體醫(yī)工融合：交叉學科背景下體育高精尖學科發(fā)展探索

王子樸，秦 丹，劉海元，陳作松，何 明

在2018年，習近平總書記到北京大學考察時提出：“要下大氣力組建交叉學科群”［1］。在2020年10月，黨的十九屆五中全會審議通過的《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標綱要》中提出，“增強高校學科設置針對性，推進基礎學科高層次人才培養(yǎng)模式改革，加快培養(yǎng)理工農醫(yī)類專業(yè)緊缺人才”［2］。2021年1月公布的相關文件顯示，國務院學位委員會決定設置“交叉學科門類”［3］。由此，交叉學科正式具有了一定的“合法地位”，改變了傳統(tǒng)單一學科的知識體系設置規(guī)則，面向解決重大問題的社會需求［4］，實現了學科的創(chuàng)新發(fā)展。

體育學是典型的交叉學科［5］，同時又是理論建設空間最大、發(fā)展速度最快的學科。當前，體育學科順應交叉學科的發(fā)展趨勢，在體醫(yī)融合、醫(yī)工融合、體工融合等現有交叉學科基礎上進一步融合產生了新的體育交叉學科群。特別是在體醫(yī)融合學科、醫(yī)工融合學科、新工科等交叉學科基礎上，以體育學為主、醫(yī)學為基礎、工學為手段的更符合交叉學科特點的體醫(yī)工融合學科亟待出現。正是基于此，以體醫(yī)工融合為特征的高精尖學科對推動體育學領域的自然科學、社會科學的不同研究方向的大跨度交叉與融合，以及促進優(yōu)勢學科的發(fā)展有著重要理論意義與實踐價值。

1 從學科交叉到交叉學科：體育交叉學科向高精尖學科發(fā)展的必然趨勢

高精尖學科建設作為建設“雙一流”大學的重要任務，旨在提升北京高校的學科發(fā)展水平、推動北京高校的“雙一流”學科建設、提高學科服務國家和社會的能力、推動交叉學科進一步融合發(fā)展?？v覽學科發(fā)展史，一個學科的每一次分化都伴隨著學科交叉分工和社會大分工。從古希臘亞里士多德對哲學進行的學科分類，到1670年萊莫瑞提出“植物化學”的概念［6］，再到18世紀羅蒙諾索夫提出“物理化學”的概念，直到今天蔚為大觀的交叉學科發(fā)展都莫過如此。體育交叉學科的形成也是從學科交叉演化到具有交叉學科屬性乃至到如今發(fā)展出體育高精尖學科的一個過程。

1.1 誕生于與醫(yī)學、教育學交叉的近現代體育學科

據相關文獻記載，俄羅斯圣彼得堡體育運動與健康大學是世界上歷史最悠久的綜合性體育大學，創(chuàng)立于1896年。創(chuàng)始人是19世紀俄羅斯杰出的科學家和教育家彼得·萊斯加夫特。早在1872年，他在時任沙俄圣彼得堡市長格列斯謝爾的非正式同意下，自行開設解剖學相關課程，并直到1897年圣彼得堡體育運動與健康學院成立。其間，他還在圣彼得堡第二軍事體育館、圣彼得堡大學及外科醫(yī)學院開設了“解剖、生理、化學、衛(wèi)生、身體運動理論、體操、擊劍、游泳”等方面的課程［7］。這些都可視為今天“萊斯加夫特圣彼得堡國立體育運動與健康大學”的前身。可見，國外最早的體育大學——俄羅斯圣彼得堡體育運動與健康大學正是從醫(yī)學教育分離出來并發(fā)展為綜合性體育大學［8］。

同期，在歐美一些國家也出現了一些體育學校和體育課程，力求將精神教育和體育教育結合起來。例如：在德國，依托體操課程培養(yǎng)基本人格；在英國，英國橄欖球學院院長托馬斯·阿諾德提出：青少年必須通過體育培養(yǎng)自己的成熟人格［8］。曾任北京大學校長的蔡元培提出的“完全人格、首在體育”的理念受這一觀點的影響甚深。總之，歐美一些國家早期的體育院校受醫(yī)學教育影響很大，甚至有的是直接從醫(yī)學院校分化而來。

體育學從教育學門類中分離后成為一級學科，但是學科屬性仍然是教育學。隨著學科體系不斷分化和細化，體育學科逐漸超出教育學范疇并受到社會學、管理學、醫(yī)學甚至工程學等學科的影響。從現階段中國的體育學科分類來看，體育學包括的4 個二級學科分別是體育人文社會學、體育教育訓練學、運動人體科學和民族傳統(tǒng)體育學。從學科屬性或者學科隸屬關系來看，體育學的上位學科有教育學、醫(yī)學、心理學、社會學、管理學、經濟學等學科，并且學科邊界不夠清晰，可以說是在諸多一級學科中最不獨立的學科。

體育學科發(fā)展至今，無論是從分化于歐美國家的醫(yī)學、教育學的學科而言，還是從中國的學科劃分來看，受自然科學、社會科學的某些一級學科的影響甚是深刻。

1.2 出于服務國家戰(zhàn)略需要而發(fā)展的體育高精尖學科

學科交叉作為科技創(chuàng)新的策源地和學科發(fā)展的孵化器，正在引發(fā)新一輪學科變革和新研究方向的出現。體育學也不例外，以滿足體育發(fā)展需求為導向，適應“十四五”時期中國體育發(fā)展的新要求，深入開展體育理論與實踐研究，著力發(fā)揮體育在滿足大眾健康促進需求、提升競技運動表現及提高青少年體質健康水平的獨特作用。新中國成立以來，我國體育學發(fā)展至今經歷了劃歸到醫(yī)學、教育學的學科歸屬演變，但其交叉學科的本質屬性并沒有改變。體育學發(fā)軔之初就是以綜合性課程形態(tài)出現的［9］。知識體系逐漸從分化趨向交叉、融合，單一的學科知識體系逐漸向多學科、跨學科、交叉學科乃至超學科演變，學科的交叉與融合已成為科學研究的創(chuàng)新源泉和時代特征［10］。體育學以體育運動為媒介能促進經濟、政治、文化、社會等多層次交往。這也勢必會推動體育學科向高精尖學科發(fā)展。為解決國家發(fā)展中的某些重大問題和主動服務國家戰(zhàn)略需要，應對體育領域重大科技攻關難題，通過學科交叉增強體育高精尖學科的功能以實現科技創(chuàng)新突破已成為業(yè)內共識。例如：為籌辦北京2022年冬奧會，科技部推出“科技冬奧”專項技術攻關項目，全國有500 多個單位的10 000 余名科研人員參與，在數學、物理學、化學、材料學、生物學、運動醫(yī)學等方面共計形成200 多項成果，涉及零排放供能、綠色出行、5G 網絡共享、“5G＋8K”電視轉播、運動科技等領域［10］。在學科交叉過程中，極大地拓展了體育學科的知識邊界和研究視野，培養(yǎng)了一批體育專業(yè)人才，積累了厚實的體育學科知識基底，為體育高精尖學科發(fā)展奠定了重要基礎。此外，在科技部國家重點研發(fā)計劃項目中還有“主動健康與老齡化應對”專項，這些都是為服務國家戰(zhàn)略需要而對體育高精尖學科提出的新要求。

1.3 體育高精尖學科是體育學創(chuàng)新發(fā)展的新舉措

首先，從學科發(fā)展的角度而言，一個學科具有整合性是基本屬性。體育學作為綜合性學科正在不斷分化并產生具有綜合性特征的新學科。目前，同時具備自然科學、社會科學、人文科學的綜合性學科并不多見。而體育學就是在上述相關學科綜合以及交叉基礎上形成的新學科。因此，體育學在未來發(fā)展中的學科特征將更具復雜性和綜合性。這也正順應了學科交叉發(fā)展的時代要求、現代技術工具理性之必然、社會現實之需求、科技創(chuàng)新獲得重大突破的現實要求，即包括學科發(fā)展、人才培養(yǎng)、科技攻關等更廣泛的外部要求，以至最終要實現體育學的創(chuàng)新發(fā)展。

其次，從學科功能而言，隨著體育學不斷地創(chuàng)新發(fā)展，體育學與人體健康促進、社會進步、學科融合、現代技術等關系愈發(fā)緊密。概言之，體育學逐漸從一門綜合性學科演變成一門研究人、物、環(huán)的大科學，其中：人是指研究的主體和對象，物是指研究的基礎和機制，環(huán)則是指不同歷史時期體育領域產生的熱點問題、重點問題及難點問題，包括新興的運動技術手段以及體育發(fā)展所依靠的國家經濟發(fā)展水平、地理環(huán)境、氣候條件等社會存在。基于此，體育高精尖學科是在體育單一學科基礎上形成的更高級、更精密、更尖端的與人、物、環(huán)相關的新學科，即體醫(yī)工融合學科，是體育學在學科交叉背景下創(chuàng)新發(fā)展的必然趨勢。

1.4 體育高精尖學科發(fā)展的實踐基礎

進入21世紀后，中國國內14 所體育高等院校逐步形成“1＋5＋8”的布局①，辦學定位和培養(yǎng)目標逐漸清晰，同時，在專業(yè)設置和學科建設方面也作出重大調整。縱觀70 余年來我國各所體育院校的發(fā)展軌跡，都是依據體育的本質來定位學科向綜合性和交叉性發(fā)展，并且無一例外地體現了從教育學分化后向體育教育學、運動訓練學等更具有體育學科屬性的專業(yè)發(fā)展，直到現階段的綜合學科乃至交叉學科的發(fā)展，都成為體育交叉學科發(fā)展的重要基礎。

此外，體育學的時代特征預示著體育學科將會持續(xù)分化。分化后的體育學既包括現有的體育交叉學科，也包括將來可能出現的具有社會建構性的新學科。我國體育學科自20世紀90年代發(fā)展至今已逐漸形成了成熟的學科群，并且分化出一些逐漸成熟的二級學科（例如：體育教育學），具有明顯的學科交叉性［11］。最新版的國家標準——《中華人民共和國學科分類與代碼簡表》［12］中將一級學科——體育科學分為13 個二級學科（見表1），并且無一例外地都是體育學與相關學科交叉產生的。例如：體育教育學是體育學和教育學的二元學科交叉融合的產物，運動生物力學則是體育學、生物學和力學的三元學科交叉融合的產物。體育學發(fā)展至今，在二元學科交叉的基礎上，又有了三元學科交叉、四元學科交叉，并不斷產生出更多的新興交叉學科。

表1 《中華人民共和國學科分類與代碼簡表》中的體育學科分類

由此可見，無論從我國的體育院校發(fā)展軌跡而言，抑或是從體育學的學科體系演化方向來看，體育學既在不斷細化出新的二級學科，又在不斷產生新的交叉學科，體現了體育學在朝著大交叉、大跨度及綜合化的方向發(fā)展。這正是當下體育高精尖學科發(fā)展的現實基礎。

2 從“體育＋”到體醫(yī)工融合：體育高精尖學科建設的新方向

體醫(yī)工融合學科的出現既符合交叉學科發(fā)展的總體趨勢，也是滿足社會重要實踐需求的必然選擇。體醫(yī)工融合學科將不斷深化體育學、醫(yī)學、工學的學科內涵，擴大上述學科的外延，促使在三者交叉研究領域產生新的學科生長點。

2.1 學科交叉性和出現交叉學科研究是體醫(yī)工融合學科向高精尖學科發(fā)展的前提和基礎

體育學具有綜合性和交叉學科屬性，從其自身發(fā)展而言如此，從進入教育部學科發(fā)展目錄，并得到國家層面的大力扶持，甚至在具有現實意義的人才培養(yǎng)、社會服務等方面已經有體醫(yī)融合、醫(yī)工融合、體工融合的學科出現也是如此。這既是體醫(yī)工融合學科形成的現實基礎，也是體醫(yī)工融合學科向高精尖學科發(fā)展的理論依據。

2.1.1 體醫(yī)融合學科：較早出現的體育交叉學科

相關資料顯示，體醫(yī)融合學科可追溯到1983年，國務院學位委員會公布的《學位授予和人才培養(yǎng)學科目錄》中將運動醫(yī)學作為體育學的二級學科［13］。盡管后來重新調整了學科分類，甚至運動醫(yī)學成為臨床醫(yī)學的二級學科，但是體育與醫(yī)學相輔相成又淵源流長。體醫(yī)融合學科緣于防治慢性病、健康促進的現實需求。

相較更為廣泛的體育實踐探索和應用，體醫(yī)融合學科在學理層面的學科建設成果稍顯遜色。截至目前，國內僅有重慶醫(yī)科大學于2016年成立了體育醫(yī)學學院［14］。還有一部分體育院校、醫(yī)學院校通過開設一些體醫(yī)融合類相關課程、新增體醫(yī)融合研究方向等手段促進體醫(yī)融合學科的建設［15］，但是在推動體育學與臨床醫(yī)學內部各學科及臨床檢驗診斷學、護理學、康復醫(yī)學、理療學等醫(yī)學的二級學科的交叉稍顯不足，在構建特色突出的體醫(yī)融合二級學科的人才培養(yǎng)方案上也仍有待完善［16］。除了體醫(yī)融合實踐之外，更為重要的在于厘清體醫(yī)融合現階段的本末關系，即究竟是利用體育解決醫(yī)學問題，還是反之。如果是前者，體育的戰(zhàn)略地位則會被忽視，那么就會使體育淪為手段并進行功能性定位；如果是后者，則會將醫(yī)學作為手段實現體育的功能，那么古代已有之。因此，體育與醫(yī)學之間需要有一個環(huán)節(jié)，體醫(yī)工融合學科便應運而生。

2.1.2 醫(yī)工融合學科：發(fā)展迅猛的體育交叉學科

從我國高校關于醫(yī)工融合學科的建設情況可知，隸屬于工學學科門類的一級學科——生物醫(yī)學工程學是醫(yī)工融合學科［17］，興起于20世紀50年代，發(fā)展至今已有高校成立了生物工程學院或研究中心（見表2）。截至2021年底，全國共有16 所高校自主設置了生物醫(yī)學工程學，包括綜合性院校、理工科院校及醫(yī)學院校。生物醫(yī)學工程學是基于社會需求將工學和醫(yī)學2 個學科進行融合，從2 個學科的視角解決臨床醫(yī)學中的重大現實問題，將工程技術手段創(chuàng)造性地應用于臨床醫(yī)學［18］，通過“工為醫(yī)用”實現醫(yī)工融合。

醫(yī)工融合學科堅持從工科中來、到工科中去的原則，致力于服務醫(yī)學或工科領域［19］，是對“四新”中的“新工科”“新醫(yī)科”建設思想的深入貫徹。在實踐中，醫(yī)工融合主要解決醫(yī)學技術與方法的問題以及醫(yī)療服務中使用工學手段的路徑問題。在某種程度上，只是為體育學科交叉研究提供了借鑒思路，并沒有促進真正意義上的體育交叉學科的發(fā)展。這一點，從專業(yè)性體育院校暫時還未見醫(yī)工融合學科可見一斑。

2.1.3 體工融合：應時而生的體育交叉學科

“新工科”的出現及其成果在北京2022年冬奧會的應用與轉化，為體工融合學科創(chuàng)造了戰(zhàn)略發(fā)展契機。目前，中國國內設有體工融合學科的高校主要以體育學院以及理工類學校為主，并從主體學科、優(yōu)勢學科中發(fā)展出新興學科，實現了體育學和工學的有機融合。例如：武漢體育學院從2003年開始招收體育信息技術方向的本科生，如今已開始招收體育工程學的碩士和博士；北京體育大學成立了體育工程學院并在本科階段開設了智能體育工程專業(yè)；華東理工大學成立了體育科學與工程學院，開啟了“體育學＋工學”模式，以此共同促進了體育學的跨越式發(fā)展［20］；首都體育學院成立了體育人工智能研究院，并招收研究生。

綜上所述，無論是體醫(yī)融合學科、醫(yī)工融合學科，抑或體工融合學科，其實踐發(fā)展速度均超過了學理研究速度，雖然二元學科融合在實踐層面不可避免地遇到了第三學科缺席產生的難題，但是通過上述分析發(fā)現，體工融合共同體可以很好地解決實踐中的問題，具有對實踐的科學指導功能。同時，體醫(yī)融合、醫(yī)工融合、體工融合的分支研究形成的實踐基礎和理論基礎可以促進體醫(yī)工融合學科的發(fā)展，是體醫(yī)工學科融合的現實基礎和理論基礎。

2.2 體醫(yī)工融合具有學科理論基礎與實踐意義

近年來，黨和國家圍繞“體育強國”“健康中國”“科技強國”等連續(xù)制定并實施了多項戰(zhàn)略舉措、北京2022年冬奧會對科技創(chuàng)新的現實需求等，都對體育學提出了更高的要求。為此，體育學、醫(yī)學、工學的融合在深度和廣度上呈現出前所未有的大交叉、大融合趨勢。體醫(yī)工融合既是對科學發(fā)展的理論創(chuàng)新回應，又是體育領域實施國家戰(zhàn)略的時代抉擇，具有理論發(fā)展和實踐發(fā)展的應然性。

2.2.1 體醫(yī)工融合的學科理論基礎

首先，科技創(chuàng)新往往源于多學科交叉融合，科技成果的轉化通常離不開工學的介入。從柳樹皮中發(fā)現水楊酸到阿司匹林的產業(yè)化生產［21］，從“體育＋科技”踐行“科技冬奧”理念到“主動健康與應對老齡化”的實踐探索，無一不體現了工學作為技術手段融入的必要性，通過破解單一的醫(yī)學學科和體育學科不能解決的技術難題，誠如上文提及的體醫(yī)之間缺少的中間環(huán)節(jié)，工學正恰如其分地彌合了兩大領域存在的裂隙，進一步推動了體醫(yī)工的融合。

其次，我國體育全面深化改革、體育科技創(chuàng)新、慢性病防治等社會需求交織疊加產生的復雜體育現象亟需通過體育學、醫(yī)學、工學融合進行闡釋，以及從多學科視角破解重大技術難題、尋找不同學科知識“溢出”和“注入”的領域。正是在解決體育科技成果轉化問題的過程中，體醫(yī)工融合學科被催生和問世。這一點在體育院校呈現的學科多元化發(fā)展趨勢也有所體現。

體醫(yī)工融合學科作為交叉學科背景下的體育高精尖學科建設典范，從學科內涵來看，其具有學科首創(chuàng)性與技術突破性；從學科外延來看，其涵蓋體育學、醫(yī)學、工學領域的科學難題，具有復雜性和綜合性。因此，體醫(yī)工融合學科的首創(chuàng)必將有力地促進體育學科的發(fā)展，甚至能為體育學的二級學科調整提供理論借鑒和實踐參考。

2.2.2 體醫(yī)工融合的實踐意義

北京市高校于2015年首批建設了22 個高精尖創(chuàng)新中心，目前又開啟了新一輪建設［22］，可以說在服務國家戰(zhàn)略需要和服務北京“四個中心”建設方面具有積極作用。體育學領域也以建設體醫(yī)工融合高精尖中心進行了積極的探索，并取得了一定成效。一方面，體醫(yī)工融合學科基于突破性技術創(chuàng)新，聚焦于培養(yǎng)具有多學科知識的體育專業(yè)人才、開展聯(lián)合科研攻關，致力于破解競技體育、大眾健康促進和學校體育領域的“卡脖子”技術難題，占領國際體育科技創(chuàng)新制高點，能加快產出解決重大科學難題的體育科技成果和研制一些具有較大應用價值和轉化價值的技術、產品、專利、標準等成果，在此基礎上能推動體育科技成果在北京直接轉化和推廣，并由此探索出以科技創(chuàng)新為先導的體育產業(yè)和健康產業(yè)的消費升級路徑，從而提升高校服務國家發(fā)展戰(zhàn)略及建設北京科創(chuàng)中心的能力。另一方面，體醫(yī)工融合能為體育學科發(fā)展、人才培養(yǎng)、創(chuàng)新平臺或學科體系重構提供實踐支撐。構建體醫(yī)工融合高精尖創(chuàng)新中心，應立足于體育優(yōu)勢學科，同時發(fā)揮多學科交叉與融合產生的優(yōu)勢,以高校為陣地形成滿足社會需求和服務國家重大戰(zhàn)略需要的實踐邏輯?；诖?，提高體育院校服務中國經濟發(fā)展和滿足中國社會需求的能力，培養(yǎng)一大批具有國際視野和較高科學素養(yǎng)的高層次體育人才。

2.3 體醫(yī)工融合學科的特征及對體育高精尖學科建設的作用

體醫(yī)工融合學科作為一門新興交叉學科，既具有交叉學科形成的一般規(guī)律，又獨具體醫(yī)工融合學科形成的特殊規(guī)律。結合體醫(yī)工融合學科的特點、內涵及對促進社會進步的作用，以下大致勾勒出體醫(yī)工融合學科的特征。

2.3.1 縱深化：推動理論研究深化

體醫(yī)工融合學科如果要謀求發(fā)展，就要擺脫單一學科的束縛和藩籬，將一座座“學科孤島”聯(lián)系起來，整合并不斷深化基礎理論研究，從而形成體醫(yī)工融合學科理論體系。

體醫(yī)工融合學科將圍繞體育學、醫(yī)學、工學的新思想、新理論、新方法探索體育學科的新發(fā)展方向，倡導不同研究方向的學者圍繞國家重大戰(zhàn)略需要在交叉學科領域進行原創(chuàng)性研究。例如：對冬奧會、亞運會及區(qū)域性國際體育賽事［23］展開無學科邊界的自由討論和跨學科、多領域的大跨度交叉研究，由此催生出新的體育學科領域和新的研究方法，早日形成一個有利于體醫(yī)工融合學科發(fā)展的包容性學術氛圍。

2.3.2 多元化：加大研究領域跨度

隨著交叉學科逐漸從學科內部的“近距離”交叉發(fā)展到如今交叉學科之間、交叉學科與外部其他學科的“遠距離”交叉，交叉學科正呈現交叉跨度不斷增大、交叉領域不斷增多的發(fā)展態(tài)勢。體育學也不例外，從體醫(yī)融合、體工融合等二元交叉逐漸向體醫(yī)工三元交叉發(fā)展，并且交叉“觸角”從表象、局部不斷向實質、整體延伸，學科邊界不斷擴大、學科內涵不斷豐富。

體醫(yī)工融合學科的培育和萌生不僅是體育科學多元分化發(fā)展的結果，也與解決體育領域面臨的瓶頸問題息息相關。體醫(yī)工融合學科不局限于邊緣學科的交叉，而是在社會需求以及科學發(fā)展的推動下趨向于使多學科的理論和方法相互融合，在自然科學和社會科學、生命科學和非生命科學之間進行多層次、多元化、多維度的交叉。

2.3.3 融合型：學科分化與綜合互補

綜合與分化是學科發(fā)展的內在規(guī)律，兩者并不矛盾。體醫(yī)工融合學科也有一個在體育學、醫(yī)學、工學綜合化融合基礎上經過分化又綜合的發(fā)展過程，并且經過綜合與分化最終是要形成高度統(tǒng)一。

體醫(yī)工融合學科通過整合體醫(yī)交叉理論、醫(yī)工交叉理論以及體工交叉理論進而融合成體醫(yī)工交叉理論以至形成新的交叉學科。從學科外部而言，體醫(yī)工融合學科的出現是在體育學、醫(yī)學和工學的研究中分別突破學科邊界致力于同一問題的解決，是學科發(fā)生綜合化的體現。從學科內部而言，體醫(yī)工融合學科又造成了體育學、醫(yī)學和工學在研究層面的更大程度的分化，產生了在體醫(yī)工融合學科范疇更為專業(yè)化的新興交叉學科，即體醫(yī)工融合學科的進一步發(fā)展能使體育學、醫(yī)學和工學經過分化和綜合形成高度統(tǒng)一體。

根據圖1中的學科領域，體醫(yī)工融合學科涵蓋的10 個研究方向可進一步依據體醫(yī)融合、體工融合、醫(yī)工融合的領域進行再劃分，甚至在一定程度上通過細分領域的交叉融合可以進一步凸顯體醫(yī)工融合學科的特征。

圖1 體醫(yī)工融合學科的特征

2.3.4 時代性：與STS 的發(fā)展共進

學科與“科學、技術、社會”（簡稱“STS”）的發(fā)展密不可分。體醫(yī)工融合學科作為以人體科學理論為基礎、以科學技術為手段解決社會發(fā)展中的重大問題的交叉學科。研究的是社會科學與自然科學、人文科學、應用科學之間的融合與交叉。體醫(yī)工融合學科研究中的健康問題與國計民生息息相關，強國戰(zhàn)略又和國家發(fā)展、社會進步密切相關?；诖?，體醫(yī)工融合學科的發(fā)展與STS 的關聯(lián)更為緊密，并且要解決人類社會面臨的各種難題，以及促進科技、經濟與社會的協(xié)調發(fā)展。競技體育關鍵技術應用、人的健康問題以及體育產業(yè)科技化制約因素都是體醫(yī)工融合學科發(fā)展中應有的問題意識。體醫(yī)工融合學科肇始于健康問題，并不斷演化產生出新問題，都是該學科進一步發(fā)展的根本所在，即體醫(yī)工融合不僅僅是創(chuàng)建了一門新的學科，而是早已超越“學科體系本位”意識，以滿足國家重大戰(zhàn)略需要和社會需求為綱，以學科間的深度和廣度融合為目的，促使體醫(yī)工融合學科的成形。

3 體醫(yī)工融合學科的理論與實踐

體醫(yī)工融合學科是指體育學科中服務國家重大戰(zhàn)略，滿足社會需求重點領域的高峰學科和研究方向。在下大氣力組建交叉學科群、進行科技創(chuàng)新、建設體育強國等背景下，國內一些體育院校大力推動體育科技創(chuàng)新，以體育學與醫(yī)學、工學融合創(chuàng)新，破解體育領域學科難題和突破關鍵技術瓶頸。如首都體育學院率先提出了“體醫(yī)工”融合發(fā)展理念，并創(chuàng)建了全國首個“體醫(yī)工融合高精尖創(chuàng)新中心”（以下簡稱“體醫(yī)工融合中心”），發(fā)揮相關優(yōu)勢推動體醫(yī)工融合學科向高精尖學科發(fā)展。

3.1 體醫(yī)工融合學科的理論體系

3.1.1 體醫(yī)工融合學科的概念內涵

學科的產生在于社會對其的需求，這也正是學科建構的內容［23］。體醫(yī)工融合學科既是21世紀學科交叉的產物，也是“新工科”“新醫(yī)科”建設的有益探索。一方面，體醫(yī)工融合學科在滿足體育學、醫(yī)學、工學的各自建設需求的基礎上涵蓋了更廣泛的社會需求；另一方面，體育學、醫(yī)學、工學各自的學科屬性、學科特征、發(fā)展趨勢、適用范圍等又使體醫(yī)工融合學科研究有了新的探索空間。

體醫(yī)工融合學科強調，以體育學為本、樹立推動體育學科整體發(fā)展的理念、以體育學與醫(yī)學領域中的主動健康問題為研究對象、運用工學攻克技術難題、搭建起體育學和醫(yī)學的學科融合橋梁、實現不同學科的資源共享和互促共進。其中：“體”是本體和核心，是體醫(yī)工融合學科的建構根基，是實現建成體育強國戰(zhàn)略目標的必由之路；“醫(yī)”是基礎，運用醫(yī)學知識和醫(yī)療技術維持或促進健康，是對全民健康指導思想的實踐回應，直指健康中國戰(zhàn)略目標；“工”是手段和技術，是體育學和醫(yī)學的黏合劑，對標科技強國戰(zhàn)略目標，在增強中國競技體育的國際競爭力以及在體育強國建設過程中發(fā)揮科技支撐作用（見圖2）。

圖2 體醫(yī)工融合學科建構

體醫(yī)工融合學科涉及的體育學、醫(yī)學、工學的學科體系都比較龐大、理論基礎不盡相同、學科屬性各異。體育學一以貫之的交叉學科屬性，以及醫(yī)學和工學兩大學科門類本身包含若干跨學科研究分支且屬于高勢能學科，能為體醫(yī)工融合學科構建提供充足的理論支撐。據此，體醫(yī)工融合學科要堅持以體育學為基礎，并服務于體育實踐。因此，體醫(yī)工融合學科要在打破學科壁壘的過程中堅持以體育學為主，固本培元，立足體育學科發(fā)展的基本情況，發(fā)揮醫(yī)學和工學的學科優(yōu)勢，完善體育學的學科體系，著重拓寬先進科學技術在體育運動與健康方面的廣泛應用領域。

3.1.2 體醫(yī)工融合學科的內容體系

根據學科發(fā)展的一般規(guī)律，新學科建立的核心是理論體系的構建［24］。而學科內容體系又由研究對象決定。如前所述，體醫(yī)工融合學科的研究對象是體育學和醫(yī)學領域中的健康促進問題，旨在進一步增強體育鍛煉的健身價值、醫(yī)學價值和科學價值，并推進體育學科體系的完善。

體醫(yī)工融合學科是以體育為出發(fā)點，在體育學、醫(yī)學、工學等理論基礎上形成一套獨特的學科內容體系。該體系共包括4 個部分（見圖3）：一是學科本體論，側重于分析體醫(yī)工融合學科“是什么”的問題，包括基本概念、研究對象、學科特點、學科作用等內容；二是學科認識論，側重解決體醫(yī)工融合學科“有什么”的問題，包括具體的學科基礎、研究方向等內容；三是學科方法論，側重解決體醫(yī)工融合學科“如何做研究”的問題，包括科學研究的哲學方法、一般性的通用研究方法、以工程技術和自然科學為特征的實驗與實證類研究方法；四是學科實踐論，側重解決體醫(yī)工融合學科“用來做什么”的研究成果實踐轉化的問題。

圖3 體醫(yī)工融合學科的內容體系

3.2 體醫(yī)工融合學科的實踐探索

基于上述體醫(yī)工融合學科的構建，首都體育學院在二元學科融合模式基礎上率先探索“體育＋X”的三元學科融合模式，創(chuàng)建了“體醫(yī)工融合中心”，開始了體醫(yī)工融合學科的實踐探索。

3.2.1 體醫(yī)工融合中心的概況

為了深入貫徹執(zhí)行《統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》［25］，達到《關于統(tǒng)籌推進北京高等教育改革發(fā)展的若干意見》的要求［26］，推動高校學科建設整體水平提升，提高學科服務國家戰(zhàn)略需要、促進區(qū)域經濟發(fā)展、推動社會進步的能力，加快推進北京高校建設一流大學和一流學科，促進學科間進一步融合發(fā)展，形成一批國際或國內一流的優(yōu)勢特色學科以及新興前沿交叉學科。國內一些高校開始建設一流學科。例如，首都體育學院于2020年創(chuàng)建了“體醫(yī)工融合高精尖創(chuàng)新中心”，聚焦競技體育、大眾健康促進、臨床康復、軍事訓練領域的“卡脖子”技術問題，充分融合體育學、醫(yī)學、工學的學科優(yōu)勢打造一流學科，針對運動表現和健康的形成機制、監(jiān)測和分析技術，開展科學研究和技術攻關，旨在建成世界一流的體醫(yī)工融合創(chuàng)新研究中心；圍繞運動促進健康的理論與機制、具有體醫(yī)工融合特色的關鍵技術和方法以及指導運動訓練、體育活動、運動康復的實踐，從理論與機制、技術與方法、應用與實踐的研究思路布局研究方向（見圖4），并搭建了研究平臺（見圖5），著力構建國際領先的體醫(yī)工融合學科創(chuàng)新模式，以此引領國內體育科技創(chuàng)新發(fā)展。

圖4 體醫(yī)工融合中心的研究方向劃分

圖5 體醫(yī)工融合中心的研究平臺

3.2.2 體醫(yī)工融合中心的實踐探索

體醫(yī)工融合中心圍繞重點劃分出了基礎理論研究、關鍵技術突破、重要成果實踐應用、核心產業(yè)轉化4 個研究領域，打造了集科技創(chuàng)新、工程應用、成果轉化、產業(yè)升級、學科建設、人才培養(yǎng)、社會服務“七位一體”的體醫(yī)工融合高精尖創(chuàng)新平臺，將為一流學科建設提供重要的支撐。

體醫(yī)工融合中心自創(chuàng)建以來，通過與國際國內眾多一流大學以及高科技企業(yè)達成合作共識，在科研成果產出、科技成果轉化等方面有了明顯的進展。近年來，首都體育學院連續(xù)主持國家重點研發(fā)計劃項目4項，實現了辦學歷史上的重大突破。以2020年國家重點研發(fā)計劃項目——“全民健身信息服務平臺關鍵技術的研究”為例。該項目以基于大數據和人工智能技術研發(fā)科學健身信息服務關鍵技術及產品為研究任務，主要運用了包括神經網絡算法、機器學習算法、智能優(yōu)化算法在內的評價法和可以進行數據加密、數據共享、數據融合算法的系統(tǒng)技術法，研究方向、研究內容、研究方法和研究范式幾乎涵蓋了體育學、醫(yī)學、計算機科學、數學、工程學等多個學科的交叉領域。

3.2.3 體醫(yī)工融合中心的發(fā)展方向

基于上文分析的體醫(yī)工融合學科的概念、理論基礎、學科屬性以及學科內容體系，同時結合圖4和圖5中的研究方向，進一步分析體醫(yī)工融合學科未來可以研究的領域，以及體醫(yī)工融合學科建設與發(fā)展應著力的方向。

3.2.3.1 深化滿足體育需求的技術創(chuàng)新

從體育學、醫(yī)學、工學3 個學科融合的關鍵點來分析，體育學作為體醫(yī)工融合學科的本體，是體育學、醫(yī)學、工學融合的根本。體醫(yī)工融合學科應用的第一要義是要根植于體育學解決過去單一體育學科解釋力不足的問題。可以從以下幾個方面展開技術創(chuàng)新。

1）針對運動訓練、體育活動、運動康復的實踐問題可以展開運動促進健康的關鍵技術及其應用研究，將人工智能（AI）、物聯(lián)網、可穿戴技術與體育運動有機結合，研制符合人體工程學的三維傳感可穿戴系統(tǒng)，建設供個人使用的智能健身平臺，通過采集和分析人體運動時的相關數據為健康促進提供依據。

2）針對競技體育和大眾健身的場景應用問題，將北斗智能跟蹤分析技術、物聯(lián)網技術、“5G＋北斗位置數據融合與處理技術”應用于體育運動場景，實現該類新技術在特定產業(yè)的應用，進一步提高體育行業(yè)相關領域的科技成果應用水平。

3.2.3.2 實化滿足健康促進需求的應用方向

醫(yī)學是體醫(yī)工融合學科的基礎，用以研究人體運動系統(tǒng)模型、建立人體生理模型，由此促進提高全民健康水平。同時，醫(yī)學也決定并影響著體醫(yī)工融合學科的未來發(fā)展走向。體醫(yī)工融合學科的應用，本在體育、固在醫(yī)學，在于探討運動促進健康的理論和機制，主要有以下幾個方面。

1）從細胞分子機制闡釋運動和營養(yǎng)對體質健康的促進作用。運用基因組學、免疫組學、自動化微流控技術等高精尖技術手段對運動提高人體防病能力、影響免疫水平、減少呼吸道感染等的效果進行測評和原理闡釋。此外，針對不同運動項目的能量代謝以及營養(yǎng)需要差異，通過對運動員進行精準的營養(yǎng)與疲勞狀態(tài)評估，為運動員進行營養(yǎng)調配及改善物理恢復效果提供依據，為運動員提高運動表現和延長運動生涯保駕護航。

2）從運動損傷方面闡釋運動調節(jié)人體組織和結構功能的理論和機制。主要針對在運動訓練過程中動作不規(guī)范、長期超負荷運動等導致的應力性骨折、軟組織損傷等問題，以及由于衰老或疾病導致的骨骼肌肉功能失調問題，闡釋運動與骨骼肌肉健康、損傷、恢復的關系，幫助制定正確的運動干預及康復的方案。

3）針對運動過程中的心理闡釋運動心理干預的效果和機制。主要探究運動競賽和運動訓練過程中的心理特征以及腦機制，構建相應的心理模型；研究人在運動中的感知覺、平衡能力和協(xié)調能力變化的心理機制，探究有效的心理技能訓練方法和策略；明確運動過程中決策的認知神經機制、運動干預身心健康的效果及機制、傳統(tǒng)養(yǎng)生功法的心理治療功效及其心理機制，推進以運動開發(fā)青少年智力、人工智能在動作技能發(fā)展中的應用研究。

3.2.3.3 強化工學技術的創(chuàng)新驅動

工學作為體醫(yī)工融合學科的關鍵手段，決定著體醫(yī)工融合學科的發(fā)展程度和發(fā)展進程，能使體育學和醫(yī)學在技術上獲得突破，發(fā)展具有體醫(yī)工融合學科特色的關鍵技術和方法，有望使競技體育、大眾健康促進、基礎醫(yī)學、臨床診斷與治療實現顛覆性的技術進步，可以從以下幾個方面強化創(chuàng)新驅動。

1）圍繞提高運動員的運動能力以及全民運動健身水平，開發(fā)高精度運動動作捕捉及多維度采集數據的軟硬件一體化系統(tǒng)。以邊緣計算與嵌入式系統(tǒng)及高效數據庫系統(tǒng)為計算物理基礎，以動作捕捉系統(tǒng)和人工智能算法等為技術手段，開展多學科交叉的理論與實踐創(chuàng)新研究。在運動競賽中實現的全場景、高精度的數據實時統(tǒng)計及人工智能數字化分析主要應用于指導科學訓練、專項技戰(zhàn)術診斷與評估、大眾運動能力評估等方面，用以提高運動員的競技能力和大眾健康水平，由此形成體育高精尖學科的理論與實踐研究成果。

2）圍繞競技體育、大眾健身等領域的應用場景進行多源傳感器和人機協(xié)同關鍵技術的創(chuàng)新。在青少年的運動訓練過程中，攻破電學傳感系統(tǒng)與光纖傳感系統(tǒng)組網、光電信號實時采集傳輸與處理、傳感器網環(huán)境適應性、體征傳感模式研究、腦機接口傳感等核心技術難題，以及進行以傳感信息作為中介的人機協(xié)同等前沿學科的深入研究，使此類新技術應用于體育領域的創(chuàng)新和科研攻關。

3）圍繞我國體育領域的相關數據，運用大數據技術打通體育不同領域的界限，形成大數據綜合應用模型。通過大數據技術構建精準監(jiān)測運動的成績預測模型和決策支持模型，擬合人體運動監(jiān)測數據與多類型傳感器數據，以此精準監(jiān)測與分析指導運動訓練。此外，還可以通過大數據技術進行多維度、多源、多模態(tài)的數據組合，按照社區(qū)、區(qū)域、人群形成體育運動分類模型，為社區(qū)體育建設、政策制定等提供有據可依的數據支撐。

4）圍繞青少年運動員訓練過程中面臨的復雜現場條件，運用運動生物力學關鍵技術研制不同運動項目訓練的智能化管理系統(tǒng)。針對不同運動項目訓練中的復雜難題，研發(fā)基于三維動作捕捉技術、空氣動力學模擬及動力學優(yōu)化的運動員動作采集分析系統(tǒng)和基于柔性傳感器技術、非接觸式生命體征檢測技術的生理參數實時監(jiān)測系統(tǒng)；構建人體骨骼肌肉等生物力學模型，對運動員在專項訓練中的數據進行整理、分析、匯總后，進行個性化的、智能化的、實時性的、系統(tǒng)化的訓練效果評估。

4 結束語

交叉學科的發(fā)展與應用，首先不僅是科學發(fā)展的必然趨勢，也是新學科建設的必經之路；再則，單一的體育學科日漸難以適應當前國家發(fā)展和社會進步的需要。在大力建立交叉學科門類、提倡學科交叉，以及建設新工科、新醫(yī)科等進行學科改革的背景下，建設“體育學＋X”式的體醫(yī)工融合學科順應了交叉學科發(fā)展之趨勢、體育學發(fā)展之趨向、學科改革之需要，而且也符合將體育學建成高精尖學科的要求，可謂是體育學發(fā)展的必然趨勢。

基于此，本研究首先從體育學科屬性、國家戰(zhàn)略需要、創(chuàng)新發(fā)展和現有實踐基礎4 個方面分析與論述了體育學從學科交叉到交叉學科的發(fā)展趨勢。其次，基于現有體醫(yī)融合、醫(yī)工融合、體工融合的交叉學科的研究基礎，分析了二元學科融合存在的不足，為分析多元學科融合如體醫(yī)工融合學科的產生提供了依據。同時，還深入分析了體醫(yī)工融合學科的理論基礎和實踐意義，并闡述了體醫(yī)工融合學科的特征。此外，從體醫(yī)工融合學科建構與學科內容體系2 個方面分析了體醫(yī)工融合學科的理論體系，并以首都體育學院的體醫(yī)工融合高精尖創(chuàng)新中心為例，從體醫(yī)工融合中心的概況、實踐探索和發(fā)展方向3 個方面分析了體醫(yī)工融合學科的實踐應用。

總而言之，本研究是在體育學與醫(yī)學、工學展開交叉研究的背景下嘗試提出“體醫(yī)工融合學科”這一嶄新的概念，屬于宏觀的趨勢性展望，關于具體的知識體系構建以及如何進行實踐應用還需要后續(xù)繼續(xù)深入甚至進行微觀層面探究。作為前瞻性研究，本研究還有許多不足之處，提出的許多觀點也有待于進一步考證。希望本研究能引起學者們對體醫(yī)工融合學科的關注和思考，進而使之得到進一步豐富、完善和發(fā)展。

注釋：

①“1＋5＋8”是指國內共計14 所體育院校的層級分布，其中：“1”是指國家體育總局直屬高?！本w育大學；“5”是指國家體育總局與地方政府共建的5 所專業(yè)性體育院校，分別為上海體育學院、武漢體育學院、西安體育學院、成都體育學院、沈陽體育學院；“8”是指地方政府管理的8 所專業(yè)性體育院校，分別為首都體育學院、天津體育學院、河北體育學院、吉林體育學院、哈爾濱體育學院、山東體育學院、南京體育學院、廣州體育學院。