运动表现的极限：人类还能跑多快？从生理天花板到破纪录的科技与生理

开场：那个问我「我到底能跑多快」的学员

几年前，一位在竹科上班的工程师学员坐在我面前，摊开他手机里三年份的跑步纪录，很认真地问我：「教练，如果我把一切都做对，训练、营养、睡眠、鞋子全部拉到顶，我这辈子的极限到底是几分几秒？」

这是我带学员十几年来，被问过最多次、也最迷人的一个问题。它背后其实藏着一个更大的命题：人类这个物种，到底还能跑多快？ 为什么职业选手把马拉松逼近2小时大关逼了这么久，最后那一两分钟却像撞上一道看不见的墙？

我当时给他的答案，跟我今天要给你的答案一样：跑速不是玄学，它是由几个可以被量测、被训练、也被生理天花板卡住的引擎共同决定的。这篇文章我会用带学员的语气，把「人类极限」这件事拆给你看——包含决定跑速的三大生理引擎、破纪录背后科技（碳板鞋）到底贡献了多少、生理天花板落在哪里，以及最重要的：这一切对你我这种要上班、要吃外食、周末去河滨练跑的市民跑者，到底有什么实际用处。

先讲结论：你的极限，比你以为的远；但人类这个物种的极限，比多数人想像的近。

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观念基础：决定你能跑多快的三具引擎

运动生理学研究几十年下来，把「一个人能跑多快、多久」浓缩成三个内核变量。我喜欢把它们比喻成一台车的三个部分。理解这三具引擎，你就懂了为什么有些人怎么练都比你快，也懂了自己还有多少空间。

引擎一：最大摄氧量（VO2max）——引擎排气量

VO2max 是你的身体在最大强度下，每分钟每公斤体重能消耗多少毫升氧气的能力，单位是 ml/kg/min。你可以把它想成引擎的「排气量」——排气量大，最大马力的天花板就高。

• 一般没训练的成年男性大约落在 35～45 ml/kg/min，女性略低一些。
• 认真练的市民跑者可以到 50～60。
• 而世界级马拉松选手，根据 Nike「Breaking 2」计划对 16 位世界级男子长跑选手的实验室量测，VO2peak 平均约 71 ml/kg/min，顶尖个案可以摸到 80 以上。

这里有个残酷的事实：VO2max 有很大一部分是天生的。 你的心脏大小、血液携氧能力、肌肉微血管密度，有相当比例写在基因里。训练可以把 VO2max 拉高，但拉升幅度通常在 15～25% 之间就会遇到个人上限。所以那位工程师学员问我极限时，我第一件事就是先帮他抓一个 VO2max 的合理估值——这是引擎的地基。

引擎二：乳酸阈值（Lactate Threshold）——你能维持几成油门

光有大排气量还不够。真正决定马拉松成绩的，是你能在多高的 VO2max 百分比下，长时间稳住不爆掉——这就是乳酸阈值。

打个比方：两台车排气量一样，但一台只能长时间踩到 70% 油门，另一台可以稳稳踩到 85% 油门还不过热，后者在长距离一定赢。研究显示，世界级选手可以在约 83～92% 的 VO2max 之间维持相当长的时间，而一般跑者可能踩到 75～80% 就开始累积乳酸、腿发酸、被迫降速。

好消息是：乳酸阈值是三具引擎里最能被训练拉动的。 这也是为什么我对市民跑者的课表，门槛跑（tempo）与阈值间歇会占很大比重——因为这是投报率最高的地方。

我常用一个生活化的比喻让学员懂：想像你在爬一段长楼梯。VO2max 决定你「一口气能爬几阶的最大能力」，而乳酸阈值决定你「能连续稳定爬多久不喘到停下来」。马拉松比的从来不是谁爆发力最强，而是谁能在高强度下撑最久还不崩。我带过一个女学员，VO2max 其实只算中上，但她的阈值百分比非常高——她可以在别人早就掉速的强度下稳稳续航，最后全马成绩反而赢过不少 VO2max 比她高的男跑者。这就是阈值的威力。

引擎三：跑步经济性（Running Economy）——同样速度，你多省油

第三具引擎最容易被忽略，却是顶尖选手拉开差距的关键。跑步经济性指的是：以同样速度跑，你消耗多少氧气（或能量）。 越省，就是经济性越好。

两个 VO2max 一模一样的人，经济性好的那个用同样的摄氧量可以跑更快，或用同样速度更省力。根据 Nike Breaking 2 的数据，2 小时马拉松配速下的摄氧成本约为每公斤体重每公里 191 毫升氧气——这是极度省油的等级。

经济性受什么影响？跑姿、肌腱弹性、体重、着地方式、甚至你的鞋子（等等会讲到碳板鞋这条大鱼）。它可以被训练，但改善幅度通常以几个百分点计。

三具引擎怎么合起来决定你的速度

把三者串起来看，一位运动生理学家 Michael Joyner 曾做过一个经典的理论推估：假设有一位理想选手，VO2max 达 84 ml/kg/min、乳酸阈值落在 85% VO2max、再加上极致的跑步经济性，那么他的马拉松理论极限大约是 1 小时 57 分 58 秒。

这个数字很重要，因为它告诉我们两件事：第一，2 小时大关在生理上并非不可能；第二，要同时把三具引擎都堆到接近人类上限，需要的是一个近乎「生理独角兽」的个体，再加上完美的环境与科技配合。

值得注意的是，即使是 Nike Breaking 2 计划实测的那 16 位世界级选手，实验室量到的 VO2peak 平均约 71 ml/kg/min，其实还低于 Joyner 理论模型假设的 84。这说明了一件很有意思的事：现实中的顶尖选手，并不是靠单一项生理数值破天荒地高，而是靠三具引擎的均衡与集成逼近极限。 他们的乳酸阈值出现在约 83% VO2peak、乳酸转折点更高达约 92%，加上极致省油的经济性，这种「全面均衡到极致」的组合，比单一数值爆表更难得，也更接近人类真正能达到的样貌。这对市民跑者其实是很正面的消息——你不需要天生神力，你需要的是把手上这几具引擎都尽量练均衡。

生理引擎	一般人	市民好手	世界级选手	可训练程度
VO2max (ml/kg/min)	35–45	50–60	71–85	中（受基因限制较大）
乳酸阈值 (%VO2max)	70–78%	78–85%	83–92%	高（投报率最高）
跑步经济性	一般	良好	极省油	中（含鞋具因素）

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科技的贡献：碳板鞋到底帮了多少？

谈人类极限，绕不开近十年最大的变量：超级跑鞋（super shoes），也就是我们常说的碳板鞋。

这几年纪录一直被刷新，很多人会问：「这到底是人变强了，还是鞋子作弊？」我的答案是：两者都有，而且科技的贡献是实实在在、可被量测的。

碳板鞋改善的是哪一具引擎？

答案是第三具——跑步经济性。碳板鞋通过三个机制省力：一片弯曲的碳纤维板、更轻更回弹的中底发泡材料、以及更厚的中底堆栈高度。

研究数据怎么说？以最早期的 Nike Vaporfly 4% 为例，2017 年发表的研究显示，它在特定配速下平均改善跑步经济性约 4%，但个体差异很大，从 1.59% 到 6.26% 都有。后续更多研究把 Vaporfly 系列在 13～18 km/h 速度下的经济性改善估在约 2.7%～4.2% 之间。

这里有个关键观念，很多人搞混：经济性改善 4%，不等于你会快 4%。 多数研究把实际的「速度提升」估在 1%～2.5% 之间。而且配速越慢，效益通常越小——有研究发现以较慢配速（约每公里 6 分速）跑的人，经济性改善可能只剩不到 1%。

项目	数据范围	备注
跑步经济性改善	约 2.7%–4.2%（个体 1.6%–6.3%）	速度越快、体重越轻通常效益越大
实际速度提升	约 1%–2.5%	经济性≠速度，勿混淆
慢速跑者效益	可能 <1%	每公里 6 分以上配速时明显递减

那到底算不算「人变强」？

我的看法是：科技把每个人的第三具引擎往上擡了一格，但你得先有够强的前两具引擎，鞋子才帮得上忙。 一个 VO2max 45、阈值只到 75% 的跑者，穿顶级碳板鞋也不会变成菁英。科技是乘数，不是地基。所以我从不反对学员买碳板鞋比赛穿，但我会提醒他：别把训练该做的功课，指望鞋子帮你补。

除了鞋子，还有哪些「合法科技」也在推进纪录？

很多人以为破纪录只靠鞋，其实背后是一整套系统性的科技与方法在同时发力。我帮你整理成一张表，让你看清楚「科技」到底涵盖多广：

科技/方法	影响的引擎或环节	大致贡献
碳板超级跑鞋	跑步经济性	经济性 +2.7%～4.2%
领跑员/破风配速	空气阻力、配速稳定	减少能量浪费，稳定节奏
精准赛中补给策略	能量供给、延后撞墙	延长高强度续航时间
凉爽干燥赛道与时段	散热、内核体温控制	直接松开热天花板
高地训练/低氧刺激	血液携氧、VO2 相关适应	个体差异大，需长期
数据化训练（功率、心率、GPS）	训练分配精准度	减少无效训练、避免过度

这张表想传达的内核观念是：破纪录是「多个 1% 的叠加」。 鞋子给 1～2%，补给省一点掉速，赛道凉一点省散热，配速稳一点少浪费——单独看每项都不惊人，叠起来就是那关键的几分钟。这也是为什么那些非官方认证的「破 2」表演赛，会用一整排轮替领跑员、雷射投影配速线、封闭平坦赛道，把每一个 1% 都榨出来。

对市民跑者的启示同样适用：别迷信单一神器，你的 PB 也是靠「训练 + 补给 + 选对赛事 + 选对天气」多个小优势叠出来的。

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生理天花板到底在哪：那道「看不见的墙」

回到最内核的问题：人类还能跑多快？我用几个角度帮你看清楚这道墙。

热与散热：台湾跑者最有感的极限

跑步时，身体只有约 20～25% 的能量转成前进，其余七成多变成热。当你逼近极限配速，产热速率暴增，内核体温上升，身体必须靠排汗散热。在台湾这种湿热环境，散热本身就是一道生理天花板。

我常跟学员说，同一个人在 12 度干冷的柏林跑，跟在 28 度、湿度 80% 的台北河滨跑，配速可以差到每公里 15～30 秒都不奇怪——这不是你变弱，是散热系统被环境卡死。这也是为什么世界纪录几乎都在凉爽干燥的赛道诞生。台湾夏天练跑，我一律建议把「破 PB」的期待往凉季摆，夏天重点放在有氧基础与耐热适应。

能量供给：撞墙的生理真相

马拉松距离下，肝糖存量是硬限制。人体肝糖大约只够支撑 90～120 分钟的高强度输出，用完就是俗称的「撞墙」。这就是为什么补给策略（赛中每小时摄取 60～90 公克碳水）在长距离变得如此关键——它是在替你的油箱续命。极限选手甚至把肠道吸收碳水的能力当成一项要专门训练的能力。

肌肉与骨骼：组织能承受的机械应力

跑得越快，每一步的地面反作用力越大，肌腱、韧带、骨骼承受的机械应力也越高。人类的结缔组织强度是有上限的，这也是为什么顶尖选手的训练量与强度堆到某个程度，伤病风险会非线性上升。极限不只是心肺的极限，也是组织耐受的极限。

我特别想对市民跑者强调这一点，因为多数人跑不进菁英，却常常倒在伤病上。心肺可以在几周内快速适应，但肌腱、骨骼的重塑速度慢得多——它们需要以「月」为单位慢慢变强。太多人心肺已经想飞，组织却还没跟上，结果跑量一暴增就出现阿基里斯腱、胫骨、足底的问题。这也是一种极限：不是你不够拚，而是你的结缔组织还没被养强。 我对学员的铁律是：周跑量的增加，一般不要超过前一周的一成，给组织足够的重塑时间。

心理与中枢疲劳：大脑也会踩煞车

还有一道常被忽略的天花板，来自你的大脑。当身体逼近极限，中枢神经系统会为了保护你而主动限制输出——你会觉得「腿还有力，但就是催不下去」。这种中枢疲劳是真实的生理保护机制，不完全是意志力问题。理解这点很重要：它让你不会因为某天跑不动就过度自责，也提醒你「心理韧性训练」（如配速纪律、正向自我对话、比赛经验累积）确实能小幅松开这道煞车，但同样有其上限。

综合起来：墙在哪？

把这些加总，主流运动科学的共识是：在理想环境、理想个体、加上现代科技的加持下，马拉松跌破 2 小时（正式赛事条件）是可预期的，但要再往 1 小时 55 分甚至更前推进，需要的是同时逼近多个生理系统上限的极端组合。 对人类物种而言，我们正在非常靠近那道墙，但还没撞上。

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实务方法：把「极限科学」变成你用得上的课表

讲了这么多生理，重点来了——这些对每天要上班的你，怎么用？我把三具引擎对应到三种训练，给你一份可以直接参考的周课表框架。

三具引擎对应的训练

目标引擎	训练型态	强度感受	建议频率
VO2max	短间歇（如 400–1000 公尺反复）	很喘，接近全力，说不出完整句子	每周 1 次
乳酸阈值	门槛跑 / 节奏跑	舒服的辛苦，可讲短句	每周 1 次
跑步经济性 + 有氧基础	轻松长跑、跑姿与肌力训练	可正常对话	每周 2–3 次

一份市民跑者的周课表范例（以有跑步基础、周跑约 40 公里者为例）

星期	内容	目的
周一	休息或交叉训练（游泳/骑车）	恢复
周二	阈值跑：暖身后 3×10 分钟门槛配速，组间慢跑 2 分钟	拉高乳酸阈值
周三	轻松跑 40–50 分钟 + 内核肌力	有氧基础、经济性
周四	VO2max 间歇：5×3 分钟快、组间慢跑 2 分钟	拉高最大摄氧量
周五	休息	恢复
周六	长跑 90–120 分钟（多数轻松配速）	有氧耐力、脂肪代谢、心理耐受
周日	轻松跑 30 分钟 + 跑姿操	主动恢复、经济性

这份框架的精神是：大量的轻松有氧（约 80%）搭配少量的高强度（约 20%）。 这个 80/20 原则是我带市民跑者最反复强调的，因为多数人的问题不是练太少，而是「每天都跑中等偏快」——结果阈值练不透、有氧基础也堆不厚，两头落空。

我想特别解释一下为什么「轻松日要真的轻松」这么重要。轻松跑的目的是打造有氧基础：增加微血管密度、粒线体数量、提升脂肪代谢能力，这些都是在低强度、长时间下才会被有效刺激的适应。如果你把轻松日也跑成中等强度，身体会累积过多疲劳，让真正该拚的间歇日与门槛日品质下降，等于高不成低不就。慢，是一种投资，不是偷懒。 我常对学员说：轻松日跑到「能一边跑一边完整讲一句话不喘」的程度，就对了。这个「讲话测试」比盯着手表心率还好用，尤其在台湾夏天心率容易被热度垫高时。

台湾在地的实务提醒

• 场地：河滨自行车道（大佳、新店溪、爱河）平整少红绿灯，适合做间歇与长跑；操场适合精准控制间歇距离。想练上坡经济性，可找有缓坡的堤外道路。
• 气候：夏季务必把长跑与间歇挪到清晨或傍晚，随身补水并注意电解质。内核体温过高别硬撑。
• 外食族补给：台湾外食取得碳水非常方便，赛前一晚一碗白饭或面、赛前 2–3 小时吐司加香蕉都是务实选择。不必迷信进口补给品。

赛中补给的实务剂量参考

很多学员知道要补给，却不知道补多少、什么时候补。我给一份长距离赛事的实务参考表（实际剂量请依个人肠胃耐受与赛事长度个别调整）：

赛事时长	每小时碳水建议	水分/电解质	备注
< 60 分钟	通常不需额外补碳	适量喝水即可	赛前吃饱即可
60–150 分钟	约 30–60 公克	依流汗量补水+电解质	能量胶/运动饮料
> 150 分钟（全马）	约 60–90 公克	定时定量、少量多次	需事先训练肠胃耐受

这里最关键、也最多人忽略的一句话：补给策略要在平时长跑就练，不要正赛才第一次尝试。 肠道吸收碳水的能力是可以训练的，正赛才临时大量灌，很容易肠胃不适反而更惨。台湾湿热环境流汗多，电解质（尤其钠）的补充也别忽略。

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常见错误与修正

带学员十几年，我看过太多人卡在同样的坑。以下这几个，你只要避开，进步幅度就会明显不同。

错误一：以为极限＝把 VO2max 练到最高

很多人把所有力气砸在拚 VO2max 间歇，练到过度疲劳。修正：VO2max 天花板受基因限制，投报率有限；把更多资源放在乳酸阈值与有氧基础，成绩反而进步更快。

错误二：靠碳板鞋补训练的洞

修正：科技是乘数不是地基。先把前两具引擎练起来，鞋子的 1–2% 才有意义。而且比赛鞋建议赛前先试穿几次适应，别在正赛首穿。

错误三：每次都跑中等偏快，没有轻松日

这是市民跑者最普遍的错。修正：严格运行 80/20，轻松日就要慢到能正常聊天。慢，是为了让快的那天能真的快。

错误四：忽略热与补给，怪自己「意志力不够」

很多学员在夏天崩掉，怪自己心理不够强。修正：撞墙与过热是生理现象，不是意志问题。把补给（每小时 60–90 公克碳水）与散热策略当成训练的一部分。

错误五：忽视身体警讯硬练，把小伤拖成大伤

修正：组织耐受是真实的天花板。持续超过两周的固定部位疼痛、夜间痛、肿胀，请就医。台湾健保就医方便，运动医学门诊与复健科的可近性很高，别把「忍痛」当美德。

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给不同程度读者的行动建议

给刚起步的新手

别急着谈极限。先创建每周规律跑 3 次、每次能轻松完成 30 分钟的习惯。这半年你的进步会来自「身体学会有氧代谢」，快到吓你自己。这阶段最重要的引擎是有氧基础，别碰高强度间歇。

给想破 PB 的中阶跑者

你的成长引擎在乳酸阈值。每周固定一次门槛跑，并老实运行 80/20。如果你三年来配速停滞，很可能就是轻松日跑太快。同时，开始认真看待长跑补给与夏季散热。

给接近个人天花板的资深跑者

你要开始精雕跑步经济性（跑姿、肌力、体重管理、鞋具选择）与周期化（赛季安排、减量 taper）。这阶段每 1% 都是硬功夫，也是最需要耐心与数据记录的阶段。同时务必重视恢复与伤病预防——你离组织耐受的天花板，比新手近得多。

给那位工程师学员的最终答案

我后来帮他做了合理估算：以他的 VO2max、可训练的阈值空间、加上比赛穿碳板鞋，他这辈子的马拉松极限大约落在某个明确、可触及的区间。重点不是那个数字，而是他终于明白——极限不是一堵让你绝望的墙，而是一张让你知道往哪里使力的地图。

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个案追踪：三个学员，三种不同的「极限」

理论讲完，我想用三个真实情境（人物设置虚构、训练逻辑真实）让你看到，同样是「逼近极限」，对不同人意义完全不同。

个案 A｜四十岁外商主管，全马想破 4 小时。 他的问题不是体能，是「每次跑都太快」。我把他的轻松日心率上限锁死，强迫他慢下来，并每周插入一次门槛跑。三个月后他的阈值配速明显提升，破 4 顺利达标。他的「极限」其实卡在训练分配，不是生理。

个案 B｜二十五岁热血青年，全马 3 小时 20 分想再进。 他的三具引擎都已不错，成长来到边际递减区。我帮他导入周期化、认真做赛中补给（每小时 70 公克碳水），并让他把正赛留给凉季的平坦赛道。他的每一分钟进步，都是靠系统性的「多个 1% 叠加」挤出来的。

个案 C｜五十五岁退休教师，带着高血压病史想重拾跑步。 对他，「极限」这个词的意义完全不同。我要求他先回诊、与医师确认运动处方，训练以轻松有氧为主、严格避免逞强的高强度冲刺。他的目标不是破纪录，是健康与可持续。对他而言，最聪明的极限，就是懂得不去逼那道生理的红线。

这三个个案想告诉你：极限科学不是只服务菁英。它同样告诉中年主管「你只是跑太快」、告诉热血青年「该叠小优势了」、也告诉有病史的长者「哪里是不能碰的线」。

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常见问答（FAQ）

Q1：测 VO2max 一定要去实验室吗？
A：最准确是实验室的递增运动测试，但一般跑者用手表估算值抓趋势就够了。重点不是绝对数字有多精确，而是长期看它有没有往上走，以及你在相同配速下是否越跑越轻松。

Q2：我年纪大了，是不是就没救了？
A：VO2max 确实会随年龄缓降，但规律训练能大幅延缓下滑，甚至让五十岁的你赢过久坐的三十岁。阈值与经济性在中年一样练得动，只是恢复要更耐心、伤病预防要更用心。年龄是变量，不是死刑。

Q3：碳板鞋我平常训练也要穿吗？
A：一般建议把碳板鞋留给比赛与少数关键训练，日常训练用一般鞋，一来保护鞋子寿命，二来避免小腿与足底过度依赖回弹而缺乏基础肌力刺激。

Q4：台湾夏天怎么练才不会中暑又能进步？
A：把强度课挪到清晨、补足水分电解质、循序做耐热适应，并把破 PB 的期待放到凉季。夏天的价值是「打底」，不是拚成绩。若出现头晕、恶心、不出汗，立刻停下降温，严重时就医。

Q5：我有慢性病（高血压、心脏病、糖尿病）还能追求跑步极限吗？
A：能不能、怎么练，一定要先经医师个别化评估。这类族群的重点是安全与可持续，而不是逼近生理红线。台湾就医方便，善用运动医学或心脏科门诊做运动处方，并在训练中留意胸闷、异常喘、头晕等警讯，出现时立即停止并就医。规律而适度的运动对慢性病管理往往有益，但务必在专业指导下循序渐进，切勿自行贸然冲高强度。

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结语：我们正站在人类极限的门口

回到最开始的问题：人类还能跑多快？以目前的科学来看，我们正非常靠近马拉松的物种天花板——生理引擎的理论极限、加上散热、能量与组织耐受这几道墙，共同框住了那个接近 1 小时 55 分至 2 小时的区间。科技（碳板鞋）把每个人的第三具引擎擡了一格，但它终究是乘数，不是奇迹。

而对你我这种市民跑者，这一切最实用的启示是：你个人的极限，远比人类物种的极限有弹性。 你的三具引擎都还有空间，你只是需要一张对的地图，跑在对的训练分配上。

下次你在河滨跑到怀疑人生时，记得：那道墙对职业选手是生理极限，但对你，多半只是还没练透的阈值、还没堆厚的有氧、还没学会的补给。这些，全都是可以练的。

最后回到那位工程师学员。他后来没有变成菁英跑者——他本来也不需要。但他学会了用三具引擎的角度看自己的训练，不再盲目地每天猛操，也不再因为某天跑不动就否定自己。他明白了哪些是可以靠努力推进的（阈值、有氧、补给、经济性），哪些是要学会接受与尊重的（基因天花板、组织耐受、环境限制）。这种清醒，比任何一个 PB 都珍贵。人类还能跑多快，是个迷人的科学问题；而「你自己还能跑多快」，则是一个你每天都能用行动去回答的问题。这，才是极限科学真正想教会我们的事。

本文为教育性内容，不能取代医师、物理治疗师或营养师的个别诊断与治疗建议。若你有心脏、代谢或其他慢性疾病，开始或调整高强度训练前，请先咨询医师并进行个别化评估。

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参考数据

• Physiological demands of running at 2-hour marathon race pace（Journal of Applied Physiology）：https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/japplphysiol.00647.2020
• Modeling: optimal marathon performance on the basis of physiological factors（PubMed）：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2022559/
• Factors Influencing Running Performance During a Marathon: Breaking the 2-h Barrier（PMC）：https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8924290/
• New 10-Year Study Confirms Super Shoe Effect（Outside/Run）：https://run.outsideonline.com/gear/road-shoes/new-10-year-study-confirms-super-shoe-effect/
• Effects of Highly Cushioned and Resilient Racing Shoes on Running Economy at Slower Running Speeds（PubMed）：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36626911/

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