当提到“巨人”云浮橱柜台面胶厂云浮 ，你脑海中出现的是个多的人？

三米？四米？还是像童话里那样得能俯视房屋和树木？

在人类的想象中，巨人似乎总是能轻松突破身体的限。但现实世界中，真正接近这种身的人其实寥寥几。20世纪的美国人罗伯特·瓦德洛（RobertWadlow）就是其中的位。他的身达到2.72米，几乎和只大的鸵鸟差不多。

罗伯特·瓦德洛（左）和他中等身材的父亲（右）

图片转自：Wikipedia

不过，瓦德洛的身并不是人类“正常生长”的结果，而是种生长激素异常分泌的造成的。如今，这类往往能够被及早诊断和疗，因此再出现这样端身的人已经十分罕见。

但这并不妨碍人们继续好奇：如果没有的影响，人类是否可能在进化中变得越来越？我们的身会不会继续增长，甚至有天真的出现“巨人时代”？

要认真回答这个问题，光靠想象显然不够。科学发现，如果想知道人类身体的限，有时候需要借助点数学。

脚掌的“枷锁”：行走的力学限

要长，先要解决“站得稳、走得动”的问题。

我们总觉得身只和腿长有关，却忽略了脚掌这个“底座”，它的长度和强度直接决定了能支撑多的身体。来自悉尼科技大学应用数学斯蒂芬·伍德科克（StephenWoodcock）做了个非常简单却有趣的模型：把脚看作块水平的“木板”，把脚踝看作个旋转支点，而小腿则是根竖直的杆子。当我们抬脚时，本质上就是脚踝在克服脚本身重量产生的旋转力矩。

“力矩”可以理解为物体相对于选定轴线的扭转力

图片转自：CatWilliams

我们假设普通成年人脚掌重约1.2千克、长30厘米，换下，相当于每米脚长约有4千克的质量。如果脚变长，但宽度不变，那么重量就会按长度线增加。

接下来，我们要考虑脚踝能够承受的大“力矩”。为此，斯蒂芬做了个“自讨苦吃”的实验：让别人站在自己的脚趾上，看看自己能用脚踝抬起多重的人。他终发现，如果个约75千克的人站在他的脚位置，距离脚踝约30厘米，他仍然勉强能够把脚抬起来——虽然过程相当痛苦。

根据这个数据可以估出，人的脚踝可以承受225牛顿米（N·m）的力矩。把脚的重量和重心位置代入计后，可以得到个颇为惊人的结果：在这种理想化模型下，人类的脚理论上可以长到3.35米，比罗伯特·瓦德洛的脚长还要再多2.88米！

瓦德洛的鞋（右，约为75码，47厘米）与成年男人的鞋（左，约为46码）的对比，现在请想象双3米多长的鞋......

图片转自：DougColdwell

当然，这只是个非常简化的计。现实中骨骼强度、肌肉力量以及脚本身的结构都会带来新的限制。但这个模型至少说明件事：从纯粹力学角度看，脚并不是限制人体尺寸的主要因素。

真正的限制，其实来自基本的物理规律。

为什么身体不能限放大？

在研究生物体型时，科学经常会提到个重要规律——“平—立定律”（Square–cubelaw）。

这个定律描述的是个简单却重要的事实：当个物体整体放大时，它的体积增长速度会比面积快。假设个人的身、宽度和厚度全部增加倍，那么身体的横截面积会变成原来的四倍，而体积却会变成八倍。由于体重与体积密切相关，这个人的重量也会增加到原来的八倍。

从图中可以直观看到，如果个人的身、宽度和厚度全部增加倍，她的体积和体重会变为原来的八倍！

图片转自：MorganKnoxlee,overlayCatWilliams

问题在于，骨骼和肌肉的强度主要取决于横截面积，万能胶厂家而身体重量却取决于体积。这意味着，当身体整体变大时，重量增加的速度会比骨骼和肌肉变强的速度快。

这个规律在动物世界中其实很容易观察到。小型动物往往能做出非常惊人的动作，比如跳蚤可以跳出自己身几十倍的度。而大型动物却很难做到类似的事情。原因就在于，小动物的身体重量很小，但肌肉相对来说非常“有力”；而对于体型大的动物来说，身体本身的重量就已经是种巨大的负担。

跳蚤的体长只有0.15-0.33厘米，但是垂直跳跃度可达18厘米，水平跳跃距离可达33厘米！

图片转自：FleaScience

如果把个普通人按比例放大到两倍身，他的体重会增加到原来的八倍，结果就是，每块骨头、每个关节所需要承受的压力都会明显增加。继续放大，颈椎、锁骨等结构就会越来越难以支撑身体。

换句话说，人类并不能简单地通过“整体放大”变成巨人。

真正的限制：液循环

除了骨骼和肌肉之外，人体还有个隐蔽却同样重要的限制因素——液循环。

心脏需要把液从胸腔泵送到全身，尤其是大脑。如果个人非常大，心脏就须产生的压，才能把液送到远的位置。但管的强度并不会随着身同步增强。

这意味着，当身增加到定程度时，管可能会承受过的压力。

心脏要把液泵到全身

图片转自：FOSSEE

目前世界上的在世人类是苏丹·科森（SultanKösen），身约2.51米，他长期受到压和关节问题的困扰，甚至需要拄拐行走。许多研究者认为，如果人类身接近甚至过3米，维持稳定的液循环将变得非常困难，端情况下压甚至可能到致管破裂。

2009年的苏丹·科森

图片转自：HelgiHalldórsson

从这个角度看，人类想要普遍变成三四米的“巨人”，几乎是不可能的事情。

如果观察不同的大型哺动物，还会发现个有趣的现象：它们的体型虽然不同，但基本都处在相似的范围内。比如大猩猩比人类强壮、粗壮，但整体尺寸并没有跨越个不同的尺度。

这或许意味着，由骨骼、肌肉和管构成的哺动物身体，在这个尺寸范围内已经达到了某种率上的平衡。太小会影响生存能力，而太大则会带来巨大的结构压力。

因此，尽管过去两个世纪里人类确实变了些，但这种增长很可能会逐渐趋于稳定，不会比当今人类的平均度有显著的突破。未来的人类也许还会稍微点，但如果未来人类所处的环境不会发生巨大改变，那么整体体型大概也不会发生根本的改变。

所以说，我们不执着于的身，人类现有的平均体型和度，是我们内在的遗传基因与外部的生存环境长时期相互作用的结果，已经是适生存的姿态了！

转自：

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