——新時(shí)代中國體育佳績頻出背后的科技實(shí)踐和啟示
作者：光明日報(bào)調(diào)研組（調(diào)研組成員：光明日報(bào)記者鐘超、李曉東、吳娜、劉茜、劉文嘉、李苑、陳城、周洪雙）；北京體育大學(xué)馬克思主義學(xué)院院長、教授 王海英）
“當(dāng)今世界，科技在競技體育中的作用越來越突出。建設(shè)體育強(qiáng)國，必須實(shí)現(xiàn)高水平的體育科技自立自強(qiáng)。要綜合多學(xué)科、跨學(xué)科的力量，統(tǒng)籌推進(jìn)技術(shù)研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)化，為我國競技體育實(shí)現(xiàn)更大突破提供有力支撐?！绷?xí)近平總書記在北京考察2022年冬奧會、冬殘奧會籌辦備賽工作時(shí)強(qiáng)調(diào)。
大運(yùn)“蓉寶”機(jī)器人、無人駕駛巴士、“智慧蚊蟲誘捕機(jī)”、5G賽事直播、輔助訓(xùn)練機(jī)器人、智能翻譯對講系統(tǒng)……在第31屆世界大學(xué)生夏季運(yùn)動(dòng)會（以下簡稱大運(yùn)會）的賽場內(nèi)外，各項(xiàng)“黑科技”有序運(yùn)行。這場科技范兒十足的運(yùn)動(dòng)會，吸引著各國運(yùn)動(dòng)員和觀眾的目光，迎來好評如潮。
“科技賦能、智慧大運(yùn)”是本屆大運(yùn)會的重要理念，圍繞主場館、大運(yùn)村等空間，在場館建設(shè)、賽事保障、數(shù)字觀賽、智慧服務(wù)、輔助訓(xùn)練等方面，成都實(shí)施了170余項(xiàng)科技產(chǎn)品以及人工智能服務(wù)，覆蓋30余個(gè)場館，為大運(yùn)會的成功舉辦貢獻(xiàn)了科技力量。
“當(dāng)今世界，科技在競技體育中的作用越來越突出。建設(shè)體育強(qiáng)國，必須實(shí)現(xiàn)高水平的體育科技自立自強(qiáng)。要綜合多學(xué)科、跨學(xué)科的力量，統(tǒng)籌推進(jìn)技術(shù)研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)化，為我國競技體育實(shí)現(xiàn)更大突破提供有力支撐。”習(xí)近平總書記在北京考察2022年冬奧會、冬殘奧會籌辦備賽工作時(shí)強(qiáng)調(diào)。
回首一年多前，在北京冬奧會上，中國位列金牌榜第三，獎(jiǎng)牌榜刷新紀(jì)錄，令世界震驚。要知道，1980年中國才首次參加冬奧會，12年后才實(shí)現(xiàn)冬奧獎(jiǎng)牌“零的突破”，22年后才拿到第一塊金牌。就在冬奧申辦成功的2015年，在109個(gè)冬奧小項(xiàng)中，中國還有約三分之一是空白。
從零起步，一飛沖天，中國體育為什么能？“競技體育賽場上的比拼，背后是體育科技力量的較量?！北本w育大學(xué)副校長洪平道出關(guān)鍵所在?，F(xiàn)代競技體育，從選材、訓(xùn)練、裝備到運(yùn)動(dòng)康復(fù)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開科技。今天我國體育科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，為運(yùn)動(dòng)員在賽場上爭金奪銀提供了強(qiáng)大支撐。
科技創(chuàng)新如何助力體育發(fā)展？“體育+科技”在體育強(qiáng)國建設(shè)中將發(fā)揮什么樣的作用？帶著這些問題，光明日報(bào)調(diào)研組于今年5至7月，先后走訪了北京體育大學(xué)、二七國家冰雪運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練科研基地、天津體育學(xué)院、成都體育學(xué)院等體育院校和科研院所，探秘科技創(chuàng)新如何驅(qū)動(dòng)體育強(qiáng)國建設(shè)，感受科技為體育強(qiáng)國建設(shè)提供的中國方案、中國智慧、中國力量。
1.智慧選“材”告訴你冠軍“長”什么樣
7月29日上午，在成都大運(yùn)會武術(shù)項(xiàng)目男子南拳比賽中，中國選手曹茂園奪冠。這是本屆大運(yùn)會的首金，也是中國大學(xué)生體育代表團(tuán)的首金。不少人疑惑，1.76米的曹茂園，身形修長，與傳統(tǒng)武術(shù)運(yùn)動(dòng)員低底盤的要求，并不相符。為什么他能走上冠軍之路？
其實(shí)，曹茂園是符合“冠軍模型”的。近年來，對運(yùn)動(dòng)員個(gè)人技術(shù)動(dòng)作的數(shù)據(jù)采集與分析評估技術(shù)，得到了長足發(fā)展，冠軍“長”什么樣，大數(shù)據(jù)可以提供標(biāo)準(zhǔn)。
盛夏，在北京體育大學(xué)國家訓(xùn)練中心的體能測試廳里，東京奧運(yùn)會女子空手道季軍龔莉正在做縱跳測力——半蹲、揮臂、輕盈彈跳，等雙腳重新站穩(wěn)在幾十厘米見方的測力板，平板電腦上瞬間生成一條坐標(biāo)曲線。龔莉側(cè)頭笑著問：“猜猜測試一次有多少數(shù)據(jù)出來？”
多少？12000多個(gè)！這是一個(gè)數(shù)據(jù)的“龔莉”。半蹲彈跳的高度、下肢爆發(fā)力、關(guān)節(jié)爆發(fā)力都可以一目了然。她腳下生成上萬數(shù)據(jù)的測力板，只是最常見的訓(xùn)練裝備。
與國家訓(xùn)練中心一個(gè)操場相隔，北體大中國田徑運(yùn)動(dòng)學(xué)院內(nèi)，一塊塊測力板被鋪設(shè)成一條智慧跑道。院長武文強(qiáng)正帶著兩位研究生做數(shù)據(jù)測試。這次，平板電腦換成了矗立的數(shù)據(jù)大屏，跑者的速度、距離、步幅、步頻，甚至擺臂、扭髖的角度，落地小腿回扣角度，關(guān)節(jié)載荷能力等一系列運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)，都在上面滾動(dòng)。
“長跑和短跑運(yùn)動(dòng)員都需要在訓(xùn)練中進(jìn)行技術(shù)診斷。怎么能更快？怎么能避免運(yùn)動(dòng)損傷？技術(shù)動(dòng)作到底合不合理？哪里預(yù)計(jì)會出現(xiàn)問題？教練和運(yùn)動(dòng)員都可以對照系統(tǒng)數(shù)據(jù)了解，對癥訓(xùn)練。”武文強(qiáng)介紹說。
用數(shù)據(jù)在技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)、體能、心智、個(gè)性等多個(gè)維度上建構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，就能提前告訴人們冠軍“長”什么樣。蘇炳添就曾在論文中透露自己成為飛人的“秘密”：以“冠軍模型”為指導(dǎo)，通過高科技儀器和設(shè)備對自身體能、技術(shù)、恢復(fù)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位監(jiān)控。
換個(gè)角度，“冠軍模型”同樣可以用作新興體育項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的選拔和培養(yǎng)。2018年平昌冬奧會，中國代表團(tuán)的參賽率僅為52%；到2022年北京冬奧會，中國代表團(tuán)已是全項(xiàng)目參賽。短短四年，“冠軍模型”為冰雪項(xiàng)目選拔了大量人才。比如高山運(yùn)動(dòng)員，需要具備三大特征：心肺功能、下肢能力、腳下靈活性，缺一不可?！拔覀兏鶕?jù)這樣的‘冠軍模型’，對標(biāo)對表、惡補(bǔ)短板?！焙槠秸f。
“冠軍模型”根據(jù)基因選材，卻也不唯基因論。事實(shí)上，模型后邊跟著多元化的綜合分析：動(dòng)作模式篩查、傷病風(fēng)險(xiǎn)評估、力量速度測試、訓(xùn)練負(fù)荷監(jiān)控、心理咨詢、傷病康復(fù)……正是這樣高科技含量、高精準(zhǔn)度、高配合性的備戰(zhàn)，幫助中國體育代表團(tuán)在北京冬奧會上勇創(chuàng)佳績。
2.多學(xué)科協(xié)同打造競技保障模式
賽場上熱火朝天，賽場外交流頻繁。7月29日，成都FISU（國際大學(xué)生體育聯(lián)合會）世界學(xué)術(shù)大會開幕，來自美國、德國、澳大利亞等30個(gè)國家和地區(qū)的530余名專家學(xué)者共聚一堂，圍繞“運(yùn)動(dòng)、健康、科技、文化”展開熱烈研討，不少外國專家對中醫(yī)表現(xiàn)出極大興趣，拉著成都體育學(xué)院附屬體育醫(yī)院黨委書記廖遠(yuǎn)朋教授問個(gè)不停。
運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)是成都體育學(xué)院的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)?！斑\(yùn)動(dòng)員在賽前受傷怎么辦？心理出現(xiàn)波動(dòng)了如何處理？”常年奔波在賽場一線的廖遠(yuǎn)朋，了解運(yùn)動(dòng)員背后不為人知的艱辛。
在冬奧會前，成都體育學(xué)院組建了以中醫(yī)骨傷、中醫(yī)內(nèi)科、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)康復(fù)、肌骨超聲等學(xué)科專家為主的“奧運(yùn)醫(yī)療專家巡診隊(duì)”，通過“線上+線下”“遠(yuǎn)程+駐隊(duì)”“定期+不定期”巡診的方式，構(gòu)建了傷病、康復(fù)、體能、心理、營養(yǎng)、睡眠、訓(xùn)練等多學(xué)科協(xié)同，覆蓋競技體育全周期的“醫(yī)體融合、體科互參、防治康訓(xùn)一體化”的競技保障模式。
“醫(yī)體融合”是促進(jìn)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)能力提升的關(guān)鍵。通過一系列專業(yè)技術(shù)療法，在北京冬奧會運(yùn)動(dòng)員的傷病防治康復(fù)中，實(shí)現(xiàn)傷病發(fā)生率下降20%以上、重返賽場比例提升40%以上。
成都體育學(xué)院教授何穎帶領(lǐng)運(yùn)動(dòng)心理學(xué)科技攻關(guān)與科研保障服務(wù)團(tuán)隊(duì)，依托成都體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)心理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)新了個(gè)人-團(tuán)隊(duì)的短道速滑運(yùn)動(dòng)心理訓(xùn)練模式，并結(jié)合短道速滑專項(xiàng)特點(diǎn)與需求，研發(fā)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的抗壓力、抗干擾模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)員可以在媲美真實(shí)比賽的高壓力、強(qiáng)干擾虛擬情境中進(jìn)行訓(xùn)練，其心理測試指標(biāo)、生理測試指標(biāo)以及行為測試指標(biāo)可以做到同步交互。
天津體育學(xué)院敖英芳教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的信息化指揮平臺，結(jié)合救援直升機(jī)內(nèi)裝配的全景攝像機(jī)、醫(yī)療信息采集終端、轉(zhuǎn)運(yùn)手持智能心電與超聲、急救移動(dòng)平板、5G通信背包構(gòu)成的5G醫(yī)療保障科技服務(wù)系統(tǒng)，可以將傷員的影像資料和生命體征數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳，做到救援工作關(guān)口前移，實(shí)現(xiàn)“上機(jī)即入院”。
在北京冬奧會上，由曲春雨、范可新、武大靖、任子威四人組成的中國短道速滑混合團(tuán)隊(duì)，以2分37秒348的成績率先沖過終點(diǎn)，為中國隊(duì)贏得首金。少有人知道，這枚珍貴的首金，是“吹”出來的。6月21日，調(diào)研組來到位于北京豐臺的二七國家冰雪運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練科研基地風(fēng)洞館，見識了中國短道速滑混合團(tuán)隊(duì)奪金背后的“神器”。在這里，隊(duì)員們站上特制傳感器，前方洞口的風(fēng)迎面吹來，傳感器便可以測出不同姿態(tài)的阻力變化。運(yùn)動(dòng)員和教練員共同研判，哪種動(dòng)作姿態(tài)的風(fēng)阻最低、速度最快，隊(duì)員們就此進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練，形成肌肉記憶。
冰雪運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，微小的阻力變化，就會影響速度快慢。數(shù)據(jù)顯示，如果空氣阻力減少10%，運(yùn)動(dòng)員的成績便能提高1%。正是這微弱的差異，在賽場上便會成為金銀之差的決定因素。我國的體育工作者，將導(dǎo)彈研發(fā)過程中運(yùn)用的風(fēng)洞技術(shù)，嫁接到冰雪運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中。北京冬奧會運(yùn)動(dòng)員使用的體育風(fēng)洞，風(fēng)洞口徑寬2.5米，高3米，設(shè)計(jì)風(fēng)速151.2公里/小時(shí)，風(fēng)速相當(dāng)于14級的強(qiáng)臺風(fēng)。
“風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室?guī)椭叹殕T和運(yùn)動(dòng)員擺脫了過去訓(xùn)練受天氣影響的局限，訓(xùn)練頻次、數(shù)據(jù)精度都大大提高?？萍贾?xùn)讓運(yùn)動(dòng)員們在基地內(nèi)一年的訓(xùn)練效果，就可以達(dá)到其他國家多年訓(xùn)練的成績，實(shí)現(xiàn)中國冬奧軍團(tuán)的彎道超車?！焙槠秸f。
正如習(xí)近平總書記指出，同我們國家的強(qiáng)國之路一樣，中國冰雪運(yùn)動(dòng)也必須走科技創(chuàng)新之路，一方面要堅(jiān)持自主創(chuàng)新，一方面要積極吸收世界上的先進(jìn)技術(shù)和訓(xùn)練方法。今天，幾乎每一個(gè)奧運(yùn)項(xiàng)目，都離不開體育科技的助訓(xùn)支撐。
3.自主研發(fā)裝備為運(yùn)動(dòng)員保駕護(hù)航
鋼架雪車——冬奧會上最刺激又最危險(xiǎn)的項(xiàng)目，歷來被稱為“勇敢者的游戲”。運(yùn)動(dòng)員與冰面保持同一平面，時(shí)速最高可達(dá)120公里到135公里。這個(gè)項(xiàng)目，我國是從零起步，2015年才開始建隊(duì)。彼時(shí)，歐美強(qiáng)隊(duì)早已長期“霸榜”。
從2015年“跨界跨項(xiàng)選材”組建國家集訓(xùn)隊(duì)，到2022年登上領(lǐng)獎(jiǎng)臺，中國鋼架雪車隊(duì)只用了6年多的時(shí)間，而獲得獎(jiǎng)牌的閆文港從事這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅僅5年。獲得這一成績，國產(chǎn)鋼架雪車的研發(fā)功不可沒。
紅旗雪車項(xiàng)目，是紅旗研發(fā)團(tuán)隊(duì)第一次承接運(yùn)動(dòng)裝備研發(fā)。得益于航天科技和我國汽車制造業(yè)常年的技術(shù)積累，車身選用了在火箭和民航客機(jī)上大量使用的國產(chǎn)TG800碳纖維復(fù)合材料。這類材料密度只有鋼的五分之一，強(qiáng)度卻是鋼的兩倍，最大幅度減輕雪車的自身重量并降低雪車重心，使雪車的滑行更平穩(wěn)。加之來自汽車工業(yè)不斷改良設(shè)計(jì)的先進(jìn)底盤、操控，雪車安全及可靠性得到了保證，運(yùn)動(dòng)員也就敢于向鋼架雪車最高時(shí)速超過150公里的極速峰值發(fā)起挑戰(zhàn)。
2021年，中國一汽與中國航天科技集團(tuán)聯(lián)合向國家體育總局冬運(yùn)中心交付國產(chǎn)雪車——紅旗雪車。國外品牌壟斷的歷史自此結(jié)束。在北京冬奧會上，中國鋼架雪車隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)獎(jiǎng)牌零的突破，閆文港斬獲一枚寶貴的銅牌，我國也成功實(shí)現(xiàn)了研發(fā)團(tuán)隊(duì)預(yù)期的“開著‘紅旗’升紅旗”的目標(biāo)?！罢怯辛酥袊黝愋透呖萍计髽I(yè)聯(lián)合研發(fā)冬奧科技裝備成果，促成了北京冬奧會上中國代表團(tuán)歷史性最好成績?！敝袊摷苎┸囮?duì)領(lǐng)隊(duì)孫帆表示。
充滿危險(xiǎn)的不只是鋼架雪車，在征戰(zhàn)短道速滑的路上，我國運(yùn)動(dòng)員曾付出過慘痛的教訓(xùn)。2009年全運(yùn)會女子短道速滑500米預(yù)賽中，選手孔雪被絆倒之后，頸部被同時(shí)摔倒的其他選手的冰刀劃傷，傷口長達(dá)5厘米；在世界杯上海站短道速滑賽上，我國選手韓佳良被其他選手的冰刀割傷了腹部；29歲的奧運(yùn)冠軍武大靖，卻有著一雙看似50歲的腳，累累傷痕，縱橫交錯(cuò)……
保護(hù)好運(yùn)動(dòng)員要依靠專門的比賽服。作為冰雪運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的后起之秀，我國使用的高端比賽服裝，大多依賴進(jìn)口，缺乏自主研發(fā)體系。經(jīng)過多年努力，在北京冬奧會上，我國冬奧健兒已經(jīng)穿上了自主研發(fā)的“金絲鎧甲”。全新設(shè)計(jì)的高科技速滑服，采用最新的360度全身防切割技術(shù)，防切割強(qiáng)度是鋼絲的15倍。安全性有了保障，自主研發(fā)的比賽服還具備“快、暖、美”的特點(diǎn)，速度滑冰項(xiàng)目比賽服綜合阻力系數(shù)下降10%，性能遠(yuǎn)超國外產(chǎn)品。
4.體育科技創(chuàng)新帶來的啟示和建議
夏草芳菲，生機(jī)勃發(fā)。成都東安湖體育公園主體育場內(nèi)外，都是喧囂沸騰的呼聲，青春迸發(fā)，拼搏奮進(jìn)，這座城市正在迎來運(yùn)動(dòng)的狂歡。
仲夏時(shí)節(jié)，萬物豐茂。矗立在北京國家體育場“鳥巢”北側(cè)的奧林匹克塔，正習(xí)以為常地注視著奔跑的人們?！半p奧之城”的榮光，已成為這座城市的日常。
運(yùn)動(dòng)，在人們?nèi)粘Ｉ钪械谋戎兀絹碓酱??？萍紕?chuàng)新正在幫助更多人參與運(yùn)動(dòng)、熱愛運(yùn)動(dòng)、科學(xué)運(yùn)動(dòng)，“多鍛煉、少生病”已經(jīng)成為一種社會共識。
加快科技創(chuàng)新，讓運(yùn)動(dòng)損傷更少，獲益更多。在北京奧林匹克森林公園科技智慧跑道起點(diǎn)，一塊3*5米的“智慧大屏”，不僅顯示著入園人數(shù)，還呈現(xiàn)著跑友的速度排行榜。除了這塊大屏，在跑者服務(wù)站里還有多塊智慧屏幕，都設(shè)有人機(jī)交互裝置。開跑前，以觸屏的方式，獲取運(yùn)動(dòng)熱身提示；跑步中，有奧森“科技智慧跑道”的專屬路線語音包；跑步后，不僅有運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)查詢，跑步的成績也可與別人一較高下。
2022年2月，中國田徑協(xié)會發(fā)布的《中國田徑協(xié)會關(guān)于發(fā)展智慧健身步道的指導(dǎo)意見》提出，要實(shí)現(xiàn)健身步道的信息化和智慧化轉(zhuǎn)型。有專家表示，“未來，隨著數(shù)字技術(shù)不斷與體育產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，科技智能跑道可能會成為大城市戶外健身的‘標(biāo)配’，越來越多城市將會打造專業(yè)化的智慧跑道，不斷為全民健身注入活力”。
加快科技創(chuàng)新，讓運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)惠及更多人。脊柱側(cè)彎是青少年的常見病，有數(shù)據(jù)顯示，我國中小學(xué)生脊柱側(cè)彎人數(shù)超過500萬，并且還在以每年30萬左右的速度遞增，成為繼肥胖、近視之后，危害青少年健康的第三大疾病。由北京體育大學(xué)研發(fā)的脊柱側(cè)彎AI人工智能篩查系統(tǒng)，只需要家長上傳孩子背部外觀照片，短短幾秒鐘，就可以獲取評估報(bào)告，并給出診斷建議?！澳壳绊敿夅t(yī)生對脊柱側(cè)彎診斷的準(zhǔn)確率可能在85%到90%之間，這套系統(tǒng)診斷準(zhǔn)確率及測試效率已優(yōu)于專家水平?！北本w育大學(xué)運(yùn)動(dòng)康復(fù)中心實(shí)驗(yàn)教師王麗娟表示。
科技創(chuàng)新將在健康評估與檢測中發(fā)揮更大作用。天津體育學(xué)院新校區(qū)實(shí)驗(yàn)樓前的智能屏幕上，顯示了亞健康檢測、體質(zhì)評估、代謝能力評估、運(yùn)動(dòng)處方、營養(yǎng)處方等信息。市民可以通過點(diǎn)擊，查詢到自己的體質(zhì)健康評估結(jié)果，掃描二維碼下載App后，檢測報(bào)告和指導(dǎo)處方就可以保存到手機(jī)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)云端還可以對接全市多個(gè)體質(zhì)監(jiān)測中心、健身與健康促進(jìn)中心、健身及養(yǎng)老機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)天津市體質(zhì)健康服務(wù)信息的共享。來自天津和平區(qū)的王女士說：“在參加過體育學(xué)院組織的體質(zhì)檢測后，發(fā)現(xiàn)自己處于亞健康狀態(tài)。經(jīng)過平臺運(yùn)動(dòng)處方的指導(dǎo)，已經(jīng)得到改善，目前我在平臺線上預(yù)約了綜合體質(zhì)檢測，有信心通過鍛煉，將自己的‘成績’大幅度提升?！?/FONT>
“帶動(dòng)3億人參與冰雪運(yùn)動(dòng)”的目標(biāo)已經(jīng)完成，全民健身正在進(jìn)入千家萬戶。構(gòu)建更高水平的全民健身公共服務(wù)體系，是加快體育強(qiáng)國建設(shè)的重要基石，是順應(yīng)人民對高品質(zhì)生活期待的內(nèi)在要求，也是“科技+體育”的奮斗目標(biāo)?？萍假x能，體育“展翅”。一個(gè)筋骨強(qiáng)健、意氣風(fēng)發(fā)的中國，正向著建設(shè)體育強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)闊步前行。 | 
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