武術運動生物力學研究進程

李佳叢 肖文霞

摘? 要：追蹤武術運動生物力學研究動態，為武術運動的科學化研究提供思路，本文采用定量和定性研究方法分析所得文獻，并結合國外相關領域的研究成果作出討論和提出建議，發現此領域研究成果近10年來顯著增加，研究關注點在競技武術得分技術動作的分析，測量手段的進步雖促進了更深層次的研究，但仍然要注重先進儀器的開發和引進。武術作為我國的傳統體育項目，歷久不衰，尚有很大的研究空間，在武術運動生物力學的研究上要具有時代性、前瞻性和創造性，全面服務于武術運動。

關鍵詞：武術運動? 運動生物力學? 研究現狀

中圖分類號：G80-32? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-2813（2020）01（a）-0199-02

中國武術歷久不敗，必有哲理存乎其間，然茍不依科學之方式，以改良推廣之，則永無進化之日。科學無分文武，用生物力學的方法量化分析武術運動，促進武術的科學化發展，古有達摩祖師一葦渡江，今有太極閆芳隔空打牛，既為破除武術迷信，又為武術正名。本研究選取中國學術文獻網絡出版社總庫的論文成果，剔除內容不完整的摘要或會議論文及文獻綜述，同一作者且內容重復的會議和期刊論文保留發表時間最早的。用EndNote X7進行整理、篩選，用定量的研究方法對年度發文量、文獻來源等進行統計，用定性的研究方法對研究內容、研究方法等進行分析。研究發現，254篇論文中期刊論文121篇，碩博士學位論文107篇，會議論文26篇。自1961年始，2002年發文量才呈現上升趨勢，2009年達26篇，此后10年論文成果數量總計178篇，約占總數70%，社會科學類期刊占到期刊論文總數的72.6%。學位論文來自于19所院校，其中體育院校的學位論文共有78篇。總體看來，生物力學在武術領域中的研究成果主要涉及散打、套路、太極拳、氣功等方面，服務于武術的教學、訓練及比賽，并借此提高運動技術、預防損傷、康復治療和促進健康。研究傾向于對散打、套路及太極拳技術的動作的分析。

1? 主要研究成果分析

文獻類型可以間接反映出這一相關領域研究成果的整體質量，CSSCI和博士論文相對來說具有較高的學術價值與質量，故選取28篇CSSCI期刊及5篇博士學位論文進行分析。

1.1 研究內容

根據理查德·C·尼爾森（美國）對運動生物力學研究方法的概括[1]，可以將武術運動生物力學研究分類，33篇論文中，第一類關于某一具體項目特有環節的生物力學研究有散打鞭腿、側踹、寸腿和太極推手;第二類多個武術項目中共同包含的動作研究集中于競賽套路的B、C級難度動作;第三類使用評定方法的有用步態測試評估太極拳運動對老年人膝關節炎康復的效果及對老年人上下樓梯時身體穩定性的影響的研究;第四類對武術運動所涉及的生理學、運動學、動力學及專項特點等進行綜合考慮的有用解剖學、生理學運動學、動力學等學科知識對武術專項特點進行解釋分析，缺乏武術運動中人體器官的生物力學研究。

這些都是通過運動生物力學對武術動作技術的分析，用以提高運動表現或是研究武術鍛煉對普通人群的潛在益處，所研究的動作集中于競賽套路的B、C級難度動作以及散打鞭腿、踹腿等腿部進攻動作。在國外的武術運動生物力學研究中，馬斯塔法·G認為研究趨勢是傾向于關注進攻動作，應加強對武術防御技術的生物力學研究[2]。查農·A發現在過去的幾十年里，對包括武術在內的格斗類運動生物力學研究關注的是提高表現和對武術運動傷害風險的認識，研究成果主要分為2個主題，第一是包括踢、打、摔倒技術的動力學、運動學和肌電圖的文章;第二是對運動行為和感知能力（如運動的重復性和反映時間）某些方面的研究，這是武術和格斗類的體育運動中良好表現的基礎[3]。國內外研究的相同之處在于對競技武術得分技術的研究，不同的是武術套路雖在國外發展態勢良好，但科學研究尚沒有深入，研究集中于散打、散手，并常與跆拳道、綜合格斗等類似格斗項目進行對比研究，國內的研究雖也集中于散打、套路這類競技武術，但常是對某一個具體動作的反復測試，缺乏武術與其他類似項目間的同異比較（如運動員、動作技術等）。此外，武術損傷應引起關注，據統計，武術專業學生及專業運動員損傷發生率為90.6%[4]，因此研究武術運動傷害機制以預估潛在風險也至關重要。

1.2 研究方法

運動生物力學主要用于確定各專項體育運動的技術原理，作為運動員的技術診斷和改進訓練方法的理論依據。從運動生物力學的研究形式上，可分為理論研究法和實驗研究法。33篇論文中有28篇使用實驗研究法，即借助計算機設備建立運動生物力學理論與武術經驗的聯系，應用型的實驗研究需求增多是武術科學研究為其運動實踐服務的突出表現，依靠科學的測量設備追蹤進行武術運動時的人體特點，總結運動規律，為研究、教學、訓練等提供客觀依據。使用率最高的測量方法是三維錄像解析法、測力臺測試法以及肌電分析法。某些研究還使用本體感覺測試儀、心率遙測儀器、肌肉形態測量儀、抗體（磚）等設備。上海體育學院朱東在《武術套路跳躍中旋風腳及連接難度動作分析》一文中首次使用由攝像機和測力臺組成的VICON運動學分析系統。

目前對運動技術和力學的評估通常僅限于視覺、高速視頻等間接技術的組合，或可能包括在實驗室環境中直接測量接觸壓力或壓力[5]。2016年，帕克提出一種通過鞋墊傳達的地面反作用力進行評估的系統，經過跑步和跳躍測試發現這種系統有助于實時測量各種人體運動的地面反作用力[6]，雖無法保證系統的容量和持久，但相比于測力臺來說更具有靈活性，能對運動員在運動中的狀況進行實時監測。

1.3 研究局限性

對33篇文章分析發現，應用型的實驗研究所存在的共性問題是較小的樣本量導致某些差異的不顯著性。受試者是否具有代表性及性別或年齡差異也都可能對實驗帶來影響，還發現有存在肌電測試部位因脂肪較多而出現數據異常的問題。研究者應對前人研究中出現的問題有所重視，使實驗方法更加科學和完善，以具有更強的說服力。

2? 討論

運動生物力學理論體系的逐漸完善和武術發展的高要求使得武術研究不再局限于單科視角，武術與運動生物力學的交叉研究在近10年來才開始引起學者們的關注和重視，總體來說起步較晚。相比于綜合大學的體育專業來說，專業體育院校運動生物力學學科的發展是科研成果產生重要原因，對研究生培養規模的擴大和培養質量的提高也促進了武術運動研究人才的產生。總體來說，促進健康和預防損傷的研究不多，也缺乏對比性研究和開發型研究，相比于國外的研究來說實驗設備還存在一定局限性。武術運動生物力學研究是促進武術科學化發展的重要力量，研究者要積極了解相關領域的研究進展，因此提出以下建議。

（1）研究要具有前瞻性、時代性和創造性，注意研究的系統化、深入化和全面化，從不同角度出發，可以多做對比性研究，從其他方面吸取經驗。

（2）擴大對武術運動損傷與康復的研究，運動生物力學研究在運動員選材、技術動作創新、器械和器材研制方面更是不容小覷，加強開發型研究，增強創新創造意識。

（3）科研單位應注重開發或引進先進的測量儀器，研究者要積極關注該領域的研究動態，主動尋找途徑學習先進研究方法，如中國體育科學學會運動生物力學分會的官方主頁上就曾有舉辦運動生物力學研究方法研修班的通知。

（4）武術運動生物力學的研究同時從力學、生理學等方面進行研究，將宏觀力學原理和微觀組織結構與武術這一具體運動聯系起來，因而要求研究者具有多學科的知識儲備與研究能力。

參考文獻

[1] （美） 理查德·C·尼爾森，著.美國運動生物力學的研究現狀[M].李世明，林大榮，等，譯.山東體育科技，1995（4）：55-56.

[2] Mustapha G， Mahmud J， Zakaria M， et al. Biomechanics research on martial arts – The importance of defensive study[J].Archives of Budo，2015，5（11）：187-195.

[3] Channon A， Jennings G.Exploring embodiment through martial arts and combat sports： a review of empirical research[J].Sport in Society，2014，17（6）：773-789.

[4] 孫維國.騎馬蹲襠式與髕骨勞損的預防[J].天津體育學院學報，2002（2）：69.

[5] Young C， Fleming P R， Dixon S， et al. Shoe signature monitoring for advanced running technique[A]. Estivalet M， Brisson P. ENGINEERING OF SPORT 7， VOL 2[C]. Biarritz， FRANCE，2008.

[6] Park Junghoon，Na Youngjin，Gu Gwangmin，et al. Flexible Insole Ground Reaction Force Measurement Shoes for Jumping and Running[A].IEEE.Proceedings of the IEEE RAS-EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics[C].SINGAPORE，2016.