運動賽場是否需要高科技

楊先碧

在不久前落幕的羅馬第13屆游泳世錦賽上，世界紀錄被頻頻改寫，有媒體指稱高科技泳衣是該現(xiàn)象最大的幕后推手，甚至被業(yè)內(nèi)人士稱作“高科技興奮劑”。而與此同時，國際泳聯(lián)在羅馬世錦賽上召開新聞發(fā)布會正式對外宣布，從2010年起，所有泳衣必須回歸傳統(tǒng)，所用材料將由紡織物取代聚亞氨酯?？v觀現(xiàn)代體育比賽的發(fā)展歷程，我們不難發(fā)現(xiàn)，國際體育界不反對甚至支持在輔助性體育設(shè)施上的科技改良，而對用到運動員身體上的科技手段則持謹慎或反對態(tài)度。

高科技設(shè)備提高運動成績

在20世紀50年代以前，很少有專門的運動設(shè)施與裝備，運動員穿著與常人無異的衣服，在一般的泥地或爐渣地面上比賽，他們使用的是用竹子、木頭、金屬、羽毛、橡膠等常見材料制作的運動器材。20世紀50年代以后，運動員的動作技術(shù)基本成熟。為了不斷提高比賽成績，許多運動員、教練員就將目光轉(zhuǎn)向采用了現(xiàn)代科技的運動器材、服裝、訓(xùn)練設(shè)備和訓(xùn)練方法。賽場上不斷出現(xiàn)令人嘆為觀止的高科技打造的“秘密武器”，如超級跑鞋、快速游泳衣、超級自行車等。

在過去100年的奧運賽場上，運動跑道發(fā)生了翻天覆地的變化，從早期的沙石地面到如今的復(fù)合材料跑道，每一次改變都離不開科技的力量。20世紀初，沙礫場地或煤渣場地曾被認為是最理想的運動場地。1937年德國化學(xué)家拜爾發(fā)現(xiàn)異氰酸酯與氫的聚合反應(yīng)，從此將聚氨酯引進了現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)。這種合成材料的許多性能優(yōu)于天然橡膠和塑料，無論強力、硬度、彈性的可調(diào)范圍都更寬泛，一時成為建筑界的新寵。1961年，美國明尼蘇達的3M公司鋪設(shè)了第一條200米聚氨酯跑道，不過那是為賽馬使用的。1963年聚氨酯跑道開始用于田徑比賽并立刻引起各國關(guān)注，國際奧委會很快正式承認了這一“新生事物”。1968年，墨西哥奧運會上首次使用了聚合物跑道。該種跑道平坦堅實的地基如同乒乓球拍的底版，中間的塑膠層如同海綿，表面的摩擦層則相當(dāng)于乒乓球拍上的膠粒。運動員奔跑在這種大面積的“海綿拍”上，腳步落地時能有效減少震蕩，向后蹬伸時能獲得地面形變勢能所回授的推力，因此大大增加了奔跑的效率。跑道表面的堅牢、平坦、均勻也有利于定型化技術(shù)動作的充分發(fā)揮，這便是墨西哥奧運會上除了短跑、跨欄、中長跑外，所有和助跑有關(guān)的項目如跳高、跳遠、標(biāo)槍等成績?nèi)家蜻@種跑道的問世而“水漲船高”的原因。

在1948年英國倫敦奧運會前，所有的優(yōu)秀短跑運動員都需要在起跑前為自己挖出蹬腳助跑的小坑。1927年美國教練布雷斯納漢發(fā)明起跑器，直到1937年才被國際田聯(lián)認可。而如今的起跑器不但牢固舒適，而且便于調(diào)節(jié)距離和角度，運動員“蹲踞”其上，身體如同蓄勢待發(fā)的壓縮彈簧，能在最短時間里擺脫靜止?fàn)顟B(tài)獲得最大初速度。起跑器上和發(fā)令槍聯(lián)動的傳感裝置計時精度達到了千分之一秒。

不能讓科技毀了體育

當(dāng)興奮劑的危害出現(xiàn)之后，國際體育界才意識到科技的確是一把雙刃劍，如果不善于約束，有些科技可能會毀了體育。興奮劑是現(xiàn)代科技的“成果”，在100年前的現(xiàn)代奧運會中，鴉片提取物曾經(jīng)被用于賽馬，后來被禁止。第二次世界大戰(zhàn)后，興奮劑開始廣泛應(yīng)用于競技體育運動中。20世紀40年代末50年代初，化學(xué)家合成的藥物苯丙胺成為運動員選擇的目標(biāo)，是當(dāng)時濫用最多的一種興奮劑。20世紀80年代以來，興奮劑從各化學(xué)制劑發(fā)展到生物制劑，紅細胞生成素(EPO)、重組生長激素(HGH)等較多地被運動員采用。

社會輿論對興奮劑普遍持反對態(tài)度，因為興奮劑不但違背了奧林匹克中“公平”的競技原則，更因會傷害運動員的身體而讓體育運動失去強身健體的意義。而當(dāng)下，對高科技泳衣的爭議在于，泳衣可以提高游泳成績，但是不會傷害運動員的身體。高科技泳衣的奧秘是在泳衣的主材質(zhì)表面覆蓋了一層聚亞氨酯，這種材料由乙烷有機單元鏈聚合而成，特點是不透水、質(zhì)地柔軟、富有韌性，有助于增大浮力、減少摩擦力。從設(shè)計上來說，高科技泳衣比一般泳衣要緊70倍，在胸部、臀部等人體阻力最大的部位采用特殊材料對肌肉進行壓縮，以便把運動員的身體盡可能“塑造”成流線型。

對泳衣的質(zhì)疑可以引申到運動員身上的其他輔助裝備，比如田徑運動員的跑鞋和射擊運動員的特制皮衣。一雙好的跑鞋可以提高運動員的成績，國際田聯(lián)是否也需要禁掉高科技跑鞋呢?早期比賽中，運動員都是穿著日常生活中常見的平底鞋，后來則發(fā)現(xiàn)釘鞋抓地能力強且可以提高奔跑速度?，F(xiàn)在的跑鞋高科技含量更高，設(shè)計趨向于越來越輕，有人甚至形象地將這種變輕了的鞋稱為“帶釘子的襪子”。氣步槍運動員比賽時穿著的皮衣也是大有文章，套在這種僵硬的皮革制品里面，膝蓋幾乎無法彎曲，它在一定程度上幫助運動員提高了身體的穩(wěn)定性。

更快、更高、更強是競技體育追求的目標(biāo)，而現(xiàn)代科技將給運動員插上騰飛的翅膀?，F(xiàn)代體育運動的觀賞性也大大增強。因此，當(dāng)國際泳聯(lián)要求運動員的泳衣回歸傳統(tǒng)時，必然招致一些人甚至一些普通觀眾的反對。首先站出來反對國際泳聯(lián)禁令的是最先生產(chǎn)聚亞安酯泳衣的廠商Speedo公司。該公司認為，技術(shù)確實應(yīng)該在所有體育項目中都有一席之地；任何令這項運動倒退20年的行為，就像這種回歸傳統(tǒng)泳裝，都會對游泳的未來不利。

然而，我們也要考慮到，我們不能為了滿足視覺效果而忽略了體育競技的本意是發(fā)掘人類的潛能。如果讓高科技手段肆無忌憚地用到運動員身上，未來的競技比賽將很有可能成為與體育無關(guān)的特技表演。我們?yōu)槭裁磳τ^看體育比賽的興趣更甚于雜技表演，就是因為體育比賽畢竟不是舞臺演出，體育比賽展示了人類挑戰(zhàn)極限、挑戰(zhàn)自我的精神，是真正的生命奇跡。借助技術(shù)手段達到的更高、更快、更強，是否就是體育精神所追求的理想?如果是這樣，那么有一則反例就是興奮劑問題。運動裝備改變或改善了運動的外部狀態(tài)，興奮劑調(diào)節(jié)的是內(nèi)部的生理狀態(tài)，兩者本質(zhì)上有什么差別呢?

運動科技將走向何方

高科技泳衣的被禁只是一個開端，那就是直接運用在運動員身上的高科技裝備將不受鼓勵，甚至將越來越多地被禁止。此前，不少類型的“高科技乒乓球拍”被禁。那么，運動科技將走向何方呢?其實，運動員裝備科技只是運動科技中的一個分支，運動科技還包括場地科技、裁判科技、器材科技和訓(xùn)練科技，這些大家都可以共享且不違背競技體育精神的科技將得以發(fā)展。

提供更好的場地可以最大限度地發(fā)揮運動員的水平。在2008年北京奧運的場館設(shè)計中，我國科技人員對塑膠跑道作了些改良，將納米技術(shù)引入跑道材料中，研發(fā)出新穎的納米聚合物跑道。它比一般的塑膠跑道更耐磨損，又能防止燃燒和霉變，使用

壽命也長得多。它還有超強的彈性，運動員在跑道上能盡情地舒展肢體，跨得更遠。

以前，對運動員是否犯規(guī)往往靠裁判員的肉眼識別，而現(xiàn)在和未來將越來越多地依靠技術(shù)進行識別。在足球和籃球比賽中，由于運動員動作較快，僅靠肉眼判斷，難免對犯規(guī)與否進行誤判，用電腦慢速重放拍攝鏡頭，可以清楚地確認運動員是否犯規(guī)。在網(wǎng)球、羽毛球和排球比賽中，是否壓線也是經(jīng)常產(chǎn)生爭議的情況，而“鷹眼”攝像頭則可以幫助裁判來裁定是否壓線。1975年，美國人發(fā)明了電子起跑器，并在短跑比賽中監(jiān)控運動員是否搶跑。

在未來很長的時間內(nèi)，數(shù)字技術(shù)將越來越多地應(yīng)用到運動員的訓(xùn)練中。比如，在游泳項目中，如果僅用肉眼觀察，觀察不出錯誤微小的動作，而一點點錯誤動作，就會影響游泳成績，尤其是短距離成績。澳大利亞是一個游泳強國，他們擁有非?？茖W(xué)的訓(xùn)練手段和設(shè)備，在游泳訓(xùn)練中采用尖端儀器，對運動員每個動作進行“慢鏡頭，拍攝，并進行技術(shù)分析，對于影響速度的不正確的姿勢，立即進行‘對癥下藥”。為中國男子游泳隊奪得第一枚世錦賽金牌的張琳，就在本屆世錦賽前兩次前往澳大利亞接受特訓(xùn)。

在競走項目中，因“雙腳騰空”而犯規(guī)是一種常見現(xiàn)象。而穿上數(shù)字跑鞋之后，運動員的步伐、步頻、節(jié)奏便可以實時反映到教練員的腕表上，哪一步邁得不對，犯規(guī)是怎么造成的，都一目了然。如此一來，教練在運動員訓(xùn)練中就能對其進行實時地糾正。數(shù)字跑鞋在外觀上與商場里賣的普通運動鞋沒有區(qū)別，但兩只鞋的外側(cè)各伸出一個類似USB接口的東西，這就是信號采集器。它是用來采集傳感器的信息分析后向運動員的特制腕表發(fā)送信號的裝置。而傳感器就藏在鞋底與鞋墊之間。

當(dāng)下，各國體操科研團隊廣泛使用計算機進行科研研究，有人利用計算機設(shè)計團體操的各種圖案，有人利用計算機研究和設(shè)計單杠回旋騰躍動作。還有專家通過計算機程序的設(shè)計，不僅分析了部分高難度體操動作的技術(shù)特征，而且通過對動作進行分類研究，設(shè)計了一部分從未出現(xiàn)過的新動作。目前，不少體操科研團隊利用電腦三維動畫技術(shù)對體操運動進行研究，用來創(chuàng)編更加科學(xué)和更大難度的體操動作。

除了數(shù)字技術(shù)外，基因科學(xué)也將越來越多地滲透到運動科技中。基因科學(xué)在將來也可以應(yīng)用到運動員的選拔和培訓(xùn)中。通過基因檢測而非現(xiàn)在的肉眼觀測，教練可以選拔到最適合從事某項競技體育的人才，并制定個性化的訓(xùn)練方案。當(dāng)然，如果不加約束，基因科學(xué)也有可能會毀了競技體育，因為未來的基因技術(shù)完全可以達到設(shè)計嬰兒的程度，許多具有特殊潛能的嬰兒可能被人為地設(shè)計出來，并被培養(yǎng)為具有超常能力的運動員。

科技并不只是物質(zhì)層面的，科學(xué)方法、科學(xué)精神與體育的結(jié)合仍然是值得推崇的。因此，將科技納入體育并不存在問題，問題是高科技應(yīng)以什么樣的形式進入體育運動?進入體育運動的范圍和限度又是如何?這是國際體育界都在努力思考的問題。