冬奧會賽場上，許多冰雪項目帶給觀眾“風(fēng)馳電掣”之感：從時速看，短道速滑最高可超過50公里、跳臺滑雪可超過90公里、雪橇可超過140公里……在如此高速的運動中，運動員取勝的一大關(guān)鍵是“與風(fēng)的較量”——克服空氣阻力。科技在其中扮演了重要角色。
為了模擬運動員高速滑行和飛行時的風(fēng)阻，我國為備戰(zhàn)北京冬奧會建立了世界最大的跳臺滑雪風(fēng)洞實驗室。以往，運動測試一般借助于建筑、汽車或航空風(fēng)洞，在風(fēng)速、場地和輔助測試設(shè)施上很難滿足競技體育的需求。近年來，美國、日本和英國等相繼建立了以競技體育研究為主要用途的風(fēng)洞，將這一空氣動力學(xué)領(lǐng)域的科技成果用于提高成績，成為競技體育科學(xué)化的范例。
自20世紀20年代以來，隨著肌肉能量代謝相關(guān)研究獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，世界競技訓(xùn)練開始進入科學(xué)化發(fā)展階段。多學(xué)科的理論與技術(shù)開始介入，出現(xiàn)有基礎(chǔ)科學(xué)支撐和成體系的科學(xué)訓(xùn)練理論，在提高運動能力、延長運動壽命和減少運動損傷三方面發(fā)揮重要作用。如今，以挖掘人類最大潛能為目標的競技運動訓(xùn)練已成為高科技產(chǎn)品的“實驗場”，奧運會也正成為世界最新科技成果的集聚地。
縱觀奧林匹克運動發(fā)展史，運動關(guān)鍵環(huán)節(jié)的重大創(chuàng)新是實現(xiàn)更快、更高、更強的一大途徑。田徑撐桿跳高從1896年第一屆現(xiàn)代奧運會的木桿，經(jīng)過竹、金屬、玻璃纖維到碳纖維桿，運動成績從最初的3.3米提升至目前的6.15米；上世紀80年代問世的克萊普冰刀采用后端與冰靴分離的設(shè)計，增大了踝關(guān)節(jié)的用力和蹬冰距離，在1000米以上距離的速度滑冰比賽中較傳統(tǒng)冰刀可以提速5%左右，到1998年長野冬奧會時獲得全面使用。
創(chuàng)新不僅包括集新材料和新設(shè)計為一身的新型運動器材裝備，還包括更符合人體運動規(guī)律的新型運動技術(shù)和訓(xùn)練方法。例如風(fēng)洞不僅可對不同運動姿態(tài)和裝備進行有效的阻力測評，還能提高訓(xùn)練功效。在跳臺滑雪訓(xùn)練中，由于高速飛行對人體的巨大影響，一次高強度訓(xùn)練課的飛行總時間僅為40至60秒，而借助風(fēng)洞模擬的各種空中飛行環(huán)境，運動員可有針對性和選擇性地訓(xùn)練，大幅增加神經(jīng)—肌肉習(xí)服時間。
科學(xué)化訓(xùn)練水平的整體提升是提高成績的又一途徑。現(xiàn)在，科學(xué)化訓(xùn)練不僅覆蓋運動員職業(yè)生涯各階段，以及營養(yǎng)、心理、體能、技術(shù)、康復(fù)等各領(lǐng)域，還得益于新技術(shù)的綜合運用而愈加精準。在復(fù)雜技術(shù)的球類項目中，基于計算機學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)的無標記視頻捕捉及智能化快速處理系統(tǒng)，可以精準采集和分析運動員訓(xùn)練和比賽中各種跑動、跳躍以及加減速情況，使運動員訓(xùn)練負荷的個體化成為可能。在自由式滑雪、花滑、體操等技巧類項目中，運用多臺高速智能化攝像機進行精準測量，捕捉到人眼難以分辨的動作差異，已成為此類項目裁判或教練系統(tǒng)的一部分。
隨著科技發(fā)展，跨領(lǐng)域和多學(xué)科成為競技體育科學(xué)化的助推器。基于虛擬現(xiàn)實和人工智能技術(shù)的實驗室訓(xùn)練能夠模擬真實的比賽場景，增強大腦與肌肉連接的腦刺激技術(shù)已成為高水平運動員比賽準備的組成部分。未來，我們或許還會看到更多新材料、新技術(shù)、新方法改變甚至顛覆運動訓(xùn)練。與此同時，這些競技體育成果有望推廣到大眾體育，提高更多民眾健身訓(xùn)練的科學(xué)性和安全性。
（作者為國家體育總局體育科學(xué)研究所教授）
《 人民日報 》（ 2022年02月23日 16 版）(責(zé)編：胡永秋、袁勃)
關(guān)鍵詞： 體育運動
營業(yè)執(zhí)照公示信息