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运动科技,世界纪录的终结者

2012-07-27 07:04:15 来源: 网易探索 举报
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如今,运动员的成绩提高越来越少的由运动员的个人体质所决定,而是更多的由科学和技术的进步所决定。

要破世界纪录只能靠科技?

伦敦奥运会即将开幕,本届奥运究竟可以打破多少项世界纪录必然会是为人们最关注的几个话题之一。不过至少在打破世界纪录这点上,“更高,更快,更强”的奥运口号应该改为“因为更聪明,所以才会更高,更快和更强”,这样可能才更反映现实。借用运动科学家Giuseppe Lippi的一句话:“在将来,运动员的成绩将越来越少的由运动员的个人体质所决定,而是更多的将由科学和技术的进步所决定。所以对于一支最好的运动队伍来说,也许最好的科研团队,甚至比最好的运动员更有用。”

科技在18个月内就能打造出一名奥运级选手

关于科技对运动成绩的迅速提升,最好的例子无疑来自澳大利亚运动学院(Australian Intitute of Sport, AIS)的科学部。在悉尼奥运会上,澳大利亚获得58枚奖牌,在所有国家中名列第三。如果以单个国民获得的奖牌数计算,由于当时澳大利亚的人口仅有一千九百万左右,这意味着在澳大利亚32万8千位公民就拥有一枚奖牌。中国在2000年时同样也获得了58枚奖牌,但要2170万人才能有一枚奖牌。“澳洲每有1个游泳者,美国就会有3位,中国会有10位,但我们使用技术来弥补人数上的缺憾。”AIS水上运动训练与研究主任Bruce Mason说。

AIS的研究人员一直在试图找出新的方法提升每个澳洲运动员的成绩,为此他们开展了大量研究:发现对于从事有氧运动的运动员来说,高海拔训练是有益处的;AIS发明了运动之后的身体恢复的技术,包括从收缩衣到水疗等技术;运动学院的科学家还是最早研发出可以用于对比赛中动作进行即时分析的跟踪设备(Minnimax)的团队。

2002年,盐湖城冬奥会决定重新引入俯式冰橇。不过此时澳大利亚全国只有一名女性俯式冰橇运动员,而且没有冰橇道。AIS的研究人员却接受了挑战,他们准备使用科技来提升训练进程,希望在有限的时间内为澳大利亚发展出一个世界级的参赛团队。他们认为,冰橇最后取胜的关键不是取决于冰橇自身、甚至也不取决于乘坐者的技巧。而是取决于在开始的30米区域,在跳上冰橇之前,运动员能把冰橇推动到多快,推的越快的成绩就会越好。所以AIS研究者设立了一个全国性的测验项目,寻找那些能在30米短程跑跑出不错成绩女性,而且他们同时还会评估候选人对反馈和指导的接受能力。最终,他们挑选组成了10人的队伍,这个队伍包括了短跑运动员、一名滑水者,甚至还有几名冲浪救生员。

之后AIS为这些运动员配备了专业的教练、设备以及运动科学研究。他们每一次的训练和竞赛都被详细的分析和解剖,教练和科学家会评估运动员是否还有余地提高。还会针对这项运动的需求进行专门的力量和调理项目,尤其是针对爆发力和短程速度。

一个典型的美国俯式冰橇运动员在上奥运会之前都要进行2000次以上的训练。根据心理学家Anders在1993年发表的一篇名为《在获得专家级表现中有意识训练的角色》的论文中的理论,任何的技能要想真正擅长的话,人都需要投入1万小时的专注训练。可AIS依靠科技成功的使得一个之前从没见过冰橇的冲浪救生员经过18个月的训练后就获得盐2002年湖城奥运会参赛资格,而在她得到这个参赛资格前只进行了220次训练,训练时间被缩减了将近90%。

对科技态度暧昧的奥运会:破纪录的主角不是运动员,而是运动装备

科技对奥运的影响还不止局限在训练场上,运动装备更是可以直接影响比赛的结果,这一点在游泳项目上尤为明显。日本游泳名将木原美知子曾经提出“裸泳可以创造最好的世界纪录”,虽然后来被证明这种结论是错误的,科学家证实不穿泳衣游泳遇到的阻力要比穿泳衣高出9%。不过这已足以看出游泳运动员对阻力的重视,毕竟水中的阻力是空气中的775倍。

而一种科技装备就可以改变泳衣运动对阻力的认知:在悉尼奥运会前,一家运动技术公司生产出了一种全新的泳衣“鲨鱼皮”,在该公司推出第一代“鲨鱼皮泳衣”前曾经做过这样的测试:找来16位测试者穿上“鲨鱼皮”进行测试,除了一位测试者有明显的减速以外,其他运动员成绩都提高了3%以上。而经过测试,到了第四代“鲨鱼皮”已经能够降低10%的水流阻力。在2000年悉尼奥运会上,有80%的运动员使用了第一代“鲨鱼皮”连体泳装;在2004年雅典奥运会游泳项目的领奖台上,有47名运动员是穿着“鲨鱼皮”二代领取奖牌的;2007年,世界各国游泳选手身穿“鲨鱼皮”Pro在比赛中打破世界纪录21次;2008年,在“鲨鱼皮”四代推出之后一个月内,世界纪录就被改写了16次;到了2009年7月的罗马游泳世锦赛,身着鲨鱼皮的运动员共计43次接连打破31项世界纪录。

2009年8月,国际泳联出台了名为《迪拜宪章》的新规定,规范选手在比赛中使用的泳衣,从2010年起禁止以鲨鱼皮为首的高科技泳衣出现在国际赛场,而从那之后到今天,之前不断被刷新的世界泳坛的纪录变得坚若磐石,两年间,被打破不足5次,其中女子个人项目的各项世界纪录都再没被打破。可见,在“鲨鱼皮”普及的十年,它已经取代运动员成为了世界泳坛的真正主角。

但另一方面,国际泳联和奥运会却对成绩提高并不明显的技术没那么较真。2000年悉尼奥运会时,奥运会水上中心的游泳池进行了新的设计,泳池的池壁能够有效地减少水流漩涡,从而减少对运动员的阻力。之后的雅典和北京奥运会,仍然延续并改进了这些设计。这项设计虽然同为减少阻力,但因为效果不及“鲨鱼皮”明显,也就“逃过了”国际泳联的规则。

而对于其它项目,器材和装备的科技进步也同样提高了成绩。1996年亚尔兰大奥运会,美国人使用了一款由碳纤维材料制成的自行车,这是当时世界上重量最轻、强度最大、阻力最小的自行车。2000年悉尼奥运会,德国人也研制了一种特轻碳纤维赛艇,可以让运动员在行进中将速度提高2%-3%;在射击项目中,一种能合理调整枪体中心、减轻枪的重量的空心设计枪柄和铝制枪托也被发明,同样提高了运动员的成绩。在本届伦敦奥运会的高科技装备则有:合理规避了国际泳联规则的“鲨鱼皮”Fastskin3三合一泳衣;不会被跑鞋鞋钉刺穿同时又能提供足够抓地力的Mondo公司铺设的田径跑道;甚至连马术比赛的马匹据悉也有可能穿上一种可以缓解肌肉紧张的“马版鲨鱼皮”。

近百年的运动成绩的提高都与科技进步有关

1896年4月10日下午,来自五个国家的17名男士准备进行第一次奥运马拉松比赛。医生们警告说,进行这种比赛会极端危险,事实也是,仅有八名参赛者成功的跑完了全程——一位叫Spiridon Louis的希腊马夫以2:58:50的成绩赢得比赛。在112年后的北京奥运会,肯尼亚的Samuel Wanjiru在闷热的天气下以2:06:32赢得了比赛。也不过过了一个世纪,Wanjiru以比Louis快出29%的成绩完成了比赛。在包括马拉松在内的大多数顶尖水平的比赛中,几乎每一个运动项目,都能看到类似进步。拿游泳来说,男子100米自由泳的记录比1905年提高了29%,男子射击的世界记录比1909年提高了49%。

加文·汤普森在《意义杂志》指出:“今天的运动员和一个世纪前的运动员几乎完全不一样。北京奥运会上男子5000米的冠军跑的步伐能在1908年赢得1500米比赛,而女子马拉松冠军能用半小时赢得1908年男子的比赛。毫无疑问,今天的运动员更强大,身体更强健,速度更快——对此也有充分的理由可以解释, 其中很大程度上就是得益于于技术和医学的进步。”

不过在经过了一个世纪的巨大成就之后,运动成绩再提高的幅度在过去的20年已经大大减慢了。从1905年到1988年,男子100米自由泳记录平均每年下降0.32%。自从1988年以来的24年间,这个记录每年仅下降0.13%。在其他的运动项目,也能看出同样的趋势。曲线正慢慢变平。事实上,研究表明,一些径赛项目的当下的世界记录正在逼近绝对极限,人类或许只能再提高一至两个百分,在接近极限的今天0.01秒的优势都能决定冠军的归属,而科技正是那个可以决定0.01秒的主角。

科技在今天到底对打破运动记录有怎样的意义?来自南方卫理公会大学的研究人体运动数学极限的数学家 Peter Weyand 的预测也许能最好的回答这个问题,他说道:“下一个能大幅打破百米世界纪录的人类更有可能来自装有人工义肢的残疾人运动员,而不是正常的运动员。”

本文部分内容参考《连线》杂志报道《One One-Hundredth of a a Second Faster:Building Better Olympic Athletes》

张春续 本文来源:网易探索 作者:张春续 责任编辑:王晓易_NE0011
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