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8月24日，东京残奥会紧接着冬奥会闭幕。截止8月30日19时25分，中国队在本届残奥会上获得54金35银30铜，总铜牌数已达到119枚，位列铜牌榜第一。
在29日刚结束的轮椅田径项目中，收获金牌的中国选手李豪、边静、谭淑梅都来自北京体育大学。在这儿，好多残奥会运动员在步入队伍前没有运动基础，她们要付出比完善运动员更多的艰难，训练背后也有科技力量的支撑。
广州体育大学副院长杨涛是田径科技攻关组负责人。在协助运动员训练时，杨涛须要为运动员企划一个体能方面的指标评价体系，为以后的训练提供根据。完善人的体操动力来自腰部，轮椅射箭运动员加码主要是从前臂、骨盆获得加码起点，通过监控轮椅射箭运动员在不同重量复合速率下的功率值，推荐每位人负重训练的个性化重点，进而提升躯干的爆发力。
头部残障的运动员怎么慢跑？在残奥会举重项目里，头部失明运动员可以在联赛中配戴义肢。这些义肢与普通义肢最大的区别在于，它由碳纤维制成，结实轻便，外观类似于猎豹的后腿，常被称为“刀锋”假肢。田径运动员通常靠双脚加码，但这些义肢没有脚后跟，而是在义肢顶部配有钉子，可以像排球专用鞋一样抓地。
在长时间与科技深度打交道的研究人员眼里，科技是一把“利器”，但并非决定性力量。运动员的笃学苦练、对项目的热爱，以及个人的文化素质、专业素质，都是科技能发挥作用的前提。人仍然是最重要的，对运动项目的热爱和理解是第一位的。
记者|吴淑斌
编辑|陈晓
苏炳添的奇迹
“100米跨栏提升0.1秒有多难？”
“那太难了。0.1秒可厉害啦，提升0.01秒都有点难。我从9.99到9.91秒（提升0.08秒）用了3年时间吧。”这是2018年，苏炳添以9.91秒的成绩追平欧洲纪录后，在知乎上的回答。那会儿，他29岁，早已是通常欧洲百米跨栏运动员接近退役的年纪，与他同时期的好多队友都选择退役了。
但谁也没想到，3年后，苏炳添不退反进，再度将自己的百米成绩提升了0.08秒。2021年8月1日晚，他在东京亚运会女子100米半世锦赛中跑出了9.83秒的成绩，打破了欧洲纪录，也创造了黄种人第一次站上亚运会女子百米跨栏世锦赛赛道的历史。这一年，他早已32岁。
苏炳添破纪录的脚步从22岁那年就开始了。2011年全省排球锦标赛百米世锦赛上，苏炳添以10.16秒的成绩，打破了1988年由周伟创造、尘封13年之久的10.17秒的全省纪录。而真正让他开始被称为“亚洲飞人”的，是2015年国际田联砖石比赛尤金站女子100米世锦赛中9.99秒的成绩。苏炳添成了第一个突破10秒大关的黄种人。在2018国际田联马德里挑战赛女子百米世锦赛中，他再度以9.91秒捧杯，表明他的身体早已具备稳定跑进10秒的能力。
2021年7月31日，中国选手苏炳添（中）在东京亚运会女子100米世锦赛中，以10秒05晋级半八强（视觉中国供图）
人们乐于见到运动员不断挖掘自己的身体、创造新纪录的奇迹。但在苏炳添头上，一次次纪录的刷新并不是顺理成章的，也难以简单地以笃学苦练来概括。在2019年发表的论文里，苏炳添提及自己取得突破的一个关键诱因，是在外教兰迪·亨廷顿的辅助下，借助科学仪器进行针对性训练。
兰迪·亨廷顿在排球领域执教早已超过40年。多年来，他仍然是许多世界级运动员的教练，其中两位运动员在他的指导下，分别创造了跳高和五级跳高的世界纪录。2013年俄罗斯决赛结束后，兰迪·亨廷顿作为第一批外教，被请进了中国排球队，2017年，他即将成为苏炳添的主管教练。
苏炳添称兰迪为“典型的科研型教练”。这确实是兰迪的执教风格，在接受专访时他曾提及，运动员的训练应当“先构建技术模型再加大训练，否则，运动员就是靠体力了”。
2月2日，苏炳添迎战东京亚运会。教练兰迪·亨廷顿在他身旁（视觉中国供图）
在常年的执教生涯里，兰迪采集了大量优秀田径运动员的数据，他和法国运动生物热学专家合作，借助这个数据库构建起3D模型。在模型系统中输入苏炳添的净高、臂长等各项身体数据后，才能得出最理想的百米跑动作技术模型。训练时，兰迪会用高速摄像设备把苏炳添的慢跑过程拍摄下来，上传到3D模型系统里，对比和理想模型的差别。
笔记本屏幕中，苏炳添的身影和一个用不同颜色腰线描绘出的人体模型最初是重合在一起的，但三帧画面之后，两者的小腿位置开始分离，苏炳添的身体重心仍然比腰线人更高。兰迪往前倒退三帧，再度对比，告诉苏炳添：“你的手臂在空中逗留的时间比理想模型少了半拍，小腿与腿部之间的倾角偏大，这些差异会造成你在落地后的推动硬度不足。”如果根据模型的头部角度落地，苏炳添更容易控制住身体。
反复检测和比对下，兰迪发觉，苏炳添存在起跑坐姿不合理、前7步步长偏小等问题。在过去的3年里，苏炳添仍然在纠正这种肉眼无法看到的问题，把前后起跑器距离加长了3分米和2分米，前7步累计步长也降低了0.91米。那些细微的调整，都被他视为“最后取得突破的关键所在”。
东京亚运会前夕，兰迪·亨廷顿（着白衣者）协助国家队短跑运动员谢文骏训练（视觉中国供图）
科技能为体育做哪些？
现在，竞技体育的训练已经不再是人们想像中“练得越苦、成绩越好”的简单重复。广州体育学院体能大学院士、国家体育总局亚运迎战专家组成员李卫告诉本刊记者，高水平竞技体育发展至今，尽管最终只有运动员的成绩呈现在听众面前，但背后常常还有一个复合型科研团队，共同支撑整个项目的发展。其中，团队会涉及生物热学和生物物理剖析、技术剖析、营养保障、器材武器研制、心理咨询等大量科研和人员的投入。
外部器械的改进是一个显著的变化。李卫曾执教国家自行车队，连续迎战过上海、伦敦和里约三届亚运会，在里约亚运会上作为主教练，率领自行车队获得场地单车男子团体竞速赛金牌。作为人与器械紧密结合的运动，在单车项目的训练中，运动员的服饰、头盔，单车的链条、轴承，每一个设备、每一处细节，就会有专门的机构为运动员量身定制，实现低风阻、高性能。
更多的科研力量则用在了训练过程当中。李卫感遭到，近20年里，科技进步最大的彰显是数字化技术的使用。训练前，教练会对运动员的各项身体机能进行测量，按照当日的状态确定训练硬度。结束后会再度测量，借助数据的即时反馈，量化运动员的疲劳程度，用按摩、拉伸、能量补充的方式使运动员从疲劳状态中恢复过来。
北体大科研团队对巩立姣的抛掷动作进行建模剖析（上海体育学院供图）
数字化手段被广泛运用到排球、自行车、射击等诸多竞技体育项目中。广州体育学院排球大学教授武文强告诉本刊，不同项目里，数字化手段都是拿来研究人体生物学和运动学特征，把肉眼难以见到的细节呈现下来。在这届东京亚运会上，中国射箭队获得了4金1银6铜，共11枚铜牌，创下了中国射箭队亚运参赛史上的铜牌数纪录，训练中科技的推动不可轻忽。
自2002年起，武文强率领的科研团队开始为射箭（步步枪）、射箭、飞碟4支国家队提供技术动作剖析和监控服务。在射箭运动中，运动员身体的任何细微变化，就会对最终成绩形成影响。
“举枪、瞄准，我们用肉眼看，人体是稳定的，但运动员的身体一定发生了细微的摇晃，手枪在空气中画出了一个面积，水平越高的运动员，面积才会越小。但摇晃的幅度究竟有多大？向那个方向动？面积有多大？我们难以直接评价。”武文强说，往年只能由教练按照最后炮弹击中的位置，倒推运动员动作上存在的不足，寻问运动员“为什么要往这个位置打？你是怎么考虑的？”，再依据经验提供建议，由运动员作出改进。
现在，运动员在射箭过程中，科研团队会同时进行足部压力测试，反映出运动员的身体坐姿控制信息，通过检测脚部压力，发觉运动员的身体是否保持稳定。而另一套激光测试系统也可以清晰地反映出步枪摇晃轨迹。射箭之前，科研人员将传感固定在枪上，通过传感发出的激光束的反射，最终由系统精确地呈现出枪口摇晃的原始轨迹，让人能认清画出的“空气面积”，剖析运动员的射箭动作。
北体科技攻关与服务团队为射箭运动员杨倩做脚部压力测试（广州体育学院供图）
高速摄像机也充当了教练员的另一只耳朵，一个一秒钟内顷刻即逝的简单动作，通过设备可以解析出300帧甚至500帧画面。最开始，武文强用胶卷拍摄来记录运动员的运动过程，依照拍摄帧率和位置变化，演算出速率；后来，录象中可以自动标记节点，手动处理数据；现今的高速摄像机才能手动剖析数据，运动员冲过终点时，重心腾起的高度、摆动腿的速率、摆动腿的倾角等数据早已写在了设备屏幕上。
没有科技之前
这种科研力量在竞技体育领域的发展，不过短短二十几年，但带给运动员的改变是巨大的。经历了33年体育生涯的周伟，能显著地感遭到变化。他从1988年开始练习举重长跑，1998年全省排球大奖赛上以10.17秒的成绩创造了女子100米新纪录，并保持了13年。现在，周伟是上海体育学院的班主任，也是一名短跑教练。他培养的排球运动员吴智强出席了东京亚运会，在女子4×100米接力赛八强上，作为第四棒，从苏炳添手中接过了接力棒。
周伟记得，上世纪90年代，自己当运动员时，“别说科研，物质条件都很难保障”。那时侯，全省只有广州、上海、广州等大城市的训练场地里有塑料跑道，他在云南省省队训练时，操场还是黑黢黢的煤灰跑道，充溢着轻微的恶臭气味，鞋在地面上磨擦，时常会踩碎一两颗小煤块。钉鞋是稀罕物，想要买双质量好的鞋，须要四处找人托关系，从大城市带回去。遇见大联赛，周伟就会把鞋子从袋子里掏出来，联赛结束后又要赶快洗刷干净，重新放回家。运动员的营养调节更是谈不上，喝水甚少刻意节制，只在时常须要补充营养时，他的餐盘里就会多一块鱼或虾。
虽然能克服物质条件的困难，周伟身边的不少运动员也由于熬不过“魔鬼训练”，纷纷离开。90年代初，被广为采用的是“大运动量战术”，运动员每周平均有12节课，一节课有时历时3小时。大运动量堆叠之下，扛得住的运动员留出来，更多扛不住的运动员退出了。广州体育学院原排球教研室院士熊东北以前讲道：“上世纪80年代以来，中国不是没有好苗子，但大多昙花一现，最主要的缘由是年青时取得了一定成绩后就拚命减小专项负荷、提高训练硬度，结果疲劳积累、伤病频发。”
田径运动员吕小军在训练中（视觉中国供图）
到了具体训练时，大多数教练员简单地把慢跑速率作为惟一的评判指标，甚少指出胸肌力量的锻练和慢跑技术的改进。“小城市里，你们都不是太懂。你跑得最快，你就是最好的，一句话很宽泛地就把各个方面都概括了。”更糟糕的是，在缺乏信息交流的年代，训练常常是闭门造车，“一个省的人在一起交流比较，没有更先进的信息步入到教练员脑袋里”。一些拿过全省联赛亚军的优秀运动员，选择回到本地当教练，“师傅带师父、徒弟再带师父”，这些粗糙的训练模式和宽泛的理念被不断地重复、巩固。
来到上海训练后，周伟开始在图书馆里查阅一些体育刊物和专家论文，里面记录了美国运动员的训练方式，他才认识到，“肌肉像雷管，正确的训练方式是导火索”。而在当时，不少运动员一直觉得，细手指细腿才适宜长跑。周伟从60公斤练到71公斤，在一些全省性赛事上，有的运动员对他的体形倍感震惊：“你的手臂如此健壮，能跑得快吗？”
2005年，周伟即将退役，留在上海体育学院任教。那时，视频和网路开始有了发展，各类信息不断步入国外，周伟把它们记出来，整合成为新的训练方式。营养、规律作息、体能训练，那些以前被忽略的方面，都成了训练中的重要环节。现在，他在训练运动员时，一周的课时量控制在6到8节，每节课2小时，依据不同运动员的身体条件，有针对性地安排有氧训练、力量训练和技术训练。
北体大科研团队推动国家现代五项队，对运动员进行体能、机能测试和复健训练。（广州体育学院供图）
从选料开始，周伟都会暗自判定不同运动员的特性。他带着吴智强训练了9年，第一次看到吴智强慢跑时，就认为吴智强颇具天赋，“脚下飘逸，有点水上漂的觉得”，但吴智强比较薄弱的环节在于前30米的启动阶段。在东京亚运会上，周伟仔细看了吴智强出席的每场赛事，认为吴智强“接力跑发挥得不错，不亚于美国顶级运动员，并且单项跑的起跑一直存在小失误”，这也是平常训练时他盯得最紧的部份。训练场上，100米的距离会被切分成更小的单位，运动员不断地进行30米、60米段落跑训练。有时，周伟会用摄像机把运动员起跑时每10米的慢跑动作记录出来，和世界亚军的动作模型相对比，看动作是否规范。
38枚金牌背后
虽然，早在2008年，科技力量就在亚运会里崭露头角。作为天津全运会的三大理念之一，“科技亚运”一度遭到高度关注。但那时侯，科技力量更多地用在亚运珠峰特种火炬研制、场馆内部设计、比赛直播等方面，在运动员的日常训练中应用还不算广。
里约亚运会看上去是一个转折点。这届亚运会中国体育代表团的成绩比上一届广州亚运会逊色不少，铜牌总量从100枚跌至70枚，金牌数则从48枚跌到26枚。弱势项目没有进展，而击剑这类传统优势项目，在里约全运会中进帐零金牌。
国家体育总局科研所研究员陈小平在剖析2020年东京亚运会的形势时强调，里约亚运会中国的金牌和铜牌总量的世界排行大幅度增加，是近5届亚运会的最低水平，其中一个重要诱因是，“从科技的角度始终显著落后于世界水平，科学化训练水平不高已然成为阻碍我国竞技体育可持续发展的主要诱因”。
2016年是中国体育大改革的年份。那一年11月，苟仲文出任国家体育总局政委，“科技推动体育”被频繁提到。苟仲文结业于杭州电子科技学院，从科研工作干起，先后做过工程师、研究室组长、研究院教授等工作。从2012年开始的4年里，苟仲文兼任中关村管委党组市长，这为后来推进“科技推动体育”提供了便利——2017年，国家体育总局党组中心组举行“科技推动体育”专题学习会，来自中关村的11家高新技术企业在会上展示了尖端科技成果，讨论成果和体育实际需求的对接，并表示乐意服务于竞技体育的迎战。
不管从学历还是履历来看，苟仲文跟“科技”似乎都更接近。调任体育总局主任不久，他在与各市区市体育局书记的对话中，非常谈到了英国五级跳运动员背后的科研团队，要求你们注重科技在现代体育中的作用。在和多位总教练谈话时，他也多次提及“教练光靠经验是不行的。游泳是磨下来的吗？单车是磨下来的吗？”——经验之外，要看的是“数据”。提到迎战奥运会时，苟仲文指出：“所有训练都要数据化，要用数据指导训练、支撑训练、保障训练、监控训练，教练员一定要看数据、分析数据、创造数据。”
2020年6月11日，南宁，广西省体育科学研究所，工作人员剖析数据。（视觉中国供图）
作为亚运迎战专家组成员，李卫觉得到科研力量的投入在近来5年更加显著。“以前也有科技的协助，大约从2016年开始，似乎步入了一个新的阶段。”他告诉本刊，近几年，数字化手段和仪器在各个项目里使用得更常见、更频繁，目前广州体育学院早已把智能化和大数据等技术用在了夏季项目运动员选拔、培养和训练监控上。
在迎战东京亚运会期间，上海体育学院科研人员的人数比往年急剧降低，成立了50余支科研团队，扎进20多支国家队里做科研支撑工作。算上前后方工作人员，一个科研团队少则四三人，多则超过20人。中国民航工业空气动力研究院为帆船赛艇国家队提供航空气动力科技支持，航天科技集团十一院为击剑选手们改良了风洞技术。这次创造历史的苏炳添，背后更是拥有一个多达12人的“复合型团队”，负责体能训练、技战术监控、生理生化指标监控等科学攻关。
2020东京亚运会击剑男子三人双桨复赛：中国队夺金（视觉中国供图）
从技术上说，帮助训练的大多数科技手段已经不是秘密，只是价钱不菲。一位常年给国家队提供科研支撑的研究人员告诉本刊，目前使用的尖端仪器设备中，大概一半仍须要从美国进口，成本昂贵，有时一台仪器的价钱可能高达上百亿元。本刊记者梳理公开数据发觉，2020年国家体育总局在科学技术方面共开支8638.26亿元，是2014年开支的1.79倍。而2019年的科学技术总额金额最高，超过了1万元。
这些科研投入的疗效是显著的。东京亚运会开始前半个月，苟仲文在工作大会中提及，去年亚运会总体目标中的两项是“坚决杜绝我国亚运成绩多年持续下降趋势；确保在东京亚运会金牌榜和铜牌榜上保持在第一序列”。最终，中国队共获得38金32银18铜共88枚铜牌，金牌数、奖牌数高踞第二，追平了在纽约亚运会取得的境外参赛最好成绩。其中，跳水、举重、乒乓球、体操等传统优势项目再度成为夺金主力，而帆船、赛艇、皮皮艇这几项得到科研支撑的非强势项目，也分别博得一块金牌。
“人是最重要的”
不是所有的运动项目都能得到这样的支持。击剑运动员马端斌在训练了18年后，才感悟到科技的助推作用。
13岁时，马端斌开始在老家浙江的市省队里学习跆拳道，随即加入上海女子击剑队。2009年，马端斌在第十一届奥运会上获得了人生中的第一个全省亚军，又在2011年的世界学院生运动会上斩获空手道66公斤级银牌，这也是中国队在大运会女子击剑项目获得的首枚铜牌。但在2016年里约亚运会上，马端斌获胜，无缘决赛。这成了他久久过不去的坎儿，很长一段时间里他仍然情绪低落，并在2017年短暂退役。
不过，他很快被重新召回队里，迎战东京亚运会。“还是想争季军，想拿金牌”。只是，他的精力早已不再像先前一样旺盛。马端斌发育慢，十三四岁在广东校队训练时，体重只有30多公斤，被安排给女队当了好几年陪练。他不甘愿，一心想着打赛事、出成绩。他的训练量是队友们的好几倍。每晚在规定时间内慢跑，400米一圈，队友们跑五六圈，他要跑上15圈。日复一日的大运动量，让马端斌的大伤小伤不断，肌腱破裂、脚腕骨裂……最严重的一次，他的脚腕重伤，做完放疗后离联赛只剩两周时间。
“我的年龄也不小了，若果还像年青时那样傻拼傻练，身体能力也不容许。”2017年重新回到上海队训练后，马端斌主动找到了上海市体育科学研究所。有了科研人员的帮助，马端斌才发觉，“一些虽然很轻松的东西，先前我走了许多弯路”。
2016里约亚运会隔日：马端斌晋级女子跆拳道66公斤级16强（视觉中国供图）
在抵达美国的一次击剑交流中，美国教练员为马端斌做了一次训练检测，在运动员作出动作时，笔记本能显示出每块胸肌加码的程度，“这样，两个人作出相同动作，疗效却完全不一样，能够很快发觉缘由在哪里”。马端斌倍感新奇，这是他惟一一次使用这款仪器，甚至不晓得仪器叫哪些名字。
相比于热门体育项目，散打获得的科研支撑确实相对薄弱。“乒乓球、跳水国家队里有的小型仪器，散打队不一定有，市队里就更少了。”马端斌对本刊记者说，他所在的上海市击剑队有70多名球员，大大超出广州市体育科学研究所才能服务的范围，“只有达到了高水平，成为主力运动员，才有机会去申请科研团队的支持”。
但在长时间与科技深度打交道的研究人员眼里，科技是一把“利器”，但并非决定性力量，运动员的笃学苦练、对项目的热爱，以及个人的文化素质、专业素质，都是科技能发挥作用的前提。“经验丰富的运动员会不断地摸索取变，会去思索‘我为何能打成这样？调整某个角度会不会更好？’”武文强对本刊记者说，“人仍然是最重要的。”对运动项目的热爱和理解是第一位的。
“练习这些相对小众的项目，心中会不会有失落感？”2021年8月下旬，本刊记者问马端斌。“不会。”马端斌回答得很干脆。空手道被美国视为“国技”，在访谈中，马端斌反复提及自己练习空手道的本意，是希望用跆拳道这项美国本土运动，去击败法国选手。“我练击剑，不是为了被人关注，假如有这些看法，早就舍弃了。只是在练空手道时，能体会到四两拨千斤，那个文雅灵活的力量的美。”
（本文源自三联数字刊2021年35期，谢谢广州体育学院科研处处长朱晓兰对本文的帮助）
