科技助力體育運動創新

2022-02-25 09:34:03 來源: 人民日報 作者:

  冬奧會賽場上,許多冰雪項目帶給觀眾“風馳電掣”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鍵是“與風的較量”——克服空氣阻力?萍荚谄渲邪缪萘酥匾巧。

  為了模擬運動員高速滑行和飛行時的風阻,我國為備戰北京冬奧會建立了世界最大的跳臺滑雪風洞實驗室。以往,運動測試一般借助于建筑、汽車或航空風洞,在風速、場地和輔助測試設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洞,將這一空氣動力學領域的科技成果用于提高成績,成為競技體育科學化的范例。

  自20世紀20年代以來,隨著肌肉能量代謝相關研究獲得諾貝爾生理學或醫學獎,世界競技訓練開始進入科學化發展階段。多學科的理論與技術開始介入,出現有基礎科學支撐和成體系的科學訓練理論,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練已成為高科技產品的“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展史,運動關鍵環節的重大創新是實現更快、更高、更強的一大途徑。田徑撐桿跳高從1896年第一屆現代奧運會的木桿,經過竹、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計,增大了踝關節的用力和蹬冰距離,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。

  創新不僅包括集新材料和新設計為一身的新型運動器材裝備,還包括更符合人體運動規律的新型運動技術和訓練方法。例如風洞不僅可對不同運動姿態和裝備進行有效的阻力測評,還能提高訓練功效。在跳臺滑雪訓練中,由于高速飛行對人體的巨大影響,一次高強度訓練課的飛行總時間僅為40至60秒,而借助風洞模擬的各種空中飛行環境,運動員可有針對性和選擇性地訓練,大幅增加神經—肌肉習服時間。

  科學化訓練水平的整體提升是提高成績的又一途徑,F在,科學化訓練不僅覆蓋運動員職業生涯各階段,以及營養、心理、體能、技術、康復等各領域,還得益于新技術的綜合運用而愈加精準。在復雜技術的球類項目中,基于計算機學習和人工智能技術的無標記視頻捕捉及智能化快速處理系統,可以精準采集和分析運動員訓練和比賽中各種跑動、跳躍以及加減速情況,使運動員訓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的一部分。

  隨著科技發展,跨領域和多學科成為競技體育科學化的助推器;谔摂M現實和人工智能技術的實驗室訓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、新方法改變甚至顛覆運動訓練。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練的科學性和安全性。

初審編輯:李慧

責任編輯:馬震

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