


今年,我們在炎熱的盛夏迎來了巴黎奧運會。
奧運會的格言是:更快、更高、更強——更團結。
作為一場全球矚目的體育盛會,奧運會所展現的不僅是對一個人體能極限的挑戰,也是對一個團體協同合作的考驗。
科技與奧運有什么關系呢? 這兩者看似風馬牛不相及, 然而, 隨著科技越來越深入我們生活中的各個領域, 我們很容易發現, 奧運會中也充滿了科技元素。事實上, 科技與奧運從來都是相伴而行的,當我們翻開奧運會的歷史,就會發現, 百年奧運史也是一部科技發展史。
Part.1
百年奧運發展史
1900 年,第2 屆奧運會在法國巴黎舉辦;1924 年,第8 屆奧運會再次來到巴黎;2024 年,巴黎于一個世紀后迎來第33 屆奧運會。
奧運會,是全世界體育的盛會,它從何而來?有怎樣的故事?我們一起去看看。
圣地雅典與古代奧林匹克的誕生
希臘一直保持著對奧林匹斯山的崇拜,那里的多利安人不僅具有超人的力量、驚人的速度和健碩的身體,而且崇尚武力、酷愛運動,也熱衷于征服,因此,城邦之間戰亂頻仍。后來,伊利斯國王伊菲圖斯與斯巴達立法者來庫古、比薩國王克里斯提尼得到神諭指示:將真實的戰爭演變為“虛化的戰爭”,也就是體育競技。
公元前884 年,渴望和平的古希臘民眾,借著萬神之神宙斯的名義,簽訂了《神圣休戰條約》。他們決定每隔4 年,組織各城邦的無罪男性公民在毗(pí)鄰雅典衛城的奧林匹亞參加大型競技會,這便是古代奧林匹克運動會的由來。
然而,隨著希臘被羅馬占領,古代奧林匹克運動會不可避免地衰落了。公元394 年,羅馬皇帝下令取消運動會,舉辦了1000 多年的古代奧林匹克運動會正式退出了歷史舞臺。
顧拜旦與現代奧林匹克運動
19 世紀末, 隨著工業化進程的加快,人們的生活追求逐漸轉向個性解放和精神性娛樂,這與古代奧運會提倡的“敬畏自然、追求和平、獨立自由”不謀而合。
1858 年, 希臘國王奧托一世公開發布《奧林匹克令》, 并于1859 年至1889 年期間,連續組織了五屆泛希臘奧運會。正是在這段時間,沉寂千年的奧林匹亞遺址被發掘。向來癡迷于拳擊、賽艇、擊劍和騎馬的顧拜旦產生了復興奧運會的理想,希望借助體育比賽消除地區偏見、維護世界和平。
1889 年7 月,顧拜旦在國際體育運動代表大會上首次提出復興奧運會的宏偉夙(sù)愿,1894 年6 月16 日,國際體育運動代表大會通過了顧拜旦草擬的關于復興奧林匹克運動會的決議,6 月23 日,國際奧林匹克委員會正式成立。1913 年,顧拜旦親自為國際奧委會設計了會徽和會旗,此后,他還積極倡議燃燒奧林匹克火焰、設立奧林匹克杯。正是這種鍥而不舍的開拓精神以及對體育事業的熱愛,顧拜旦被譽為“現代奧林匹克之父”。
現代奧林匹克運動會最初的格言是“更快、更高、更強”,它所表達的是一種不斷進取、永不滿足的奮斗理念和不畏艱險、勇攀高峰的拼搏精神。這句通俗易懂卻內涵豐富的格言最初源自顧拜旦的好友迪東。迪東在巴黎創辦了一所體育學校,他把這句話作為校訓,得到顧拜旦和國際奧委會委員們的大加贊賞。后經顧拜旦提議,1913 年,國際奧委會正式批準將其寫入《奧林匹克憲章》,并在安特衛普奧運會上首次使用。2021 年7 月20日,國際奧委會將“更團結”加入其中,自此,奧林匹克格言延伸為“更快、更高、更強——更團結”。
百年奧運
——巴黎之光
1900 年和1924 年,第2 屆和第8 屆奧運會都在久負盛名的浪漫之都巴黎舉辦。一個世紀后的2024年,幸運之星第三次降臨這座國際大都市,巴黎成為第33 屆夏季奧運會的東道主。
早在2019 年,巴黎奧組委就在巴黎大雷克斯劇院發布了2024年奧林匹克運動會和殘奧會的會徽。圓形的會徽由奧運金牌、奧運之火和瑪麗亞娜女神組成,象征著巴黎將舉辦一次開放友好、以人為本的奧運會。
2022 年7 月25 日, 巴黎奧組委公布2024 年奧運會和殘奧會的口號為“奧運更開放”。11 月14 日,“弗里吉”被確定為巴黎奧運會的吉祥物。這個被大眾認為長相略顯“丑萌”的長三角形狀的吉祥物,其靈感來源于法國傳統的弗里吉亞帽,象征著法國人民對自由的渴望。
本屆巴黎奧運會于7 月26 日開幕,8 月11 日閉幕, 其最大亮點是男女參賽比例各占一半,這也是奧運會舉辦至今,首次實現男女人數的平等,這場全球盛會也注定將在世界體育史上留下光輝燦爛的華麗篇章。
Part.2
科技助力奧運
2008 年,北京奧運會首次提出了“科技奧運”的口號。
其實,隨著科學技術的不斷進步,科技早已融入了生活的方方面面,其中,自然也包括體育運動。
小到運動員的飲食訓練,大到整個賽場的建設調度,每個環節都離不開科技的助力和加持。
科技助力運動員突破自我
參加奧運會的每一位運動員都在努力突破自我。我們知道,在運動員實力差不多的情況下,除了運氣加成,還有很多外部因素的影響,如穿戴服飾、場館設施以及訓練方式等。那么,科技到底是如何幫助運動員不斷超越自己的呢?
看得見的力量
—— 奧運會上的跑鞋
跑鞋是田徑類運動員的必需品。一雙質感好、舒適度高的跑鞋,不僅是奧運選手的心愛之物,也是決定比賽結果的重要外部因素。
從世界范圍看,人類社會的制鞋工藝已有8500 年的歷史,運動類鞋子至少也有4000 余年的發展歷程。古埃及壁畫中描繪的賽球運動員的鞋子,可以視為最早的運動鞋之一。
但是現代意義上的運動跑鞋,僅有不到兩百年的歷史。1832 年,維特·韋伯斯特率先將橡膠應用到鞋底制作中并申請獲得專利。60 年后,一家橡膠輪胎公司生產出的一款膠底與帆布融為一體的帆布鞋被視作現代運動鞋的鼻祖。
1920 年,一個名叫克拉倫斯·德馬的男子時常穿著一種擁有皺紋橡膠底和皮革鞋面的跑鞋在大街上跑步。那是一款十分輕便的鞋子,其重量小于10 盎司,流線型的設計風格在跑步時能夠極大地減小空氣阻力。也正是在這雙跑鞋的助力下,克拉倫斯·德馬7 次榮膺(yīng)波士頓馬拉松冠軍。此后,隨著跑鞋在體育賽事中的迭(dié) 代升級,其在奧運賽場上發揮的作用也愈發明顯。20世紀40 年代, 制鞋匠發現鞋釘跑鞋可以顯著減小鞋底與地面之間的接觸面積并增大摩擦力,從而提高運動員的速度,帶有鞋釘的跑鞋成為世界上大多數頂尖體育選手的“新寵”。
1951 年,日本運動員田中茂樹贏得波士頓馬拉松冠軍。他穿的跑鞋是一雙分趾鞋,即大腳趾和其他四趾分成兩個部分。這種跑鞋不僅能夠有效保護腳部健康,而且可以提高足部功能,改善跑步姿勢,因此被視為跑鞋中的“戰斗機”。
1976 年,第一代月亮鞋被分發給參加奧運選拔賽的運動員們。這款擁有美麗名字的跑鞋,因其鞋底紋路在跑道上留下的痕跡猶如踏足月球表面留下的印痕,而被賦予“邁向更高理想”的美好寓意。其后,氣墊鞋、EVA 材質輕便鞋陸續出現。1988 年漢城奧運會上,“百米飛人”劉易斯連奪金牌。除技高一籌外,劉易斯腳上那雙輕盈而又堅固的陶瓷鞋釘跑鞋,也使其如虎添翼。1996 年,美國田徑名將邁克爾·約翰遜穿著一款特制的85 克金色專利跑鞋,在亞特蘭大奧運會上奪得3 枚金牌,并且刷新了200 米世界紀錄。
2000 年悉尼奧運會上,許多短跑名將腳踏被稱為“帶釘子的襪子”的新型跑鞋。這種跑鞋重量輕、避震功能好、附著力強,并且省力舒適,成為當年奧運會上最為亮眼的“奪金秘器”。2022 年,碳科技出現在北京冬奧會的跑鞋上,它所提供的緩震性可以有效減小雙腳落地時的沖擊力。不僅如此,碳管懸架系統的使用,帶給運動員穩穩的安心;而且龍鱗大底與龍骨支撐通過分區域的差異化設計,讓鞋子擁有了足夠的抓地力與耐磨性。
如今,科技融合體育的例子早已屢見不鮮。百年來,在高科技跑鞋的神助之下,“更快、更高、更強”的傳統奧運格言不斷傳遞出新的力量,激勵著一代又一代奧運健兒拼搏進取,為國爭光。
路在腳下
—— 不一樣的跑道
光陰逝去,轉身已過千年。首屆古代奧運會,并未在歲月的塵封下暗淡光影。盡管在那個簡陋至極的長方形運動場上,只有一條沒有任何分道標志的跑道,卻絲毫未能阻擋古希臘人向前奔跑的腳步,因為那是一條通往勝利的人生之路。
也恰是如此,為了讓更多的運動健兒在賽場上一展風采,一個多世紀以來,無數科技工作者癡迷于跑道的改良。奧運賽場上的跑道也因此變得更加美觀,更加科學。
1896 年,第1 屆現代奧運會在希臘的帕納辛奈科體育場舉辦。當時因為條件限制,主辦方提供的只是泥土層的U 型跑道。可想而知,這樣的跑道不僅表面粗糙、軟硬不均,而且跑過之后塵土飛揚,并不利于區分比賽成績。
4 年之后,第2 屆奧運會在巴黎舉辦。為彌補泥土層跑道存在的不足,主辦方將田徑賽事設在一片草地上,草地跑道應時而生。可是,綿軟的草叢不僅防滑性差,而且運動員極易被纏繞的草葉絆倒。因此,草地跑道只在巴黎奧運會上出現過一次便黯然離場。
有鑒于此,人們致力于在跑道革新上做文章。1904 年,美國密蘇里州的圣路易斯獲得第3 屆奧運會的主辦權。組委會經過多方實踐,最終選用煤渣鋪設跑道。這種跑道具有較好的透水性和摩擦力,有利于運動員的技巧發揮,而且安全性能好,在當時被認為是一種質性優越的跑道。此后的64 年里,田徑跑道一直沿用這種制作模式。
相比于泥土層跑道和草地跑道的低安全、低性能劣勢,煤渣跑道已然更勝一籌。然而,隨著應用日漸廣泛,建造工人發現跑道上的煤渣只是附著在土層表面,并未嵌入土層內部,一輪比賽結束后,在煤渣的壓制下,跑道很快會變得凹凸不平。維護跑道成為體育管理人員的難題,煤渣跑道的劣勢也逐漸顯露出來。
1961 年,熱衷于賽馬的美國上流貴族花費重金讓明尼蘇達礦務及制造業公司在明尼蘇達州鋪設出一條200 米長的聚氨(ān)酯(zhǐ)跑道。隨后,這種跑道開始風靡西方。受聚氨酯跑道的啟發,在1968 年的第19屆奧運會上首次推出塑膠跑道。在這條人工合成材料鋪就的跑道上,吉姆·海因斯在百米賽跑中創造出9.95秒的世界紀錄。人類百米賽跑的成績第一次跑進了10 秒,奧運跑道的“魔幻”力量開始顯現。吉姆·海因斯由此說道:“上帝啊,那扇門原來是虛掩著的!”
正是因為塑膠跑道的誕生,人們更加堅信,外部環境的輔助力量是非常強大的,它在某種程度上甚至可以起到決定性作用。
此后,科技元素在奧運跑道建設中的輻射范圍不斷拓展。2008 年,以“科技奧運”為主題的北京奧運會繼續不走尋常路,單是在鳥巢跑道上,就有5 項世界紀錄被打破。享有“外星人”之美譽的博爾特成為男子百米和200 米決賽中兩破世界紀錄的雙料冠軍。其中,高科技跑道功不可沒。
鳥巢的跑道一改傳統塑膠跑道的鋪設方法,將瀝青使用量減少為原來的一半,表面采用顆粒狀的制作工藝,底面則有形如球鞋氣墊一樣的小氣囊。這樣的跑道彈性強,具有較好的韌性,而且,增加了跑道表面與底層之間的氣壓設計,極大地提高了運動員的起跳勢能。
2024 年,素有浪漫之都之稱的巴黎,將在它的百年奧運開啟之際繼續圍繞跑道的設計譜寫新篇章。這次賽場的跑道被設計為深淺兩種紫色,其目的是讓跑道區域與觀眾座位區形成更鮮明的對比,同時可以緩解觀眾的視覺疲勞。不僅如此,在制作工藝上,巴黎奧運會賽場上的跑道由合成橡膠、天然橡膠、礦物成分、顏料和添加劑組成,具有良好的抓地力和阻力,在平整度、抗壓強度、硬度和彈性等方面具有無可比擬的優勢。
訓練方式:技巧與實戰相結合
科技是助推體育事業實現高質量發展的基石,訓練則是提高運動員職業素養和實戰水平的有效方式。而科學合理的訓練不僅能夠以技巧取勝,還可以通過技巧與實戰的結合,靈活改變“應敵”策略。
亞洲百米飛人蘇炳添的訓練秘訣
從2015 年的國際田聯鉆石聯賽到2018 年的國際田聯世界挑戰賽,從雅加達運動會田徑男子100 米決賽再到中國田徑分區邀請賽,在力量與速度的競技場上,蘇炳添連續6 次跑出10 秒內的紀錄,打破了亞洲人不擅長短距離賽跑的刻板印象。
作為田徑賽場上的一匹黑馬,百米飛人蘇炳添能在速度與力量的博弈(yì)中實現效果自洽,除先天條件和自身努力外,科學有效的訓練方式同樣不可或缺。
其中,“吹氣訓練”讓蘇炳添受益匪淺。這是一種在慢走、慢跑過程中通過吹氣球尋找勻速呼吸感覺的重要方式。這種方法可以改變腹式呼吸的鍛煉,提升沖刺階段維持速度的能力,也是蘇炳添在比賽場上得以超越對手的重要法寶之一。
而在專項力量訓練上,蘇炳添采取的是負重法。如在沖刺階段,傳統訓練方式是運動員拖拉輪胎或是橡膠帶,蘇炳添則是直接負重沖刺,這樣可以極大提高負重承受度和忍耐力。
在身體機能訓練階段,蘇炳添通過負重蹬板凳的方式,發展趾曲力量,有效解決了后腿不發力的問題。在四肢力量的訓練中,他采用蹬地負重轉體增強抗旋轉能力和模擬一側腿前擺伴隨提拉折疊兩種方式,實現了跑步專項力量中重點訓練動作的協調統一。
與此同時,在30 米到60 米區間最大速度環節,為確保訓練負荷量和運動技術的最佳化,訓練團隊為蘇炳添專門配備了可以將加速后的最大區間速度傳輸到手機客戶端的藍牙設備。這些科學的訓練方式和技術設備的運用,能夠根據蘇炳添的速度、耐力、爆發力、協調性和負荷量隨時做出調整,以確保最佳訓練效果。
三維力測量:速度視域下的中國賽艇隊
科技是第一創新力, 科技對體育事業的影響遠超人們的想象。2008 年北京奧運會上,游泳運動員菲爾普斯憑借黑科技“鯊魚皮”泳衣,一人獨攬8 枚金牌,成為當年奧運會上的最大贏家。2020 年東京奧運會上,中國航天低速風洞實驗室開發的“三維力測量a817787b2196342270839f08b1e6ef27平臺”,助力中國賽艇隊在難度最大的四人雙槳項目中,創造了6 分05 秒13 的世界最佳成績。
在賽艇項目比賽中,中國航天的“風洞”技術實現了效能發揮最大化。這項原本運用于導彈、飛機的空氣動力學技術,經過中國航天科技工作者的創新,被巧妙地轉化為中國賽艇隊的“三維力測量平臺”,有效解決了帆船帆板推進力和船體阻力問題,提高了帆船和帆板的運動速度。
不僅如此,依靠這個平臺,精算師們還能夠精確測量出氣動阻力,計算出最佳編隊組合。“風洞”還像一只看不見的手,能夠即時給出運動員在不同姿態下的風阻數據,便于運動員訓練時形成最佳動作,以此保障賽艇選手在最低阻力下破浪前行。
航天慣導系統:讓“泳”者無畏
提及航天慣導系統,多數人或許深感陌生。殊不知,這項原本專門為航空設備開發的自主式導航體系,有朝一日竟然在奧運游泳賽事中成為獨特的助力。
在2021 年8 月8 日舉辦的第32 屆東京奧運會上,中國游泳隊斬獲3 金2 銀。其中,不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的慣導系統功不可沒。
其實,為了能高效備戰東京奧運會,早在2019 年12 月,國家體育總局就已向中國航天科技集團九院發出項目需求,希望利用先進的航天技術,研發一款精密測量產品,幫助游泳運動員提升訓練的科學性,提高其比賽成績。
中國航天九院13 所時代光電公司的運動測量團隊“臨危受命”,積極承擔起項目研發工作。科技工作者們根據傳統影像存在的信息記錄不全面、微觀變化辨識度低等問題,大膽提出把應用于航天飛行器上的慣性技術嫁接到游泳訓練中的設想。
在實驗中,研發人員利用慣導分系統可以輕松得到運動員每一秒的姿態、呼吸情況,以及在泳池里每一次往返的劃頻、劃幅、劃次、轉身時間等多項技術參數,實現了對每個動作的精細量化評估;并通過模擬游泳過程中所受流場,探明典型游泳速度下,運動員在不同姿態時所受阻力的規律,為教練團隊制定訓練方案、優化技術動作提供了科學依據。
也正是在慣導技術的支持下,中國游泳隊員不負眾望,在東京奧運會的賽場上,不僅連續三次讓鮮艷的五星紅旗飄揚在最高處,而且創造了中國游泳在單屆奧運會上有史以來的最好成績。
“風洞”技術:運動員的線條之美
如果說三維力測量是中國賽艇隊在奧運會上實現速度突破的“第三只手”,那么,“風洞”技術便是助力運動員展示優美身姿的“隱形法寶”。
跳臺滑雪被稱為“最貼近天空的雪上項目”,但是這項集速度、動作、造型和線條呈現于一體的高難度體育賽事,不僅要求連貫性強,而且在氣流變化下時常面對空氣阻力帶來的挑戰。體育“風洞”科技為運動員們插上了騰飛的“翅膀”。
在跳臺滑雪項目中,運動員騰空飛行時,身體與地面經常呈現32度的滑行姿態,這恰恰是運動員重力作用與空氣阻力之間的夾角。當風洞給定風速,超大“電扇”開始運轉。運動員在安全繩的牽引下騰空,“風洞”內漸起的氣流會給予運動員升力。
“風洞”技術能夠有效協助運動員完成起跳、飛躍等階段的模擬訓練。與此同時,“風洞”訓練體系、運動姿態優化減阻技術、隊列優化減阻技術等的運用,既可以延長運動員的訓練時間,還可以使其免受天氣狀況、季節變化等外部環境因素帶來的影響。
也正是借助“風洞”測試技術,跳臺滑雪運動員的飛行姿勢才由傳統的平行雪板提升至V 字形動作,無論是身姿展示還是線條的飽滿度都實現了質的改善。
科技讓奧運會更公平
一直以來,如何公平公正地評判比賽結果,如何科學合理地測定運動員的身體機能,都是擺在體育賽事管理者面前的一道難題。不過,隨著科學技術的進步,以及先進手段的運用,這些看似無法解決的困難逐漸有了破解之策。
“鷹眼”與“獵豹”,讓犯規無所遁形
運動員犯規、或是裁判員無法公正裁定犯規程度的情況,在各類體育賽事中都可能出現。因為,人類的視覺觀測能力和應急速度有限,有時候并不能十分準確地捕捉到犯規行為。
“鷹眼”與“獵豹”技術的出現,讓奧運賽場上的犯規之舉變得無處可逃。2022 年北京冬奧會上,在速度滑冰比賽轉播中,中央廣播電視總臺自主研發的超高速4K 軌道攝像機系統——“獵豹”,讓人眼前一亮。
在冬奧會速滑比賽中,運動員的速度可達到每秒15 米以上,接近于50 千米每小時,頂尖運動員更是可達70 千米每小時的速度。在高速運動中,裁判員很難通過肉眼觀測到運動員的空間觸達場域,哪怕犯規也不易察覺。而“獵豹”作為一套電視直播特種設備,其設計技術標準能達到每秒25 米,約等于90 千米每小時。因其敏捷的速度和自動調節的性能,“獵豹”可以靈活且隨意地捕捉速滑比賽中的各種場面,犯規中的運動員也將被檢視得一覽無余。
無獨有偶,如果“獵豹”被視為“冠軍追不上的攝像頭”,“鷹眼”則可以看作是“秒殺小動作的電子攝像機”。因為相比于“獵豹”的快,“鷹眼”可以跟蹤物體運動的軌跡。特別是在網球、排球、羽毛球等擊打型球類賽事中,“鷹眼”通過建模技術可以較好地預測球體落點,以便對發球、擦網、擦邊等行為做出精準判罰。
例如, 在2019 國際乒聯世巡賽總決賽上,“鷹眼”技術被引入乒乓球比賽項目。中國隊的林高遠和馬龍,成為第一批嘗試挑戰的運動員。在發球環節被裁判判罰后,“鷹眼”視頻回放顯示,林高遠存在發球回拋的問題,馬龍則出現頭部遮擋發球的現象。“鷹眼”的出現,不僅可以讓判罰變得更加公開透明,而且提高了比賽的公平性,促進了體育運動的長足發展。
AI 技術,幫助裁判做出判斷
由于裁判的專業素質與能力存在差別,誤判是奧運比賽中無法避免的客觀事實。不過,在信息化加速演進的人工智能時代,AI 技術的成熟以及在體育賽事中的應用,逐漸讓裁判員不再為此感到焦慮。
從工作原理上看,AI 裁判的實現主要基于計算機視覺,并依賴于目標識別、視頻跟蹤、事件檢測、三維的人體姿態估計、運動估計等計算機視覺子領域。它通過模仿生物體的視覺系統,可以像人類一樣具備輕松識別一張圖的能力。
2019 年4 月, 在德國斯圖加特體操世錦賽上,主辦方使用的人工智能3D 感應技術,在判定難度分方面發揮了重要輔助作用。這套系統可以借助計算機視覺系統和3D 傳感器,為運動員建立一個3D的人體骨骼模型。
當體操運動員表演動作時,3D感應技術能夠捕獲每個體操運動員的動作,精確地識別運動員的骨骼信息,并通過數據分析,對體操運動員的肢體擺動幅度、旋轉速度,以及跳躍高度做出極為精確的記錄。之后,再將這些數據與賽事評分標準進行比較,最終給出“無可爭議的成績”。
此外,以3D 感應為代表的AI技術還可以提供三維視圖,便于進行多種角度測量選擇。
近年來,隨著AI 技術在體育賽事中的廣泛應用,足球賽場上的另外一款網紅AI 裁判——視頻輔助裁判VAR 技術也相當吸睛。VAR 技術能夠精準監控與分析球場情況并輔助主裁判做出判斷,進而減少比賽中可能出現的爭議和誤判。
奧運會的藥檢系統
在奧運賽事中取得驕人成績,讓自己國家的國旗高高升起,既是一名運動員的終極理想,也是一個國家的無上榮耀。然而,部分參賽選手為實現個人目標,貿然采取注射興奮劑等極端方式,不僅嚴重破壞了比賽規則,而且有損國家形象。為此,一個反興奮劑的世界組織呼之欲出,圍繞興奮劑使用開發的藥物檢測系統也相繼出現。
自1960 年羅馬奧運會上丹麥自行車手詹森服用苯丙胺致其死亡后,國際奧委會便決定正式實施興奮劑檢測。從1968 年墨西哥城奧運會至2008 年北京奧運會,40 年里,共計90 名運動員因興奮劑事件被取消成績,興奮劑檢測系統也逐漸由尿檢、血檢等一般手段轉向高科技。
如氣相色譜- 質譜(GC-MS)聯用技術被認為是較為理想的檢測手段,這是利用分析化學中的分離技術對化學成分含量進行的檢測。但是,隨著興奮劑類型的多元化,這種僅靠化學手段進行的藥物檢測技術對于某些高端興奮劑已經不起作用了。例如,基因興奮劑就是一種十分隱蔽且檢測難度較大的新型藥物,它將人工合成DNA 片段植入運動員組織或肌肉中,以此提高運動員體內紅細胞的含量。當面對高強度的競技比賽時,它可以促使運動員的肌肉更有力量、運動時間更長。
為此, 卡羅林斯卡醫學院運動生理學家、世界反興奮劑機構(WADA)小組成員卡爾·桑德伯格,改進出一項反基因興奮劑檢測分析技術,為有效檢測基因興奮劑提供了科學指引。
2008 年北京奧運會首次使用的檢測生長激素(HGH) 的方法同樣備受關注。這種技術的最大特點是將檢測時限擴大到48 小時以上,可以有效解決生長激素持續時間短、檢測難度大的困擾。
而在2020 年東京奧運會上試行的干血點檢測,被認為是打擊運動員藥物作弊的新利器。干血點是醫療實踐中常用的一種血樣處理方式,主要是將少量血樣保存在濾紙上,干燥后用于疾病篩查和檢測研究。干血點具有創傷性小、成本低廉、采樣簡單、運輸便捷、穩定性高、儲存空間小、對運動員友好,以及樣本采集人員無性別限制等多重優點,因此被認為是反興奮劑領域真正的“游戲規則改變者”。
技術助力奧運會的利與弊
技術本身是一把雙刃劍,高精尖技術的科學運用為奧運賽事錦上添花,然而,劍走偏鋒的技術可能會產生反向結果,甚至成為眾人詬病的“害群之馬”。因此,當大量的新技術、新手段被嫁接到體育比賽中時,一場有關“奧運新科技是助力突破還是破壞公平”的大討論也在加速上演。
一方面,科技的引入讓運動員獲得了科學的訓練方式,掌握了更高效率的訓練技巧。例如,AI 技術的使用,讓裁判變得更加公平;8K360度強交互VR 技術平臺,讓觀眾在賽事中擁有了沉浸式的觀看效果;人性化的止鼾(hān)智能床能夠及時識別運動員睡覺過程中是否打鼾,以此自動調節其頭部高度,降低打鼾率,讓運動員擁有更高質量的睡眠……這些新技術的應用都對奧運事業的發展具有顯著的推動作用。
另一方面,一些惹人爭議的新技術也不斷引發輿論爆點。2008年“飛魚”菲爾普斯身穿第四代“鯊魚皮”,在北京奧運會創下8 枚金牌的神話,成為單屆奧運會中奪得金牌數量最多的運動員。然而,事后人們對此褒貶不一,特別是在競爭公平性問題上引起廣泛討論。
測試顯示,“鯊魚皮”泳衣具有很強的疏水性, 即使泡在水里也不會完全浸濕; 而且定型效果好, 可以有效減少肌肉震動; 同時, 穿“ 鯊魚皮” 泳衣可使運動員比穿普通訓練泳衣成績快4%,還能夠降低5% 的耗氧量, 進而延長運動員的巔峰表現。但是這種泳衣價格不菲, 且最多只能使用6 次, 存在極大的資源浪費問題。為此,國際泳聯在2009 年發布兩條禁令, 先后禁止使用遮蓋頸部、腳踝和合成材料的泳衣。
由上可見,技術的應用并不總是一帆風順的。
有鑒于此,無論是專業運動員,還是普通民眾,都應對技術抱以審慎的態度,如此,才能讓科技有的放矢,與體育形成良性互動。
科技讓奧運會更環保
一場體育盛會的舉辦,需要很多資源的投入,這一過程很可能造成浪費。如何減少浪費,辦一場綠色奧運,是人們一直在探索的問題。
變廢為寶的“電子垃圾”
眾所周知,在每一場奧運比賽中,凡是贏得冠軍的運動員都將獲得組委會頒發的金質獎牌, 這也是一種榮譽的象征。然而, 你可能不知道,在2020 年東京奧運會上, 如此耀眼的奧運獎牌竟然是用廢舊電子垃圾提煉出的貴金屬制作而成的。
2017 年,東京奧組委決定收集電子垃圾,用于制作奧運會獎牌。這項始于2017 年4 月的計劃一經發布便受到了日本各地公眾和公司的支持。這也意味著,循環利用的可持續發展理念逐漸觸達體育領域。
2020 年東京奧運會最初的目標是從回收材料中獲取100% 的金屬,并且只接受來自日本家庭的電子垃圾,因此全民參與的熱情很高。根據官方透露, 在2017 年4月至2019 年3 月期間,日本民眾捐贈的廢舊電子產品主要包括智能手機、筆記本電腦和小型電子設備,總計78985 噸的小家電和621 萬部舊手機,共提煉出32 千克的黃金以及部分銀和銅等貴金屬。
這種變廢為寶的做法既可以減少資源浪費,又能夠實現資源利用最大化,可謂是十分明智的選擇。
綠電:清潔能源的無限暢想
2022 年北京冬奧會已經成功落幕,回顧往昔,人們依然津津樂道于當時出現的黑科技,以綠電為代表的清潔能源供給方式便是其中的優秀典范,這也是我國積極踐行“綠色奧運”理念的有益探索。
在北京冬奧會舉辦期間,3 大賽區的26 個場館全部采用綠電供能,這意味著奧運歷史上首次實現了全部場館綠色電能全覆蓋。
何為綠電?簡而言之,綠電是指在發電過程中,二氧化碳排放量為零或趨近于零。這種能源供給方式可以極大地降低環境污染,因而是一種無污染的環境友好型生產模式。
綠電的主要來源為太陽能、風能、生物質能和地熱能。相比于傳統的化石能源,這些能源具有碳排放量低、可再生、清潔度高等特點,北京冬奧會通過建立跨區域的綠色電力交易機制,使得城市綠色電網無死角覆蓋至全部場館。與此同時,場館內外的照明、交通、設備運行悉數采用風、光發電。
二氧化碳直冷制冰技術
助力實現碳中和
助力實現碳中和2022 年2 月, 為能舉辦一場綠色環保、低碳節能的生態奧運,北京奧組委率先將負排放技術引入奧運場館,成為本屆奧運會的又一特色亮點。其中,國家速滑館首次采用的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術,使其能效提升率超過了20%,受到國際奧委會和國際滑冰聯盟的高度評價。
二氧化碳是一種天然的綠色環保制冰劑。相較于傳統的制冰技術,它不僅可將能效提升30%,冰面溫差可控制在0.5℃以內,而且制成的冰體更加均勻平整,能滿足不同比賽項目對冰面的要求。
北京冬奧會首次采用的二氧化碳跨臨界直冷制冰技術是世界上最具環保特性的制冰技術之一。它的碳排放值趨近于零,能最大限度減少溫室氣體排放。據專家測算,采用此種制冰法,整個奧運期間節能近20%。倘若按照長周期計算,一年能夠節省200 萬度電,相當于120 萬棵樹的碳減排量。
此外,直冷制冰“黑科技”不僅可以制冰,還能實現全熱量回收。制冷形成的余熱回收后可以產生70℃的熱水,這些熱水用于生活保障和除濕再生,既安全又便捷,顯著降低了場館在供暖、防凍、除濕、澆冰等多個環節的成本。
這種“最環保的冰”也是“最快的冰”。2022 年2 月12 日,中國速度滑冰選手高亭宇在國家速滑館內以34 秒32 的優異成績成功打破速度滑冰500 米比賽的奧運紀錄,其中,二氧化碳直冷制冰技術發揮的作用分外搶眼。
Part.3
中國圓夢奧運
“百年奧運,總有一種力量跨越時空,激勵著一代又一代。”
奧林匹克運動會官微推送的這段文字,讓我們想起很多令人刻骨銘心的記憶。
那些關于奧運會的人和事,在歲月的打磨下,一次又一次演繹為時光深處熠(yì)熠生輝的動人影像。
一個人的奧林匹克
百年風雨歷程中,每每提及中國的奧運史,總會想起那個獨自奔跑在賽場上的身影。劉長春,這個早已載入奧運史冊的名字,人們永遠不會忘記。作為中國奧運第一人,劉長春單刀赴會的勇氣,已然成為中華民族永不言敗的象征。
劉長春在從小到大的各項體育比賽中, 多次獲得冠軍, 后來被東北大學體育專修科正式錄取,得到更加系統專業的指導, 成績越來越好。
1932 年,第10 屆奧運會在美國洛杉磯舉辦。為了實現中國人的奧運之夢,在張學良的捐助下,劉長春踏上了遠渡重洋的航程。然而, 由于天氣影響, 航船中途遭遇風浪,計劃的行程也一再延誤。當劉長春抵達洛杉磯時,奧運會開幕式已經結束了。
盡管歷經了21 天的海上漂流,滿身疲憊的劉長春仍然堅持參加了男子100 米和200 米的比賽。最終,他在100 米預賽中排名第5,在200 米預賽中,以22 秒1 的成績排名第6。
雖然這樣的成績無緣決賽,但在賽場上,孤勇者劉長春不畏艱難、奮力沖刺的民族士氣,已經證明了中國人的實力。那條從起點到終點的賽道上,縱然萬里關山、孤身一人,卻也使劉長春成為奧運史上一顆耀眼的明星。劉長春之子回憶劉長春時,說劉長春有兩個愿望:一是中國人能在奧運會上奪得金獎,二是中國有朝一日能舉辦奧運會。
圓夢奧運:零的突破到雙奧之城
1984 年, 第23 屆夏季奧運會在洛杉磯舉辦,中國選手許海峰以566 環的成績獲得男子自選手槍慢射決賽第1 名。這不僅是本屆奧運會的第1 塊金牌,也是中國奧運史上摘得的第1 塊金牌。
2001 年7 月13 日,國際奧委會第7 任主席薩馬蘭奇在莫斯科宣布,北京成為2008 年第29 屆奧運會的主辦城市,這是中國首次主辦世界上規模最大的綜合性運動會。時隔14 年,國際奧委會第9 任主席托馬斯·巴赫在吉隆坡宣布,北京和張家口攜手成為2022 年冬奧會主辦城市,北京成為名副其實的雙奧之城。
從1932 年劉長春第1 次參賽到1984 年許海峰的第1 塊金牌,中國人奮戰了52 年,從1908 年《天津青年》提出“我們國家什么時候舉辦奧運會”到雙奧之城,中華民族奮斗了114 年。
在百年奧運的歷史進程中,盡管征途漫漫,但是我們每一步都走得鏗鏘有力。中國人以包容的心態和孜孜以求的向上精神,實現了奧運金牌從無到有、奧運賽事從有到新的突破。無數奧運健兒更是憑借頑強的毅力,讓五星紅旗升起在異國他鄉的賽場上,讓中華民族的浩然之氣充滿神州大地。
百年滄桑,灼灼風華;世紀風采,其大也光。一部中國奧運發展史就是一部中華民族的奮斗史。在這些厚重而深沉的時光冊頁里,那些熔鑄著汗水與淚水的獎牌,更像一面照見歲月人生的鏡子,感動也感傷,溫暖亦溫情。