杜夢溪
現(xiàn)代奧運(yùn)會,科技的威力隨處可見。除了電視轉(zhuǎn)播技術(shù)的發(fā)展和奧運(yùn)場館等設(shè)施對綠色環(huán)保目標(biāo)的追求,作為奧運(yùn)會的中心角色——運(yùn)動員,他們用以競技的裝備也無不體現(xiàn)著科技的力量。幾乎可以這樣認(rèn)為,隨著訓(xùn)練手段的日漸科學(xué)化,每個(gè)選手的個(gè)人潛力已經(jīng)被開發(fā)到了極限,成績的差別往往只在毫厘之間。在此背景下,選擇怎樣的外部輔助裝備就成了眾人關(guān)注的焦點(diǎn)。而分析者也認(rèn)為,在諸多運(yùn)動員裝備中,泳衣和運(yùn)動鞋無疑是最能體現(xiàn)高科技影響力的兩大要件。
神奇之衣
資料記載, 在1896年雅典舉行的第一屆現(xiàn)代奧運(yùn)會上并沒有游泳池,比賽是在海里進(jìn)行的。由于泳道用漂浮的南瓜作標(biāo)記,泳距也全憑目測,加上比賽對選手的泳姿也不做要求,那一年人們對泳衣是否會給運(yùn)動員成績帶來影響并不是很關(guān)注。而特定時(shí)期的社會審美觀念也束縛著人們對泳衣科技的探索,甚至直到1914年,當(dāng)一位美國女游泳運(yùn)動員穿著一件新式泳衣在曼哈頓海灘下水,上岸后還被警察以“服裝傷風(fēng)敗俗”之名逮捕。
然而,奧運(yùn)會追求的是更高、更快、更遠(yuǎn)的體育精神,隨著比賽場地規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化以及選手素質(zhì)差距的不斷縮小,如何在比賽中取得更好的成績,人們開始投入更多精力去探索。在這過程當(dāng)中,人們對泳裝外形設(shè)計(jì)的追求很快讓位于對相關(guān)材料的開發(fā)。
研究者認(rèn)為,人在水中遇到的阻力不但與水密度、摩擦系數(shù)相關(guān),還與其正面面積、速度的平方成正比。如何減少正面面積和摩擦系數(shù),是各國運(yùn)動員的最大難題。在更早的時(shí)候,日本人想當(dāng)然地提出以“裸泳”的方式解決上述問題,但結(jié)果卻令人大失所望:裸泳的阻力要比穿泳衣時(shí)大9%!于是,日本人制出了順滑的絲綢泳衣;到了上世紀(jì)50年代,尼龍材料的泳衣又開始風(fēng)靡全球;1976 年,杜邦公司創(chuàng)造性地用聚氨酯纖維材料制造泳衣,它能有效減少泳衣被拉長時(shí)的攝水量,減輕運(yùn)動員的負(fù)擔(dān);到了1988年的漢城奧運(yùn)會,質(zhì)地更薄,表面也更加光滑的新式泳衣開始出現(xiàn),它使人體在水中的阻力比過去減少了10%。
工業(yè)化的發(fā)展帶來泳衣科技的不斷進(jìn)步,但真正可以被稱為具有里程碑意義的泳衣出現(xiàn)在1999年的6月,當(dāng)時(shí)在日本舉行的一次游泳錦標(biāo)賽上,一名成績不俗的日本選手穿著一件由日、英兩國泳衣專家共同制作的泳衣,這種泳衣采用類似鯊魚皮的材料,衣服的大部分呈魚鱗狀,并進(jìn)行防水處理,大大地減少了阻力。在次年舉行的悉尼奧運(yùn)會上,鯊魚皮泳衣推出了第二代產(chǎn)品,增加了一種名為“彈性皮膚”的材料和兩個(gè)附件——附在前臂上的緩沖器,以及附在胸前和肩后的振動控制系統(tǒng)。它能使人在水中的阻力減少4%左右。
“自那以后,奧運(yùn)會的游泳項(xiàng)目幾乎成了鯊魚泳衣展示獨(dú)特魅力的舞臺?!毕嚓P(guān)人士稱,在2000年的悉尼奧運(yùn)會上,身著黑色連體鯊魚皮泳衣的澳大利亞選手創(chuàng)下5金9銀4銅的驕人戰(zhàn)績。2004年的第28屆雅典奧運(yùn)會上,幾乎所有的獲獎選手都穿著它。
今年2月,新一代鯊魚皮泳衣加入了太空科技因素,它由廠商與美國國家航空航天局(NASA)合力推出,全套泳衣超嚴(yán)焊接而成,沒有縫合處,可以完全緊貼在人體上,減少靜態(tài)水阻。經(jīng)獨(dú)立測試證明,它比第二代鯊魚衣降低靜態(tài)水阻達(dá)10%,比第三代鯊魚衣降低水阻達(dá)5%。
在隨后于3月舉行的歐洲游泳錦標(biāo)賽上,穿著新泳衣的法國選手貝爾納的表現(xiàn)令人刮目相看,這位賽前只被認(rèn)定頂多進(jìn)入前三的選手,居然在72小時(shí)內(nèi)3次打破男子100米和50米自由泳的世界紀(jì)錄!而國際泳聯(lián)提供的最新數(shù)據(jù)也顯示,自2月16日以來,新鯊魚皮泳衣協(xié)助運(yùn)動員在短短的6個(gè)星期里破了16項(xiàng)世界紀(jì)錄,追平了2007年一年的世界紀(jì)錄更改次數(shù)。至6月底,已經(jīng)作古的44項(xiàng)世界紀(jì)錄中,累計(jì)有40項(xiàng)與這種裝備有關(guān)。
腳下科技
在對科技的孜孜追求方面,運(yùn)動鞋無疑是最能與泳衣相媲美的。
在古代奧運(yùn)會上,赤腳賽跑的運(yùn)動員比比皆是,直到19世紀(jì)英國的田徑教練員們發(fā)現(xiàn),將鞋底同腳掌相對固定,提高其附著性會讓運(yùn)動員們個(gè)個(gè)喜笑顏開。但與泳衣一樣,人們對運(yùn)動鞋給運(yùn)動員的幫助也產(chǎn)生過懷疑。因?yàn)樵?960年,埃塞俄比亞運(yùn)動員阿貝貝·貝基拉曾光腳奪得羅馬奧運(yùn)會馬拉松比賽的冠軍。他也是現(xiàn)代奧運(yùn)會田徑比賽史上唯一幸運(yùn)的“赤腳大仙”。
按照運(yùn)動專家們的分析,人每跑出一步,著地腳將承受3倍體重的重量。他們在較早的時(shí)候就提出高科技運(yùn)動鞋必須具備的幾個(gè)基本條件:首先是極佳的減震功能;其次是回輸功能,能釋放吸震時(shí)儲蓄的能量,使運(yùn)動員感到省力輕松;最后是強(qiáng)附著力,讓運(yùn)動員輕松控制,避免摔倒。制鞋者依據(jù)以上要求,把鞋底作為運(yùn)動鞋的最重要部分來生產(chǎn)。到今天,經(jīng)過多年試驗(yàn)的馬蹄形氣墊后跟被廣泛采用,它利用一個(gè)小巧的風(fēng)琴型氣墊吸震并吸收能量產(chǎn)生反彈力——壓力增大,反彈力也相應(yīng)增加。這種氣墊可以更換,不同的運(yùn)動員都有適合他們體重、腳型的氣墊密度和型號。
如今,鞋釘設(shè)計(jì)是繼氣墊之后關(guān)系運(yùn)動鞋性能的另一關(guān)鍵內(nèi)容。
1868年,美國田徑選手威廉·柯蒂斯首次將釘子固定在自己的鞋底,其成績的提高令人們對這些不起眼的釘子刮目相看。但在隨后的一百年間,無論是比賽管理機(jī)構(gòu),還是參賽運(yùn)動員,他們對鞋釘?shù)膽B(tài)度并不像今天這樣爽快。上世紀(jì)七十年代的第20屆慕尼黑奧運(yùn)會上,日本人小林一敏雖然將鞋釘前端制成圓柱型,獲得了最佳摩擦力,但日本隊(duì)卻擔(dān)心鞋釘會扎入跑道而拒絕使用。
隨著時(shí)間的推移,研究者發(fā)現(xiàn)鞋的重量與運(yùn)動員的體能消耗成正比(跑鞋的重量每增加100克,體能消耗將增加1%),這直接導(dǎo)致陶瓷鞋釘對傳統(tǒng)鐵釘?shù)奶娲?。不僅如此,制鞋者還根據(jù)個(gè)別運(yùn)動員的步態(tài)特點(diǎn)調(diào)整鞋釘?shù)奈恢煤头较?,也會根?jù)他們的要求不斷創(chuàng)新跑鞋科技。這當(dāng)中,美國短跑名將邁克爾·約翰遜就是個(gè)典型的例子。他在奪得1996年亞特蘭大奧運(yùn)會200米和400米項(xiàng)目的兩枚金牌后,向耐克公司提出制造更為精良跑鞋的要求。該公司最終花了3年時(shí)間研發(fā)出一款僅重116克,鞋面由24K純金顆粒包裹的跑鞋。
目前,運(yùn)動鞋領(lǐng)域最具影響力的兩大品牌是耐克和阿迪達(dá)斯。截至2005年末,耐克的研發(fā)團(tuán)隊(duì)規(guī)模已突破3000人,其中不乏生物力學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)、化學(xué)和各種相關(guān)學(xué)科的高級工程師。耐克還特別組建了由教練員、運(yùn)動員、外科醫(yī)生以及整形大夫組成的研究委員會和顧客委員會,他們定期召開會議,審核各種設(shè)計(jì)方案、材料和改進(jìn)運(yùn)動鞋設(shè)計(jì)思路。至于阿迪達(dá)斯,其擁有近千項(xiàng)專利,并多次制造出令人驚艷的產(chǎn)品。例如,它在2005年上半年推出的“世界首款智能芯片跑鞋”adidas1,能靈敏感應(yīng)到地面硬度及所受壓力大小的變化,并自行調(diào)整,被視為人類制鞋史上的一塊里程碑。
時(shí)有爭議
按照常人的理解,奧運(yùn)競技要秀出運(yùn)動員的強(qiáng)健體魄以及他們積極向上的拼搏精神,不應(yīng)該有太多輔助性的東西,但科技的進(jìn)步必然會影響到整個(gè)社會,奧運(yùn)比賽也不能例外。正因如此,在奧運(yùn)會上,運(yùn)動員裝備是否應(yīng)該具備如此先進(jìn)的科技因素,人們沒少爭論。
自從鯊魚皮泳衣流行以來,這已經(jīng)成為一股剎不住的“風(fēng)”。雖然有分析者把運(yùn)動員的優(yōu)秀表現(xiàn)歸于他們的強(qiáng)化訓(xùn)練,而不是一件泳衣,但還是有觀點(diǎn)指出:幾乎所有的記錄都與這種泳衣相關(guān),是否太過于巧合?后者認(rèn)為,高科技泳衣違背了體育精神,也導(dǎo)致了比賽的不公平,言辭激烈者更是將此形容為“科技興奮劑”。
在對運(yùn)動鞋科技的質(zhì)疑上,北京正之本人體力學(xué)研究曾以耐克鞋“跑得更快”、“跳得更高”等宣傳內(nèi)容造假為由,將耐克(蘇州)體育用品有限公司、美國耐克公司推上被告席,但耐克公司還是贏得了官司。
今天,幾乎可以斷定無人能抗拒科技對運(yùn)動員的巨大影響。
相關(guān)人士稱,盡管日本游泳隊(duì)已經(jīng)與美津濃、亞瑟士、迪桑特3家泳衣廠商簽訂合作協(xié)議,日本選手必須穿著他們的產(chǎn)品出征北京奧運(yùn)會,但受到鯊魚皮泳衣輝煌戰(zhàn)績的影響,不少日本選手強(qiáng)烈要求穿上這款泳衣。
中國方面,一直對鯊魚皮泳衣反應(yīng)冷淡的中國國家游泳隊(duì)也于日前宣布在北京奧運(yùn)會上換上這款“神奇泳衣”。而被國內(nèi)民眾寄望在男子110米欄奪冠的劉翔也與耐克公司合作,由對方量身制作專用跑鞋。