科技歷史：跑步機也有黑歷史

在霧霾當道的今天，室外運動已經成了有點危險的項目，而室內鍛煉時，跑步機無疑成了所有健身房的標配，許多家庭在空間足夠的前提下也會選擇性地購置跑步機，可是跑步機一開始就是用來健身的嗎？非也，非也，跑步機成為人們的塑身器具前，曾經有過一段黑歷史。

起源：農業踏車

跑步機的英文「Treadmill」字面意思是「磨碾」，它的最初原型是一種由人或牲畜驅動的動力機械，大約4000年前就已經存在了。東西方都有類似的輪狀踏車——水車，通過人力踩踏抬升水的高度。後來，人們借鑒水車的形態和原理將其改製成另外的形態用來在磨坊發揮效用，也就有了「磨碾」的名號。

這種古老的機械大致可分為三種形式。第一種類似於我們常見的磨，由動物驅動橫向的輪軸，帶動磨坊機械完成工作；第二種是一個豎直的木輪，通過在某一固定位置不斷攀爬驅動輪子轉動，從而帶動其他器械運動，有點像倉鼠籠子里的小輪子；第三種機械需要人力在斜置的輪子上攀爬來驅動輪軸運動。

黑色的刑具年代

18世紀時，英國的監獄條件很差，制度混亂，犯人們動不動就會被隔離在污穢、狹小的禁閉室，甚至遭遇非人的待遇。18世紀末至19世紀初，宗教組織、慈善機構以及許多社會名流發起了一項監獄改革運動，要求改善監獄的物質條件、衛生狀況、建築設備以及發展合理的監獄制度。在這場運動的推動下，許多監獄紛紛順勢改革，改善監獄條件，引進一些設備。這時候，磨坊的「磨碾」搖身一變，成了幫助罪犯改造的「改良」刑具。

這種刑具的發明者是英國工程師威廉姆·庫比特，一個磨坊主的兒子。庫比特認為與其讓囚犯在惡劣的禁閉環境中飽受摧殘，累積更多的負能量，不如讓他們參與戶外勞動，為社會創造價值。1818年，庫比特將傳統磨坊中的「磨碾」進行了改造，將其設計為一種大型人力踏步機。這種機械以24條輻條構建一個巨大的踏輪，由多名罪犯踩踏輻條，利用重力推動踏輪轉動，帶動機械運轉，機械產生的動力可用於抽水、碾谷或給磨坊供能。

庫比特的這一發明迅速在英國的監獄系統中備受推崇，人們將其視為一種雙贏的懲罰罪犯方式。一方面，罪犯可以通過踩踏機械的勞動乖乖服刑，沒有機會偷懶，也沒有力氣鬧事，甚至有人覺得這種勞動可以幫助犯人們強健體魄；另一方面，又可以通過犯人們提供的動力完成磨坊的生產工作，帶來可觀的經濟效益。踏步機被發明出來的前10年里，超過65家英國監獄機構以使用這一設備為榮，覺得這彰顯了監獄條件的改善。

但是這種「皆大歡喜」對犯人來說卻殘酷至極。一旦踏輪開始轉動，犯人們就得不斷踏步，不然就會掉下去。犯人們一天平均在跑步機上待上6~8小時，也就是每天要攀爬大約4200米，這幾乎相當於半個珠穆朗瑪峰的高度了。試想一下，以監獄有限且低能量的飲食支撐長期不間斷的體力勞動，犯人很容易出現體力不支。不出意外，高強度勞動加上營養不足，導致許多犯人跟不上步伐，掉下來受傷，甚至暈厥，這種懲罰對於年老體弱的犯人就更為殘忍煎熬，囚犯死亡的事件屢屢發生。

這種踏步機服刑制度在英國一直持續到19世紀末。1898年，更為人性化的《監獄準則》頒布，將踏步機定性為「極其殘酷的刑罰」，確定廢止這種監獄勞動教化，「跑步機」才結束了這段黑暗的歷史。

動物也要講「人權」

當英國的囚犯暗無天日地在踏輪上叫苦不迭時，美國的牲畜繼續發揮著「磨碾」原本的功用，作為「生物能發動機」在農用踏車上辛勤奉獻。可是，興起的美國「反對虐待動物組織」認為爬樓梯式的動力裝置對動物有不小的傷害，不僅會損害它們的膝關節（爬樓梯式的運動屬於負重運動，關節受到的壓力是平地行走的3倍以上，會引起並加劇膝關節軟組織的損傷），還會給動物們施加巨大的心理壓力。1866年，紐約州通過了美國第一部禁止虐待動物的法律，連鞭打牲口都被視作非法行為，「踏車磨碾」這種「慘無人道」的機器就更難逃脫動物保護者們的抨擊。

不過，農戶們總不能放著牲畜不用，自己踩「踏車」，白白受罪。既然動物保護者糾結於爬梯式的機械損害動物健康，那麼，改成別的形式就可以避開指責了。

於是，人們將機械改成水平履帶傳送式的動力裝置，讓動物在平地上「奔跑」，產生動力。這一改造，使得這種農機越來越接近現在的跑步機形態。後來，隨著各種動力更強勁的機械的推廣，這些低效的畜力動能也退出了歷史舞台，畢竟，一台發動機的動力可以解放一群牛羊的生產力了。

愛美之心發起的自我懲罰

「踏車」和「踏步機」退出歷史的舞台還沒有多久，愛「作」的人們又把它們請了回來。1911年，曾經臭名昭著的跑步機重出江湖，首款民用跑步機在美國面市了，形態上和之前動物磨碾的改進版——平板「踏車」沒有太大差別。當時這種健身用跑步機還很簡陋，在市場上也沒有得到什麼迴響，不受待見，只有極少部分愛美的女士試圖從這種機器上收穫美好身材。畢竟，不久之前這還是牲口和囚犯的運動場，在這樣的機器上跑啊跑，似乎並不是什麼太值得炫耀的事情。

近半個世紀以後，人們逐漸忘記了跑步機的黑歷史，這種機械才真正重見光明。1952年，平板跑步機被運用到醫學領域，這一變化成功為跑步機洗白。美國華盛頓大學的研究人員參照之前的民用跑步機製作出醫用運動平板機械，用於診斷心臟疾病。醫生需要觀察病人在運動負荷情況下心電圖的表現，以判斷病人是否存在心肌缺血，是否患有冠心病等心臟疾病。然而，總不能讓病人帶著心電監護滿世界亂跑，而其他的運動也難以標準化控制運動的強度，湊巧的是，平板跑步機恰好能夠彌補這些缺陷。患者在醫生的引導下在跑步機上跑步，位置固定，便於連接心電監護儀器，速度可控，可以有效地監測其運動時的心肺數據，便於醫生了解病人的心臟功能狀況。

隨後，伴著醫學各項研究的開展，人們發現運動和心臟功能之間存在著緊密的聯繫。20世紀60年代，美國運動醫學專家肯尼斯·庫珀博士提出有氧代謝運動理論，指出每周進行四五次8分鐘以上的跑步訓練，能夠幫助人們增強體魄。在這一理論的影響下，以跑步為主的有氧運動概念很快得到了人們的認可和大力推崇，引領了一波健身熱潮。生產跑步機的Aerobics公司抓住了這一商機，順勢大力推動市場營銷，宣揚跑步機的健身功效，在真正意義上讓家用健身跑步機在市場上推廣。此時，跑步機真正打了場「翻身仗」，成為追求健康和美好身材的人們競相追逐的潮流器械。

經過不斷地優化和升級，現代的健身跑步機更加符合人體工程學原理，模式和速度調整得更為人性化，也增加了許多新功能，比如輔以虛擬現實設備在跑步的同時進行娛樂，而不變的是它成了愛美者發起的自我「懲罰」。當因為多吃了點高熱量的食物而在跑步機上艱難「贖罪」的時候，我們應當慶幸，我們掌握著這場殘忍「刑罰」的主動權，可以隨時叫停。

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