 dizygotic twins）則擁有相似（但不盡相同）的遺傳背景及同樣受到相似的環境因素影響。如果經過一些特別干預（如訓練）後，單卵性雙胎間在反應上的差異是顯著地少於二卵性雙胎，便顯明了遺傳因素的重要。但如果單卵性雙胎間的差異與二卵性雙胎間並無顯著差異，那麼遺傳因素的作用便不算重要。

當然，還可以觀察幼年分開在不同環境下長大的子女之間的分別。大部分的研究顯示，無論在任何環境之下，於訓練之前或之後，單卵性雙胎間的差異都顯著少於二卵性雙胎和非孿生子女，也就是說明了遺傳因素的重要（Bonchard 等，1997）。例如，遺傳因素在很大程度上會影響到身高（包括軀幹長度、四肢長度）、肌肉體積及成分（快肌與慢肌纖維的百分比）、肺容量和心臟大小等表型，就算經過訓練後，這些方面的改進也不會十分顯著。

Skinner（2001）就引用了體力活動（physical activity）、體適能（fitness）和健康（health）來說明了遺傳和環境因素的作用。Skinner 指出了遺傳因素可以影響到一個人的活躍程度、體適能水平和健康狀況；環境因素（物理、社會、個人的生活方式）同樣可以影響到這幾方面。此外，活躍程度會影響到體適能、體適能會影響到活躍程度、活躍程度會影響健康、健康會影響活躍程度、體適能會影響健康、健康會影響體適能。同樣道理，遺傳也可以影響到這些交互作用。

雖然遺傳可以影響到一些表型（如肌肉體積和肌纖維種類）或運動表現的關鍵成分（如力量和耐力），但後天的訓練（環境因素）仍可以對這些特質作一定程度的改變。例如，訓練（特別是重量訓練）可以增加肌肉的體積（muscle hypertrophy），使力量增加；訓練雖然未能改變肌肉纖維的種類（結構），但卻可以改善它們的能量代謝能功（功能）。

總括地說，遺傳的確會影響到各種表型特質最初階段的水平，亦可影響到訓練、營養和其他環境因素對這些特質的改變可以有多快和多大。參與一個新的運動項目而且很快有成就的運動員，可能已遺傳著該運動項目需求的特質，而且亦有相當的分量。就算未有遺傳上的優勢，憑後天的努力，許多運動員仍可以到達冠軍級（水平不至太高的比賽）的程度；但那些真正世界冠軍級的運動員，就不單止是佔上了「先天」的優勢，也肯定是加上了不少「後天」的努力，而且在技術和戰術運用上亦有其過人之處。

每種運動項目都涉及到許多個人體不同的系統，就以長跑的表現為例，當中就講求循環系統、呼吸系統、神經肌肉系統等的運作能力。由於每個系統都會受到許多不同遺傳因素的影響，所以並不大可能透過基因改造的方法去製造出種種不同的冠軍來。同樣道理，就目前對遺傳學上的認識，實際上亦很難準確預測個別運動員將來的成就。Skinner（2001）就列舉了一些與運動表現有密切關係的特質，與及遺傳因素對這些特質的影響程度。

表一、遺傳因素的影響（Skinner，2001）

* 遺傳因素影響較少的特質較有機會透過訓練、營養和其他環境因素而得以改善。

References

1. Bouchard, C., Malina, R. & Perusse, L. (1997). Genetics of Fitness and Physical Performance. Champaign: Human Kinetics, pp. 1-400.

2. Skinner, J. S. (2001). Do genes determine champions. GSSI Sports Science Exchange, 14.

2007 年 4 月 9 日出版的一期 Newsweek，其中有一篇非常「醒目」的文章，標題為〈更強、更快、更醒〉（Stronger, Faster, Smarter），當中提及到多個研究，結果都支持運動對智力的發展有好處，甚致能夠避免或延遲一些老年痴呆症（Alzheimer's disease）的發生，又或者最少能夠降低其帶來的負面影響。

伊利諾斯州大學（University of Illinois）的 Charles Hillman 教授發現，在其研究的 259 名一年級及三年級學生（3rd & 5th graders）當中，身體活動能力（坐地體前伸、跑步、限時掌上壓及仰臥起坐）越高，他們的數學及閱讀能力也越好。

其實，香港大學在前幾年也曾發表過兩份研究報告，同樣也是指出了「勤有功，運動有益」及「運動學業相輔相承」的結果。最近幾年，本地很多中、小學，都紛紛促銷自己的學校是學業與體藝並重。其實，這種辦學理念一點也沒有新意，而且根本就應該是所有學校辦學的方針，只是過往很多學校都只側重於學業一方面罷了。無他，很多學校的「領導人」，在求學時期都只是藏身於他們的「黃金屋」之中，日夜渴慕著他們的「顏如玉」，絕少會去享受做運動的樂趣，所以在他們的領導底下，又豈會重視學生在體育和藝術上的發展呢？

其實，早在幾千年前的古代希臘人，已經懂得學業要與體、藝並重。當時，“體育”對每一個古希臘男孩來說尤為重要。當時，“體操”和音樂是兩個最重要的科目。古希臘人傳揚：“身體靠體操鍛煉，靈魂藉音樂洗煉。”他們相信“體操”對勇氣、紀律和身體的安康狀態均有貢獻。此外，當時的“體操”亦強調公平競爭和發展個人審美的價值觀。

斯巴達（Sparta）是古希臘南部的一個城邦，人口約有一萬，卻管轄著 25 萬左右的農奴。“體育”在這裡的主要目標就是建立一支首屈一指的軍隊，每一個斯巴達人都是為城邦而生。當時，就算是女性也要有強健的體魄，因為斯巴達人相信，只有強健的母親才可以誕下健壯的嬰兒；所以斯巴達的女孩 7 歲便要開始接受身體鍛煉，直至結婚之後為止。新生的嬰兒若有任何的不健全或虛弱的徵狀，都會被丟棄。男孩 6 歲前由母親扶養，7 至 17 歲期間須接受城邦一級比一級嚴峻的訓練，18 歲開始正式進入軍營生活，20 歲獲得公民資格後，仍要繼續接受軍事訓練，直至衰老為止。

古希臘另一個著名的城邦就是雅典（Athens），她坐落於希臘的東部，人口也是奴隸多於公民。雖然雅典並不如斯巴達般尚武，但“體育”在這裡的地位比起在斯巴達只有過之而無不及。雅典人參與“體育”活動，主要是為了使身型健美，並且過更充實和精力充沛的生活。雅典人的教育理想就是在道德、精神、身體、和美學上得到均衡的發展，所以他們從小接受的，便是文武合一的教育。7 歲時開始學習讀書、寫字、演奏豎琴、吟詩歌唱、行為規範、體操和遊戲。12 歲後正式接受跑、跳、擲標槍、鐵餅和角力之五項運動訓練。18 歲時正式成為公民，並進入軍隊進行兩年軍事訓練，內容除了武裝戰鬥和射箭外，還要修習文學、哲學及禮儀等課程。古希臘的教育理念，亦成為了現代西方「全人教育」理念的基礎。

雖然“體育”曾於歐洲的“黑暗時代”^[1] 受到禁慾主義 （asceticism）^[2] 和經院哲學主義 （scholasticism）^[3] 的負面影響，但到達文藝復興時期^[4] ，禁慾主義便開始站不住腳，更多人開始放棄「輕肉體、重永生」的思想。「身體與靈魂是不可分割，彼此是相輔相承」的理論也變得非常流行。人不但相信健康的身體可促進學習，而且學習和工作之餘，亦需要有適當的休息和娛樂；身體也需要鍛煉才能夠維持健康，並且為戰爭作好準備。這個時期的領袖和學者，如維托利奧（Vittorino da Feltra）^[5] 、馬丁路德（Martin Luther）^[6] 、康米紐斯（I. A. Comenius） ^[7] 、洛克 （John Locke）^[8]  和盧梭 （Jean Jacques Rousseau）^[9]  等，亦多認同“體育”是學校課程的一個重要部分，“體育”除了可以增強體質外，還可以促進健康和學習，並為戰爭作好準備。

正如 Hillman 教授指出，運動不但會影響到肌肉，而且也能夠影響到智力方面。運動（特別是有氧運動）能幫助心臟把更多血液輸送至腦部及身體其他部位，使到腦細胞得到更好的滋養。除著近代醫學科技及生物化學的進步，研究人員發現當肌肉收縮及放鬆的時候，都會把化學物質沿血流傳送至腦部，並下令製造出幾種化學物質，包括一種名為 BDNF（brain-derived neurotrophic factor）的物質，當 BNDF 的水平隨著經常運動而有所提高時，腦部的神經元（神經細胞）就開始向外擴展，並藉著新的連結進行訊息交換；這也就是學習的基本程序。腦內的 BDNF 越豐富，學習能力越強；反過來說，BDNF 水平低的腦子便難以接納新的信息。

大部分人在成年階段都會維持著一定水平的 BDNF，但上年紀後，個別的神經元便會開始死亡。在過往的日子，專家們都相信腦部不能製造新的神經細胞，去取代死去的細胞；直至 1990 年代中期，從動物（老鼠）實驗中發現，運動能使腦內某些部位的神經細胞重新生長。在人類的研究方面，分別屬於哥倫比亞大學（Columbia University）及索爾克學院（Salk Institute）的神經學家 Scott Small 及 Fred Gage 發現，這種因運動而產生的神經細胞主要出現在海馬（hippocampus）內負責學習和記憶的踞齒狀結構之中，而且運動似乎可以令這個部位得以重拾青春。伊利諾斯州大學的心理學家 Arthur Kramer 透過掃描的技術，也發現運動能使額葉（專責抉擇、多工作業及策劃等工作）增大。加州大學（University of California, San Francisco）的神經學家 Kristine Yaffe 還指出，活躍的人士也較少出現腦部的功能障礙（如炎症及中風）。

研究發現，每週至少進行幾次運動鍛煉的人，較少及較遲出現老年痴呆的情況。可惜，很多人都沒有重視運動對智力帶來的好處。雖然目前專家們仍未清楚要做多少運動才能夠促進智力的發展，但運動會為智力帶來好處卻是事實。

¹ 公元 476 年左右，羅馬人最終被身強力壯的日爾曼人（Teutonic）所敗，西方亦開始進入歐洲中世紀早期的“黑暗時代”(The Dark Ages)。在這段日爾曼人入侵歐洲的日子，文獻及各種學問都陷於歷史性的低潮，這也是“黑暗時代”名稱的由來。

² 所謂禁慾主義，就是鼓勵基督徒要重視來生，將精神完全投入修行的生活，不要在意俗世的身軀和享樂。崇尚禁慾主義的人認為：「屬凱撒的當歸凱撒，屬神的當歸給神。」他們認為靈魂的滿足勝過身體的滿足，人生應為來世作好準備。身體是屬於邪惡的，應當受盡折磨，一切增強身體的活動都只是愚蠢的行為。他們並宣揚靈魂和身體是不同且分開的個體，彼此互不相關。由於基督教的傳播，很多地方都建立起修道院，後期的學校亦每多附屬於這些修道院。可是，早期的基督教並不容許"體育"被列入課程之內，就算是中世紀時期的大學，也是反對"體育"。

³ 經院哲學主義的擁護者認為“論據”才是教育的最重要元素，人的成就只取決於心智的能力，他們亦不認同身體活動的重要性和必要性。這種主義普遍盛行於中世紀時期的學者與大學當中。

⁴ 中世紀的“黑暗時代”與近代的起始階段之間的一段過渡期（即 14 至 16 世紀），被稱為文藝復興時期，也是人類的大躍進時期。

⁵ 維托利奧（1378-1446），意大利教育家，最先把身體訓練如舞蹈、騎馬、劍擊、游泳、摔跤、賽跑、跳躍、射箭、打擸和垂釣等加入學校課程的先驅之一。他強調體育可操練身體、為戰爭作好準備、作為休息和娛樂，及有助學童學科上的學習。

⁶ 馬丁路德（1438-1546），基督教改革領袖，不認同以禁慾主義作為被拯救的手段。認為體育不但有助取替賭博、喝酒等行為，還可以改善身體健康。

⁷ 康米紐斯（1592-1670），捷克境內的波希米亞教育改革家，有“學校教育之父”之稱，亦被體育界尊稱為“學校體操之父”。其著作《大教學法》（Didactica Magna)） 主張應分年級教學、教材應有深淺之分、學生要因材施教。在學校除了上課學習外，應該安排充分的休息時間、運動時間，包括遊戲和身體活動等。

⁸ 洛克（1632-1704），英國思想家，主張一切的知識都來自經驗。在其《體育漫話》一書提出“健康的精神寓於健康的身體”，並強調體育優於德、智二育。洛克的經驗論對盧梭的自然主義教育思想有極奇重大的影響。

⁹ 盧梭（1712-1778），在其著作《愛爾兒》（Emile） 一書指出兒童在 5 至 12 歲期間，應重視體育、經驗和感官的教育。他認為體育是出於自然的，且與智育、德育相關連。他曾說：“若養成兒童的智力，必先養成支配智力的體力，若欲養成兒童的聰明和正直，必欲常常使他運動，鍛煉身體，而使他碩健強壯，任他做事、運動、跑步、叫喊，不可使他有暫息的時候，使他成為一個有體力的人，他不久就要變為一個有理性的人。”

References

1. Bucher, C. A. & Wuest, D. A. (1987). Foundations of Physical Education and Sport (10th ed.). St. Louis, Missouri: Times Mirror/Mosby College Publishing.

2. Carmichael, M. (2007). Health for life: stronger, faster, smarter. Newsweek (April 9, 2007), 28-33.

3. 周西寬（2004）。體育院校通用教材：體育基本理論教程。北京：人民體育出版社。

4. 徐元民（2005）。體育史。台北：品度圖書。

5. 康體發展局體育研究部（1998，7月）。研究摘要：勤有功，運動有益。香港：香港康體發展局。

6. 康體發展局體育研究部（2001，5月）。研究摘要：運動學業，相輔相承。香港：香港康體發展局。