四年一度的夏季奧運，觀眾每每為那些超級人類的各種體能表現感到驚歎。不論是屢次打破世界紀錄的牙買加短跑選手波特（Usain Bolt），獲得23面奧運金牌的美國游泳選手菲爾普斯（Michael Phelps），或是為美國隊奪下奧運女子體操全能金牌的體操選手道格拉斯（Gabby Douglas），他們驚人的體能與優雅、近乎完美的姿勢與動作，總是在全球觀眾的心中留下無法抹滅的印象。
究竟是哪些因素造就奧運選手如此驚人的體能表現？長久以來，無論是專家或是普羅大眾皆認為，基因是決定運動員傑出表現的因素。這些頂尖運動員天生就有異乎常人的體格，讓他們在體能競賽上締造卓越的成績。舉例來說，許多體育評論家把菲爾普斯在四屆奧運的驚人表現，歸功於他伸展開來總長超過兩公尺的雙臂，以及極具彈性的大腳。
然而自1990年以來，運動心理學家開始有了不同的見解，儘管天生的優異體格極為重要，單有這樣的條件並不足以成為偉大的運動員。相反地，卓越的表現似乎與特定的心理素質、長年的嚴格訓練，以及優秀的教練指導等因素有關。了解哪些因素讓運動選手成為體育場上不朽的傳奇，成了許多運動心理學家十分感興趣的研究議題。
美國大峽谷州立大學的田徑教練波茲（Jerry Baltes），常常告訴他的隊員：「我可以讓你跑得更快，但我沒辦法讓你跑得快。」想要成為優秀的體育選手，一些天生條件是不可或缺的。
天賦條件的影響
2014年，美國演化生物學家朗巴杜（ Michael Lombardo），研究15名曾獲奧運短跑獎牌的男女運動員、以及20名美國歷史上跑得最快的男性運動選手，發現每位頂尖運動員在接受正式訓練前，已在體育項目上有不凡的傑出表現。同樣地，當他訪談64名在大學層級運動會中，獲得卓越成績的田徑選手，也發現這些運動員在孩童時期，便展現出比同儕優秀許多的運動能力。
這樣的內在體適能（intrinsic fitness）並非唯一與遺傳有關、影響體育成就的重要條件。即使在一群運動選手中，某些幸運兒似乎也比他人具有更佳的可訓練性（trainability），在接受訓練後進步特別迅速。有趣的是，在上述的研究當中，朗巴杜也發現這些優秀短跑選手在接受正式訓練後，進步程度也異於常人。
所謂的可訓練性，與個人的肌肉強度和心肺功能有關。澳洲維多利亞大學的運動學家艾能（Nir Eynon），針對可訓練性進行一連串的研究。他召募數名平常沒有運動習慣的受試者，讓他們參與特定體能訓練。
艾能和同事發現，即使所有受試者的訓練量完全相同，他們體能進步的程度卻迥然不同：某些受試者的心肺功能增強了50～80％，有些受試者卻毫無進展。
艾能表示，每個人的可訓練性極為不同，即使兩個人的訓練時間點、運動量和飲食習慣完全一樣，也不會從運動中獲得相同益處；也就是說，即使具有強大的決心與毅力，體能訓練對某些人的幫助仍然有限，這種明顯的個別差異極有可能來自遺傳。
1998年，路易斯安那州立大學的遺傳學家布夏爾（Claude Bouchard）和同事，針對99個家庭的基因進行遺傳分析，發現可訓練性與基因密切相關。儘管眾多研究指出遺傳因子對運動能力的可能影響，直至今日，科學家仍未發現確切的運動遺傳機制。
2016年，布夏爾和同事比對了1520名耐力頂尖的運動選手，和2760名對照組的基因序列，試圖找出與運動能力相關的基因，然而結果讓他們大失所望──兩者間並沒有呈現任何顯著差異。這或許意味著運動能力並非由單一基因所控制，而是反過來──運動能力可能與許多基因有關，但單一基因的影響極為微小。
雖然布夏爾的基因比對研究結果不符合預期，近年來其他遺傳學研究，卻為這個謎團帶來一絲曙光。舉例來說，澳洲墨爾本大學的遺傳學家諾斯（Kathryn North）在過去10多年針對ACTN3基因進行研究，ACTN3負責產生讓肌肉快速收縮、展現出爆發力的蛋白質，諾斯發現，帶有這個基因的小鼠具有較高的肌耐力。
獨特的心理素質
艾能接續諾斯團隊的研究結果，也試圖在人類身上找出ACTN3與運動能力的關係。艾能和同事發現，做為對照組的一般人有16％缺乏此基因，然而實驗組的300名頂尖短跑選手皆帶有ACTN3這個基因。艾能表示，ACTN3基因雖然只能解釋1～1.5％的短跑能力差異，但他們的研究結果顯示，這個基因或許是成為頂尖短跑選手的必要條件之一。
頂尖運動選手不僅擁有異於常人的傑出體能，更具有許多與眾不同的心理特質。舉例來說，參與國際賽事的運動選手，比常人更容易進入心理學家稱為「神馳」（flow，或譯「心流」）的獨特專注狀態：高度專注於當下所從事的活動，完美的表現也因此自然而然展現。
頂尖運動員也能在巨大的壓力下，展現出過人的專注力和意志力──一種運動學家所說的「讓夢想成真」（making it happen）的能力。
澳洲運動心理學家史旺（Christian Swann）說：「某些時候，運動員不需要體驗所謂神馳狀態，或是發揮讓夢想成真的能力也能贏得比賽。但若要達到個人最佳紀錄的表現，他們必須進入上述其中一種、甚至兩者皆備的心理狀態。」
史旺與同事也發現頂尖運動員所具有的人格特質，包括自信心、競爭能力、樂觀、心理強韌性以及適應完美主義（adaptive perfectionism，一種重視成就、但不會一犯錯便自我否定的完美主義心態）。
頂尖運動員也在某些特定的知覺和認知測驗上，有極佳的表現。2013年，美國認知神經科學家艾維斯（Heloisa Alves）召募了87名頂尖的巴西排球選手，和67名非運動員的對照組進行研究，要求他們完成一連串執行控制功能、記憶以及視覺空間注意力的認知測驗。
艾維斯發現，相較於非運動員，這些排球選手在執行控制功能，和視覺空間注意力測驗中，都展現了較快的反應速率和較優異的認知能力。艾維斯認為，長期體能訓練也鍛練了特定的認知功能；正因如此，頂尖運動員自然而然在某些認知能力上表現優異。
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