2022年2月，翹首以待的北京冬奧會終於拉開大幕。作為世界上唯一一座“雙奧之城”，北京為2008年夏季奧運會投入了強大的科技力量，成為當時一大亮點，贏得了世界讚歎。如今，北京再為2022年冬奧會注入更多科技創新成果，必將在奧林匹克史冊上再鑄輝煌。

文｜本刊記者 魏東升

場館建設實現科學

藝術和文化完美統一

早在2016年11月，北京冬奧會申辦成功後，科技部聯合北京市政府、河北省政府、北京冬奧組委、國家體育總局等，及時制定了《科技冬奧（2022）行動計劃》，北京冬奧組委根據賽事舉辦實際需求，制定了科技冬奧實施方案，圍繞科學辦賽、運動科技、智慧觀賽、安全保障、綠色智慧綜合示範等5個方面展開工作，科技冬奧理念貫穿始終。

為此，國家重點研發計劃設立科技冬奧重點專項，先後部署安排了80個項目，組織相關領域的優勢單位開展協同攻關，同時梳理已有先進技術在冬奧上集成應用。一批新技術已經在去年的測試賽中進行了測試應用，相關測試賽場地設施各具特色，均達到了冬奧賽事要求的技術標準，圍繞場館、運行、指揮、安保、醫療、氣象、交通、轉播等關鍵場景應用了一系列科技創新成果，已有37個項目的133項新技術成果在測試活動中落地應用。從去年10月開始，科技冬奧重點專項已有61個項目228項技術陸續在測試賽、運動員訓練及冬奧會相關籌備工作中測試應用。

北京冬奧會科技特色的一大亮點在於場館建設實現了科學、藝術和文化完美統一。國家速滑館是冬奧會在北京市區唯一新建的場館，在建設過程中，創新突破索網結構數字找形、優化、全仿真等關鍵技術，實現了結構輕質、綠色節能和建築設計動感輕盈相融合，科技創新讓建築設計彰顯出“冰上絲帶”的靈動感，邁上建築美學新高度。這個場館採用世界跨度最大的單層雙向正交馬鞍形索網屋面，用鋼量僅為傳統屋面四分之一。

國家跳台滑雪中心設計靈感源於中國的傳統吉祥飾物“如意”。從跳台環形頂端，再到剖面線形和底部看台，與中國傳統吉祥物“如意”的S型曲線完美融合，被稱為“雪如意”，在體現體育建築動感造型的基礎上，又凸顯了中國元素。

首鋼滑雪大跳台研發了正四面體的模塊及正四面體連接節點，實現不同比賽的賽道剖面轉化。利用物聯網、人工智能技術將鳥巢建設成為數字、低碳、智能體育場館。首次掌握符合國際標準的競技型人工剖面賽道設計方法與建造關鍵技術，成功應用於首鋼滑雪大跳台中心和崇禮國家跳台滑雪中心建設，並且成功解決了被稱為“雪游龍”的國家雪車雪橇中心賽道長度大、落差大、彎道多帶來的精度和溫差控制難題，首次實現360°回旋彎道一次噴射成型，同時可滿足延慶高烈度區的抗震要求。

冬奧會高山滑雪、跳台滑雪、空中技巧等室外項目需要十分精準的氣象預報，氣象狀況決定了某些比賽項目是按時開賽，還是需要延遲舉行。冬奧氣象預測系統可實現“百米級、分鐘級”精準氣象預報。去年測試活動中，根據精準的氣象預報及時對12場比賽、訓練進行了賽程調整。

為破解室外觀賽氣候寒冷的難題，研發場館坐席和站席觀賽環境的舒適性提升技術，實現-20℃體感溫度下，設備表面溫度10秒內升至40℃以上，顯著提升觀眾熱舒適感受。

在保障場館運行安全方面，雲頂滑雪公園使用了智慧運營管理系統，集成3D全景安全控制台、移動智能哨兵車、身份識別客流分析、無接觸式客房智能識別門鎖等多項技術，實現了全方位Al智能安防和全區域自助服務，是我國第一家通過全息投影對客流實時管理的滑雪場。同時，還應用了索道安全運行保障技術，解決了嚴寒複雜環境下特種設備快速檢測監測、故障預警和高效應急等難題，可滿足短時高負荷、故障零容忍、救援高時效性等重大活動要求，確保冬奧會客運索道安全運行。

打造北京冬奧會“科技感、未來感”

優化運動員訓練、提升觀賽體驗、服務新聞傳媒、加強安全保障，2022北京冬奧會的“科技感、未來感”體現在方方面面。

運動科技圍繞運動員技能優化、體能訓練和訓練監控、高性能競賽器材和服裝等方面進行準備，重點研發科學化訓練方法和裝備，打造適合我國運動員生物特徵和運動特點的高性能裝備和服裝，構建我國冰雪運動科技支撐體系。

冬奧運動項目低溫度、高速度，比賽中運動員常常容易受傷。針對冬奧會凍傷及頜面創傷，“智能移動方艙”能在比賽現場附近第一時間救治運動員；基於5G的單兵通訊系統，可實現應急救治信息實時記錄和傳遞，後方專家可以依據這些信息及時會診，指導前方的快速救治。

目前，新冠肺炎疫情在全球仍未得到完全遏制，科學防疫成為辦好這屆冬奧會的重要前提。為應對突發新冠肺炎疫情對冬奧會籌辦工作的影響，北京冬奧組委在疫情研判和防控、場館智能化消殺等方面緊急部署任務，集成應用智能化、無人化消殺設備，同時通過組織科技防疫技術攻關、專家論證、現場測試等形式，在體溫監測、環境消毒、病原體檢測等環節，推進多項技術成果應用，有針對性地專門研發了公共空間氣溶膠新冠病毒檢測系統，可實現場館內空氣的病毒監測預警和快速檢測，檢測靈敏度比傳統檢測手段提高了3倍。此外，還研發了基於開源芯片、邊緣計算等技術的穿戴式醫療級智能體溫計，現已在多個場館投入使用，切實發揮科技對北京冬奧會疫情防控的支撐作用，全力保障賽事安全舉辦。

圍繞賽事報道、賽事轉播、現場導覽等方面，積極推動人工智能、高清顯示、虛擬現實等新技術應用，不斷提升冬奧會觀賽新體驗。在疫情狀況下，通過更高水平的轉播技術，讓更多觀眾感受冬季運動的魅力。由於有了5G的信號覆蓋，轉播也有了新的模式。因此本屆北京冬奧會在智慧觀賽方面有了較大的突破，觀賽的觀眾也會擁有全新體驗。雲轉播5G背包，可直接將前端設備採集的視頻信號實時上傳到雲平台；8K高清轉播車，在10月舉行的短道速滑賽事進行了錄製和轉播，時長22小時；自由視角產品，能讓觀眾在屏幕上自由選擇觀賽角度、觀賽時刻；雲端互聯技術，實現場館聲光電系統與觀眾移動設備的交互，營造熱烈的賽場互動氛圍；北京冬奧會新聞發布會視頻服務系統（Info AV），賽時將在傳統的賽事成績相關文字信息服務的基礎上，增加新聞發布的音視頻內容。在混和採訪區，利用雲端遠程遙控攝像系統，實現媒體記者跨空間採訪。場館三維仿真，可在線上進行業務領域流線、區域的規劃和設計部署，媒體攝像機位的模擬擺放等，實現在線踏勘，提高工作效率。

安全保障工作準備充分。圍繞非接觸快速安檢、氣象精準預測、食品安全保障、智慧醫療保障等方面部署任務，建立複雜地形下高精度天氣監測體系，加強精準預報，重點解決冬奧會安全風險監測預警和運動健康保障等技術和裝備問題。在綠色智慧綜合示範方面，推動5G共享、智能車聯網、服務機器人、氫能出行、100%清潔電力等新技術在冬奧會場景中集成應用。

所有場館將實現100%綠電供應

“可持續發展”是北京申辦2022年冬奧會提出的三大理念之一，通過科技創新，實現綠色、智慧場館建設，提供便捷化服務體驗，有力支撐可持續發展的目標。

“綠色”是本屆冬奧會的辦賽目標之一。為實現北京冬奧會碳中和目標，通過張北柔性直流電網工程，將張北地區的風能、太陽能等清潔能源產生的綠電輸入北京，賽事期間北京冬奧會所有場館將實現100%綠電供應。

80輛氫燃料電池汽車在張家口賽區進行了測試，賽時將在延慶、張家口投入700餘輛氫燃料大巴車提供交通服務保障；試製的氫燃料電池應急電源發電車，替代柴油發電車，已在國家速滑館、國家高山滑雪中心測試備用；北京冬奧會境內接力火炬將全部應用氫燃料，並採用自主研發42兆帕減壓裝置。國家速滑館利用遙感測量設備獲取場館內外圍周邊區域CO2濃度，為冬奧賽事碳排放和碳中和核算提供數據支撐。以玉米、薯類及秸稈等可再生資源為原材料生產的可降解餐具將代替塑料製品為冬奧會提供相關服務。

國家速滑館、五棵松體育中心等冬奧場館，選用二氧化碳跨臨界製冷系統，冰面溫差控制在0。5℃以內，碳排量接近於零，成為低碳綠色運動場館建設的樣板工程。如此大規模應用在冬奧會歷史上尚屬首次，同時利用冷熱聯供一體化設計對製冷餘熱進行回收利用，能效提升30%-40%。

國家游泳中心由既有場館改造，科技創新有力支撐“水立方”轉換為“冰立方”，自主研發的裝配式快速拆裝和調平動態監測技術實現冰面毫米級高精度測量，支撐國家游泳中心創造性建成世界首個智能化、快速拆裝的水冰轉換場地，20天內完成“水—冰”場地轉換。成功保留兩屆奧運遺產，有效破解了世界上大型場館長期運營難題。

加強技術成果的轉化，推動科技成果的產業化，北京冬奧會秉承會後服務“三億人參與冰雪運動”規劃，將積極推動全國冬季運動可持續發展，在賽後能夠服務更多的冰雪愛好者。