科學技術對競技體育的影響

劉澤鑫

(北京體育大學 北京 100084)

伴隨著整個體育產業的不斷發展，競技體育各個領域的成績不斷被刷新，世界頂級運動員仍在為突破人類極限，創造新的世界紀錄而不斷努力。除了教練員的關鍵指導與運動員的不懈努力之外，科學技術逐漸在競技體育乃至整個體育運動中扮演了越來越重要的角色。科學技術的發展，給體育帶來了數不勝數的積極作用，例如足球場的VAR 技術，幫助裁判修正一些錯判與漏判；網球中的鷹眼技術，幫助裁判員更精確地在毫厘之間做出判罰；運動中的可穿戴GPS設備，幫助教練員更準確地掌握運動員身體狀況與運動表現，可以更合理地設計訓練。在足球世界杯、各大聯賽、籃球NBA 等賽事的發展中，一系列數不勝數的優點讓現代科技扮演著重要角色，拉近了體育與大眾的距離［1］。而現代科技成為體育發展的強大推動力的同時，也帶來了一系列的負面影響，阻礙了體育的發展，興奮劑事件的屢次出現就是例子。

1 科學技術是現代體育的巨大推動力

1.1 科學技術推動現代體育發展

隨著現代體育的不斷發展，運動員的競技水平幾乎達到人類極限，運動員自身的運動水平、運動技術的運用、精神意志力的保持、訓練手段的科學運用等方面都已經達到了難以突破的水平，運動成績也逐漸達到難以突破的天花板，在這種基礎上，通過常規訓練方法提升運動成績變得越來越困難。而與此同時，運動員和教練員將目光投向了一些可以輔助訓練，從而提高運動成績的高科技產物［2］。

1.1.1 科學技術保障體育訓練科學化

科學技術在運動訓練中的應用變得越來越廣泛、深入。人們運用現代科學技術對比賽中表現出來的可以直接或間接影響運動成績的關鍵數據進行分析，再通過針對性的訓練，對運動員所表現出來的問題進行解決，從而實現不同程度的突破［3］。例如，高速攝像機、GPS 監控設備、心率帶等科技產品，結合運動生物力學和計算機技術等相關學科的使用，通過分析運動員在比賽訓練中所處不同狀態下的各項關鍵數據，根據運動員身體參數，建立理想化的數字模型，以此作為參照，用于指導選材、制訂訓練方案等工作，使其更加有據可依。再如，在足球比賽中，可穿戴運動設備的使用，通過記錄足球運動員在訓練和比賽中的關鍵數據，如全場跑動總距離、沖刺跑次數及距離、高強度跑距離、最高速度、心率負荷指標、最大心率和身體負荷指標等數據指標，可以更直觀地反映出隊員和球隊表現出的狀態好壞與優缺點，便于教練員和運動員在中場時作出及時調整，日后的訓練也更加具有針對性與科學性，還可以結合優秀運動員在頂級比賽中表現出來的數據進行比對，分析差距或對手技戰術特點，從而制訂出最合適當前狀態的訓練方案和訓練計劃。

1.1.2 科學技術促進運動設施不斷完善、升級

隨著科學技術的不斷進步與發展，各種高科技智能體育訓練場館也如雨后春筍般被設計和建造出來。可以給草皮升溫保暖的足球場、可關閉頂棚的大型體育場、無人值守的檢票閘機、人臉識別系統、5G時代的現代化多角度直播系統以及配備先進技術的運動服裝等運動裝備，在多方面推動著運動員取得更好的競技成績。

最有代表性的就是冬季項目。由于冬季運動項目自身的特殊性，對于服裝、場地、器材等都有更特殊的要求，普通的運動服裝和裝備并不適用于冬季項目。例如，冬季項目的運動員的服裝采用了風阻性極低的面料，制成緊身服裝，能夠大大減小風阻，提升運動成績，同時為運動員提供了更好的保護與保暖作用。其次是在一些冬季運動項目中，普遍使用冰鞋和刀片作為運動裝備，而冰鞋的材質已經從骨頭進化到碳鋼，有效減輕了冰鞋的重量。最主要的是在過去，冬季運動項目受氣候和地理的限制，只能在特殊的空間內進行，但隨著科學技術的發展進步，一些人工室內冷凍溜冰場、室內滑雪場都很受歡迎［4］。

1.2 科學技術確保運動競賽的公平性

VAR 技術、鷹眼技術、高速攝像機、紅外終點線裝置等等一系列數不勝數的科技裝備正在幫助裁判團隊逐漸完善他們所做出的判罰，提供了更可靠的客觀事實依據，確保了比賽的公平性。其中，在2018年俄羅斯世界杯首次使用的VAR技術，逐漸成為近年來人們關注的焦點技術。VAR 是“視頻助理裁判”（Video As‐sistant Referees）的縮寫，它同時包含了鷹眼技術和門線技術，與場地上其他4 名裁判一樣，都屬于比賽官員，并配有單獨的VAR 視頻助理裁判室。2018 年俄羅斯世界杯VAR 系統在每個賽場總共設有33 個攝像機位和4 名視頻主力裁判員［5］。一旦場上發生需要視頻助理裁判介入的判罰，便可以通過無線對講系統向當值主裁判傳遞更準確的判罰信息。國際足聯發布的數據也證明了VAR 的作用，裁判判罰的正確率由之前的95%，提高到99.3%。此外，早在2014 年的巴西世界杯上，門線技術就已經啟用，為輔助裁判員對爭議進球作出更準確的判罰。

1.3 科學技術推動體育項目的傳播

毋庸置疑，隨著網絡通信技術的高速發展，與有線、無線、網絡電視技術的結合，使得各種各樣的體育項目進入千家萬戶有了載體，世界各地坐在家中的觀眾可以在第一時間，通過多種通信設備實時獲得穩定高清的直播畫面，一是確保人們能夠第一時間獲得比賽動態，二是科學技術的進步，帶給人們的觀賽體驗變得越來越豐富，滿足了不同類型人群的個性化需求，確保了觀賽的舒適性與流暢性，使人們從關注體育賽事逐漸轉變成享受體育賽事，為群眾參與體育相關項目打下了堅固基礎。

此外，隨著我國體育強國目標的確立，人們對體育的關注逐漸從觀看賽事轉換到參與項目，越來越多的人明白了體育在生活中的重要性，其不僅可以休閑娛樂，還能對健康起到促進作用。與此同時，一系列專業的運動類APP 進入了人們的視野，為大眾參與體育拓寬了渠道，運動類APP通過收集用戶信息與目標，再根據其健康信息以及所處運動水平，制訂出適合用戶的個性化方案，再通過圖文講解，配以視頻動作分解教學的方法，使得沒有過運動經歷的人群也能很快入門，從而使得更多的人足不出戶也可以得到專業的指導，入門門檻降低，參與的人群就變得多了起來。這些都對體育項目的傳播起到了至關重要的推動作用［6］。

1.4 科學技術保證運動員身心健康

隨著現代科技在各領域的不斷發展，越來越多的先進技術被應用于競技體育賽事當中，全力保證參賽運動員的安全健康問題。2008 年北京奧運會期間，共設有四道檢測關卡，分別是色譜儀器室、光譜儀器室、有機前處理室和無機處理室，用于檢測食品中農藥、獸藥、重金屬殘留物、防腐劑、添加劑等物質，確保運動員的食品安全［6］。更加直觀的例子體現在現代醫學技術為運動員提供的保障中，越來越多的訓練手段以及康復方法利用高科技醫學設備對運動員進行監控，從運動生理學、生物化學等角度出發，制訂更加科學的訓練方案和恢復計劃，加快恢復過程，有效預防運動性傷病與運動意外傷害，如高壓氧療法就是利用高氣壓的物理壓力因素和氧壓的化學因素來治療多種疾病，已經成為臨床治療學的一個重要組成部分，并且其被發現可以應用于競技體育領域，高壓氧療法可以作為提高機體耐力的新手段，能促進運動損傷的快速恢復，還能夠作為比賽與訓練后的恢復手段，減輕疲勞程度，加快機體恢復［7］。

2 科學技術對體育的負面影響

科學技術的發展對社會的影響一直被認為是一把雙刃劍，對體育來講，也不例外?？茖W技術的發展也確實存在兩面性，在高速推動體育發展的同時，也給體育帶來了一些負面影響［8］。

2.1 錯誤使用科學技術影響體育競技的公平性

競技體育通過不斷的發展，得到的關注度越來越高，賽場上的角逐也變得越來越激烈，高水平競賽中的一枚金牌的含金量也變得越來越高，同樣在取得成功后帶來的名和利也變得越來越誘人。這就滋生了一些想通過走捷徑獲得更高成績的人的錯誤思想，他們把注意力轉移到了科技上。人類對世界的探索是全面性的，科學技術的發展也是多樣化的，不僅體現在賽場各種高科技輔助判罰設備與高科技場館的應用上，還體現在現代醫學的發展上，越來越多本應用于治療疾病的藥物，因為其特殊的功效被一些運動員和教練團隊帶到了競技體育的舞臺上，甚至有些團隊為了提高運動員運動表現，專門去研制一些違規藥物來使用。各類“興奮劑”的產生就是一種體現。例如，在田徑賽場上，含有刺激劑的興奮劑最早被使用，其也是最早被禁用的一批興奮劑。這類藥物可以通過對人的神經系統產生刺激作用，達到增強人的精神與體力的效果，被認為是最原始意義上的興奮劑。常見的刺激劑有士的寧（雜類中樞神經刺激物質）、苯丙胺（精神刺激藥物）、麻黃素（擬交感神經胺類藥物）等［9］。這類刺激劑會導致機體因過量消耗，造成全身各器官損傷，出現呼吸困難、失眠、脫水等癥狀。曾經一名意大利馬拉松運動員因服用過量的刺激劑士的寧，跑到終點后昏迷［10］。

再比如，在健美賽場上使用的合成類固醇，合成類固醇是一種化學合成物質，擁有和生物活性方面與雄性內源性激素睪酮相似的結構，使用后給機體帶來的最直觀變化就是使肌肉增大和力量增強［11］。最常用的有大力補、康力龍、苯丙酸諾龍等。這些興奮劑是使用頻率相對較高的一類，也是藥檢會重點排查的對象。合成類固醇帶來的危害也是顯而易見的，長期大量使用此類藥物對身體和精神都會造成損害。例如，長期使用合成雄性激素類固醇會引起嚴重的肝腎損害；增加運動員患心血管疾病的發病率；可致使男性睪丸萎縮、精子質量下降，體內促性腺激素減少、前列腺功能紊亂。對女性的副作用也同樣很嚴重，主要表現為男性化特征增強、體毛增多、月經紊亂等［12］。此外還有麻醉止痛劑、利尿劑、內源性肽類激素類藥物、血液興奮劑等一系列藥物，這些藥物給運動員機體和精神上帶來的傷害，往往不是在第一時間就體現出來的，大部分興奮劑藥物的副作用都是在多年后，甚至退役后才顯現出來的。時至今日，仍有些機構團隊踩著紅線不斷開發尚未被確定為興奮劑的藥物。

2.2 新型材料的使用對體育公平精神的違背

越來越多的研發團隊將目光轉向了對競技體育中所使用的裝備、器材等的研發當中，這些能直接被運動員在比賽中使用的裝備，可以給運動成績的提升帶來更直觀的影響。例如，高科技泳衣的誕生。2009 年羅馬游泳世錦賽成為迄今為止破世界紀錄最多的一次游泳世界性大賽，整個比賽為期八天。而就在這短短八天的時間內，有31項世界紀錄被刷新。而超過80%的破紀錄運動員都選擇穿著了高科技泳衣［13］。德國運動員比德爾曼在賽后也表示，是這種新型的高科技泳衣讓自己的成績提高了2s，而如果想通過訓練將成績提高2s，至少需要5 年的時間［14］。高科技泳衣自誕生以來，就伴隨著巨大爭議。這種高科技泳衣就是泳衣中使用纖維來模仿鯊魚的皮膚結構，達到減少水流阻力作用。而后國際泳聯《國際泳聯游泳規則》第10.7條關于“任何游泳選手在比賽中不得使用或穿著任何旨在提高速度、增強浮力、增強耐力的裝備（如帶蹼的手套、橡皮腳蹼和鰭板等等）”的規定［15］也終于禁用了這一泳衣在比賽中的使用。類似的案例還有很多，像高科技馬拉松跑鞋等。從另一角度來看，發達國家運動員可以在第一時間接觸并使用這些先進的裝備來提高運動水平，而相對落后的國家幾乎不具備這種可能性，這使得競技體育逐漸變成了各國科研實力的競爭，競賽從賽場轉移到了科研場所中。

3 結語

任何事物的發展都存在兩面性，科技的發展也不例外，科學技術就像一把雙刃劍影響著人們，同時也影響著體育的發展。一方面，伴隨著科學技術的不斷發展，越來越多先進的技術可以被用于提高運動員的運動表現和運動成績、促進競賽公平、擴大體育的影響力，從多方面、多角度促進了體育在全社會的發展。另一方面，在金牌名利等誘惑下，對科學技術的使用稍不得當，就會產生許多負面影響，背離了體育的初衷，一定程度上也制約了體育的發展。如何正確運用、監管科學技術的使用，值得人們更加重視、思考，應盡可能地發揮科學技術的優勢，正確處理科技帶來的問題，利用科學技術造就更快、更高、更強的運動員，而不是利用科學技術包裝出新紀錄的創造者。