運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照應(yīng)用解析
——以“阿姆斯特朗興奮劑事件”為例

馬國(guó)全，李小唐，楊建文，張虎祥

（蘭州理工大學(xué)體育教學(xué)研究部，蘭州 730050）

運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照應(yīng)用解析
——以“阿姆斯特朗興奮劑事件”為例

馬國(guó)全，李小唐，楊建文，張虎祥

（蘭州理工大學(xué)體育教學(xué)研究部，蘭州 730050）

以“阿姆斯特朗興奮劑事件”為切入點(diǎn)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照（ABP）的理論機(jī)制及ABP在檢測(cè)和防范興奮劑中的有效性的相關(guān)研究進(jìn)行綜述；并運(yùn)用ABP技術(shù)對(duì)“阿姆斯特朗興奮劑事件”展開(kāi)深入剖析。結(jié)果顯示：ABP的確行之有效，其通過(guò)縱向監(jiān)控與分析運(yùn)動(dòng)員生物標(biāo)記的異常，能夠準(zhǔn)確判斷運(yùn)動(dòng)員是否使用了禁用物質(zhì)或方法。但此方法還不能作為判定運(yùn)動(dòng)員使用興奮劑的必然依據(jù)。

運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照；生物標(biāo)記；反興奮劑；蘭斯·阿姆斯特朗

2013年1月17日，美國(guó)著名自行車運(yùn)動(dòng)員蘭斯·阿姆斯特朗（Lance Armstrong）在電視節(jié)目中承認(rèn)，他曾經(jīng)使用過(guò)興奮劑，而且在全部7次環(huán)法賽奪冠的經(jīng)歷中都使用了提高成績(jī)的藥物或違禁手段。從1999年開(kāi)始，阿姆斯特朗“奇跡”般地在環(huán)法這項(xiàng)世界最著名的自行車大賽上連續(xù)7年（1999—2005）奪冠。然而，在他取得輝煌成績(jī)的背后，從未擺脫人們對(duì)于他使用興奮劑的質(zhì)疑。2012年8月23日，美國(guó)反興奮劑機(jī)構(gòu)（USADA）宣布取消阿姆斯特朗自1998年8月1日以后參加的所有比賽的成績(jī)，并終身禁賽。2012年10月22日，國(guó)際自行車聯(lián)盟（UCI）宣布支持USADA的調(diào)查結(jié)論和處罰決定。阿姆斯特朗“奇跡”的破滅，給競(jìng)技體育界帶來(lái)諸多遺憾，也帶給我們更多的思考和疑問(wèn)。

對(duì)于UCI來(lái)說(shuō)，剝奪阿姆斯特朗的冠軍頭銜容易，可剝奪回來(lái)的冠軍頭銜再次頒發(fā)給誰(shuí)卻是個(gè)難題。因?yàn)樵?996—2006年期間，環(huán)法賽的冠軍無(wú)一例外地均為興奮劑的違規(guī)使用者（表1）。對(duì)此，我們需要面對(duì)的殘酷事實(shí)是，在眾多的競(jìng)技運(yùn)動(dòng)中，興奮劑已然泛濫成災(zāi)。

由表1還可以發(fā)現(xiàn)，在1996—2006年期間，包括阿姆斯特朗在內(nèi)的各屆環(huán)法冠軍均在比賽期間服用了興奮劑，而在若干年后才被發(fā)現(xiàn)（或被迫承認(rèn)）。對(duì)此，需要思考的問(wèn)題是：何以時(shí)間跨度如此之長(zhǎng)興奮劑檢測(cè)機(jī)構(gòu)都沒(méi)有明確地檢測(cè)出來(lái)？

表1 1996—2006年環(huán)法自行車賽冠軍興奮劑違例情況

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展很多都是問(wèn)題驅(qū)動(dòng)（problem-driven）的，有了問(wèn)題，才會(huì)想解決問(wèn)題的辦法，問(wèn)題解決了，科技就發(fā)展了。在體育科學(xué)里，這一情況也不例外。為了維護(hù)競(jìng)技體育的公平性，使得運(yùn)動(dòng)中比拼的不是科學(xué)技術(shù)，而是將人還原為運(yùn)動(dòng)的主體，保障人主體資格的回歸［1］，反興奮劑工作勢(shì)在必行，且檢測(cè)的效率性和精確性急需提高。運(yùn)動(dòng)員生物護(hù)照（Athlete Biological Passport，ABP）就是在這個(gè)環(huán)境下誕生的。ABP技術(shù)的實(shí)施，使得興奮劑的檢測(cè)規(guī)范發(fā)生了重大變化。它在揭露諸如阿姆斯特朗等眾多運(yùn)動(dòng)員違規(guī)使用興奮劑上起到了關(guān)鍵性作用［2］。目前它已成為全球反興奮劑領(lǐng)域的熱門研究議題之一［3－13］。

1 ABP的理論機(jī)制

1.1 ABP概述

ABP的概念最早于2000年被提出，當(dāng)時(shí)是為了縱向追蹤評(píng)估某個(gè)運(yùn)動(dòng)員的血液成分變化情況。如果該運(yùn)動(dòng)員的某項(xiàng)血液成分的當(dāng)前檢測(cè)值和歷史記錄值相差很大，就可在一定程度上表明要么該運(yùn)動(dòng)員服用了興奮劑，要么該運(yùn)動(dòng)員可能服用類似于興奮劑的物質(zhì)（該物質(zhì)暫時(shí)還沒(méi)被列為興奮劑，或者是一種新型的興奮劑，可暫時(shí)通過(guò)目前的藥物檢查）。世界反興奮劑機(jī)構(gòu)（WADA）于2002年討論并闡述了“ABP”的策略。從2006年的都靈冬奧會(huì)起，多個(gè)國(guó)際運(yùn)動(dòng)組織開(kāi)始委托WADA統(tǒng)一協(xié)調(diào)“ABP”的各項(xiàng)檢測(cè)規(guī)則。2009年，WADA正式發(fā)行了《ABP操作指南》，該指南可提供給任何想利用運(yùn)動(dòng)員生物性能特征來(lái)檢測(cè)興奮劑的組織參考。

WADA對(duì)ABP的定義如下：ABP是指在一段時(shí)間內(nèi)檢測(cè)受測(cè)運(yùn)動(dòng)員個(gè)性化的生物標(biāo)記的電子記錄［14］。追蹤運(yùn)動(dòng)員一段時(shí)間內(nèi)的生物標(biāo)記變化情況，如果受測(cè)運(yùn)動(dòng)員的生物標(biāo)記超出某個(gè)給定的限定值，則不予頒發(fā)通行“護(hù)照”，也就是作為可疑的興奮劑違規(guī)者被標(biāo)識(shí)出來(lái)。通過(guò)檢測(cè)者，則擁有“護(hù)照”，繼續(xù)比賽。

當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的生物樣本（血樣、尿樣）在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)之后，這些數(shù)據(jù)會(huì)被輸入反興奮劑監(jiān)管與管理系統(tǒng)（Anti-Doping Administration ＆Management System，ADAMS）當(dāng)中。ABP處理軟件使用適用的統(tǒng)計(jì)模型來(lái)實(shí)施邏輯推理分析，這里的統(tǒng)計(jì)模型依賴于貝葉斯理論（Bayesian theory）［14］，其目的在于將ABP相關(guān)參數(shù)作為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)（Bayesian network）的前向輸入條件，通過(guò)評(píng)估計(jì)算，輸出受測(cè)運(yùn)動(dòng)員“預(yù)期的”生理?xiàng)l件。據(jù)此，它能自動(dòng)評(píng)判運(yùn)動(dòng)員的某些生理特征是否異常，如果確屬異常（即實(shí)測(cè)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離預(yù)期值），則觸發(fā)“警醒”機(jī)制，提示評(píng)審專家要采取進(jìn)一步的調(diào)查和取證。

傳統(tǒng)的興奮劑檢測(cè)主要依賴于檢測(cè)人體內(nèi)是否有“外來(lái)物質(zhì)（foreign substance）”，但是這種策略對(duì)一些新型的興奮劑卻是無(wú)效的，這些新型的興奮劑所包含的成分非常類似于人體內(nèi)自然產(chǎn)生的物質(zhì)（endogenous substances），譬如EPO、睪丸素（testosterone）、促生長(zhǎng)素（growth hormone，GH）等。這些人工合成的同源于體內(nèi)物質(zhì)的興奮劑的誕生，迫使興奮劑檢測(cè)的范式（paradigm）需要發(fā)生明顯的變革，即不再是在運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)檢測(cè)違規(guī)物質(zhì)本身（如EPO等），而是檢測(cè)服用違規(guī)物質(zhì)后產(chǎn)生的“效果”。

如同嫌疑人實(shí)施犯罪之后，雖已逃離案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，但很可能會(huì)留下諸如指紋、血跡等證據(jù)一樣，使用興奮劑后，雖然違禁物質(zhì)成分本身可以很快在運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)消失殆盡，無(wú)從查起，但是運(yùn)動(dòng)員使用興奮劑遺留下來(lái)的“效果”卻能保留很長(zhǎng)一段時(shí)間。而ABP恰恰是不以檢測(cè)違禁物質(zhì)本身為目標(biāo)，而是轉(zhuǎn)向通過(guò)使用違禁物質(zhì)后留下的“效果”來(lái)逆向推斷運(yùn)動(dòng)員是否使用了興奮劑［15］。這些所謂的“效果”在ABP中被稱為生物標(biāo)記（biomarker）。ABP就是致力于監(jiān)控“可疑運(yùn)動(dòng)員”的一系列生物標(biāo)記，這些生物標(biāo)記異常，則可以較為準(zhǔn)確地推斷這是運(yùn)動(dòng)員使用興奮劑所致。生物標(biāo)記既可以是來(lái)自血液系統(tǒng)，也可以擴(kuò)展至運(yùn)動(dòng)員的內(nèi)分泌系統(tǒng)或者其他有機(jī)組織。目前，這些生物標(biāo)記主要集中于血液系統(tǒng)，譬如監(jiān)控在一段時(shí)間內(nèi)血紅蛋白濃度、網(wǎng)織紅細(xì)胞含量的變化等。

1.2 ABP中的重要參數(shù)解析

“ABP”由三個(gè)不同的模塊組成［14］：①血液檢測(cè)模塊；②類固醇檢測(cè)模塊；③內(nèi)分泌檢測(cè)模塊。目前只有血液檢測(cè)模塊最為成熟，現(xiàn)在被廣泛地應(yīng)用在諸如馬拉松、自行車賽等耐力型運(yùn)動(dòng)的興奮劑檢測(cè)。在2008年，國(guó)際自行車聯(lián)盟成為第一個(gè)使用血液檢測(cè)模塊的運(yùn)動(dòng)賽事機(jī)構(gòu)。

在ABP中，有很多參數(shù)需要測(cè)定或計(jì)算。而血液模塊中共有9種與血液相關(guān)的重要參數(shù)［13］：紅血細(xì)胞比容（Hematocrit，HCT）、網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比（Reticulocytes percentage，RET%）、血紅蛋白（Hemoglobin，HGB）、網(wǎng)織紅細(xì)胞計(jì)數(shù)（Absolute number of reticulocytes，RET＃）、紅血細(xì)胞計(jì)數(shù)（Red blood cells，RBC）、平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量（mean corpuscular hemoglobin，MCH）、平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度（Mean corpuscular hemoglobin concentration，MCHC）、平均紅細(xì)胞體積（Mean Corpuscular Volume，MCV）及刺激指標(biāo)Off-score。

ABP的核心生物特征是檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員血液中的HCT、RET和HGB含量。HCT是指抗凝全血經(jīng)離心后，測(cè)得沉淀的血細(xì)胞（主要是紅細(xì)胞）在全血中占有的比例。HGB是體內(nèi)負(fù)責(zé)運(yùn)載氧的一種蛋白質(zhì)，它從呼吸器官中將氧氣運(yùn)輸?shù)缴眢w各個(gè)組織釋放，以滿足機(jī)體氧化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)支持功能運(yùn)轉(zhuǎn)之需要，并將由此生成的二氧化碳帶回呼吸器官中排出體外。而RET是一種不成熟的細(xì)胞，它用來(lái)運(yùn)輸血紅蛋白。在成熟之前，這種物質(zhì)（細(xì)胞）的生命周期不到一天，這就意味著人體內(nèi)任何時(shí)候都有一定百分比的網(wǎng)織紅細(xì)胞（RET%）。目前，只有HGB和Off-score會(huì)被貝葉斯（Bayesian）推理模型［15］采用，用作可能興奮劑違例判斷的輸入條件。而Off-score是以HGB和RET%作為輸入?yún)?shù)組合而生成的一個(gè)刺激指數(shù)。下面先對(duì)RET%、HGB及Off-score這3個(gè)重要參數(shù)在興奮劑評(píng)定中的作用進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，其他參數(shù)的具體作用請(qǐng)讀者參閱文獻(xiàn)［13］。

我們知道，使用血液興奮劑的方式（自體血液回輸）以及EPO的使用，其目的都是提高血液的氧氣攜帶能力，從而提高運(yùn)動(dòng)性能。而ABP正是要檢測(cè)這種異常。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)家Pottgiesser等人的研究［16］，某自行車運(yùn)動(dòng)員使用了血液興奮劑，在環(huán)法自行車賽的42周的賽程中，研究人員先后從該運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)抽取500ml血液（圖1中垂直向下箭頭），一段時(shí)間后，回輸自體血液280ml（圖1中垂直向上箭頭）。根據(jù)ABP的判定規(guī)則：

（1）“正?！钡腞ET%在0.5%至1.5%之間（圖1）。它的絕對(duì)值并不能用于判斷被測(cè)者是否服用興奮劑，而是監(jiān)控受測(cè)人員的該生理標(biāo)記在一段時(shí)間內(nèi)的變化是否合理。

（2）當(dāng)從受測(cè)者體中抽取血液后，一般來(lái)說(shuō)，RET%會(huì)上升，這是因?yàn)樯眢w的自然反應(yīng)：當(dāng)體內(nèi)紅細(xì)胞突然減少，身體就會(huì)激發(fā)造血功能來(lái)彌補(bǔ)“損失”。這就意味著新生的紅細(xì)胞將在整體上更多。而如果再將原來(lái)抽取的血液再次輸入體內(nèi)，那么就獲得雙重機(jī)會(huì)提升體內(nèi)的網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比。

（3）另一方面，當(dāng)再次輸入血液（自體血液回輸），就構(gòu)成了網(wǎng)織紅細(xì)胞方面的血液興奮劑作弊。這是因?yàn)椋@些被重新注入體內(nèi)的血液（通常被冷藏于冰箱之中）是運(yùn)動(dòng)員的“舊血”，在注射后，體內(nèi)會(huì)有更多的紅血細(xì)胞，它們中不成熟的細(xì)胞比例很小。

圖1 參數(shù)“網(wǎng)狀紅細(xì)胞百分比”在興奮劑評(píng)定中的使用［16］

而在自體血液回輸前后，HGB的含量和RET%一樣也會(huì)發(fā)生變化，但變化的方向是相反的。當(dāng)抽血完成后，HGB濃度（單位：g/L）會(huì)下降，而自體血液回輸后，血液中的HGB濃度會(huì)上升。血液興奮劑和EPO的使用都會(huì)使這兩種指標(biāo)（網(wǎng)織紅細(xì)胞含量和血紅蛋白濃度）發(fā)生明顯變化：由于EPO也能刺激紅血細(xì)胞的生成，因而也能提升RET%。因此，這兩個(gè)參數(shù)的明顯變化是一個(gè)使用興奮劑的信號(hào)。

“Off-score”，一個(gè)刺激指數(shù)（stimulation index），是HGB與RET%的量化差值，相對(duì)于“On-score”，其為停藥后的一個(gè)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值［13］：

這個(gè)參數(shù)非常有用，因?yàn)樗饶茏R(shí)別抽取血液的效果（網(wǎng)織紅細(xì)胞比例上升，而血紅蛋白濃度下降），也能發(fā)現(xiàn)回輸血液產(chǎn)生的效果（網(wǎng)織紅細(xì)胞比例下降，而血紅蛋白濃度上升）。正常的“Off-score”在85—95之間，超過(guò)正常范圍值就有“嫌疑”使用興奮劑，而超過(guò)閾值133就可以被認(rèn)為是使用興奮劑的證據(jù)。

Pottgiesser等人的研究結(jié)論是［16］，“Off-score”這個(gè)指標(biāo)在檢測(cè)自體血液回輸方面有很高的敏感度。在自行車項(xiàng)目上，Pottgiesser等人采用了11名使用興奮劑的運(yùn)動(dòng)員作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在置信概率為99%的條件下，有8位能成功檢測(cè)出來(lái)。

在圖2中，Strike（用空心圓標(biāo)識(shí)）表示運(yùn)動(dòng)員的Offscore超出了它的上（或下）限值，成為運(yùn)動(dòng)員服用興奮劑的重要標(biāo)識(shí)。而在圖1中，如果僅僅檢測(cè)RET%，假如運(yùn)動(dòng)員通過(guò)“精心”控制“自體血液回輸”的劑量，就能在一定程度上“抑制”RET%在正常的范圍之內(nèi)，從而不容易被檢測(cè)機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)。而對(duì)相同的實(shí)驗(yàn)對(duì)象實(shí)施同樣的“自體血液回輸”實(shí)驗(yàn)，“Off-score”則有更高的靈敏度，它可以輕易地發(fā)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)員在99%的置信概率下，達(dá)到2次“strike”則判定違規(guī)成立：第一次是輸血之后（圖2中第3次檢測(cè)之后，垂直向上箭頭指示），第二次是在抽血之后（圖2中第5次檢測(cè)之后，兩次垂直向下箭頭指示）。

圖2 參數(shù)“Off-score”在興奮劑評(píng)定中的使用［12］

在了解上述ABP的各個(gè)參數(shù)之后，就可以依據(jù)一定流程來(lái)判定某個(gè)受測(cè)對(duì)象是否使用了興奮劑。而下面將對(duì)ABP的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。

2 ABP的有效性驗(yàn)證

ABP中核心生物特征之一的“RET%”的異常存在如下兩種情況：

（1）RET%低異常：這意味著有更少的沒(méi)有成熟的紅血細(xì)胞，因?yàn)榧t血細(xì)胞的產(chǎn)生功能停止了——通常輸入紅血細(xì)胞（RBC）或者使用血液興奮劑后會(huì)發(fā)生此類情況。

（2）RET%高異常：這意味著體內(nèi)有更多的未成熟的RBC——通常在抽血后或者使用EPO（這兩種情況都會(huì)刺激RBC的形成）出現(xiàn)此類情況。

圖3 2001年至2010年期間專業(yè)自行車運(yùn)動(dòng)員的RET%變化情況［13］

如前文討論的那樣，RET%正常的生理范圍在0.5%至1.5%。超出這個(gè)范圍（即低于0.5%或高于1.5%），就意味著很可能是使用興奮劑所致。自行車聯(lián)盟Zorzoli博士［13，17］對(duì)2001至2010年期間專業(yè)自行車運(yùn)動(dòng)員的血液檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，樣本RET%異常的百分比如圖3所示。

在圖3中，RET%“高異?！备叱稣Ｖ捣謨蓚€(gè)區(qū)間：要么是2%至2.4%；要么是2.4%至5%。從前面的討論可知，RET%異常高，意味著體內(nèi)有更多未成熟的RBC——通常在抽血后或者使用EPO后。

由圖3亦能看出，在2003年，“尿液-EPO”檢測(cè)開(kāi)始引入到興奮劑檢測(cè)中。興奮劑使用情況發(fā)生重大變化。在2003至2007年期間，RET%“低異常”非常明顯，分兩個(gè)區(qū)間：0%－0.2%；0.2%－0.4%。

從上面的討論可知，RET%“低異常”意味著運(yùn)動(dòng)員使用血液興奮劑作弊（自體血液回輸）。在2003至2007年期間興奮劑使用比例雖然比2001至2002年期間的使用比例有所下降，但依然非常猖獗。2003年雖然引入“尿液－EPO”檢測(cè)，EPO的使用得到明顯遏制，但是“上（興奮劑檢測(cè)機(jī)構(gòu)）有政策，下（運(yùn)動(dòng)員）有對(duì)策”，運(yùn)動(dòng)員改變使用興奮劑的手段，轉(zhuǎn)向使用血液興奮劑，因此興奮劑濫用情況的改善并不明顯。而在2008年，ABP開(kāi)始引入到興奮劑檢測(cè)中，從圖3可以看出，興奮劑使用情況大幅下降，同時(shí)RET%異常的比例逐年下降，而且極端偏離值（＜0.2%或＞2.4%，表示使用興奮劑比較惡劣的情況）在2009年徹底消失。這說(shuō)明ABP的引入的確行之有效，能有效遏制（或威懾）興奮劑的使用。

無(wú)論是使用血液興奮劑還是使用EPO，最終都是為了提高運(yùn)動(dòng)員本身的輸出功率，提供動(dòng)力。權(quán)威性網(wǎng)站“體育科學(xué)”（http：//www.sportsscientists.com）的數(shù)據(jù)顯示［18］，在上個(gè)世紀(jì)90年代至本世紀(jì)初，環(huán)法頂級(jí)運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量達(dá)到6.2W/kg，但是2006年后，就沒(méi)有再出現(xiàn)這樣的情況。在上個(gè)世紀(jì)末，EPO檢測(cè)技術(shù)成功實(shí)施后，EPO興奮劑的使用得到有效遏制。2008年，“ABP”技術(shù)開(kāi)始在自行車運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域?qū)嵤?，與之對(duì)應(yīng)的，2010年頂級(jí)騎手的最大攝氧量最高值為6W/kg，而平均值只有5.7W/kg。與1996至2006年環(huán)法頂級(jí)騎手相比，2010年環(huán)法自行車賽頂級(jí)騎手的爬坡成績(jī)落后多達(dá)5%。隨著體育科學(xué)領(lǐng)域的科技進(jìn)步，自行車裝備、訓(xùn)練水平、營(yíng)養(yǎng)搭配和疲勞后恢復(fù)水平都更加先進(jìn)，但為什么爬坡性能變得更差？那么最合理的解釋就是：興奮劑檢測(cè)水平提高了。

正是因?yàn)锳BP在國(guó)際自行車賽場(chǎng)上得到成功的應(yīng)用，澳大利亞運(yùn)動(dòng)反興奮劑管理局（Australian Sports Anti-Doping Authority）在2012年7月宣布將引入ABP對(duì)該國(guó)運(yùn)動(dòng)員實(shí)施興奮劑監(jiān)控［3］。國(guó)際網(wǎng)球聯(lián)合會(huì)（International Tennis Federation）于2013年3月也引入ABP系統(tǒng)，為所有網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員建立生物護(hù)照，并增加每年的血檢次數(shù)［4］。在我國(guó)，為了提高興奮劑檢查的科學(xué)性、針對(duì)性和有效性，國(guó)家體育總局反興奮劑中心于2012年也正式在興奮劑檢查中實(shí)施ABP項(xiàng)目，并于2012年2月20日正式成立反興奮劑中心生物護(hù)照評(píng)估委員會(huì)。委員會(huì)成員由來(lái)自反興奮劑、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)和臨床血液學(xué)等領(lǐng)域的專家組成，專門負(fù)責(zé)對(duì)受檢運(yùn)動(dòng)員相關(guān)指標(biāo)變化的評(píng)估，并獨(dú)立、客觀反饋評(píng)估意見(jiàn)［19］。

3 ABP案例剖析——以“阿姆斯特朗興奮劑事件“為例

據(jù)美國(guó)有線新聞網(wǎng)（CNN）估計(jì)［20］，阿姆斯特朗在運(yùn)動(dòng)生涯中累計(jì)接受過(guò)500—600份生物樣本（血液或尿樣）的檢查。而英國(guó)體育網(wǎng)站DimSpace匯編了阿姆斯特朗職業(yè)生涯的所有興奮劑測(cè)試報(bào)告［21］，事實(shí)上，只有236份有案可查。這些報(bào)告均沒(méi)有直接證據(jù)證明阿姆斯特朗有使用興奮劑的特征。阿姆斯特朗在環(huán)法賽場(chǎng)上的勝利橫跨一段特殊時(shí)期（1996—2006），在此期間，興奮劑檢測(cè)手段還比較落后，兩種常用的興奮劑（自體血液回輸和服用EPO）檢測(cè)都對(duì)阿姆斯特朗無(wú)效。同時(shí)，正確時(shí)機(jī)的興奮劑的微劑量使用，使得阿姆斯特朗時(shí)代的興奮劑控制頻頻失敗。

表2 2008—2010年期間阿姆斯特朗的興奮劑檢測(cè)概況

當(dāng)阿姆斯特朗在2009年復(fù)出時(shí)，ABP技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始得到成功應(yīng)用。ABP的實(shí)施，使得興奮劑的檢測(cè)規(guī)范發(fā)生重大變化：它關(guān)注的已經(jīng)不再是違禁物質(zhì)本身，而是違禁藥物體現(xiàn)出的效果（生物標(biāo)記是否異常）。表2所示的是2008—2010年期間，UCI和USADA對(duì)阿姆斯特朗先后實(shí)施的多達(dá)61次的興奮劑檢測(cè)情況。由表2可知，在眾多檢測(cè)中，ABP檢測(cè)占絕大多數(shù)（71.9%—100%）。

2009年，阿姆斯特朗為了證明自己的“清白”，曾在其創(chuàng)建的康復(fù)癌癥基金會(huì)官網(wǎng)（LiveStrong.com）發(fā)布了他自己的一份生物檢測(cè)報(bào)告［22］，其試圖讓人們關(guān)注他的HCT值小于限定值的50%，從而說(shuō)明他是清白的。表3是阿姆斯特朗公布的及抽取有關(guān)ABP的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，對(duì)完整數(shù)據(jù)感興趣的讀者可參閱文獻(xiàn)［22］。

從表3中可以看出，阿姆斯特朗的任何一個(gè)靜態(tài)參數(shù)都沒(méi)有超過(guò)給定閾值，這也是為什么阿姆斯特朗敢于公布自己的檢測(cè)報(bào)告的原因。但是目前UCI主導(dǎo)使用的ABP的判定，并不是參照某個(gè)固定的值，而是某個(gè)監(jiān)控參數(shù)的“演化（evolution）”，它尋求的是某個(gè)參數(shù)的縱向（隨時(shí)間變化）的變化。早在2009年，反興奮劑科學(xué)家Michael Ashenden借助分析阿姆斯特朗的“生物護(hù)照”，指出阿姆斯特朗2009年環(huán)法自行車賽的血液數(shù)據(jù)存在“生物標(biāo)記”的異常［2］：RET%水平低于預(yù)期水平，這通常是輸入血液后表現(xiàn)出的特征。在一個(gè)為期三周的賽季期間，經(jīng)過(guò)一系列緊張的運(yùn)動(dòng)后，紅血細(xì)胞理應(yīng)減少，血液濃度也應(yīng)該自然下降，而阿姆斯特朗此方面的生理變化卻非如此。

表3 阿姆斯特朗在2008至2009年期間的血樣/尿樣檢測(cè)結(jié)果［22］

根據(jù)表3所示，在環(huán)意大利自行車賽（Giro d’Italia）期間，阿姆斯特朗一開(kāi)始的HCT值是43.5%，三周賽季之后，他的HCT值為38.2%，前后下降了5.3個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)比而言，在環(huán)法自行車賽期間，阿姆斯特朗一開(kāi)始的HCT值是42.8%，三周賽季之后，他的HCT值為43%，反而上升了0.2個(gè)百分點(diǎn)。這兩組數(shù)據(jù)的鮮明對(duì)比，促使兩位世界頂級(jí)的反興奮劑科學(xué)家Michael Ashenden和Robin Parisotto一致認(rèn)為阿姆斯特朗只有在環(huán)法自行車賽季期間使用了血液興奮劑（即比賽期間非正常輸血了）。

此外，對(duì)阿姆斯特朗的這份報(bào)告的質(zhì)疑還來(lái)自丹麥生理研究學(xué)者Jakob Morkeberg，其在博士論文《通過(guò)外圍血樣對(duì)自體同源輸血的檢查》中對(duì)血液興奮劑的檢測(cè)方法做了深入研究。他的研究通過(guò)對(duì)早期環(huán)法自行車運(yùn)動(dòng)員血樣數(shù)據(jù)的分析顯示［5］，在為期三周的賽季末期（比如，第19天左右），運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)的HGB含量及HCT值均會(huì)下降。一般來(lái)說(shuō)，HGB含量平均下降水平為11.5%，而HCT值平均下降12.1%，這和來(lái)自生理學(xué)的解釋是一致的。Morkeberg認(rèn)為阿姆斯特朗的“環(huán)意自行車”的血樣數(shù)據(jù)趨于合理的解釋，而在環(huán)法自行車賽期間的ABP檢測(cè)數(shù)據(jù)卻充滿疑問(wèn)，質(zhì)疑主要來(lái)自兩個(gè)方面：

（1）阿姆斯特朗的HGB含量及HCT值基本沒(méi)有顯著變化。

（2）阿姆斯特朗的網(wǎng)織紅細(xì)胞百分比（RET%）低于本來(lái)應(yīng)有的預(yù)期值。

在眾多專家、學(xué)者質(zhì)疑的同時(shí)，USADA運(yùn)用“ABP”等技術(shù)對(duì)阿姆斯特朗實(shí)施了生物樣本的分析，并將分析的結(jié)果作為證據(jù)的一部分，控告阿姆斯特朗使用興奮劑成立。2012年8月23日，USADA得出結(jié)論：阿姆斯特朗的血液特征“與使用興奮劑的特征一致（consistent with doping）”。并做出了取消阿姆斯特朗自1998年8月1日以來(lái)的所有成績(jī)并終生禁賽的處罰決定。

4 結(jié)語(yǔ)

毫無(wú)疑問(wèn)，“ABP”對(duì)于遏制和震懾興奮劑的使用具有特殊價(jià)值。本研究通過(guò)綜述分析和案例剖析得出以下結(jié)論：

（1）ABP能夠較為準(zhǔn)確地檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)員的興奮劑使用特征，但必須承認(rèn)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的生物標(biāo)記偏離正常值不明顯時(shí)，ABP判斷興奮劑的準(zhǔn)確率仍有很大的提升空間，因此還不能作為判定運(yùn)動(dòng)員使用興奮劑的必然依據(jù)。

（2）由于ABP需要隨時(shí)間縱向多次采集運(yùn)動(dòng)員的生物樣本來(lái)用于檢測(cè)，導(dǎo)致其檢測(cè)綜合成本非常高昂。為了控制成本，我們可以結(jié)合使用運(yùn)動(dòng)員性能剖析方法［23］，先縮小檢測(cè)的樣本空間，然后再在小樣本空間里實(shí)施定向重點(diǎn)監(jiān)控。

（3）ABP更大的價(jià)值在于：通過(guò)其先進(jìn)的反興奮劑技術(shù)的威懾作用，打消那些計(jì)劃使用興奮劑的運(yùn)動(dòng)員的妄念，“防患于未然”，也進(jìn)一步保障了那些原本就未打算使用興奮劑的運(yùn)動(dòng)員的權(quán)益。

近幾年，蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝物組學(xué)和基因組學(xué)領(lǐng)域科技進(jìn)步得到較大的發(fā)展，從而給多角度的交叉驗(yàn)證提供了可能，這為ABP在興奮劑判定的準(zhǔn)確率提升方面提供了很大的發(fā)展空間［9，11］。不久的將來(lái)，“類固醇檢測(cè)模塊”和“內(nèi)分泌檢測(cè)模塊”都會(huì)陸續(xù)開(kāi)發(fā)，ABP將成為所有反興奮劑實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測(cè)的一部分。但國(guó)家體育總局反興奮劑中心ABP評(píng)估委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)王新宅指出，盡管ABP項(xiàng)目使興奮劑檢查更具針對(duì)性、科學(xué)性和有效性，同時(shí)提高了興奮劑檢查的威懾性，但它不會(huì)取代現(xiàn)行的以尿檢為主的檢查手段，而是對(duì)現(xiàn)行手段的一種補(bǔ)充［24］。

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Analysis of the Application of Athlete Biological Passport——A Case Study of the Doping Scandal of Lance Armstrong

MA Guo-quan，LI Xiao-tang，YANG Jian-wen，Zhang Hu-xiang
（Department of Physical Education，Lanzhou University of Technology，Lanzhou 730050，China）

Taking the scandal of Lance Armstrong as a starting point，this study first reviews the theoretical mechanism of athlete biological passport（ABP）and its effectiveness in the detection and prevention of doping.Then the doping scandal of Lance Armstrong is further analyzed as a case study by using ABP.Our study shows that ABP can be utilized as an effective tool for the detection of anti-doping by monitoring and analyzing the abnormal changes of athlete’s biomarkers over time，ABP can accurately examine the use of prohibited substances or methods.However，this method cannot be used as a final evidence to determine doping of athletes.

athlete biological passport（ABP）；biomarker；anti-doping；Lance Armstrong

G807.4

A

1008-3596（2015）03-0072-07

2014-12-09

甘肅省體育社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目（GST201450）；蘭州理工大學(xué)科研發(fā)展基金資助項(xiàng)目

馬國(guó)全（1978－），男，河南羅山人，講師，碩士，研究方向?yàn)楦?jìng)技體育的社會(huì)問(wèn)題。