李東：冬奧金牌背后的“智造”者

文／本刊記者 牛澤群

2022 年的農(nóng)歷正月，與往年辭舊迎新的歡樂(lè)氣氛相比，更增添了一份巨大的喜悅：在北京冬奧會(huì)上，中國(guó)健兒奮勇拼搏，以9 金4 銀2 銅排名第三，創(chuàng)中國(guó)冬奧歷史最好成績(jī)。

一直在關(guān)注北京冬奧會(huì)的東北大學(xué)教授、力學(xué)系主任李東笑得很開(kāi)心——由他領(lǐng)銜研發(fā)的世界首座夏季旱雪著陸訓(xùn)練場(chǎng)，助力國(guó)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員徐夢(mèng)桃、齊廣璞、賈宗洋在北京冬奧會(huì)上勇奪2 金1 銀。他感慨地對(duì)家人說(shuō)：“能夠有幸為中國(guó)奪金出把力，再苦再累也值了！”

科技的力量：“兩種語(yǔ)言體系”從碰撞到融合

在北京冬奧會(huì)前，“冰強(qiáng)雪弱”一直是中國(guó)冰雪運(yùn)動(dòng)的一個(gè)標(biāo)簽。截至北京冬奧會(huì)前，中國(guó)代表團(tuán)在5 屆冬奧會(huì)上共獲得了13 枚金牌，然而雪上項(xiàng)目金牌僅有1 枚。雪上項(xiàng)目奮起直追，急需借助科技的力量。

2018 年，科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)立項(xiàng)，聚焦冬季項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與比賽關(guān)鍵技術(shù)等方面，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)重點(diǎn)任務(wù)。李東成為《雪上優(yōu)勢(shì)、潛優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目夏冬轉(zhuǎn)訓(xùn)融合關(guān)鍵技術(shù)》課題中一個(gè)子課題的負(fù)責(zé)人，主要任務(wù)是幫助有沖金實(shí)力的滑雪空中技巧高水平運(yùn)動(dòng)員優(yōu)化動(dòng)作。

從2018 年冬天起，李東帶領(lǐng)課題組成員追隨著國(guó)家隊(duì)的足跡，輾轉(zhuǎn)國(guó)內(nèi)多個(gè)雪上項(xiàng)目訓(xùn)練場(chǎng)地。河北秦皇島和張家口、沈陽(yáng)白清寨、黑龍江哈爾濱……用李東的話說(shuō)，“哪里冷去哪里”。

在零下一二十?dāng)z氏度的天氣里，李東和課題組成員頂著凜冽的寒風(fēng)，穿著厚厚的羽絨服，背著沉重的視頻采集設(shè)備，一次次步履蹣跚地爬到訓(xùn)練場(chǎng)的最高處，拍攝運(yùn)動(dòng)員從出臺(tái)到翻轉(zhuǎn)再到落地的全過(guò)程。運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練結(jié)束后，課題組的研究工作卻剛剛開(kāi)始——他們要趴在電腦屏幕前，逐幀識(shí)別、分析運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作，建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行電腦仿真。

生活和工作中的苦與累，李東統(tǒng)統(tǒng)付之一笑，但科研人員與教練員之間“兩種語(yǔ)言體系”的分歧，一度是課題組進(jìn)行科技攻關(guān)最大的“攔路虎”。

“由于多年訓(xùn)練形成的默契，教練員對(duì)運(yùn)動(dòng)員的指令往往很簡(jiǎn)單，開(kāi)始時(shí)我們真的摸不著頭腦?！崩顤|舉例說(shuō)，“教練員有時(shí)會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員喊‘太緊了’，在動(dòng)作快結(jié)束時(shí)只喊一個(gè)字——‘收’。而對(duì)這簡(jiǎn)單的指令，我們則需要逐個(gè)形成數(shù)值，探求映射關(guān)系，建立力量、動(dòng)作、時(shí)間等因素之間的對(duì)應(yīng)公式?！?/p>

此外，教練員和運(yùn)動(dòng)員對(duì)穿戴傳感器材的抵觸，也曾給科研團(tuán)隊(duì)帶來(lái)不大不小的麻煩?；┛罩屑记身?xiàng)目騰空高、難度大，由此可能給運(yùn)動(dòng)員身體帶來(lái)的危險(xiǎn)也比較大，因此，教練員一看到傳感器材就連連搖頭，擔(dān)心運(yùn)動(dòng)員摔倒后會(huì)被硌傷。

一道道難關(guān)，更加激發(fā)了李東攻堅(jiān)克難的信心和決心。他帶領(lǐng)課題組成員夜以繼日，將科研做在訓(xùn)練場(chǎng)、將論文寫(xiě)在大地上。傳感器材越來(lái)越精致，最終只有一元硬幣大小，受到教練員和運(yùn)動(dòng)員們的歡迎；動(dòng)作優(yōu)化效果越來(lái)越明顯，顯著提高了運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)水平，雙方的交流越來(lái)越順暢、合作越來(lái)越緊密。2022 年6月，該子課題順利結(jié)題，被鑒定為“優(yōu)秀”等級(jí)。

創(chuàng)新的力量：“旱雪魔毯”從概念到推廣

2021 年，李東成為《多模式、高速?zèng)_擊過(guò)程旱雪著陸緩沖區(qū)域力學(xué)性能與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究》課題負(fù)責(zé)人。

過(guò)去，運(yùn)動(dòng)員在非雪季進(jìn)行著陸訓(xùn)練都是跳進(jìn)水池里，與落在雪地上的感受截然不同，訓(xùn)練效果也就大打折扣。這個(gè)課題的目的，就是研制出一種新型高仿雪復(fù)合結(jié)構(gòu)著陸緩沖區(qū)域（簡(jiǎn)稱“旱雪著陸坡”），使運(yùn)動(dòng)員在夏天也可以開(kāi)展非常接近實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練。

李東（左二）在指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)

事實(shí)上，在接手這個(gè)課題之前，李東已經(jīng)帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了為期一年多的準(zhǔn)備工作。冬奧會(huì)迫在眉睫，世界上尚無(wú)這種旱雪著陸坡的成熟技術(shù)，甚至相關(guān)理論探索的文獻(xiàn)都非常少，李東團(tuán)隊(duì)基本上要從零開(kāi)始。

為了研究雪的性能，使旱雪最大程度接近真實(shí)雪的狀態(tài)，科研團(tuán)隊(duì)將實(shí)驗(yàn)室搬到了戶外，在沈陽(yáng)體育學(xué)院白清寨滑雪場(chǎng)內(nèi)開(kāi)展了人造雪壓縮、重錘、仿真假人沖擊彈射等多個(gè)實(shí)驗(yàn)。假人完全仿照運(yùn)動(dòng)員的身高和體重，每一次實(shí)驗(yàn)都需要至少四個(gè)人吃力地把假人抬上彈射裝置。經(jīng)歷上千次的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)反復(fù)試錯(cuò)、對(duì)比、調(diào)整與優(yōu)化后，李東團(tuán)隊(duì)逐漸掌握了“雪的力量”。

2021 年8 月，被運(yùn)動(dòng)員們稱為“旱雪魔毯”的旱雪著陸坡在河北淶源國(guó)家跳臺(tái)滑雪訓(xùn)練科研基地落成并投入使用，國(guó)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員在旱雪著陸坡上進(jìn)行了夏季訓(xùn)練和熱身賽。“最終運(yùn)動(dòng)員反饋和教練員反饋都是非常好的，在技術(shù)層面上我們也達(dá)到了90%相似度的指標(biāo)?！?022 年12 月，該課題以“優(yōu)秀”等級(jí)順利結(jié)題。

北京冬奧會(huì)上，中國(guó)雪上項(xiàng)目成績(jī)優(yōu)異，徹底扭轉(zhuǎn)了“冰強(qiáng)雪弱”的局面。徐夢(mèng)桃、齊廣璞、賈宗洋在自由式滑雪空中技巧項(xiàng)目上摘金奪銀后，特地發(fā)來(lái)視頻，感謝科研團(tuán)隊(duì)的奉獻(xiàn)和幫助。如今，旱雪著陸坡已應(yīng)用于沈陽(yáng)旱雪訓(xùn)練場(chǎng)地搭建。李東欣慰地表示，自己非常高興能夠作為參與者助力冬奧項(xiàng)目的發(fā)展。

不懼兩鬢飛雪，只因一片冰心。近年來(lái)，李東在負(fù)泊松比材料、聲子晶體等超材料研發(fā)方面同樣取得較大進(jìn)展。他說(shuō)：“科技報(bào)國(guó)是我選定的人生道路，能夠用所知所學(xué)為國(guó)家做一些事情，此生無(wú)憾！”