科技创新驱动体育强国建设

科技创新驱动体育强国建设

——新时代中国体育佳绩频出背后的科技实践和启示

作者：光明日报调研组（调研组成员：光明日报记者钟超、李晓东、吴娜、刘茜、刘文嘉、李苑、陈城、周洪双）；北京体育大学马克思主义学院院长、教授王海英）

“当今世界，科技在竞技体育中的作用越来越突出。建设体育强国，必须实现高水平的体育科技自立自强。要综合多学科、跨学科的力量，统筹推进技术研发和技术转化，为我国竞技体育实现更大突破提供有力支撑。”习近平总书记在北京考察2022年冬奥会、冬残奥会筹办备赛工作时强调。

大运“蓉宝”机器人、无人驾驶巴士、“智慧蚊虫诱捕机”、5G赛事直播、辅助训练机器人、智能翻译对讲系统……在第31届世界大学生夏季运动会（以下简称大运会）的赛场内外，各项“黑科技”有序运行。这场科技范儿十足的运动会，吸引着各国运动员和观众的目光，迎来好评如潮。

北京2022年冬奥会闭幕式现场。新华社发

“科技赋能、智慧大运”是本届大运会的重要理念，围绕主场馆、大运村等空间，在场馆建设、赛事保障、数字观赛、智慧服务、辅助训练等方面，成都实施了170余项科技产品以及人工智能服务，覆盖30余个场馆，为大运会的成功举办贡献了科技力量。

“当今世界，科技在竞技体育中的作用越来越突出。建设体育强国，必须实现高水平的体育科技自立自强。要综合多学科、跨学科的力量，统筹推进技术研发和技术转化，为我国竞技体育实现更大突破提供有力支撑。”习近平总书记在北京考察2022年冬奥会、冬残奥会筹办备赛工作时强调。

回首一年多前，在北京冬奥会上，中国位列金牌榜第三，奖牌榜刷新纪录，令世界震惊。要知道，1980年中国才首次参加冬奥会，12年后才实现冬奥奖牌“零的突破”，22年后才拿到第一块金牌。就在冬奥申办成功的2015年，在109个冬奥小项中，中国还有约三分之一是空白。

从零起步，一飞冲天，中国体育为什么能？“竞技体育赛场上的比拼，背后是体育科技力量的较量。”北京体育大学副校长洪平道出关键所在。现代竞技体育，从选材、训练、装备到运动康复，每一个环节都离不开科技。今天我国体育科技已经实现质的飞跃，为运动员在赛场上争金夺银提供了强大支撑。

科技创新如何助力体育发展？“体育＋科技”在体育强国建设中将发挥什么样的作用？带着这些问题，光明日报调研组于今年5至7月，先后走访了北京体育大学、二七国家冰雪运动训练科研基地、天津体育学院、成都体育学院等体育院校和科研院所，探秘科技创新如何驱动体育强国建设，感受科技为体育强国建设提供的中国方案、中国智慧、中国力量。

1．智慧选“材”告诉你冠军“长”什么样

7月29日上午，在成都大运会武术项目男子南拳比赛中，中国选手曹茂园夺冠。这是本届大运会的首金，也是中国大学生体育代表团的首金。不少人疑惑，1.76米的曹茂园，身形修长，与传统武术运动员低底盘的要求，并不相符。为什么他能走上冠军之路?

其实，曹茂园是符合“冠军模型”的。近年来，对运动员个人技术动作的数据采集与分析评估技术，得到了长足发展，冠军“长”什么样，大数据可以提供标准。

备战北京冬奥会期间，徐梦桃在二七国家冰雪运动训练科研基地进行等速肌力测试。北京体育大学供图

盛夏，在北京体育大学国家训练中心的体能测试厅里，东京奥运会女子空手道季军龚莉正在做纵跳测力——半蹲、挥臂、轻盈弹跳，等双脚重新站稳在几十厘米见方的测力板，平板电脑上瞬间生成一条坐标曲线。龚莉侧头笑着问：“猜猜测试一次有多少数据出来？”

多少？12000多个！这是一个数据的“龚莉”。半蹲弹跳的高度、下肢爆发力、关节爆发力都可以一目了然。她脚下生成上万数据的测力板，只是最常见的训练装备。

与国家训练中心一个操场相隔，北体大中国田径运动学院内，一块块测力板被铺设成一条智慧跑道。院长武文强正带着两位研究生做数据测试。这次，平板电脑换成了矗立的数据大屏，跑者的速度、距离、步幅、步频，甚至摆臂、扭髋的角度，落地小腿回扣角度，关节载荷能力等一系列运动学、动力学参数，都在上面滚动。

“长跑和短跑运动员都需要在训练中进行技术诊断。怎么能更快？怎么能避免运动损伤？技术动作到底合不合理？哪里预计会出现问题？教练和运动员都可以对照系统数据了解，对症训练。”武文强介绍说。

用数据在技术、战术、体能、心智、个性等多个维度上建构标准，就能提前告诉人们冠军“长”什么样。苏炳添就曾在论文中透露自己成为飞人的“秘密”：以“冠军模型”为指导，通过高科技仪器和设备对自身体能、技术、恢复等各个环节进行全方位监控。

换个角度，“冠军模型”同样可以用作新兴体育项目运动员的选拔和培养。2018年平昌冬奥会，中国代表团的参赛率仅为52％；到2022年北京冬奥会，中国代表团已是全项目参赛。短短四年，“冠军模型”为冰雪项目选拔了大量人才。比如高山运动员，需要具备三大特征：心肺功能、下肢能力、脚下灵活性，缺一不可。“我们根据这样的‘冠军模型’，对标对表、恶补短板。”洪平说。

“冠军模型”根据基因选材，却也不唯基因论。事实上，模型后边跟着多元化的综合分析：动作模式筛查、伤病风险评估、力量速度测试、训练负荷监控、心理咨询、伤病康复……正是这样高科技含量、高精准度、高配合性的备战，帮助中国体育代表团在北京冬奥会上勇创佳绩。

2．多学科协同打造竞技保障模式

赛场上热火朝天，赛场外交流频繁。7月29日，成都FISU（国际大学生体育联合会）世界学术大会开幕，来自美国、德国、澳大利亚等30个国家和地区的530余名专家学者共聚一堂，围绕“运动、健康、科技、文化”展开热烈研讨，不少外国专家对中医表现出极大兴趣，拉着成都体育学院附属体育医院党委书记廖远朋教授问个不停。

运动医学是成都体育学院的传统强项。“运动员在赛前受伤怎么办？心理出现波动了如何处理？”常年奔波在赛场一线的廖远朋，了解运动员背后不为人知的艰辛。

在冬奥会前，成都体育学院组建了以中医骨伤、中医内科、运动生物力学、运动康复、肌骨超声等学科专家为主的“奥运医疗专家巡诊队”，通过“线上＋线下”“远程＋驻队”“定期＋不定期”巡诊的方式，构建了伤病、康复、体能、心理、营养、睡眠、训练等多学科协同，覆盖竞技体育全周期的“医体融合、体科互参、防治康训一体化”的竞技保障模式。

“医体融合”是促进运动表现能力提升的关键。通过一系列专业技术疗法，在北京冬奥会运动员的伤病防治康复中，实现伤病发生率下降20％以上、重返赛场比例提升40％以上。

北京体育大学科研人员为越野滑雪队运动员进行体能测试。北京体育大学供图

成都体育学院教授何颖带领运动心理学科技攻关与科研保障服务团队，依托成都体育学院运动心理学重点实验室，创新了个人－团队的短道速滑运动心理训练模式，并结合短道速滑专项特点与需求，研发了基于虚拟现实技术的抗压力、抗干扰模拟训练系统。运动员可以在媲美真实比赛的高压力、强干扰虚拟情境中进行训练，其心理测试指标、生理测试指标以及行为测试指标可以做到同步交互。

天津体育学院敖英芳教授团队研发的信息化指挥平台，结合救援直升机内装配的全景摄像机、医疗信息采集终端、转运手持智能心电与超声、急救移动平板、5G通信背包构成的5G医疗保障科技服务系统，可以将伤员的影像资料和生命体征数据实时回传，做到救援工作关口前移，实现“上机即入院”。

在北京冬奥会上，由曲春雨、范可新、武大靖、任子威四人组成的中国短道速滑混合团队，以2分37秒348的成绩率先冲过终点，为中国队赢得首金。少有人知道，这枚珍贵的首金，是“吹”出来的。6月21日，调研组来到位于北京丰台的二七国家冰雪运动训练科研基地风洞馆，见识了中国短道速滑混合团队夺金背后的“神器”。在这里，队员们站上特制传感器，前方洞口的风迎面吹来，传感器便可以测出不同姿态的阻力变化。运动员和教练员共同研判，哪种动作姿态的风阻最低、速度最快，队员们就此进行反复训练，形成肌肉记忆。

冰雪运动项目中，微小的阻力变化，就会影响速度快慢。数据显示，如果空气阻力减少10％，运动员的成绩便能提高1％。正是这微弱的差异，在赛场上便会成为金银之差的决定因素。我国的体育工作者，将导弹研发过程中运用的风洞技术，嫁接到冰雪运动训练中。北京冬奥会运动员使用的体育风洞，风洞口径宽2.5米，高3米，设计风速151.2公里/小时，风速相当于14级的强台风。

“风洞实验室帮助教练员和运动员摆脱了过去训练受天气影响的局限，训练频次、数据精度都大大提高。科技助训让运动员们在基地内一年的训练效果，就可以达到其他国家多年训练的成绩，实现中国冬奥军团的弯道超车。”洪平说。

正如习近平总书记指出，同我们国家的强国之路一样，中国冰雪运动也必须走科技创新之路，一方面要坚持自主创新，一方面要积极吸收世界上的先进技术和训练方法。今天，几乎每一个奥运项目，都离不开体育科技的助训支撑。

3．自主研发装备为运动员保驾护航

钢架雪车——冬奥会上最刺激又最危险的项目，历来被称为“勇敢者的游戏”。运动员与冰面保持同一平面，时速最高可达120公里到135公里。这个项目，我国是从零起步，2015年才开始建队。彼时，欧美强队早已长期“霸榜”。

从2015年“跨界跨项选材”组建国家集训队，到2022年登上领奖台，中国钢架雪车队只用了6年多的时间，而获得奖牌的闫文港从事这项运动的时间仅仅5年。获得这一成绩，国产钢架雪车的研发功不可没。

红旗雪车项目，是红旗研发团队第一次承接运动装备研发。得益于航天科技和我国汽车制造业常年的技术积累，车身选用了在火箭和民航客机上大量使用的国产TG800碳纤维复合材料。这类材料密度只有钢的五分之一，强度却是钢的两倍，最大幅度减轻雪车的自身重量并降低雪车重心，使雪车的滑行更平稳。加之来自汽车工业不断改良设计的先进底盘、操控，雪车安全及可靠性得到了保证，运动员也就敢于向钢架雪车最高时速超过150公里的极速峰值发起挑战。

2021年，中国一汽与中国航天科技集团联合向国家体育总局冬运中心交付国产雪车——红旗雪车。国外品牌垄断的历史自此结束。在北京冬奥会上，中国钢架雪车队首次实现奖牌零的突破，闫文港斩获一枚宝贵的铜牌，我国也成功实现了研发团队预期的“开着‘红旗’升红旗”的目标。“正是有了中国各类型高科技企业联合研发冬奥科技装备成果，促成了北京冬奥会上中国代表团历史性最好成绩。”中国钢架雪车队领队孙帆表示。

充满危险的不只是钢架雪车，在征战短道速滑的路上，我国运动员曾付出过惨痛的教训。2009年全运会女子短道速滑500米预赛中，选手孔雪被绊倒之后，颈部被同时摔倒的其他选手的冰刀划伤，伤口长达5厘米；在世界杯上海站短道速滑赛上，我国选手韩佳良被其他选手的冰刀割伤了腹部；29岁的奥运冠军武大靖，却有着一双看似50岁的脚，累累伤痕，纵横交错……

保护好运动员要依靠专门的比赛服。作为冰雪运动领域的后起之秀，我国使用的高端比赛服装，大多依赖进口，缺乏自主研发体系。经过多年努力，在北京冬奥会上，我国冬奥健儿已经穿上了自主研发的“金丝铠甲”。全新设计的高科技速滑服，采用最新的360度全身防切割技术，防切割强度是钢丝的15倍。安全性有了保障，自主研发的比赛服还具备“快、暖、美”的特点，速度滑冰项目比赛服综合阻力系数下降10％，性能远超国外产品。

4．体育科技创新带来的启示和建议

夏草芳菲，生机勃发。成都东安湖体育公园主体育场内外，都是喧嚣沸腾的呼声，青春迸发，拼搏奋进，这座城市正在迎来运动的狂欢。

仲夏时节，万物丰茂。矗立在北京国家体育场“鸟巢”北侧的奥林匹克塔，正习以为常地注视着奔跑的人们。“双奥之城”的荣光，已成为这座城市的日常。

运动，在人们日常生活中的比重，越来越大。科技创新正在帮助更多人参与运动、热爱运动、科学运动，“多锻炼、少生病”已经成为一种社会共识。

加快科技创新，让运动损伤更少，获益更多。在北京奥林匹克森林公园科技智慧跑道起点，一块3＊5米的“智慧大屏”，不仅显示着入园人数，还呈现着跑友的速度排行榜。除了这块大屏，在跑者服务站里还有多块智慧屏幕，都设有人机交互装置。开跑前，以触屏的方式，获取运动热身提示；跑步中，有奥森“科技智慧跑道”的专属路线语音包；跑步后，不仅有运动数据可以实时查询，跑步的成绩也可与别人一较高下。

2022年2月，中国田径协会发布的《中国田径协会关于发展智慧健身步道的指导意见》提出，要实现健身步道的信息化和智慧化转型。有专家表示，“未来，随着数字技术不断与体育产业融合发展，科技智能跑道可能会成为大城市户外健身的‘标配’，越来越多城市将会打造专业化的智慧跑道，不断为全民健身注入活力”。

加快科技创新，让运动医学惠及更多人。脊柱侧弯是青少年的常见病，有数据显示，我国中小学生脊柱侧弯人数超过500万，并且还在以每年30万左右的速度递增，成为继肥胖、近视之后，危害青少年健康的第三大疾病。由北京体育大学研发的脊柱侧弯AI人工智能筛查系统，只需要家长上传孩子背部外观照片，短短几秒钟，就可以获取评估报告，并给出诊断建议。“目前顶级医生对脊柱侧弯诊断的准确率可能在85％到90％之间，这套系统诊断准确率及测试效率已优于专家水平。”北京体育大学运动康复中心实验教师王丽娟表示。

科技创新将在健康评估与检测中发挥更大作用。天津体育学院新校区实验楼前的智能屏幕上，显示了亚健康检测、体质评估、代谢能力评估、运动处方、营养处方等信息。市民可以通过点击，查询到自己的体质健康评估结果，扫描二维码下载App后，检测报告和指导处方就可以保存到手机中，实现数据共享。数据云端还可以对接全市多个体质监测中心、健身与健康促进中心、健身及养老机构，实现天津市体质健康服务信息的共享。来自天津和平区的王女士说：“在参加过体育学院组织的体质检测后，发现自己处于亚健康状态。经过平台运动处方的指导，已经得到改善，目前我在平台线上预约了综合体质检测，有信心通过锻炼，将自己的‘成绩’大幅度提升。”

“带动3亿人参与冰雪运动”的目标已经完成，全民健身正在进入千家万户。构建更高水平的全民健身公共服务体系，是加快体育强国建设的重要基石，是顺应人民对高品质生活期待的内在要求，也是“科技＋体育”的奋斗目标。科技赋能，体育“展翅”。一个筋骨强健、意气风发的中国，正向着建设体育强国的宏伟目标阔步前行。

《光明日报》（2023年08月04日05版）