2022北京冬奧會視域下的科技創(chuàng)新研究

凌占一 王 楠

(1.呼倫貝爾學(xué)院 內(nèi)蒙古 海拉爾 021008；2.哈爾濱師范大學(xué)附屬中學(xué) 黑龍江 哈爾濱 150000)

2016 年，北京市發(fā)布了《關(guān)于加快冰雪運動發(fā)展的意見(2016-2022年)》及 7 項配套規(guī)劃，簡稱“1+7”文件。文件中提出，到2022年北京將基本形成較為完善的冰雪運動服務(wù)體系，實現(xiàn)“1248”目標(biāo)，即一張“冰球名片”、兩支競技隊伍、400億產(chǎn)業(yè)收入、800萬人參與冰雪運動。[1]2022年冬奧會、冬殘奧會正式進入北京時間，冬奧會的各種報道頻繁的映入了大眾的眼簾，更多的普通民眾開始了解冬奧會、冬殘奧會，中國民眾開始關(guān)注冬奧會，“冬奧大講堂”逐漸走進基層，走向群眾。

隨著社會和科技的快速發(fā)展，科技因素伴隨體育運動越來越多，無論是在服裝上，如，2000年澳大利亞SPEEDO公司發(fā)明了世人熟知的“鯊魚皮泳裝”，還是在激烈的運動賽場上，無處不體現(xiàn)著高科技因素，如，無人機航拍、智能化造雪、5G助力高清云傳播等。2022年北京冬奧會不僅是運動技能的比拼，也是科技大比武。快速發(fā)展的科技能夠更有效地提高運動成績的展現(xiàn)，也能夠更有效地保證比賽的公平和運動員的安全保障。本屆奧運中會運用二氧化碳制冷系統(tǒng)R-449制冷劑的使用、氫燃料電池、NTO服裝采用A-PR00FRAINII防水透濕科技與A-CROSSDRI單向?qū)窨萍嫉葒H前沿的科學(xué)技術(shù)，足以表明本屆冬奧會要把科技作為一個重要的議題來做。

一、我國冬季運動項目現(xiàn)狀

(一)體育是社會發(fā)展與人類文明進步的標(biāo)志,體育事業(yè)發(fā)展水平是一個國家綜合國力和社會文明程度的重要體現(xiàn)。體育事業(yè)是社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的一部分,對豐富社會生活、倡導(dǎo)先進文化具有十分重要的作用。人們對冬奧會的7個大項、15個分項、109個小項了解甚少。我國冬季運動項目經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展，取得了一定的成就，但我國冬季運動項目發(fā)展的速度和進程與歐洲等冬季運動強國還存在著一定的差距。

(二)世界冬季運動項目起源于歐洲，其得天獨厚的地理和氣候環(huán)境，更適宜開展冰雪項目，冬季運動項目在歐洲民眾中普及率較高，由于資金投入大，場地資源豐富，因而民眾參與程度高。反觀我國，對冰雪運動項目重視程度有待提高，市場化和產(chǎn)業(yè)化程度不夠，民眾對冰雪運動項目的認(rèn)識和了解的程度不高，投入資金少，參與冰雪運動項目的大眾人群較少，場地資源匱乏。

(三)進入北京2022冬奧會周期，如何提高我國冬季運動項目成績，快速提高我國冬季運動項目的發(fā)展，變得非常緊迫和至關(guān)重要。目前，我國抓住舉辦2022冬奧會契機，科學(xué)加大對冬季運動項目的投入，不斷提高運動訓(xùn)練水平，征召更多優(yōu)秀的運動人才，科學(xué)化的培養(yǎng)，加大了各種場地場館的投入，加強了對冬季項目的宣傳，普及冬季運動項目，大眾的認(rèn)識度和參與度明顯提高，使得我國的冬季運動項目更快、更好、更科學(xué)地發(fā)展。

二、2022年冬季奧運會的科技體系

(一)冬奧會的人文科技

我國從進入2022年冬季奧運會周期開始，非常重視本屆冬季奧運會的承辦。無論是從我國的人才培養(yǎng)和訓(xùn)練，還是運動員的服飾、交通、轉(zhuǎn)播、全方位的觀賽體驗，以及保障觀眾的入場安全和場地場館的設(shè)計建設(shè)等方面都做了大量而又精心的準(zhǔn)備。為成功舉辦這屆冬奧會，不但從國家政策上給予了最大的支持，也加大了資金的投入，更重要的是增加了科技元素的加入。例如，3D數(shù)字營造實驗室、共享無人駕駛汽車、清潔能源賦能、膠囊科技雪板、人-機-環(huán)、體干-肌群、體干-肌群等。

1.科學(xué)化的訓(xùn)練

由于我國冬季項目發(fā)展的速度相對較緩慢，我國冬季項目專業(yè)運動員較少，大部分運動項目訓(xùn)練水平和層次處于瓶頸期，教練員的訓(xùn)練方法和理念還需要加強。我國冬季項目訓(xùn)練基地較少，交流、測試機會少，冬季項目教練員更新知識、經(jīng)驗交流較少，因此在一定程度上影響我國冬季運動項目的發(fā)展。運動員經(jīng)過多年系統(tǒng)、專業(yè)的訓(xùn)練，當(dāng)訓(xùn)練水平達(dá)到了世界頂尖水平，運動能力訓(xùn)練到了身體的高原期，隨著訓(xùn)練強度的逐漸增強，運動員損傷的風(fēng)險也伴隨增大，需要適時地進行運動負(fù)荷監(jiān)控。這需要精英化水平的教練團隊，教練員必須要掌握一定的科學(xué)訓(xùn)練技術(shù)，要配備有更專業(yè)的運動器械、運動裝備，在此基礎(chǔ)上要為運動員提供大量參加國際比賽的機會，從而提高運動員賽場競技水平。

我國成功申辦2022冬季奧運會以后，開始重視到這個問題。派遣國內(nèi)的教練員去國外學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)國外的先進訓(xùn)練思想理念和訓(xùn)練方法。聘請國外具有豐富經(jīng)驗的優(yōu)秀教練員來我國執(zhí)教，引用高科技的無人機、訓(xùn)練體驗設(shè)備和訓(xùn)練效果監(jiān)測設(shè)施。在保證運動減少運動損傷的同時，隨時監(jiān)控運動員的訓(xùn)練情況，保證運動員在不是冰雪的季節(jié)也能身臨其境的感受到冰雪訓(xùn)練的體驗，模擬比賽的真實場景和競爭對手，從而保證一年四季的系統(tǒng)化訓(xùn)練和真實比賽場景的適應(yīng)。

為了保證運動員的高水平訓(xùn)練水平，國家聯(lián)合專業(yè)的研究機構(gòu)研發(fā)了冬季項目場景三維感知及重建技術(shù)、室內(nèi)多自由度模擬滑雪訓(xùn)練系統(tǒng)、人體高速彈射技術(shù)和冬季項目訓(xùn)練智能管理系統(tǒng)。全方位的科技助力運動員的訓(xùn)練和提高?？萍贾?，大幅提高了運動員的成績。

2.科技化的運動服飾

前文提到的澳大利亞“鯊魚皮泳裝”，通過實驗表明，經(jīng)過科學(xué)設(shè)計和處理過的運動員服裝對運動員的發(fā)揮和成績提高起著舉足輕重的作用。

鑒于冬季運動項目舉行季節(jié)的特殊性，運動員要在室外零下十幾攝氏度的環(huán)境下進行比賽，因此，輕薄簡易而又保暖的運動服飾對運動員的技術(shù)發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用。中國服裝企業(yè)自主研發(fā)的石墨烯發(fā)熱服飾得到了廣泛的應(yīng)用，同時傳感、通訊、人工智能等高科技的發(fā)展，新型紡織品得以呈現(xiàn)更多元、更智慧的形態(tài)。高效率地實現(xiàn)了石墨烯遠(yuǎn)紅外光波的轉(zhuǎn)化，比其它碳系加熱產(chǎn)品高30%，電熱轉(zhuǎn)換率達(dá)到99%。全新科技技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了服裝智能發(fā)熱。此外，添加在服裝中的充電寶還可進行自加熱，在寒冷的環(huán)境中實現(xiàn)自行調(diào)溫，同時還會釋放對人體有益的遠(yuǎn)紅外線。針對戶外運動時遭遇雨雪等極端天氣，輕松實現(xiàn)防水透濕、高保暖的功能。實際上，盡量減小風(fēng)阻，讓透過身體的冷風(fēng)更少些，對運動員保持體溫也會有幫助。為此，設(shè)計師在運動套裝的肩膀、上臂和背部使用了不同的先進織物，以提供更好的空氣動力學(xué)性能。[2]

3.場下生活的科技保障

2022年冬奧會、冬殘奧會在北京、張家口兩個城市舉辦。交通運行便成了一個非常重要的問題。2022年的北京，不僅要迎接從世界各地來的客人，還要讓運動員團隊快速、順暢地往返于北京市區(qū)、北京市延慶賽區(qū)、張家口賽區(qū)、崇禮賽區(qū)等各個場館。為此，我國需要與各參賽國的機場溝通協(xié)調(diào)航班，需要串接北京-延慶-張家口三地的高速公路和高速鐵路。北京2022冬奧會、冬殘奧會需要提供由航空、高速鐵路、高速公路、地方道路等多種交通基礎(chǔ)設(shè)施組成的立體互補的交通服務(wù)。3個奧運村的距離設(shè)置使奧運村至競賽場地、訓(xùn)練場館的交通時間最小化，其中北京賽區(qū)在15分鐘之內(nèi)，延慶賽區(qū)在10分鐘之內(nèi)，張家口賽區(qū)在5分鐘之內(nèi)。北京至張家口最快車次運行時間將由原來的3小時12分縮短至1小時之內(nèi)。[3]此次交通運輸能力的提高，展現(xiàn)了我國鐵路和公路高速發(fā)展的科技力量，在本屆冬奧會上，把我國的交通運輸科技化體現(xiàn)的淋漓盡致。

為保證運動員和觀眾的安全，2022年冬奧會將實行嚴(yán)格的安檢措施。介于冬奧會舉辦的季節(jié)是冬季，比較寒冷，而且現(xiàn)場觀眾比較多，為了能夠快速而又安全的保證觀賽觀眾入場，將采用云計算基礎(chǔ)設(shè)施，導(dǎo)入“人臉識別”安檢系統(tǒng)，入場安檢時將無需任何證件，只需“刷臉”入場，觀眾通過人臉識別進行安檢并注冊一張 “奧運通行證”，只要“刷臉”就能在奧運場館“無感通行”，還可以獲得場館路線導(dǎo)航、比賽信息、運動員信息推薦。

4.全方位的觀賽體驗

冬奧會期間，不能到現(xiàn)場的觀眾可以通過5G網(wǎng)絡(luò)“智能觀賽”模式，通過人工智能、虛擬現(xiàn)實、360度全景回放、無人機等先進技術(shù)的綜合運用，感受到親臨賽場的觀賽體驗。360度全景回放技術(shù)，通過30多個微型攝像機全方位捕捉賽場圖像并將所有畫面無縫連接，可以將慢動作360度無死角轉(zhuǎn)動回放，賽場上高速發(fā)生的一切盡收眼底。各種高科技在觀賽體驗中的應(yīng)用，消除了不能到賽場觀賽觀眾的遺憾，使更多的觀眾關(guān)注奧運、體驗比賽、了解賽事。高科技的運用，無形中提高了我國參與冬季奧運項目的群眾數(shù)量，展現(xiàn)了科技冬奧會的魅力。

(二)冬奧會比賽場館設(shè)施的硬件科技

本屆冬奧會共設(shè)置了25個場館，北京賽區(qū)是三個賽區(qū)中場館最多的賽區(qū)，共使用12個場館。延慶賽區(qū)共有5個競賽、非競賽場館，張家口賽區(qū)共有8個競賽、非競賽場館。冬奧會的各個比賽場館設(shè)施。每一屆奧運會的比賽場館都是世人矚目的焦點，比賽場館的設(shè)計、科技化的配套設(shè)施、合理化的運營，受到了非常多的關(guān)注。本屆冬奧會在原有場館充分開發(fā)利用的同時，又新建了一些運動場館和臨時運動場館。本著節(jié)能、環(huán)保、科技的理念，更大程度地發(fā)揮運動場館的功能，保障比賽順利舉行。

1.運動場的科技化設(shè)計

國家速滑館是利用2008年曲棍球場和射箭場拆除后的場地建設(shè)而成。冬奧會期間，該館承擔(dān)速度滑冰項目的比賽和訓(xùn)練。賽后，可舉辦滑冰、冰球和冰壺等國際賽事及冰上演出，平時也可以供冰雪運動愛好者使用。國家速滑館，也稱為“冰絲帶”。它雙曲馬鞍形屋面長跨約200米、短跨約130米，是目前世界上體育場館中規(guī)模最大的單層雙向正交馬鞍形索網(wǎng)屋面。索網(wǎng)方案能呈現(xiàn)受力最優(yōu)、形態(tài)最美的雙曲面結(jié)構(gòu)，用鋼量只是傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)屋面的四分之一，符合節(jié)能環(huán)保、節(jié)約材料和“綠色辦奧”的要求?！敖z帶”的設(shè)計既是幕墻鋼結(jié)構(gòu)的重要部分，還能起到遮陽、節(jié)能作用。整個場館的設(shè)計不但注重外形美觀，更加注重場館的功能性，并充滿了科技化元素。

國家游泳中心(水立方)進行改造，搖身一變成了“冰立方”。通過搭建轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)面層、安裝可拆裝制冰系統(tǒng)，制作出4條標(biāo)準(zhǔn)冰壺賽道場地。在冬奧會后，國家游泳中心將成為唯一具備冰上和水上運動服務(wù)功能的“雙奧”場館，擴大了場館的使用范圍，為普通民眾參與冬季運動項目提供了更好的活動場地。張家口賽區(qū)的云頂滑雪公園是利用現(xiàn)有的滑雪場改建而成，現(xiàn)有的雪道、索道、酒店等基礎(chǔ)設(shè)施將得到最大程度利用。首鋼滑雪大跳臺是全世界第一座永久性的滑雪大跳臺場館。依托老工業(yè)遺產(chǎn)進行建設(shè)，造型設(shè)計不但展現(xiàn)了世界文化遺產(chǎn)敦煌的飛天飄帶意象，也極大傳承了中國的傳統(tǒng)藝術(shù)和文化之美。[4]

2.冬奧會的賽場科技

當(dāng)今科技時代，5G的傳輸速度在賽場上充分發(fā)揮優(yōu)勢。在比賽過程中，運動員的比賽服裝中接入集成傳感器，對運動員的身體狀況和技能發(fā)揮進行實時感知和監(jiān)控。同時，集成傳感器將運動員的狀態(tài)數(shù)據(jù)以高速傳輸?shù)浇叹殕T的儀器設(shè)備中，可以使教練員完全掌握運動員在比賽過程中出現(xiàn)的問題，及時進行提醒，同時對賽后的分析提供了非常客觀的參考數(shù)據(jù)。另外，還可以對運動員出現(xiàn)運動損傷的情況進行監(jiān)控，一旦發(fā)生狀況，可以及時進行醫(yī)療和救治，使運動員在最短時間獲得救治，將損傷降低到最小程度。

在5G網(wǎng)絡(luò)的助力下，觀眾可以通過無人機、高清化的攝像設(shè)備得到多角度、全方位的觀賽體驗。裁判也可以通過高清設(shè)備，監(jiān)控比賽的全程，對比賽成績的細(xì)小差異和犯規(guī)等情況進行精準(zhǔn)把控，對裁決比賽結(jié)果，提供了精準(zhǔn)而又客觀的依據(jù)?？萍蓟倪\用，保障比賽結(jié)果的公平公正、比賽的順利進行和運動員的合法權(quán)益。

三、2022年北京冬奧會的后科技時代

(一)冬奧會對周邊地區(qū)帶來的快速發(fā)展

2022年北京冬奧會是我國發(fā)展冬季運動的新起點。冬奧會的舉辦帶動了便利的交通運輸。京張城際高速鐵路建成后，極大地拉近北京和張家口兩地距離，推動了河北省張家口地區(qū)地經(jīng)濟發(fā)展，張家口部分地區(qū)將正式納入北京“一小時經(jīng)濟圈”。在京張城際高速鐵路建成前，張家口到北京最快的火車速度也需要3個多小時的車程。按照“大節(jié)點、大樞紐、大物流”的思路，將張家口地區(qū)打造成“首都西北中心城”，再現(xiàn)其當(dāng)年歷史在“北方絲綢之路”上的繁榮。京張高鐵還是“八縱八橫”線路之一京蘭通道的東段，它的順利竣工對于加快構(gòu)建西北、內(nèi)蒙古西部、山西北部地區(qū)快速進京客運通道具有重要意義，對加強西北地區(qū)與京津冀地區(qū)人員的交流往來，極大程度加強西北地區(qū)與京津冀地區(qū)協(xié)同發(fā)展都將發(fā)揮重要作用。[5]

便利的交通運輸網(wǎng)，勢必會提高兩地的旅游發(fā)展，周邊地區(qū)的人流也會隨著方便的交通運輸而增大。曾經(jīng)的長途旅行，轉(zhuǎn)變成為了城際旅行，使得民眾在最短的時間就能感受到異鄉(xiāng)的風(fēng)情。旅游的發(fā)展也會極大地提高旅游資源的開發(fā)，提高了地方經(jīng)濟的投資，使得整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形成了一個良性循環(huán)。因此，冬奧會對社會發(fā)展有著非常深遠(yuǎn)的影響。

(二)冬奧會為民眾普及了冬季體育運動項目

通過新聞媒體等對冬奧會進行了廣泛的宣傳和集中報道，民眾對冬奧會有了一個較全面的認(rèn)識，提高了我國民眾對冬季運動項目的了解和認(rèn)識。加之各種科技化運動場館的開發(fā)和利用，為民眾開展冬季運動項目提供了硬件設(shè)施，也提高了參加冬季運動項目的積極性和興趣。經(jīng)過一系列的良性發(fā)展，會逐步的提高我國參加冬季運動項目的人口數(shù)量，也將促進我國冬季運動項目的發(fā)展，也會涌現(xiàn)出更多優(yōu)秀的冬季運動項目運動員。

(三)冬季奧運會擴大了我國科技水平的影響

冬季奧運會不單是各國運動員之間的比賽競技，也是國家展現(xiàn)綜合國力和科技化水平的時刻。2008年夏季奧運會的成功舉辦，已經(jīng)全面展示了我國的發(fā)展速度和中國科技化。2022年冬季奧運會在2008年奧運會成功舉辦的基礎(chǔ)上，在各種體育場館等基礎(chǔ)設(shè)施上展現(xiàn)了中國科技，同時無處不滲透著中國元素和中國文化。中國5G網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用，不但提高了競技比賽的觀賞水平，也極大的提高了競技比賽的公平和公正性，保證了運動員成績的展現(xiàn)和權(quán)益，也使得裁判員能夠更有效更準(zhǔn)確地裁決比賽。運動賽場外，各種科技化的交通設(shè)施和入場安保措施，不但節(jié)約了大量的時間，也保障了觀賽觀眾的安全。2022年冬季奧運會各種科技元素的運用，保障此次冬奧會順利進行。此次冬奧會，展現(xiàn)我國大國風(fēng)范，讓全世界了解中國、了解中國文化、看到“中國速度”發(fā)展下的科技水平。

北京2022年冬季奧運會不僅使我國冬季運動項目得到快速地發(fā)展，也極大地推動了我國的運動科技化進程。在發(fā)展冬季運動項目的同時，也提高了我國參加冬季運動項目的運動人口數(shù)量，使越來越多的民眾參與其中。冬奧會是我國綜合國力提升的再一次展示，是我國文化向世界傳播并走向世界的有利途徑，充分彰顯了我國高速發(fā)展的科技水平。