第24屆冬季奧林匹克運動會將于2022年在北京舉辦,加上由于疫情原因延期至2021年的東京奧運會,想必在接下來的這兩年內體育賽事將會是大家所討論的熱點話題。而說到體育賽事,就不得不談到世界紀錄。
問大家一個小問題:
在2009年柏林世錦賽中,博爾特創造的男子100米世界紀錄是多少?
答:9秒58。
縱觀男子100米世界記錄,從1896年雅典奧運會至今,我們可以看到該項記錄在不斷的被刷新,從最初的11秒時代到10秒時代,最后時間定格在9秒58的柏林夜晚。為什么各項記錄能夠不斷被刷新呢?其中一個很重要的因素就是科學技術不斷發展并且逐漸被應用到運動領域。
新時代科技運用于體育領域
傳統的體育訓練總的說來有兩個缺點,一是訓練效率低,二是人體負荷大。傳統的訓練系統僅使用簡單機械器件輔助訓練,并且訓練者的各項指標無法較為精確地被檢測,因此往往需要花費大量時間與精力去訓練,稍有不慎還可能會染上傷病。曾有數據顯示:運動員的傷病率高達20%,也就是10名運動員里就有兩名運動員被傷病所困擾。而一旦運動員存在病痛問題,其職業生涯便會大幅縮水,難以保質。
如今,科技對促進體育發展的重要性日益凸顯——隨著計算機技術的飛速發展,以數字化為基礎、網絡化為條件、智能化為核心的智能體育成為熱點,通過對體育運動過程中的數據進行采集和分析,幫助運動員科學訓練并提高運動水平,輔助教練員與管理者進行決策和管理,不僅滿足競技體育的需要,也在全民健身、運動社交等方面改變并推動著體育的發展。并且智能體育在此基礎上還衍生出了一系列輔助訓練、回復、提高的科技產品,與數字化監測系統相結合,共同在體育領域產生妙用。
那些體育的“新鮮玩意”
1、智能化、數字化追蹤
電子表現與追蹤系統(Electronic Performance and Tracking Systems,簡稱EPTS),是一套配置在平板計算機上的系統,會分別提供給每一隊的場上分析師、場邊分析師、醫療團隊。
EPTS會搭配場內的兩套光學追蹤攝影機,以及通過安裝在球衣和球鞋里的芯片(帶有GPS和各種傳感器的微電子機器系統),來追蹤場上球員的各種關鍵數據,記錄心率,體溫等數據。在EPTS上球隊人員可以收到延遲30秒的球員視頻,以及球員位置、傳球、速度的統計數據,協助賽隊做戰術擬定。
2018年俄羅斯世界杯上,數字化表現和跟蹤系統(EPTS)被首次全面采用。當前,在全世界職業足球、曲棍球、橄欖球運動隊中,這樣的設備已成為了球隊訓練的標配。運動員經常會穿著配備這個裝置的“黑背心”進行訓練(如上圖),教練員不僅能夠在場邊實時查看整個球隊的表現并進行指導,也可以了解每個運動員的狀態并給予針對性的訓練運動量調控,減少傷病的發生概率。
2、高科技輔助訓練、恢復儀器
高壓氧艙:熱衷觀看籃球比賽的同學肯定熟知NBA籃球明星詹姆斯(LeBron Roymone James),他以精湛犀利的球技鑄就球場上的無數傳奇,但身為迷弟迷妹的你難道不好奇一下“詹皇”的鋼鐵之軀是怎樣煉成的嗎?
他曾在對陣勇士的一次主場中腹股溝受傷,因此他一連缺席了不少場比賽,在恢復治療中,他就借助了高壓氧艙這一項“黑科技”手段幫助恢復治療。
當詹姆斯平躺下來,被氧艙完全包圍的時候,隨著艙內空氣壓力的增加,氧氣會由詹姆斯的肺部吸入很快溶解到血液中。這些溶解到血液里的氧氣除了被細胞攝入以外,還會繼續儲存在血液中,從而進一步去修復詹姆斯的身體,加速他受損部位的愈合。
從療效上講,高壓氧艙比普通吸氧的力度更大、效果更勝,能夠直接利用充足的氧量解決康復人員的缺氧問題,除此它還具有抗菌等作用。目前,高壓氧艙治療方法已經被應用到有害氣體中毒以及諸多疾病的治療上,對疾病的康復大有裨益。
反重力跑臺:經常跑步的人或許知道在跑步的過程中,膝關節需要承受體重多倍的沖擊力,尤其是對于需要劇烈運動的運動員或是是本身肥胖想要通過跑步減重的人士來說,跑步更容易造成膝關節的磨損。
但反重力跑步機這款運動器械,是可以大概率降低運動風險的。反重力跑步機采用美國航天航空局(NASA)的重力差專利技術研發推出,通過最高可達自重80%的重力支持,使用者只需負擔少部分自重鍛煉,減輕了人體對膝關節的負擔。
如上圖可見,反重力跑臺由密閉氣囊和訓練跑臺兩部分組成。在啟動后,人體的下半部分處于密閉環境中,通過氣囊內外空氣壓差為使用者提供定量的向上的支撐力,從而達到減重效果。該裝置的力作用點與人體重心位置非常接近,運動過程中氣囊環繞在使用者四周,可以讓使用者的下肢運動更自然、更符合生理模式。
目前,反重力跑臺已成為頂級職業俱樂部和運動員先進訓練方案的一部分,同時也投入到一些手術恢復期的患者使用,幫助他們盡快康復。
3、智能運動儀器
智能耳機:和其他耳機功能不同的是,它并非運動員用來聽音樂的耳機,這個運動耳機在頭帶內側搭載了細微的觸點模塊,可以給使用者輸送微弱的電流脈沖,刺激運動員的大腦皮層神經,從而提升肌肉力量,帶動運動員競技水平和運動成績的提高。
據該裝置的研發公司測試,運動員在使用后,力量最高可以提升12%。同時,這款耳機不僅應用于體育領域,也被美國軍方用于提升飛行員和狙擊手的作戰能力,而且效果顯著,平均攻擊力提升50%。
美國田徑短跑運動員邁克·羅杰斯就曾使用過這款耳機幫助它在比賽前進行熱身活動,以使他的身體盡快進入比賽狀態。在四年前的里約奧運會上,也至少有5名美國運動員使用這款耳機提升成績。
雖然從功效來講可以將二者歸為一類,但是從原理上來講,該儀器實質上是刺激和開發了運動員身體的潛能,從上屆奧運會來看,這項科技產品并沒有被世界反興奮劑機構禁止,在目前來看還是合乎規定的。
隨著物聯網、大數據等一系列科技成果被廣泛普及后,越來越多的科技產品被運用到體育領域,眾多科技成果通過科技視角提供高精確、可量化的數據信息,不僅變革著傳統的運動員訓練模式,同時也推動了國際大賽中運動員競技成績的持續進步,輔助人類突破自身潛能,挑戰運動極限。“黑科技”手段與人體的相結合,在激發運動員的身體機能、幫助運動員高效康復治療,延長運動員的職業生涯壽命等方面都有著顯著貢獻。可以說,在未來,科技在體育領域的話語權將進一步增強,運動人員將更加依靠科技進行日常的訓練。
當然,科技成果在最初運用的過程中存在一定的國別性,例如運動員的身體、生理數據在存儲時有著高度的保密性,而國家研發的運動類科技產品也往往僅限國內頂級職業運動員使用,沒有大規模上市的機會。回溯中國女排在中國科技落后的艱苦條件下所締造的輝煌戰況,不禁感嘆女排運動員們為中國體育留下的頑強戰斗、勇敢拼搏的女排精神。而如今,我國的體育科技業已邁入智能化時代,專業、科學的訓練模式日趨完善,科技成果在我國運動領域不斷滲透,為新時代的“女排精神”充實了背后強大的科技力量支撐。
展望即將到來的2022年北京冬奧會,我們可以關注到,眾多高科技手段被應用于運動員訓練的各個環節,在人工智能、大數據和物聯網技術的幫助下,競技體育的“訓練—科技助力—保障”的新模式已經形成,并成為冬季項目補齊短板、實現跨越式發展的關鍵因素。
希望冬奧會的圓滿開幕可以帶給我們耳目一新的體驗,讓我們體會到科技成果與運動員人體的完美結合,以及運動員們所展現的體育精神和運動風尚的恒久魅力。