科技助力体育运动创新

科技助力体育运动创新 字体： 小 中 大 分享到： 科技助力体育运动创新 2022-02-23 09:12:25 来源：人民日报

冬奥会中，很多冰雪项目带给观众的是“飞得快”的感觉:从速度上看，短道速滑最高速度可以超过50公里，跳台滑雪可以超过90公里，雪橇可以超过140公里...在这样一项高速运动中，运动员取胜的关键点之一就是“与风竞赛”——克服空空气阻力。技术在其中扮演着重要的角色。

为了模拟运动员高速滑行和飞行时的风阻，中国为备战北京冬奥会，建立了世界上最大的跳台滑雪风洞实验室。以往的体育测试一般依靠建筑物、汽车或航空空风洞，在风速、场地、辅助测试设施等方面难以满足竞技体育的需求。近年来，美国、日本和英国相继建立了以竞技体育研究为主要目的的风洞，并利用这种空空气动力领域科技成果提高成绩，成为科学竞技体育的范例。

自20世纪20年代以来，随着肌肉能量代谢的研究获得诺贝尔生理学或医学奖，世界竞技训练开始进入科学发展阶段。多学科理论和技术开始介入，出现了以基础科学为支撑、系统化的科学训练理论，对提高运动能力、延长运动寿命、减少运动损伤发挥了重要作用。如今，旨在挖掘人类最大潜力的竞技体育训练已经成为高科技产品的“试验田”，奥运会也正在成为世界最新科技成果的聚集地。

纵观奥林匹克运动的发展历史，运动关键环节的重大创新是实现更快、更高、更强的主要途径。田径撑杆跳从1896年第一届现代奥运会的木杆开始，经历了竹子、金属、玻璃纤维、碳纤维杆，运动成绩从最初的3.3米提高到现在的6.15米。80年代问世的克莱普冰刀，采用了后端与冰刀分离的设计，增加了踝关节的受力和推冰的距离。与传统冰鞋相比，1000米以上的速滑比赛可以提速5%左右，在1998年长野冬奥会上得到充分运用。

创新不仅包括融合新材料、新设计的新运动器材，还包括更符合人体运动规律的新运动技术和训练方法。比如风洞，不仅可以有效测量不同姿势和器械的阻力，还可以提高训练效率。在跳台滑雪训练中，由于高速飞行对人体的影响很大，一堂高强度训练课的总飞行时间只有40到60秒，而借助风洞模拟的各种空飞行环境，运动员可以有目的、有选择地进行训练，大大增加了神经肌肉的习服时间。(陈晓萍)

科学训练水平的全面提高是提高成绩的另一种方式。目前，科学训练不仅涵盖了运动员职业生涯的各个阶段，还涵盖了营养、心理、体能、技术、康复等领域，而且得益于新技术的综合应用，更加精准。在技术复杂的球类运动中，基于计算机学习和人工智能技术的无标记视频采集和智能快速处理系统，可以准确采集和分析运动员训练和比赛中的各种跑、跳、加减速，使运动员个性化训练负荷成为可能。在自由式滑雪、花滑、体操等技能类项目中，利用多个高速智能摄像机精确测量和捕捉人眼难以分辨的动作差异，已经成为该类项目裁判或教练系统的一部分。

随着科学技术的发展，交叉学科、多学科成为科学竞技体育的助推器。基于虚拟现实和人工智能技术的实验室训练可以模拟真实的比赛场景，增强大脑与肌肉连接的脑刺激技术已经成为高水平运动员比赛准备的组成部分。未来，我们可能会看到更多的新材料、新技术、新方法来改变甚至颠覆运动训练。同时，这些竞技体育成果有望推广到大众体育中，提高更多人健身训练的科学性和安全性。

(作者是国家体育总局体育科学研究所教授)

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