E自古希腊奥林匹克人击落异国肉类以来，“神奇”的药水和动物的心和睾丸在美国，运动员们试图通过服用特殊物质来提高成绩。这种行为在古代并不被认为是作弊，这种态度一直延续到现代奥运会的复兴。当一个叫托马斯·希克斯的跑步者著名的赢了在1904年的奥运会马拉松比赛中，在喝了白兰地和士的宁之后，没有人想要拿走奖牌。(然而，他们确实剥夺了最初获得第一名的人的奖牌开车多的方式)。在大多数情况下，早期有望提高成绩的药物被认为是治疗普通疾病的合法药物。
这种态度随着人类生长激素和类固醇等现代，合成化学品的出现而变化，可以给运动员大的优势 - 其中许多人危及人民的长期健康。在冷战期间，东西与西部的竞争进入了奥运会，推动了普遍使用性能增强剂，并担心它们。在里约热内卢的今年奥运会期间，这一顾虑变得更大的故事，例如美国游泳者莉莉·金诋毁了她的俄罗斯竞争对手尤利娅·艾芬莫娃作为一个“毒品骗子”。
奥运会的竞争是激烈的，许多运动员为了获胜不惜违反规则。作弊的方法变得越来越复杂，而追上作弊者的能力也随之而来，通常是落后一两步。同时，有关兴奋剂的规则和态度也不可避免地受到政治和社会因素的影响。性能增强剂的开发、使用和监管表明，科学和体育互动的方式日益复杂。
Meldonium
俄罗斯网球选手玛丽亚·莎拉波娃(Maria Sharapova)在3月份让米屈肼引起了广泛关注，当时她承认服用了米屈肼，并为自己赢得了一份为期两年的禁令．这种药物可以增加流向心脏和其他器官的血液，并用于治疗心肌缺血导致的心力衰竭。但它也被认为可以帮助运动员更快地恢复，避免疲劳，显然许多运动员都采用这种方法，尤其是俄罗斯运动员。一项研究纪录片德国广播公司ARD发现，17%的俄罗斯运动员体内含有该药物。在中国，这种药通常无需处方就能买到，直到今年，许多运动员都公开使用这种药。“我已经(使用米屈肼)20年了;我们无法想象它会被列为兴奋剂，”俄罗斯跳台滑雪队的医生谢尔盖·谢列梅蒂夫(Sergei Sheremetiev)说，告诉纽约时报．
这项禁令涉及像艾芬莫娃这样的俄罗斯运动员，她在今年春天的检测中呈阳性。她被暂时禁止参加奥运会，但在最后一刻被允许重返赛场，原因是她声称自规则改变后就没有服用过这种药物。
这件事令人伤心的一点是目前还不清楚米屈肼是否真的有任何优势对运动员完全没有好处。
咖啡因
几年来，世界反兴奋剂机构(WADA)禁止了这种世界上使用最广泛的精神活性药物。但他们在2004年决定取消禁令，这可能是明智的;很难主张我们应该禁止一种在自然界广泛存在的物质，这种物质在低水平上不会造成危害，人类(包括当今世界很大一部分人)已经消费了数千年。
但毫无疑问，它提高了性能。史蒂夫·马格内斯写道跑步的科学以及休斯顿大学的越野教练，告诉《华尔街日报》这种药物可以减少1%到2%的效益。在精英运动员中，这不仅仅是赢得奖牌还是被淘汰的区别。
自2004年以来，它被广泛使用。一个2011年的研究从国内和国际比赛的20000份尿液样本中发现，四分之三的运动员在比赛前或比赛期间使用了咖啡因，在跑步、游泳、自行车和划船中使用咖啡因的情况尤其普遍。
机械掺杂
运动员不一定非要使用药物才能获得优势。在一个相当厚颜无耻的举动中，至少有一个骑自行车的人用她的自行车来帮助她作弊。比利时自行车手Femke Van den Driessche发现2016年1月，她的自行车上有一个隐蔽的发动机和电池Cyclocross世界冠军这项运动的管理机构国际自行车联盟(International Cycling Union, UCI)开发了一种改进的核磁共振成像技术。这位骑自行车的人声称自行车是他朋友的，但UCI仍然禁止Van den Driessche上路了六年来自专业竞争。
马修·皮奥罗，加拿大自行车杂志主编，告诉CBC这些设备一小时能放出200瓦的能量。他说:“当这个阶段的关键部件出现时，你会有200瓦或更多的功率。”“或者，它可以帮助你在漫长的攀登过程中保持恒定的节奏……这些(骑行者)的水平非常高。”所以有时候，最微小的事情也能带来改变。”
UCI怀疑其他自行车运动员也在使用类似的设备，并将在未来的比赛中使用捕获范·登·德里埃施的那种机器来扫描自行车。
(顺便说一句，范·登·德里埃施并不是她家里唯一一个与体育当局发生纠纷的人。她的哥哥尼尔斯也是一名自行车运动员，目前因服用兴奋剂而被禁赛，据CyclingNews.com．该网站指出，她的父亲和弟弟“正面临刑事指控，因为他们试图从瓦尔塞纳尔的De Gouldamandine宠物店偷走两只昂贵的长尾鹦鹉”。)
基因兴奋剂
如果你的运动项目不包括你可以改造的设备，比如自行车，那么也许你可以改造你的身体。或者至少这是基因兴奋剂背后的想法，它涉及修改运动员的基因，以提高他们的表现。监管机构最担心的是竞争对手植入产生EPO的基因，EPO是一种使身体产生更多红细胞的激素。这反过来会将更多的氧气输送到肌肉，潜在地增加肌肉的输出量。
到目前为止，还没有证据表明有人尝试过基因兴奋剂，但WADA正在为这种可能性做准备。该组织计划在里约热内卢奥运会期间采集血液，并在未来的某个时候对样本进行人工植入基因的检测。该集团早先计划在奥运会结束后进行测试，但该程序尚未得到该机构的批准。
与米屈肼一样，EPO是否真的有效尚不清楚;最近的一项研究提出了质疑。在这篇论文在8周的时间里，科学家给24名骑自行车的人注射EPO，给24名服用安慰剂，两组骑自行车的人骑得一样好。
新的测试技术
里约热内卢奥运会的测试比以往任何一届奥运会都要严格。
一方面，科学家们已经改进了分析仪器，比如质谱仪，可以检测合成代谢类固醇二甲酮、羟甲酮和史丹诺洛尔的长期代谢物，这些以前都是不为人所注意的，根据化学与工程新闻。在过去，这些代谢物只能在服用药物后的几周内被发现，但现在它们可以在两个月后被嗅出，根据该出版物。据推测，运动员仍然可以受益于服用类固醇，在使用时锻炼肌肉，然后长时间戒烟以逃避较长期的检测，但更长的时间线确实使兴奋剂更难逃脱．
在里约热内卢，样品也将被储存以备将来检测，这有助于发现作弊。7月下旬在英国曼彻斯特举行的欧洲科学开放论坛会议上，科学家们报告重新检测了2008年北京奥运会和2012年伦敦奥运会的血液和尿液样本。在这些材料被收集后，有1%的材料当时没有通过药检;据《化学与工程新闻》报道，重新检测后，8%的样本显示有违禁物质的迹象。前奥运选手、世界反兴奋剂机构(WADA)前副主席阿恩·永奎斯特(Arne Ljungqvist)表示，阳性样本的增加“令人震惊”。在未来，尚未开发的测试将同样有助于抓住更多今天的作弊者。
例如，科学家们已经在设计巧妙的方法来发现基因兴奋剂，如果这个想法成为现实的话。来自德国美因茨约翰内斯古腾堡大学和纽约州立大学石溪分校的研究人员进行了研究创建了一个测试寻找病毒，用药物将EPO基因插入肌肉或肾脏细胞。
考虑到其中的利害关系——名望、金钱和荣誉——科学上的猫捉老鼠游戏短期内不会停止。
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道格拉斯·梅因是一名记者，住在纽约市，他的作品曾出现在《纽约时报》上纽约时报，科普，Smithsonian.com，《发现》杂志，受欢迎的力学,和其他地方。
封面照片是由通过Flickr文化，媒体和体育部门．
