運動員選材與項目選材指標池創新發展

沈勛章

(上海市體育科學學會,上海 200030)

1 運動員選材的歷史淵源

蘇聯和東歐國家最早開展運動員選材,民主德國的兒童青少年運動員選材更是前所未有地制度化、體系化,拓展了競技體育的發展路徑,篩選、培養和造就了一批體育人才。由于構建了全國范圍的兒童青少年運動員選拔體制和行之有效的組織系統,總人口僅1 700萬的民主德國在1976年蒙特利爾奧運會上一舉跨入世界體育強國行列。

有了高水平的系統訓練為何還要大力開展運動員選材呢？科學選材、科學訓練和科學管理是培養優秀運動員的三大環節[1]。體育實踐證明,只有選好材才能育好才。蘇聯體操功勛教練員拉爾賓說:“不經常注意選材問題,訓練工作將是徒勞無益的。”國家體育總局原局長袁偉民說:“搞好選材工作是成功一半。”運動員選材就是“把先天條件優越、適合從事某項運動的人才從小選拔出來,進行系統、有目的的培養,以便取得優異的運動成績”。選拔具有競技潛力和培養前景的兒童少年,并對他們進行系統、科學的多年訓練,是造就高水平競技選手的必由之路。科學選材是根據不同運動項目的特點和要求,用現代科學手段和方法把先天條件優越、適合從事某項運動的人才從小選拔出來進行系統培養,并不斷監測其發展趨勢的一個過程。運動員選材是運動訓練制度創新的產物。

2 運動員選材研究進展

現有的運動員選材包含7個方面內容,構成選材七大環節,學術上稱作選材鏈。選材鏈主要通過發掘一系列必要、可測量和評估人體運動能力的指標來分析青少年運動員現在及未來的運動能力和水平[1]。一條完整的選材鏈包含生長發育、身體形態、生理機能、運動素質、心理心智、專項能力及教練員評定7個環節。每一鏈都由眾多指標和一系列派生指數構成,環環相扣,缺一不可。事實上,隨著體育科研的發展,運動員選材指標體系和評價標準越來越項目化、功能化。

2.1 評價指標

選材指標主要分為核心指標、參考指標和一般指標。由于人體運動指標眾多,依據項目特征和反映育才訓練需要,將運動員選材鏈的指標體系和評價標準分成核心指標和參考指標兩大評價要素。核心指標主要構成項目選材指標與評價的“精”和“準”,表現為指標少但要求高[2]。最早的選材指標不區分年齡、性別、訓練階段、運動級別,比較粗糙且雷同,項目功能不突出。譬如,乒乓球項目選材放入身高、體重等基礎身體形態指標的等級評價,使得評價權重被大大稀釋。現在的乒乓球運動員選材指標更突出運動素質、心理心智及專項技戰術等核心指標,身體形態指標僅作為參考指標或一般了解性指標,可以與其他指標構成非重要的派生指數。參考指標是那些尚未研究成熟,重要性和應用程度尚待確定,一致性共識較弱,但可能影響未來訓練的核心指標。一般指標是兒童青少年生長發育和健康體質的共性指標。

2.2 評定權重

兒童青少年選材分為初選、復選、再選和精選幾個階段,貫穿整個青少年系統訓練過程。因此,選材測試、分析與評價并非一蹴而就,需經過反復多次測試和評估,篩選擇優。在初級、中級和高級訓練階段,選材評價是否準確,指標權重非常重要。每項選材指標的側重點不同,指標的權重也有升降,存在一定的階段性差異。初級選材育才階段,鑒于兒童青少年處在生長發育可塑期,選材研究多考慮身體形態特別是遺傳度較大的長度形態指標與權重系數。中級選材育才階段,鑒于青少年運動員通過一段時間的啟蒙訓練和專門技術學習,多考慮一些生理機能和專項能力指標與權重系數。譬如,射擊項目中后期訓練階段,心理心智指標的權重可達67.6%[3]。所以,不同選材育才階段的評價指標與權重系數不一,不同項目運動員選材評價指標體系與權重系數存在迥異。

3 運動員選材內容

3.1 選材學指標

3.1.1 生長發育類指標

代表性指標有手腕部骨齡、第二性征推導、乳牙恒牙的齒齡、超聲骨齡、身高等形態指標估算值及發育分型鑒定等。

3.1.2 身體形態類指標

代表性指標有身高和預測身高、坐高、肩寬、胸圍、臂展、比指距、優勢手上肢長、下肢長、小腿長、跟腱長、踝圍、軀干長、髂寬、髖寬、小骨盆、手足面積、軀干和肢體圍度、身體成分及其所構成的派生指數。

3.1.3 生理機能類指標

肺活量、肺通氣量、有氧功率、無氧功率、血清睪酮、血色素、血乳酸、ABO血型、腦電、臉型、皮紋等。

3.1.4 運動素質類指標

原地縱跳、立定跳遠、跳深、助跑摸高、各式跳繩、俯臥撐、仰臥起坐、引體向上、30次/30 s起蹲、坐位/站位體前屈、握力、實心球前后拋等。

3.1.5 心理心智類指標

808神經類型、16 PF人格因素、CRT智商、各類反應時、注意力集中與分配、特質焦慮和狀態焦慮、羞恥感、意志品質等。

3.1.6 專項技術類指標

詳見各類運動項目教學訓練大綱。

3.1.7 教練員評定指標

詳見項目選材指標體系中教練員評定。

3.2 遺傳學指標

研究發現,有200多個與人類運動能力相關的基因,體育科研和選材研究也已在早期預測和功能發現方面找到了技術和方法,通過基因測序、基因掃描、候選基因、基因芯片等技術發現有天賦的個體進行培養。譬如,ACTN3基因的RR型比較適合從事與爆發力素質相關的運動項目,ACE基因的Ⅱ型比較適合從事耐力性運動項目。另外,與遺傳學相關的研究在運動員選材領域還開展了孿生子研究、DNA檢測、先天遺傳性疾病篩查、人臉皮紋檢測等工作。

4 運動員選材池的構成

4.1 指標池(index pool)

“池”的百科全書釋義是“指經挑選后,多種多項物體被放進同一個被挖掘出來的、旁邊高而中間低的湯池,進行集中處理物件的地方”。我們將構成選材鏈各環節下屬的一系列指標及其派生指數集合在一起得到的各環節指標集合稱為指標池。對兒童青少年開展選材育才時,取出一部分指標組成測試與評價標準。將運動員選材指標分為大池和小池2種基本類型;大池是指各運動項目可以通用的指標和派生指數集結,帶有眾多運動項目的共性特征和要求;小池中的指標和派生指數更突出專項特征,是反映運動項目特征的經典的核心指標集結,是優秀運動員成才的關鍵,亦即突出核心評價指標。初級選材階段進行大池選材,中級選材階段強調小池選材或專項池選材。在兒童青少年運動員初級訓練階段,大池指標是評估其運動能力與水平的主要指標,篩選擇優,追蹤觀察;進入專項化訓練后,小池指標就成為評估其運動能力與水平的主要指標,因材施教,專項培養。簡言之,大池粗篩主要解決初選苗子“好不好”,小池精選主要解決苗子“優不優”。

青少年游泳項目選材大池如圖1所示,這里主要反映游泳項目選材的所有類指標及其派生指標。

圖1 游泳項目選材指標大池(初級選材指標)

4.2 專業化

專業化是指在學科領域中依據學界層面的不同過程而分成的各業務部分,其過程稱之為專業化。兒童青少年經過2～5年訓練進入半專業階段或專業訓練階段,同樣經過初選、復選和再選,選材有了小池專項指標的精準要求[3],更加專業化。這就是所謂的專業池。專業池的指標偏少且精準,與訓練關聯度高,個體化特征越發突出。教練員可以根據每年不同指標的測試結果對照教學訓練有針對性地開展補短練習,不斷提高教學訓練效果和運動員比賽成績。不同運動項目制訂了不同的選材內容和指標要求,尤其突出運動項目的評價等級。譬如:籃球項目與排球項目同屬“三大球”項目,對靶身高要求基本接近,但小池指標體系和評價指標明顯存在項目差異;足球項目鋒線運動員和后衛運動員及守門員在小池形態指標體系和評價方面的側重點也存在專業差異,盡管其初選指標和要求相差不大,但隨著訓練專業化,鋒線運動員小池身體形態指標側重于身材、體格和圍度等派生指數,后衛運動員對身材、體格和圍度等形態派生指數的側重度略低,而守門員運動員更偏重于反應能力、心理素質、身材和手足面積等形態派生指數。

兒童游泳運動員的初期選材年齡小,尚處在生長發育過程,特別是眾多選材育才指標還處在敏感窗口期,在相當一段時間內受發育的影響較大,訓練的可塑性亦較大,這就需要年度性追蹤觀察。項目指標池主要是身體形態、運動素質、個性心理和教練員評定等指標,逐漸構成運動員的特性和培養需求,各種指標需通過反復選材育才實踐,好中選優。游泳運動員選材中后期,教學訓練效果逐漸顯現,加之逐漸定項,身體形態指標與派生指數發育逐漸成熟且趨向定型,生理機能、專項技術及運動水平日益提高,專業池中出現了更多的心肺功能、運動代謝能力、技戰術水平等指標(圖2)。總之,專業池指標少而精,突出項目的成才需求,達到選材與育才有機結合的重疊效果。

圖2 游泳項目選材指標小池(精選指標)

5 運動員選材指標池創新發展

我國運動員選材事業走過了多年,在青少年選材育才領域成績斐然。新時期,運動員選材唯有通過科學創新,才能走得更遠。未來的運動員選材科研創新尤其是選材指標創新主要體現在思想觀念創新驅動、技術方法創新融合、池鏈指標創新發展、選育實踐創新應用等幾個方面。

5.1 思想觀念創新

新時代把我國建設成為體育強國,青少年是主體,而教練員主導青少年的訓練。所以,首先要解決教練員的思想觀念創新問題。新型教學訓練工作要求廣大基層教練員轉變思想觀念,創新工作內容,有效地開展選材育才工作,更好地培養與造就優秀體育后備人才。可以從3個方面入手:第一,教練員思想上重視。眾所周知,教練員在選拔、培養青少年運動員過程中起主導作用,教練員評定是項目選材池的重要內容,權重系數頗大。基層教練員不僅帶訓育人,還要以選出優秀苗子為己任,選材工作是其分內責任。廣大基層教練員要轉變思想,強化只有選好材才能育好才的思想觀念。第二,教學訓練中提倡選育并重。每年國家高水平體育后備人才基地都會舉行在編在冊體育苗子選材測試,選材測試、分析和評定十分關鍵,而有些教練員不太重視,工作參與度較低,測訓不相干,選育相分離,因此,需引導和強化教練員對選材知識和測評數據的分析和應用。事實上,國家體育總局新版《青少年運動項目教學訓練大綱》已編入一些青少年選材的內容和要求,選材育才融合勢在必行。因此,加大對教練員科學選材知識的培訓,定期開展業務研修,促進教練員對選材工作的認知,規定教練員的崗位培訓、職稱晉升都有運動員選材的內容和要求,介紹運動員選材研究最新成果,凸顯選材的重要性。第三,不斷增強教練員選材育才的意識。未來的運動員選材指標池中核心指標和教練員評定將給予更多科學賦能和權重系數,以利于選育結合、精準選材,改變運動員選材把握度小、成才率低的現狀。優秀教練員有豐富的選材育才經驗和實踐體會,相關研究完全可以將其科學歸納,定性量化,逐漸把選材育才派生指標擴充到項目選材育才指標體系中,由此增強教練員對選材科研工作的關注和創新意識。

5.2 技術方法融合

現有的運動員選材方法主要體現在年度選材測試和項目指標綜合評價方面。研究認為:在相當長一段時間內,我們只強調單純的運動員選材測試和評價方法,忽視了對選材育才內在關聯性技術方法的研究;強調選材測量技術和基本方法,忽視了現代生物技術監測、分子生物學檢測、醫學科學非接觸測量、Abcam表觀遺傳、全基因組測序、掃描關聯性研究,以及大數據云計算等邊緣學科技術對體育科學的貢獻與發展。2017年沈勛章研究團隊參與了復旦大學主導的上海市科委基礎研究重點項目《人類表型跨尺度關聯及其遺傳機制研究》,對217名游泳健將和832名青少年游泳運動員縱橫向采樣,建立了1 253項人體表型、66萬基因位點、489項運動技術專項特征數據庫,探索構建游泳運動員選材表型模型結構和基因型預測模型,預判效果良好[4]。基因與環境相互作用決定人體特征。國內外文獻證實,先天的運動能力與后天的系統訓練存在緊密的關聯性。人類表型組學、運動能力遺傳度和分子生物學新進研究[5]表明先天遺傳與后天環境對人體的影響。在一般運動能力相關基因研究中,利用候選基因技術的研究策略較多,全基因組關聯性單核苷酸多態性(SNPs)技術可篩選出與人體表型性狀相關聯的SNPs,譬如,與肌肉爆發力相關的ACTN3基因,與耐久力素質相關的ACE基因,與肌酸激酶代謝相關的AK4基因等。因此,將遺傳學研究技術和方法運用到運動員選材領域,將遺傳度、基因芯片與體育科學關聯起來開展研究,能有效融合運動員選材和訓練,大幅度提高優秀體育苗子的成才率,真正實現運動員科學選材的精準預測[6]。

5.3 池鏈指標精準

現有的運動員選材鏈和選材指標池共同構建了項目選材指標體系和評價標準。從科學測評和追蹤成才的視角仍存在著某些關聯性缺陷,可以歸納為2點:一是選材育才結合相對不足;二是遺傳與訓練探索相對滯后。應依靠科學技術的進步,開展精準選材研究,其要點是準確認識與應用原有運動員選材指標池,努力研發遺傳學指標池,并使之成為選材鏈中的一環、選材池中一個要素。兒童青少年正處于青春發育敏感期,基因遺傳對人體表型和運動能力的影響逐漸表現出來并造成個體間的差異,給運動員科學選材與育才帶來機會。表型、基因型和運動能力作為“三元特征”共同構成運動員選材鏈與評價指標體系。如圖3所示:1表示選材指標初選大池,集合了人體眾多相關和不相關的普選指標與派生指數,供廣大教練員、科研人員選用,通過“大浪淘沙”,百里挑一,發現有潛力的體育苗子;2表示選材指標小池,集合了相對應的項目再選指標與派生指數,啟蒙訓練后教練員需對運動員進一步鑒定觀察,確定優秀的體育苗子;3表示選材指標專項精選,集合了運動員選材的普選、初選、再選、精選要求,池鏈更緊密,指標更精準,通過多年選材與育才追蹤數據和測評結果,對所確認的優秀體育后備人才開展系統培養。

運動員選材指標池由一系列初選指標和啟蒙訓練指標組成,青少年教學訓練有一整套相對應的選材育才指標和考核辦法,指標之間有效銜接,相得益彰。選材測試要體現遺傳度高的指標,親代遺傳給子代的后天訓練提升幅度較小的先天性指標;育才訓練要狠抓遺傳度較低的指標。因此,運動員科學選材評定應該推薦選材鏈“7+1模式”,即在原有選材鏈(生長發育、身體形態、生理機能、運動素質、心理心智、專項技術指標和教練員評定)的基礎上,增加運動遺傳學(相關運動基因測序),有效開展精準選材,提升青少年選材的成功率。在長達10余年的優秀體育后備人才監測過程中,上海體育科學研究所選材研究中心積累了大量的青少年運動員年度追蹤數據,構建了比較系統的優秀體育苗子數據庫,對于掌握兒童青少年運動員生長發育規律,把握其身體素質和運動能力發展敏感窗口期,構建運動員選材指標體系與評價標準起到示范引領作用。當然,與大數據相比,這僅僅是數據小池。體育科研須采用云技術利用千百萬兒童青少年體質與健康監測的大數據與指標池交互平臺,實現運動員精準選材。

圖3 運動能力-表型-基因型“三元”特征模塊

6 展 望

各屆奧運會主辦國都會有計劃、有步驟地推出運動員“精英計劃”,彰顯優秀運動員選拔和培養的力量,展現體育強國形象。悉尼或倫敦奧運會的“精英計劃”佐證了優秀體育苗子層層選拔和科學化訓練的重要性,充實了包含基因科學在內的多元科學化、項目化選材育才技術要素。新形勢下,我國運動員科學選材須因勢利導,迎難而上,突破制約瓶頸,更上一層樓。運動實踐證明,廣大基層教練員是開展青少年訓練的主導者,也是開展青少年選材的主導者,轉變其思想觀念,可以有效拓展運動員選材育才工作局面。人類表型組學、運動基因檢測及教學訓練大綱極大地促進了運動員選材技術方法的創新融合,給優秀青少年運動員篩選和模型預測注入了跨尺度的關聯性研究內容。運動員選材指標池鏈研究作為運動員選材的重要內容,選中有育,育中精選,使項目選育更加精準,可復制推廣。我們堅信,大力深化運動員選材育才工作,對提高訓練效果、節約培養成本、提升選材成才率具有突破性意義。