「远见2022：双奥之城」“科技国家队”现身：冬奥“黑科技”，在冰雪中起舞

本期话题：北京冬奥，从不断助力运动员刷新冬奥纪录的“冰丝带”，到冰刀上的“力学科技”——“黑科技”翩翩起舞的背后有哪些“天时、地利、人和”？冬奥健儿背后，又是怎样一支“科技国家队”在发挥怎样的作用？奥运赛场的“科技军备竞赛”是否会打破竞技的“公平”？科技让“裁判”更精准是否也会带走由偶然性产生的“惊喜和遗憾”？奥运、科技与人，未来如何共融？本期节目将邀请冬奥背后的“科技国家队”为您揭秘。

本期嘉宾：

上海体育学院科学研究院院长、国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项项目负责人 刘宇

科技行业资深媒体人、网易科技主编 宁琦

中央广播电视总台经济之声评论员、《远见》栏目制作人 王思远

天时：冬奥黑科技初印象

王思远：欢迎两位嘉宾。北京冬奥，我印象最深的是短道速滑男子1000米决赛，参赛选手间多次出现激烈碰撞，最后裁判员通过超高速4k轨道摄像机系统准确捕捉细节，认定中国选手任子威夺冠，这事给我印象很深。两位对这届冬奥的哪些“黑科技”印象最深？

刘宇：我本人日常工作就是从生物力学角度来助力运动员提高成绩，我们关注的主体还是人——运动员。主持人谈到转播科技，其实我们做人体运动技术分析时，也会用到这种高速摄像机，对空间标定——包括二维和三维动作分析。把运动员的精细动作，特别是运动学相关指标，如关节角度、角速度、身体重心速度，生物力学的参数指标回馈给运动员和教练员，助力他们科学训练。

宁琦：本届冬奥，我看的更多的是人工智能、计算机视觉、数字孪生、5G和刘院长说的三维动作捕捉。我印象最深刻的是开幕式上的节目《雪花》——很多小朋友在地面屏上玩耍，我仔细看了小雪花和地面屏间的互动，因为小雪花（小朋友）的奔跑是带有无序性的，我在观察是否有延时——结果令我震惊，这个衔接做得非常完美。

地利：“冰丝带”如何助运动员屡破纪录

王思远：冬奥会的火爆，节俭但不失精彩的开幕式起了重要作用，这就是天时——让黑科技得以展现和被关注。再说地利，这次场馆中大家提到最多的是“冰丝带”——国家速滑馆2月5号以来，不断诞生新奥运纪录。有人分析，是“冰丝带”高科技制冰技术让场地更顺滑，更利于出成绩。场馆硬件条件对成绩影响真这么大吗？

刘宇：绝对有关系。人的运动成绩表现取决于“人、机、环”，“人”是主体，“机”是人机互动，“环”是环境。比如“冰丝带”这种，通过新的制冰技术让冰的硬度、厚度、温度非常稳定，运动员在这样的环境下容易出成绩。运动员的刻苦训练是主因，但科技支撑也必不可少，像“冰丝带”的建造已经创造了多项新纪录，包括打破了一项世界纪录。

除场地外，还有运动科技。比如，运动员大道速滑，冰刀后跟会与鞋脱离出去，步幅比较大时，传统冰刀会限制运动员的关节活动度，特别是膝关节、踝关节和趾指关节。生物力学研究发现，如果把冰刀和冰鞋间脱离一点点距离，就可以把关节、关节肌肉的功能更大发挥，所以成绩就有提高。这些都是从理论、科技上的创新和突破，帮助运动员提高成绩的范例。

王思远：大环境、小硬件都发挥了重要作用，让人体机能完美释放。宁琦怎么看？

宁琦：为什么“冰丝带”容易出成绩？科学家们研究发现，冰面上存在一层薄膜，是水和冰粒子的混合物，它起到润滑作用。科学家同时发现，冰面到了零下20多摄氏度时，摩擦力会开始增加。只有在合适的温度区间，摩擦力才比较适合滑行。

“冰丝带”是使用二氧化碳制冰，不仅更环保，还能更好控制温度，据说冰面的温差可以精确控制在0.5摄氏度左右，所以二氧化碳制冰技术也保证了“冰丝带”容易出成绩。

（图：“科技冬奥”重点专项项目组做测试研究准备 受访者提供）

人和：“科技国家队”现身，为冬奥夺金增能

王思远：说了天时、地利，再来说人和，就是冬奥国家队背后的“科技国家队”了。刘院长，中国队冬奥夺冠背后，运动员是台前明星，你们是幕后英雄——你们作为背后的科技国家队，日常工作都做什么？对运动员有哪些帮助？

刘宇：奥运竞技场已不仅是各国运动员生理机能的比拼，而是体育强国、科技强国“没有硝烟的军备竞赛”了。在运动队，运动员是中心，教练员是主导，我们只是起辅助和支撑助力作用。

你提到的科技冬奥重点专项，是国家科技部针对“十三五”举办冬奥的体育科技支持项目。过去生物力学用的是传统摄影测量，测量完后我们还要进行手工“数字化录入”，但现在数字化是基于人工智能和视觉识别的技术，也就是说经过深度学习，可以在外形基础上，自动通过模型计算出运动员身体重心的位置，计算出生物力学指标。此外，还可以在运动员身上安装可穿戴的微型传感器，基于超宽带惯导系统，记录运动员全程的位置、速度、落地冲击力，这些信息都可以助力运动员和教练员进行科学训练。

还有一些“增能技术”，包括装备、运动服“减阻”等技术，神经生物力学增能技术——通过脑科学手段对运动员进行电刺激调控，又称为“神经启动技术”，这个是尝试性的，在国际上也比较受关注。

宁琦：刘院长，这个情况很普及吗？是所有队伍都会配备专业人士，还是只针对国家队？

刘宇：只是国家队，而且国家队也是“根据需求”配备。我们国家冬季项目起步较晚，特别是雪上项目门槛较高，用生物力学做技战术分析时也比较难。比如，在给冬季项目运动员进行技战术分析时，就会遭遇工作范围大、环境复杂、气温过低等因素影响。但这次“科技冬奥”有科技部支撑，很多运动队里都有相关配置。

（图：科技团队搭建测试设备，捕捉运动员动作 受访者提供）

科技军备竞赛，是否会破坏体育“公平”？

王思远：既然从硬件到软件各个功能、不同战略层面的协同，能使科技对运动员对成绩帮助这么大，那“科技军备竞赛”是否会在某种程度上破坏体育“公平”？这可能涉及到运动伦理问题，刘院长怎么看？

刘宇：确实有这样的因素。今天大家看到的这些奥运奖牌在前面的大国和强国，都是科技作为竞技支撑的发达国家。除了中长跑等项目，靠耐力、人种的项目，可能靠天分优势。整体来说，经济发展水平和科技水平相辅相成，科技水平可以帮助人类挑战各种极限，包括医学上也是一样，也是靠技术。这就是为什么我们强调科技强国。

王思远：宁琦从科技媒体人角度怎么看？

宁琦：科技会不会对体育赛事产生影响？肯定有。有过先例，比如“鲨鱼皮”泳衣，因为严重影响公平已经被禁止了。科技介入体育赛事的本质，并不是要把体育赛事变成军备竞赛，更多是去契合人体结构，让人类突破极限，比如说刘院长他们为运动员提供三维动作捕捉，让教练员和运动员了解不足，突破极限，这是科技给体育带来的益处。

（图：科技冬奥项目组与教练员一起分析运动员生物力学数据 受访者提供）

裁判黑科技是否会剥夺竞技体育“遗憾和惊喜”的魅力

王思远：科技应该是助力，不应该是主力。再来看裁判技术上的黑科技。有人说体育竞技的魅力，在于对抗性、偶然性。因为有了偶然，体育才会带来感官上的刺激，精神上的惊喜和遗憾，也才因此更有魅力，就像1986年世界杯迭戈·马拉多纳的上帝之手。裁判技术的黑科技多了，准确和透明，会不会减少惊喜和遗憾，从而影响体育的魅力？

刘宇：这个问题你说得确实很好。奥林匹克精神和体育竞赛，强调的就是公平、公正、透明。过去很多项目靠人为或裁判，如果裁判看不到或看不清楚，你也只能认了。我们虽然承认这种偶然性，但是因为有规则，在技术允许的条件下，要最大限度保证比赛的公平和公正。这些裁判技术，也要加入人为判别的因素，这都是一体的两面。

宁琦：思远刚才说，体育竞技的魅力之一是遗憾。但遗憾真的是一种魅力吗？迭戈·马拉多纳的上帝之手，对英格兰队公平吗？越清楚，对于公平公正的环境是越有利的。

刘宇：体育比赛公平、公正是必须的。但有时候过度强调清晰，会干扰到比赛的观赏性。迭戈·马拉多纳上帝之手是比较极端的例子，确实不该判进球。但有些比赛，过分强调清晰，会干扰到比赛的观赏性和节奏，比如短道速滑，有意犯规肯定是要判的，但很多情况下是比赛环境设置，导致无意的身体接触。短道速滑比速度，就不该限制速度发挥，也不该让运动员因为无意的身体接触，多年努力被埋没，这个方向要找到平衡。

王思远：干净的竞技、难以避免的冲撞，不应像刻度、机器一样判定。

刘宇：对的，还是要考虑人的因素。

王思远：百年冬奥，每一届都会有黑科技。1948年瑞士圣莫里茨冬奥会首次用电子计时技术，1980年美国普莱西德湖冬奥会首次用人工造雪技术，再到北京冬奥——任何事也无法阻挡科技融入冬奥会。科技、奥运和人之间，是怎样的一种关系？

刘宇：竞技的主角是人。但科技对人不仅仅关乎到竞技，也关乎到生活质量、青少年运动能力、老年人的健康，这些都有重要的意义。

宁琦：很多人在讨论说，如果让杰西·欧文斯现在来跑塑胶跑道，速度不一定会比尤塞恩·博尔特慢。我不这么看，尤塞恩·博尔特是经历了很多科技带来的营养搭配和系统训练后，站在人类的极限上。我理解，科技和奥运是同一个初衷——让人类突破极限，突破自我，攀上更高的山峰。

（本期内容编辑 吕红桥）