首頁 > 正文

科技助力奧運備戰 奧運反哺健康中國

日期: 2022-01-13 來源:中青網
字號:
截圖 2022-01-13 下午5.26.24
運動員進行風洞訓練

吊飛、助滑、雙腳發力起跳,以100多公里的時速飛行100多米著陸——過去,進行這樣的訓練得先看老天爺的“臉色”;而現在,在備戰冬奧的風洞實驗室裡,跳台滑雪運動員可以隨時進行這樣的訓練。

科技,這個過去並不常跟體育掛上鉤的詞語,正越來越深刻地影響著中國體育事業。運動員的身體潛能和競技能力因科技被最大化激發,訓練場景也因科技被一一優化。

放眼全球,科技在競技體育中的作用越來越突出,建設體育強國,必須實現高水平的體育科技自立自強。

2018年年初,備戰北京2022年冬奧會工作正式啟動以來,科技的力量始終“如影隨形”,覆蓋運動訓練全周期的訓、練、測、評、防、治的前沿技術研發和應用為運動健兒的競技水平帶來了顯著提升。值得一提的是,包括高校、民營企業在內的各種科研力量都匯聚到備戰體系。

截圖 2022-01-13 下午5.26.28
乳酸儀

“人-機-環”訓練模式,全方位助力運動員賽場表現

當代奧林匹克已不再簡單地比拼運動員天賦和努力。科學的訓練讓“30+”的運動員繼續在奧運賽場綻放光芒。

體育競技背後已經越來越是一場深刻的國力比拼。在這樣的背景下,我國借助科技發展進行了“人-機-環”訓練模式的系統升級。

體育科技專家解釋說,“人”的系統科技體系包括體能訓練、訓練監控、運動員評估、技術分析診斷、醫療保障、再生恢復、運動營養、心理指導等;“機”包括裝備和器材的升級研發;“環”則是指賽場監測、環境預測在內的賽場體系和包括全季節訓練、風洞訓練等在內的模擬賽場體系。

“人-機-環”看似簡單的三個字背後,是中國體育人從觀念到行動的艱辛探索和巨大轉變。

在美國誕生超百年,甚至已廣泛用於美國學生賽事和業餘賽事的脊骨神經運動醫學,可提高最大肌肉力量,是提高專業運動員運動表現的“利器”。

這一幫助中國“飛人”跑出百米9秒83成績的“利器”,卻是在2018年冬奧備戰工作啟動後才正式走進中國體育界的。從備戰到出征東京奧運會期間,人們所熟知的“女飛魚”張雨霏,體操運動員管辰晨、肖若騰等也都大為受益。北京2022年冬奧會就在眼前,這些運動脊醫正在積極為即將踏上冬奧會賽場的隊伍進行保障。

如何解析關乎運動表現的每個細節,也成了體育科技的攻關難題。除了傳統的體能訓練、醫療保障、運動營養、運動心理等方面,科技之“手”甚至延伸到了毛細血管的再生恢復。

由國內醫療公司自主研發的“體幹-肌群”評估與訓練系統也被運用於優化運動員訓練。這套系統是由醫療器材研發跨界升級運用到體育上,實現了運動員核心力量評估的數字化。

不確定性是奧運賽場最大的魅力,但對運動員來說,不確定性恰恰是最大的挑戰。這套系統為科學訓練核心肌群提供數據支撐,從而為運動員制定科學的個性化方案,減少不確定性對運動員的干擾。該系統中的動態核心肌群的評測和訓練、訓練數據的抓取與分析等技術均獲得國家發明專利。

除了教練員、康復師之外,過去那些看似與體育無關的裝備類、機械類工程師、科研人員也都加入了服務保障運動員的行列。

在河北省承德市御道口壩上國家雪上項目訓練基地,一款滑雪大轉盤就被運動員用於進行不同坡度拐彎的技術練習。

為了實現跨越式發展,我國運動員需要在三四年的時間裡完成國外運動員數十年的技術積累。傳統方式下,運動員只能利用戶外天然坡度和彎度進行練習,但這樣便很難實現短期內多次重複訓練。

如今,我國自主研發的這款滑雪大轉盤可以模擬傾角達正負18度的坡度、0-35公里/小時的拐彎,運動員可經由這種方式實現拐彎技術的快速提升。

“大轉盤”直徑達30米,由兩萬餘個零部件組成,總重量約400噸。設計、研發、組裝這樣一個體育訓練“武器”,本身就是一個科技集成工程,大量科研人員參與其中。

利用數據模型、先進設備、科學治療與康復技術等手段搭橋,體育與科技之間形成了一條行之有效的“供需曲線”:科技可以讓隱藏的短板顯形,並在盡可能短的時間內尋求最優解。體育賽事不確定性的魅力依然存在,但運動員大賽中一部分不確定性引發的風險卻被科技強力對沖。

截圖 2022-01-13 下午5.26.42
備戰運動員在液氮艙裡做恢復

尖端科技在體育世界相遇

近期,美國一家著名諮詢公司發布了“引領全球增長的60大技術”,包括4D材料、深度學習、單細胞組學等,而這些技術不少已經運用於我國冬奧備戰。世界最新技術融入體育,這在過去是難以想像的。

酷炫的冬奧項目對體育科技提出了硬核要求。曾經只應用於F1方程式賽車這類“豪門”運動的風洞實驗,也走進了淶源國家跳台滑雪訓練科研基地。

這裡是北京冬奧會三大國家級冰雪運動訓練基地之一,具有世界級的模擬備賽條件,風洞實驗室則是國際跳台滑雪界公認的“訓練神器”。在那裡,運動員可以進行助滑、起跳、飛躍及吊飛等模擬訓練。

科技的元素也融入了冬奧項目的裝備。一款由中國高校自主研發的膠囊科技雪板能助力運動員取得更好的成績。

雪板在雪面上的滑行實際上是在一層水膜上的滑行,所以雪板和水膜之間的阻力對運動員的成績有重大影響,不同雪場、不同氣溫和濕度又會形成不同的阻力環境。因此,科研團隊將帶有特殊微物質的定制雪蠟,用特殊工藝混合進板底PE材料,讓雪板在比賽過程中持續保持低阻力狀態。這款世界頂尖水平的高科技“國貨”將在冬奧比賽中正式亮相。

一個眼鏡、一個餐盤、一套訓練服都因科技的助力變得“別有洞天”。短道速滑選手所使用的眼鏡鏡片,有一部分能像汽車倒車鏡一樣看到後方,方便比賽時用余光觀察身後對手;智能餐檯,通過人臉識別,運動員取餐會連接到個人膳食營養賬戶,自動稱重計量,蒐集營養素數據,再結合隊員需求由營養師進行精準配餐;短道速滑、高山滑雪等競速類項目比賽服更要在保暖和減阻上達成平衡,花樣滑冰比賽服則對藝術性、延展性、面料輕盈方面要求嚴格。

技術跨界跨項的想像力從細微處優化賽訓過程。無人機被開創性地用於越野滑雪,作為運動員提速訓練的輔助工具,還能蒐集整個訓練過程的數據。用於航天員訓練的防眩暈訓練器首度引入體育,用來幫助運動員鍛煉肌體的核心力量、平衡能力和神經肌肉控制能力。

這些器材裝備絕大多數都在圍繞數據發生作用。在一個高度數字化的世界裡,體育也在探討如何分享數據紅利,構建真正的體育科技體系。這項體育事業的“偉大工程”正是從將人體從頭到腳與運動相關的每一個細節轉化為數據開始的。

體育,由科技向未來

位於北京市丰台區長辛店地區的“二七基地”,實現了工業遺產到冬奧訓練基地的華麗轉身。

2018年3月,生產出新中國第一台內燃液力傳動車、擁有120多年歷史的老“二七廠”正式宣告停產。與此同時,佔地600多畝、構成老廠區轉型核心板塊的國家冰雪運動訓練科研基地同時開啟建設。

“統籌國際國內體育科技資源,構建跨學科、跨地域、跨行業、跨部門的體育科技協同創新平台,加強科研攻關、科技服務和醫療保障工作。加大對訓練基地科研、醫療、文化教育等支持,把若干現有基地建設成為世界一流的‘訓、科、醫、教、服’一體化訓練基地。”

二七基地正是《體育強國建設綱要》中這一發展方向的生動實踐。這裡集合了各種冬奧體育“高科技”,大到風洞,小到每一個裝備,都能有針對性地向不同項目的運動員提供幫助。

借助航天技術研發的助推器能夠產生一定的推力,在100米內可以遙控操作,方便穿戴。它幫助運動員突破自身速度極限,鍛煉高速下的身體平衡能力,不但可以鍛煉速滑及短道速滑運動員在高速狀態下的彎道滑行技巧,也能夠鍛煉越野滑雪運動員在高速時的下坡技術及穩定性。

六自由度訓練館內,擺滿了防眩暈訓練器、高山滑雪模擬器等各類設備。而二七基地二期建成的綜合風洞實驗室、滑雪風洞實驗室,用於解決風阻問題,能實現訓練測試兩手抓。兩個風洞實驗室處於國際領先水平,已為超過2000名運動員提供過科技支持。

北京冬奧會109個小項全項目開展、全項目建隊、全項目訓練的目標能夠達成,體育科技正是不可或缺的“無名英雄”。

滑雪大轉盤所在的壩上基地所處的位置是離北京和張家口最近的高原。這里夏季溫度低,適宜冬季項目在此進行訓練,是此前少有的適合冬季項目訓練的高原基地。基地選址也充分考慮到交通條件,京張高速、京張高鐵便於運動隊集訓出行。

從茫茫荒原到蔭蔭林場,塞罕壩精神對體育健兒來說,也是難得的精神財富和生態財富。這裡自然環境良好,負氧離子高,適宜運動訓練。而在開啟中國冬季項目發展新征程的奮鬥路上,體育人也正需要開荒拓土、敢為人先、艱苦奮鬥。

體育有了自己的“科技工程”,更長遠的目標也呼喚中國體育更有“科技野心”。 “到2035年,全面建成社會主義現代化體育強國。人民身體素養和健康水平、體育綜合實力和國際影響力居於世界前列,體育成為中華民族偉大復興的標誌性事業。”在國家規劃的體育強國藍圖中,體育科技是提升體育綜合實力的關鍵抓手。

科技賦能奧運,也服務所有人。帶動“三億人參與冰雪運動”,共享體育高質量發展成果也是題中之義。

二七基地將在冬奧會結束後向公眾開放,服務於大眾冰雪事業;因冬奧而升級的訓練服、雪板、冰刀、面罩等都將讓喜愛冰雪運動的群眾收穫全新體驗。滑雪大轉盤和冬季項目運動器材的縮微版也能用於社區、學校。這些自主研發的新技術、新手段、新裝備,都從推進設計的階段就考慮了大眾未來的應用。

科技激盪著體育的世界,而體育也催生著科技面向大眾、面向未來的新形態。奧運賽場的主角是運動員,但奧林匹克的激情和榮光屬於所有人。正如官方主題口號所描繪的,為冬奧而生的那些有形的場館與無形的科技,都將成為體育強國、健康中國的力量,與所有人攜手,“一起向未來”。

掃描二維碼分享到手機

編輯: 趙欣 校對:李博揚 監製:連振海
編輯:趙欣 校對:李博揚 監製:連振海
科技助力奧運備戰 奧運反哺健康中國
紫荊雜誌
影響有影響力的人