中国奥运金牌背后的“黑科技”

　　8月24日至9月5日，第16届残奥会在日本东京举行。12天的赛程中，中国代表团获得96金60银51铜、一共207枚奖牌的优异成绩，创造了29项世界纪录。

　　在轮椅击剑项目中，收获金牌的中国选手李豪、边静、谭淑梅都来自上海体育学院。在这里，很多残奥会运动员在进入队伍前没有运动基础，他们要付出比健全运动员更多的艰辛，训练背后也有科技力量的支撑。

　　上海体育学院副教授杨涛是击剑科技攻关组负责人。在协助运动员训练时，杨涛需要为运动员策划一个体能方面的指标评价体系。健全人的击剑动力来自下肢，轮椅击剑运动员发力主要是从躯干、骨盆获得发力起点，通过监控轮椅击剑运动员在不同重量复合速度下的功率值，推荐每个人负重训练的个性化重点，从而提高上肢的爆发力……

　　苏炳添的奇迹

　　“100米短跑提高0.1秒有多难？”

　　“那太难了。0.1秒可厉害啦，提高0.01秒都有点难。我从9.99到9.91秒（提高0.08秒）用了3年时间吧。”这是2018年，苏炳添以9.91秒的成绩追平亚洲纪录后的回答。

　　谁也没想到，3年后，苏炳添再次将自己的百米成绩提高了0.08秒。2021年8月1日晚，他在东京奥运会男子100米半决赛中跑出了9.83秒的成绩，打破了亚洲纪录，也创造了黄种人第一次站上奥运会男子百米短跑决赛赛道的历史。

　　人们乐于看到运动员不断挖掘自己的身体、创造新纪录的奇迹。但在苏炳添身上，一次次纪录的刷新并不是顺理成章的，也无法简单地以勤学苦练来概括。在2019年发表的论文里，苏炳添提到自己取得突破的一个关键因素，是在外教兰迪·亨廷顿的辅助下，利用科学仪器进行针对性训练。

　　兰迪·亨廷顿在田径领域执教已经超过40年。多年来，他一直是许多世界级运动员的教练，其中两位运动员在他的指导下，分别创造了跳远和三级跳远的世界纪录。2013年莫斯科世锦赛结束后，兰迪·亨廷顿作为第一批外教，被请进了中国田径队，2017年，他正式成为苏炳添的主管教练。

　　苏炳添称兰迪为“典型的科研型教练”。这确实是兰迪的执教风格，在接受采访时他曾提到，运动员的训练应该“先建立技术模型再加强训练，否则，运动员就是靠体力了”。

　　在长期的执教生涯里，兰迪采集了大量优秀短跑运动员的数据，他和美国运动生物力学专家合作，利用这个数据库建立起3D模型。在模型系统中输入苏炳添的身高、臂长等各项身体数据后，就能得出最理想的百米跑动作技术模型。训练时，兰迪会用高速摄像设备把苏炳添的跑步过程拍摄下来，上传到3D模型系统里，对比和理想模型的差距。

　　电脑屏幕中，苏炳添的身影和一个用不同颜色线条勾勒出的人体模型最初是重合在一起的，但三帧画面过后，二者的小腿位置开始分离，苏炳添的身体重心始终比线条人更高。兰迪往回倒退三帧，再次对比，告诉苏炳添：“你的膝盖在空中停留的时间比理想模型少了半拍，小腿与大腿之间的夹角偏大，这种差别会导致你在落地后的助力强度不足。”如果按照模型的腿部角度落地，苏炳添更容易控制住身体。

　　反复测量和比对下，兰迪发现，苏炳添存在起跑姿势不合理、前7步步长偏小等问题。在过去的3年里，苏炳添一直在纠正这些肉眼难以看见的问题，把前后起跑器距离加长了3厘米和2厘米，前7步累计步长也增加了0.91米。这些细微的调整，都被他视为“最后取得突破的关键所在”。

　　科技能为体育做什么？

　　如今，竞技体育的训练早已不再是人们想象中“练得越苦、成绩越好”的简单重复。北京体育大学体能学院教授、国家体育总局奥运备战专家组成员李卫说，高水平竞技体育发展至今，虽然最终只有运动员的成绩呈现在观众面前，但背后往往还有一个复合型科研团队。其中，团队会涉及生物力学和生物化学分析、技术分析、营养保障、器材装备研发、心理咨询等大量科研和人员的投入。

　　外部器械的改进是一个明显的变化。李卫曾执教国家自行车队，连续备战过北京、伦敦和里约三届奥运会，在里约奥运会上作为主教练，带领自行车队获得场地自行车女子团体竞速赛金牌。作为人与器械紧密结合的运动，在自行车项目的训练中，运动员的服装、头盔，自行车的链条、轴承，每一个设备、每一处细节，都会有专门的机构为运动员量身定做，实现低风阻、高性能。

　　更多的科研力量则用在了训练过程当中。李卫感受到，近20年里，科技进步最大的体现是数字化技术的使用。训练前，教练会对运动员的各项身体机能进行检测，根据当天的状态确定训练强度。结束后会再次检测，利用数据的即时反馈，量化运动员的疲劳程度，用按摩、拉伸、能量补充的方法使运动员从疲劳状态中恢复过来。

　　数字化手段被广泛运用到田径、自行车、射击等众多竞技体育项目中。北京体育大学田径学院院长武文强说，不同项目里，数字化手段都是用来研究人体生物学和运动学特点，把肉眼无法看见的细节呈现出来。在这届东京奥运会上，中国射击队创下了奖牌数纪录，训练中科技的助力不可小觑。

　　自2002年起，武文强带领的科研团队开始为射击（步手枪）、射箭、飞碟4支国家队提供技术动作分析和监控服务。在射击运动中，运动员身体的任何细微变化，都会对最终成绩产生影响。

　　“举枪、瞄准，我们用肉眼看，人体是稳定的，但运动员的身体一定发生了细微的晃动。但晃动的幅度到底有多大？向哪个方向动？我们无法直接评价。”武文强说。

　　如今，运动员在射击过程中，科研团队会同时进行足底压力测试，反映出运动员的身体姿势控制信息，通过监测足底压力，发现运动员的身体是否保持稳定。而另一套激光测试系统也可以清晰地反映出枪管晃动轨迹。射击之前，科研人员将传感器固定在枪上，通过传感器发出的激光束的反射，最终由系统精确地呈现出枪口晃动的原始轨迹，让人能看清画出的“空气面积”，分析运动员的射击动作。

　　38枚金牌背后

　　其实，早在2008年，科技力量就在奥运会里崭露头角。作为北京奥运会的三大理念之一，“科技奥运”一度受到高度关注。但那时候，科技力量更多地用在奥运珠峰特种火炬研发、场馆内部设计、比赛直播等方面，在运动员的日常训练中应用还不算广。

　　2016年是中国体育大变革的年份。那年11月，苟仲文出任国家体育总局局长，“科技助力体育”被频繁提及。苟仲文毕业于西安电子科技大学，从科研工作干起，先后做过工程师、研究室主任、研究院院长等工作。履新体育总局局长不久，他在与各省区市体育局局长的对话中，特别提到了法国三级跳运动员背后的科研团队，要求大家重视科技在现代体育中的作用。谈到备战冬奥会时，苟仲文强调：“所有训练都要数据化，要用数据指导训练、支撑训练、保障训练、监控训练，教练员一定要看数据、分析数据、创造数据。”

　　作为奥运备战专家组成员，李卫感觉到科研力量的投入在最近5年愈发明显。备战东京奥运会期间，北京体育大学科研人员的人数比以往大幅增加，组建了50余支科研团队，扎进20多支国家队里做科研支撑工作。算上前后方工作人员，一个科研团队少则四五人，多则超过20人。中国航空工业空气动力研究院为帆船帆板国家队提供航空气动力科技支持，航天科技集团十一院为赛艇选手们改良了风洞技术。此次创造历史的苏炳添，背后更是拥有一个多达12人的“复合型团队”，负责体能训练、技战术监控、生理生化指标监控等科学攻关。

　　从技术上说，帮助训练的大多数科技手段早已不是秘密，只是价格不菲。一位长期给国家队提供科研支撑的研究人员说，目前使用的尖端仪器设备中，大约一半仍需要从国外进口，成本高昂，有时一台仪器的价格可能高达上百万元。公开数据显示，2020年国家体育总局在科学技术方面共支出8638.26万元，是2014年支出的1.79倍。而2019年的科学技术支出金额最高，超过了1亿元。

　　在长时间与科技深度打交道的研究人员眼中，科技是一把“利器”，但并非决定性力量，运动员的勤学苦练、对项目的热爱，以及个人的文化素养、专业素养，都是科技能发挥作用的前提。“经验丰富的运动员会不断地摸索求变，会去思考‘我为什么能打成这样？调整某个角度会不会更好’？”武文强说，“人始终是最重要的，对运动项目的热爱和理解是第一位的。”舒冰冰 2021-09-12 00:00:00:0

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