冬奧會(huì)賽場(chǎng)上,許多冰雪項(xiàng)目帶給觀眾“風(fēng)馳電掣”之感:從時(shí)速看,短道速滑最高可超過50公里、跳臺(tái)滑雪可超過90公里、雪橇可超過140公里……在如此高速的運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員取勝的一大關(guān)鍵是“與風(fēng)的較量”——克服空氣阻力??萍荚谄渲邪缪萘酥匾巧?/P>
為了模擬運(yùn)動(dòng)員高速滑行和飛行時(shí)的風(fēng)阻,我國(guó)為備戰(zhàn)北京冬奧會(huì)建立了世界最大的跳臺(tái)滑雪風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室。以往,運(yùn)動(dòng)測(cè)試一般借助于建筑、汽車或航空風(fēng)洞,在風(fēng)速、場(chǎng)地和輔助測(cè)試設(shè)施上很難滿足競(jìng)技體育的需求。近年來,美國(guó)、日本和英國(guó)等相繼建立了以競(jìng)技體育研究為主要用途的風(fēng)洞,將這一空氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的科技成果用于提高成績(jī),成為競(jìng)技體育科學(xué)化的范例。
自20世紀(jì)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(jiǎng),世界競(jìng)技訓(xùn)練開始進(jìn)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(yùn)動(dòng)能力、延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)壽命和減少運(yùn)動(dòng)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(biāo)的競(jìng)技運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練已成為高科技產(chǎn)品的“實(shí)驗(yàn)場(chǎng)”,奧運(yùn)會(huì)也正成為世界最新科技成果的集聚地。
縱觀奧林匹克運(yùn)動(dòng)發(fā)展史,運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的重大創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)更快、更高、更強(qiáng)的一大途徑。田徑撐桿跳高從1896年第一屆現(xiàn)代奧運(yùn)會(huì)的木桿,經(jīng)過竹、金屬、玻璃纖維到碳纖維桿,運(yùn)動(dòng)成績(jī)從最初的3.3米提升至目前的6.15米;上世紀(jì)80年代問世的克萊普冰刀采用后端與冰靴分離的設(shè)計(jì),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(zhǎng)野冬奧會(huì)時(shí)獲得全面使用。
創(chuàng)新不僅包括集新材料和新設(shè)計(jì)為一身的新型運(yùn)動(dòng)器材裝備,還包括更符合人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的新型運(yùn)動(dòng)技術(shù)和訓(xùn)練方法。例如風(fēng)洞不僅可對(duì)不同運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和裝備進(jìn)行有效的阻力測(cè)評(píng),還能提高訓(xùn)練功效。在跳臺(tái)滑雪訓(xùn)練中,由于高速飛行對(duì)人體的巨大影響,一次高強(qiáng)度訓(xùn)練課的飛行總時(shí)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(yùn)動(dòng)員可有針對(duì)性和選擇性地訓(xùn)練,大幅增加神經(jīng)—肌肉習(xí)服時(shí)間。
科學(xué)化訓(xùn)練水平的整體提升是提高成績(jī)的又一途徑?,F(xiàn)在,科學(xué)化訓(xùn)練不僅覆蓋運(yùn)動(dòng)員職業(yè)生涯各階段,以及營(yíng)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(yùn)用而愈加精準(zhǔn)。在復(fù)雜技術(shù)的球類項(xiàng)目中,基于計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)的無(wú)標(biāo)記視頻捕捉及智能化快速處理系統(tǒng),可以精準(zhǔn)采集和分析運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和比賽中各種跑動(dòng)、跳躍以及加減速情況,使運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練負(fù)荷的個(gè)體化成為可能。在自由式滑雪、花滑、體操等技巧類項(xiàng)目中,運(yùn)用多臺(tái)高速智能化攝像機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量,捕捉到人眼難以分辨的動(dòng)作差異,已成為此類項(xiàng)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(jìng)技體育科學(xué)化的助推器。基于虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練能夠模擬真實(shí)的比賽場(chǎng)景,增強(qiáng)大腦與肌肉連接的腦刺激技術(shù)已成為高水平運(yùn)動(dòng)員比賽準(zhǔn)備的組成部分。未來,我們或許還會(huì)看到更多新材料、新技術(shù)、新方法改變甚至顛覆運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。與此同時(shí),這些競(jìng)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(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所教授)
《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2022年02月23日 16 版)(責(zé)編:胡永秋、袁勃)
關(guān)鍵詞: 體育運(yùn)動(dòng)