今天的奥运会是一场科技奇迹。慢动作摄像机回放第一名和第二名之间毫秒级的差距。可穿戴传感器检测击剑比赛或跆拳道回合中的有效击打。奥运运动员使用动作追踪、微电流和乳酸监测器来改进姿势、加速恢复和预防受伤。
科技与体育已经密不可分，但当科技被用于提高运动表现时，争议就产生了。这种现象有时被称为“科技兴奋剂”，指的是使用服装或设备来获得不公平的竞争优势。
例如，今年在巴黎举行的奥运会将成为“超级钉鞋”的试验场，这是一种流行的长距离超级跑鞋的短跑版本。体育精神纯粹主义者认为，这些鞋构成了一种科技兴奋剂。
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与由国际反兴奋剂机构监管的药物兴奋剂不同，特定运动的合法服装和设备由其自身的管理机构决定。《美国反兴奋剂机构》告诉《大众科学》，传统兴奋剂和科技兴奋剂是独立的问题，“这取决于各运动管理机构制定其运动中设备使用的技术要求并执行这些要求。”
但是，在各项运动中，没有标准化的规则来根据物品的增强程度、成本或排他性来取消其资格。因此，禁止某件物品参加比赛的决定通常是追溯性的。
例如，在2008年北京奥运会上，94%的游泳金牌由穿着速比涛LZR Racer泳衣的运动员获得。这款全身泳衣的一切——从面料选择到缝线位置——都经过精心设计，以减少水与身体接触时产生的阻力。在物理学中，人克服阻力所需的功率与其速度的立方成正比，这意味着游泳者仅为了提高10%的速度就必须多消耗33%的能量。虽然泳衣受鲨鱼皮启发的面料被认为在减少阻力方面发挥了重要作用，但后来的研究发现并非如此。相反，可能是泳衣的全身覆盖通过最大限度地减少肌肉振动和使皮肤纹理光滑来减少阻力并提高能量消耗效率。
LZR Racer泳衣被在2008年奥运会上创造了23项新的游泳世界纪录的运动员穿着，到2009年8月，这个数字攀升至93。许多人将其标记为一种科技兴奋剂，世界泳联（前身为国际业余游泳联合会，即FINA），水上运动的管理机构，最终禁止全身泳衣参加比赛。现在，男士泳衣只能从腰部到膝盖。速比涛没有回应置评请求。
LZR Racer泳衣的跑步等效物在2019年成为焦点，当时耐克为肯尼亚长跑运动员埃利ud·基普乔格定制的一款鞋子帮助他实现了打破纪录的，尽管是非官方的，两小时内完成马拉松的目标。与LZR Racer一样，这款超级跑鞋的商业版本——耐克Alphafly和Vaporfly——也创造了一系列新的长跑世界纪录。
新西兰怀卡托大学的生物力学研究员金·埃贝尔-洛西尔认为，技术先进的超级跑鞋具有三个主要特征：轻质、能量反馈的中底泡沫，一块横跨鞋底的弯曲刚性板，以及一个弯曲的整体形状，如果跑步者有足够的动量，它会自然地向前滚动。
这些设计元素共同作用，以提高运动员的跑步经济性，即在特定距离或以特定速度跑步所需的氧气。研究表明，耐克Vaporfly跑鞋系列平均提高跑步经济性4%。
超级钉鞋是超级跑鞋的一种形式，适用于在跑道上跑的较短距离，几乎肯定会在今年的奥运会上看到它们。研究人员推测，这些鞋子将跑步经济性提高约1.5%，但由于更难以准确确定短跑所需的代谢能量，因此它们的确切优势（如果有的话）目前尚不清楚。
花时间尝试不同超级跑鞋的运动员可能会有很多收获。当埃贝尔-洛西尔测试耐克Vaporfly 4%跑鞋对休闲跑步者的影响时，她发现虽然跑步经济性平均提高了4%，但个体反应差异很大。“我们有些人获得了10%的收益，”埃贝尔-洛西尔说。
为了应对这些超级跑鞋，田径运动的管理机构世界田径联合会在2020年奥运会之前发布了关于可接受跑鞋的新指南。更新后的规则规定，超级跑鞋的鞋跟最大高度应为20至40毫米（取决于项目），包含不超过一块刚性板，并且向公众开放至少四个月。
“之所以设定40毫米的鞋跟高度，是因为它限制了您可以设计的空间，”埃贝尔-洛西尔说。更多的空间将允许更多的能量反馈泡沫和刚性板，并有效地延长运动员的腿——所有这些都可能带来优势。但这条线在某种程度上是武断地划定的；埃贝尔-洛西尔说，在41毫米的鞋跟高度下，没有任何神奇的性能提升发生。
碰巧的是，现有的Vaporfly型号——鞋跟高度正好为40毫米——刚刚通过了规格，而Alphafly的合规型号也紧随其后。这使耐克在跑鞋专利领域和即将到来的奥运会上都比其他运动服装品牌具有明显的优势。
耐克告诉《大众科学》：“我们始终尊重精英比赛规则的精神，并且不会制造任何比跑步者消耗更多能量的跑鞋。” “与此同时，我们为自己是颠覆者而自豪，并感到我们有责任推动创新前沿。当我们这样做时，它会产生一种竞争性反应，从而提升整个行业并推动体育的未来向前发展。”
其他品牌现在有充足的时间在今年的奥运会之前发布他们自己的超级跑鞋，但一些研究表明，这些鞋子在提高性能方面仍然不如耐克Vaporflys。在所有条件相同的情况下，耐克赞助的运动员可能会仅仅因为鞋子的选择而击败非耐克运动员。
英格兰索尔福德大学研究奥运会生物医学、文化、政治和社会结构的教授安迪·米亚认为，这种技术竞赛是精英体育的必然结果。“声称获得专利领奖台将是任何精英运动队的明智策略，”米亚说，他指的是故意与一家获胜的鞋品牌合作的策略。“技术让运动员能够发挥出最佳水平，而聪明的团队将确保他们掌握这一点。”
对于没有赞助的运动员来说，使用任何类型的超级跑鞋进行训练很快就会变得昂贵，因为它们的磨损速度比标准跑鞋快得多。专家建议每450公里（280英里）更换一双超级跑鞋——而且每双价格超过250美元，这种成本很快就会累积起来。
然而，对于一些运动员来说，金牌的荣耀仍然太诱人了。“在[2020年]奥运会之前，一些跑步者基本上选择放弃他们[与另一个品牌的]赞助，以便他们可以穿耐克跑鞋跑步，”埃贝尔-洛西尔说。
在获得最佳设备、教练和设施方面的差异历来是精英体育中不平等现象的最大根源之一。科技兴奋剂加剧了这种不公平现象，因为品牌专有性和高成本限制了获得先进服装的机会。
但是，目前解决科技兴奋剂的方法可能会使区分“干净”和“肮脏”体育的界限变得模糊。自行车运动严格规定了袜子长度，但跑步运动则不然。弹性碳纤维在跑步运动中受到严格监管，但在撑杆跳高中则受到欢迎。违禁和合法鞋子的区别在于几毫米的泡沫。这些例子使得管理机构提出的法规显得武断，并且不能真正代表公平体育的边缘。
米亚认为，抵制科技融入精英体育可能是一种徒劳的努力。“精英体育表现始终是生物能力和通过技术手段训练这种能力的结合，”他说。“没有天生的运动员。事实上，[成为]精英运动员是一种非常不自然的生活方式——但这并不意味着它不好。”