科學(xué)技術(shù)對(duì)競(jìng)技體育的影響

劉澤鑫

(北京體育大學(xué) 北京 100084)

伴隨著整個(gè)體育產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，競(jìng)技體育各個(gè)領(lǐng)域的成績(jī)不斷被刷新，世界頂級(jí)運(yùn)動(dòng)員仍在為突破人類極限，創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄而不斷努力。除了教練員的關(guān)鍵指導(dǎo)與運(yùn)動(dòng)員的不懈努力之外，科學(xué)技術(shù)逐漸在競(jìng)技體育乃至整個(gè)體育運(yùn)動(dòng)中扮演了越來(lái)越重要的角色?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，給體育帶來(lái)了數(shù)不勝數(shù)的積極作用，例如足球場(chǎng)的VAR 技術(shù)，幫助裁判修正一些錯(cuò)判與漏判；網(wǎng)球中的鷹眼技術(shù)，幫助裁判員更精確地在毫厘之間做出判罰；運(yùn)動(dòng)中的可穿戴GPS設(shè)備，幫助教練員更準(zhǔn)確地掌握運(yùn)動(dòng)員身體狀況與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，可以更合理地設(shè)計(jì)訓(xùn)練。在足球世界杯、各大聯(lián)賽、籃球NBA 等賽事的發(fā)展中，一系列數(shù)不勝數(shù)的優(yōu)點(diǎn)讓現(xiàn)代科技扮演著重要角色，拉近了體育與大眾的距離［1］。而現(xiàn)代科技成為體育發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力的同時(shí)，也帶來(lái)了一系列的負(fù)面影響，阻礙了體育的發(fā)展，興奮劑事件的屢次出現(xiàn)就是例子。

1 科學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代體育的巨大推動(dòng)力

1.1 科學(xué)技術(shù)推動(dòng)現(xiàn)代體育發(fā)展

隨著現(xiàn)代體育的不斷發(fā)展，運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技水平幾乎達(dá)到人類極限，運(yùn)動(dòng)員自身的運(yùn)動(dòng)水平、運(yùn)動(dòng)技術(shù)的運(yùn)用、精神意志力的保持、訓(xùn)練手段的科學(xué)運(yùn)用等方面都已經(jīng)達(dá)到了難以突破的水平，運(yùn)動(dòng)成績(jī)也逐漸達(dá)到難以突破的天花板，在這種基礎(chǔ)上，通過(guò)常規(guī)訓(xùn)練方法提升運(yùn)動(dòng)成績(jī)變得越來(lái)越困難。而與此同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員和教練員將目光投向了一些可以輔助訓(xùn)練，從而提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)的高科技產(chǎn)物［2］。

1.1.1 科學(xué)技術(shù)保障體育訓(xùn)練科學(xué)化

科學(xué)技術(shù)在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛、深入。人們運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)比賽中表現(xiàn)出來(lái)的可以直接或間接影響運(yùn)動(dòng)成績(jī)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再通過(guò)針對(duì)性的訓(xùn)練，對(duì)運(yùn)動(dòng)員所表現(xiàn)出來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行解決，從而實(shí)現(xiàn)不同程度的突破［3］。例如，高速攝像機(jī)、GPS 監(jiān)控設(shè)備、心率帶等科技產(chǎn)品，結(jié)合運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的使用，通過(guò)分析運(yùn)動(dòng)員在比賽訓(xùn)練中所處不同狀態(tài)下的各項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)員身體參數(shù)，建立理想化的數(shù)字模型，以此作為參照，用于指導(dǎo)選材、制訂訓(xùn)練方案等工作，使其更加有據(jù)可依。再如，在足球比賽中，可穿戴運(yùn)動(dòng)設(shè)備的使用，通過(guò)記錄足球運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如全場(chǎng)跑動(dòng)總距離、沖刺跑次數(shù)及距離、高強(qiáng)度跑距離、最高速度、心率負(fù)荷指標(biāo)、最大心率和身體負(fù)荷指標(biāo)等數(shù)據(jù)指標(biāo)，可以更直觀地反映出隊(duì)員和球隊(duì)表現(xiàn)出的狀態(tài)好壞與優(yōu)缺點(diǎn)，便于教練員和運(yùn)動(dòng)員在中場(chǎng)時(shí)作出及時(shí)調(diào)整，日后的訓(xùn)練也更加具有針對(duì)性與科學(xué)性，還可以結(jié)合優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在頂級(jí)比賽中表現(xiàn)出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，分析差距或?qū)κ旨紤?zhàn)術(shù)特點(diǎn)，從而制訂出最合適當(dāng)前狀態(tài)的訓(xùn)練方案和訓(xùn)練計(jì)劃。

1.1.2 科學(xué)技術(shù)促進(jìn)運(yùn)動(dòng)設(shè)施不斷完善、升級(jí)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，各種高科技智能體育訓(xùn)練場(chǎng)館也如雨后春筍般被設(shè)計(jì)和建造出來(lái)。可以給草皮升溫保暖的足球場(chǎng)、可關(guān)閉頂棚的大型體育場(chǎng)、無(wú)人值守的檢票閘機(jī)、人臉識(shí)別系統(tǒng)、5G時(shí)代的現(xiàn)代化多角度直播系統(tǒng)以及配備先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)服裝等運(yùn)動(dòng)裝備，在多方面推動(dòng)著運(yùn)動(dòng)員取得更好的競(jìng)技成績(jī)。

最有代表性的就是冬季項(xiàng)目。由于冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目自身的特殊性，對(duì)于服裝、場(chǎng)地、器材等都有更特殊的要求，普通的運(yùn)動(dòng)服裝和裝備并不適用于冬季項(xiàng)目。例如，冬季項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員的服裝采用了風(fēng)阻性極低的面料，制成緊身服裝，能夠大大減小風(fēng)阻，提升運(yùn)動(dòng)成績(jī)，同時(shí)為運(yùn)動(dòng)員提供了更好的保護(hù)與保暖作用。其次是在一些冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，普遍使用冰鞋和刀片作為運(yùn)動(dòng)裝備，而冰鞋的材質(zhì)已經(jīng)從骨頭進(jìn)化到碳鋼，有效減輕了冰鞋的重量。最主要的是在過(guò)去，冬季運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目受氣候和地理的限制，只能在特殊的空間內(nèi)進(jìn)行，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，一些人工室內(nèi)冷凍溜冰場(chǎng)、室內(nèi)滑雪場(chǎng)都很受歡迎［4］。

1.2 科學(xué)技術(shù)確保運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽的公平性

VAR 技術(shù)、鷹眼技術(shù)、高速攝像機(jī)、紅外終點(diǎn)線裝置等等一系列數(shù)不勝數(shù)的科技裝備正在幫助裁判團(tuán)隊(duì)逐漸完善他們所做出的判罰，提供了更可靠的客觀事實(shí)依據(jù)，確保了比賽的公平性。其中，在2018年俄羅斯世界杯首次使用的VAR技術(shù)，逐漸成為近年來(lái)人們關(guān)注的焦點(diǎn)技術(shù)。VAR 是“視頻助理裁判”（Video As‐sistant Referees）的縮寫(xiě)，它同時(shí)包含了鷹眼技術(shù)和門線技術(shù)，與場(chǎng)地上其他4 名裁判一樣，都屬于比賽官員，并配有單獨(dú)的VAR 視頻助理裁判室。2018 年俄羅斯世界杯VAR 系統(tǒng)在每個(gè)賽場(chǎng)總共設(shè)有33 個(gè)攝像機(jī)位和4 名視頻主力裁判員［5］。一旦場(chǎng)上發(fā)生需要視頻助理裁判介入的判罰，便可以通過(guò)無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)向當(dāng)值主裁判傳遞更準(zhǔn)確的判罰信息。國(guó)際足聯(lián)發(fā)布的數(shù)據(jù)也證明了VAR 的作用，裁判判罰的正確率由之前的95%，提高到99.3%。此外，早在2014 年的巴西世界杯上，門線技術(shù)就已經(jīng)啟用，為輔助裁判員對(duì)爭(zhēng)議進(jìn)球作出更準(zhǔn)確的判罰。

1.3 科學(xué)技術(shù)推動(dòng)體育項(xiàng)目的傳播

毋庸置疑，隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的高速發(fā)展，與有線、無(wú)線、網(wǎng)絡(luò)電視技術(shù)的結(jié)合，使得各種各樣的體育項(xiàng)目進(jìn)入千家萬(wàn)戶有了載體，世界各地坐在家中的觀眾可以在第一時(shí)間，通過(guò)多種通信設(shè)備實(shí)時(shí)獲得穩(wěn)定高清的直播畫(huà)面，一是確保人們能夠第一時(shí)間獲得比賽動(dòng)態(tài)，二是科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，帶給人們的觀賽體驗(yàn)變得越來(lái)越豐富，滿足了不同類型人群的個(gè)性化需求，確保了觀賽的舒適性與流暢性，使人們從關(guān)注體育賽事逐漸轉(zhuǎn)變成享受體育賽事，為群眾參與體育相關(guān)項(xiàng)目打下了堅(jiān)固基礎(chǔ)。

此外，隨著我國(guó)體育強(qiáng)國(guó)目標(biāo)的確立，人們對(duì)體育的關(guān)注逐漸從觀看賽事轉(zhuǎn)換到參與項(xiàng)目，越來(lái)越多的人明白了體育在生活中的重要性，其不僅可以休閑娛樂(lè)，還能對(duì)健康起到促進(jìn)作用。與此同時(shí)，一系列專業(yè)的運(yùn)動(dòng)類APP 進(jìn)入了人們的視野，為大眾參與體育拓寬了渠道，運(yùn)動(dòng)類APP通過(guò)收集用戶信息與目標(biāo)，再根據(jù)其健康信息以及所處運(yùn)動(dòng)水平，制訂出適合用戶的個(gè)性化方案，再通過(guò)圖文講解，配以視頻動(dòng)作分解教學(xué)的方法，使得沒(méi)有過(guò)運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的人群也能很快入門，從而使得更多的人足不出戶也可以得到專業(yè)的指導(dǎo)，入門門檻降低，參與的人群就變得多了起來(lái)。這些都對(duì)體育項(xiàng)目的傳播起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用［6］。

1.4 科學(xué)技術(shù)保證運(yùn)動(dòng)員身心健康

隨著現(xiàn)代科技在各領(lǐng)域的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用于競(jìng)技體育賽事當(dāng)中，全力保證參賽運(yùn)動(dòng)員的安全健康問(wèn)題。2008 年北京奧運(yùn)會(huì)期間，共設(shè)有四道檢測(cè)關(guān)卡，分別是色譜儀器室、光譜儀器室、有機(jī)前處理室和無(wú)機(jī)處理室，用于檢測(cè)食品中農(nóng)藥、獸藥、重金屬殘留物、防腐劑、添加劑等物質(zhì)，確保運(yùn)動(dòng)員的食品安全［6］。更加直觀的例子體現(xiàn)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)為運(yùn)動(dòng)員提供的保障中，越來(lái)越多的訓(xùn)練手段以及康復(fù)方法利用高科技醫(yī)學(xué)設(shè)備對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行監(jiān)控，從運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、生物化學(xué)等角度出發(fā)，制訂更加科學(xué)的訓(xùn)練方案和恢復(fù)計(jì)劃，加快恢復(fù)過(guò)程，有效預(yù)防運(yùn)動(dòng)性傷病與運(yùn)動(dòng)意外傷害，如高壓氧療法就是利用高氣壓的物理壓力因素和氧壓的化學(xué)因素來(lái)治療多種疾病，已經(jīng)成為臨床治療學(xué)的一個(gè)重要組成部分，并且其被發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用于競(jìng)技體育領(lǐng)域，高壓氧療法可以作為提高機(jī)體耐力的新手段，能促進(jìn)運(yùn)動(dòng)損傷的快速恢復(fù)，還能夠作為比賽與訓(xùn)練后的恢復(fù)手段，減輕疲勞程度，加快機(jī)體恢復(fù)［7］。

2 科學(xué)技術(shù)對(duì)體育的負(fù)面影響

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響一直被認(rèn)為是一把雙刃劍，對(duì)體育來(lái)講，也不例外?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展也確實(shí)存在兩面性，在高速推動(dòng)體育發(fā)展的同時(shí)，也給體育帶來(lái)了一些負(fù)面影響［8］。

2.1 錯(cuò)誤使用科學(xué)技術(shù)影響體育競(jìng)技的公平性

競(jìng)技體育通過(guò)不斷的發(fā)展，得到的關(guān)注度越來(lái)越高，賽場(chǎng)上的角逐也變得越來(lái)越激烈，高水平競(jìng)賽中的一枚金牌的含金量也變得越來(lái)越高，同樣在取得成功后帶來(lái)的名和利也變得越來(lái)越誘人。這就滋生了一些想通過(guò)走捷徑獲得更高成績(jī)的人的錯(cuò)誤思想，他們把注意力轉(zhuǎn)移到了科技上。人類對(duì)世界的探索是全面性的，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也是多樣化的，不僅體現(xiàn)在賽場(chǎng)各種高科技輔助判罰設(shè)備與高科技場(chǎng)館的應(yīng)用上，還體現(xiàn)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展上，越來(lái)越多本應(yīng)用于治療疾病的藥物，因?yàn)槠涮厥獾墓πП灰恍┻\(yùn)動(dòng)員和教練團(tuán)隊(duì)帶到了競(jìng)技體育的舞臺(tái)上，甚至有些團(tuán)隊(duì)為了提高運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，專門去研制一些違規(guī)藥物來(lái)使用。各類“興奮劑”的產(chǎn)生就是一種體現(xiàn)。例如，在田徑賽場(chǎng)上，含有刺激劑的興奮劑最早被使用，其也是最早被禁用的一批興奮劑。這類藥物可以通過(guò)對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生刺激作用，達(dá)到增強(qiáng)人的精神與體力的效果，被認(rèn)為是最原始意義上的興奮劑。常見(jiàn)的刺激劑有士的寧（雜類中樞神經(jīng)刺激物質(zhì)）、苯丙胺（精神刺激藥物）、麻黃素（擬交感神經(jīng)胺類藥物）等［9］。這類刺激劑會(huì)導(dǎo)致機(jī)體因過(guò)量消耗，造成全身各器官損傷，出現(xiàn)呼吸困難、失眠、脫水等癥狀。曾經(jīng)一名意大利馬拉松運(yùn)動(dòng)員因服用過(guò)量的刺激劑士的寧，跑到終點(diǎn)后昏迷［10］。

再比如，在健美賽場(chǎng)上使用的合成類固醇，合成類固醇是一種化學(xué)合成物質(zhì)，擁有和生物活性方面與雄性內(nèi)源性激素睪酮相似的結(jié)構(gòu)，使用后給機(jī)體帶來(lái)的最直觀變化就是使肌肉增大和力量增強(qiáng)［11］。最常用的有大力補(bǔ)、康力龍、苯丙酸諾龍等。這些興奮劑是使用頻率相對(duì)較高的一類，也是藥檢會(huì)重點(diǎn)排查的對(duì)象。合成類固醇帶來(lái)的危害也是顯而易見(jiàn)的，長(zhǎng)期大量使用此類藥物對(duì)身體和精神都會(huì)造成損害。例如，長(zhǎng)期使用合成雄性激素類固醇會(huì)引起嚴(yán)重的肝腎損害；增加運(yùn)動(dòng)員患心血管疾病的發(fā)病率；可致使男性睪丸萎縮、精子質(zhì)量下降，體內(nèi)促性腺激素減少、前列腺功能紊亂。對(duì)女性的副作用也同樣很嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為男性化特征增強(qiáng)、體毛增多、月經(jīng)紊亂等［12］。此外還有麻醉止痛劑、利尿劑、內(nèi)源性肽類激素類藥物、血液興奮劑等一系列藥物，這些藥物給運(yùn)動(dòng)員機(jī)體和精神上帶來(lái)的傷害，往往不是在第一時(shí)間就體現(xiàn)出來(lái)的，大部分興奮劑藥物的副作用都是在多年后，甚至退役后才顯現(xiàn)出來(lái)的。時(shí)至今日，仍有些機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)踩著紅線不斷開(kāi)發(fā)尚未被確定為興奮劑的藥物。

2.2 新型材料的使用對(duì)體育公平精神的違背

越來(lái)越多的研發(fā)團(tuán)隊(duì)將目光轉(zhuǎn)向了對(duì)競(jìng)技體育中所使用的裝備、器材等的研發(fā)當(dāng)中，這些能直接被運(yùn)動(dòng)員在比賽中使用的裝備，可以給運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提升帶來(lái)更直觀的影響。例如，高科技泳衣的誕生。2009 年羅馬游泳世錦賽成為迄今為止破世界紀(jì)錄最多的一次游泳世界性大賽，整個(gè)比賽為期八天。而就在這短短八天的時(shí)間內(nèi)，有31項(xiàng)世界紀(jì)錄被刷新。而超過(guò)80%的破紀(jì)錄運(yùn)動(dòng)員都選擇穿著了高科技泳衣［13］。德國(guó)運(yùn)動(dòng)員比德?tīng)柭谫惡笠脖硎?，是這種新型的高科技泳衣讓自己的成績(jī)提高了2s，而如果想通過(guò)訓(xùn)練將成績(jī)提高2s，至少需要5 年的時(shí)間［14］。高科技泳衣自誕生以來(lái)，就伴隨著巨大爭(zhēng)議。這種高科技泳衣就是泳衣中使用纖維來(lái)模仿鯊魚(yú)的皮膚結(jié)構(gòu)，達(dá)到減少水流阻力作用。而后國(guó)際泳聯(lián)《國(guó)際泳聯(lián)游泳規(guī)則》第10.7條關(guān)于“任何游泳選手在比賽中不得使用或穿著任何旨在提高速度、增強(qiáng)浮力、增強(qiáng)耐力的裝備（如帶蹼的手套、橡皮腳蹼和鰭板等等）”的規(guī)定［15］也終于禁用了這一泳衣在比賽中的使用。類似的案例還有很多，像高科技馬拉松跑鞋等。從另一角度來(lái)看，發(fā)達(dá)國(guó)家運(yùn)動(dòng)員可以在第一時(shí)間接觸并使用這些先進(jìn)的裝備來(lái)提高運(yùn)動(dòng)水平，而相對(duì)落后的國(guó)家?guī)缀醪痪邆溥@種可能性，這使得競(jìng)技體育逐漸變成了各國(guó)科研實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)，競(jìng)賽從賽場(chǎng)轉(zhuǎn)移到了科研場(chǎng)所中。

3 結(jié)語(yǔ)

任何事物的發(fā)展都存在兩面性，科技的發(fā)展也不例外，科學(xué)技術(shù)就像一把雙刃劍影響著人們，同時(shí)也影響著體育的發(fā)展。一方面，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多先進(jìn)的技術(shù)可以被用于提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和運(yùn)動(dòng)成績(jī)、促進(jìn)競(jìng)賽公平、擴(kuò)大體育的影響力，從多方面、多角度促進(jìn)了體育在全社會(huì)的發(fā)展。另一方面，在金牌名利等誘惑下，對(duì)科學(xué)技術(shù)的使用稍不得當(dāng)，就會(huì)產(chǎn)生許多負(fù)面影響，背離了體育的初衷，一定程度上也制約了體育的發(fā)展。如何正確運(yùn)用、監(jiān)管科學(xué)技術(shù)的使用，值得人們更加重視、思考，應(yīng)盡可能地發(fā)揮科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，正確處理科技帶來(lái)的問(wèn)題，利用科學(xué)技術(shù)造就更快、更高、更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)員，而不是利用科學(xué)技術(shù)包裝出新紀(jì)錄的創(chuàng)造者。