蔣梨朱 韓徐寧

1 前言

自從新中國(guó)成立以來(lái)，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，科技技術(shù)儼然成為第一生產(chǎn)力，人們的生活水平的到了大幅度的提高，我國(guó)體育也受到了極大的重視。田徑運(yùn)動(dòng)作為體育運(yùn)動(dòng)中的最基礎(chǔ)項(xiàng)目，在科學(xué)技術(shù)的助力下發(fā)掘了科技思維的力量，充分的展現(xiàn)了現(xiàn)代科技帶給體育強(qiáng)大的生命力，這是競(jìng)技體育不斷發(fā)展完善的關(guān)鍵。但是科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，現(xiàn)代田徑運(yùn)動(dòng)在科學(xué)助力下它給競(jìng)技體育帶來(lái)成績(jī)提高的同時(shí)，也帶來(lái)了一些難以調(diào)和的負(fù)面效應(yīng)。

2 現(xiàn)代田徑運(yùn)動(dòng)發(fā)展的趨勢(shì)

現(xiàn)代田徑運(yùn)動(dòng)在科學(xué)技術(shù)的支持下，通過(guò)一代又一代體育人的努力，運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)也較以往得到了很大的提升，踐行著奧林匹克更高，更快，更強(qiáng)的精神，盡力挖掘自己的運(yùn)動(dòng)潛能，讓人類(lèi)在一個(gè)嶄新的平臺(tái)上看到人體無(wú)限的可能性?，F(xiàn)代的田徑競(jìng)賽不僅僅是運(yùn)動(dòng)員之間的比較，更是國(guó)家與國(guó)家之間的科技技術(shù)的較量。因此人們識(shí)到只有緊緊依靠科技進(jìn)步，將體育科技成果積極應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與競(jìng)賽，才能不斷實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)，最終縮短與世界體育發(fā)達(dá)國(guó)家田徑運(yùn)動(dòng)水平的差距。

3 科學(xué)助力下運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的科學(xué)化

3.1 現(xiàn)代科技對(duì)運(yùn)動(dòng)員選材的新舉措

現(xiàn)代科技與運(yùn)動(dòng)員的選材。現(xiàn)代田徑運(yùn)動(dòng)員的選材主要是利用分子生物學(xué)、基因組學(xué)、生物信息學(xué)和生物芯片等技術(shù)，識(shí)別與人類(lèi)運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)的基因，了解其結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的預(yù)測(cè)、評(píng)定和基因選材系統(tǒng)的建立將有重大意義。比過(guò)去單靠教練、只憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行觀察選材更具有科學(xué)性、準(zhǔn)確性、可靠性和客觀性。例如：基因芯片（DNAmicro-array）又稱(chēng)DNA芯片，從優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交可以得出優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的身體素質(zhì)圖譜。對(duì)這些資料進(jìn)行建庫(kù)，并輸入數(shù)字化虛擬人體數(shù)據(jù)庫(kù)，利用計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)與臨床解剖學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人體從微觀到宏觀的結(jié)構(gòu)和機(jī)能的數(shù)字化、可視化，完整地描述基因、蛋白質(zhì)、細(xì)胞、組織以至器官與整體的形態(tài)與功能，最終達(dá)到人體信息的整體精確模擬。最終建立優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)功能基因文庫(kù)和基因選材的芯片系統(tǒng)。

3.2 科學(xué)的改進(jìn)運(yùn)動(dòng)技術(shù)

在科學(xué)的理論指導(dǎo)下，找出為什么運(yùn)動(dòng)員成績(jī)停滯不前甚至退后的原因，并且做出相應(yīng)的調(diào)整，更好的挖掘運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)潛力，提高了運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作的經(jīng)濟(jì)性，使動(dòng)作做得更加快而省力，并且通過(guò)從國(guó)外聘請(qǐng)了優(yōu)秀高水平教練員及其團(tuán)隊(duì)和引進(jìn)了先進(jìn)科學(xué)理論、科學(xué)儀器檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中的狀態(tài)與恢復(fù)，蘇炳添便是這樣一個(gè)完整的例子，蘇炳添找出了起跑姿勢(shì)和扒地技術(shù)不合理、前7步步長(zhǎng)偏小、全程呼吸和速度節(jié)奏不佳等方面存在的問(wèn)題，制訂了有針對(duì)性的訓(xùn)練方案。最終順利突破10秒大關(guān)，成為中國(guó)短跑的領(lǐng)軍人物。由于個(gè)體和項(xiàng)目的差異性，如何找出運(yùn)動(dòng)員適合自己的動(dòng)作技術(shù)，是十分重要的。然而在同一對(duì)象，同樣的客觀條件下，運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作更科學(xué)更省力，所取得的效益也越明顯。

3.3 科學(xué)的對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控

在現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，科學(xué)的監(jiān)控運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷是非常重要的，第一，對(duì)負(fù)荷大小給以客觀的準(zhǔn)確的量度;第二，隨著運(yùn)動(dòng)員對(duì)原有負(fù)荷量度的適應(yīng)，相應(yīng)提高負(fù)荷水平以求得新的訓(xùn)練適應(yīng);第三，及時(shí)進(jìn)行檢查評(píng)定，防止負(fù)荷量度的提高超過(guò)足以傷害運(yùn)動(dòng)員健康、導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)能力下降的限度。其中測(cè)力臺(tái)在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的運(yùn)用，可以知道運(yùn)動(dòng)員的下肢運(yùn)用能力和肌肉發(fā)力的特點(diǎn)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)員做不同的動(dòng)作，可以知道訓(xùn)練的效果和肌肉的疲勞程度，從而可以及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練，教練員運(yùn)用計(jì)算機(jī)多個(gè)維度進(jìn)行測(cè)量，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。在運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的前中后測(cè)定運(yùn)動(dòng)員的生理、生化指標(biāo)，指導(dǎo)教練員安排和調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃。其指標(biāo)常用的有：血色素、血乳酸、尿蛋白、心率、V02max。

3.4 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的支持

現(xiàn)代競(jìng)技體育不僅僅是運(yùn)動(dòng)員天賦和教練員的比拼，也是現(xiàn)代科技醫(yī)學(xué)的比拼。一運(yùn)動(dòng)醫(yī)療的保障。運(yùn)動(dòng)員作為競(jìng)技體育的主體，直接關(guān)系體育未來(lái)的發(fā)展，但在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中不受傷是可能的，傷病也是在所難免的，培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)異的運(yùn)動(dòng)員不容易，因此現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技的支持，顯得格外重要，在國(guó)內(nèi)上海體育學(xué)院的高速平面熒光系統(tǒng)是首創(chuàng)，適用于關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)研究。能在一定程度上提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)壽命和保障運(yùn)動(dòng)員的權(quán)益。運(yùn)動(dòng)性疲勞一直以來(lái)都是運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題，從分子層面進(jìn)行運(yùn)動(dòng)性疲勞的產(chǎn)生機(jī)制研究是能夠?qū)\(yùn)動(dòng)性疲勞有更深層的認(rèn)識(shí)，以便更好的對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞進(jìn)行恢復(fù)。二運(yùn)動(dòng)員的飲食。由于現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，各種有激素食物層出不窮，但是作為一名運(yùn)動(dòng)員，要嚴(yán)格注意營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)給和飲食的控制。除了每天正常的運(yùn)動(dòng)飲食外，也應(yīng)該補(bǔ)充適量的多種維生素、微量元素、電解質(zhì)、茲補(bǔ)劑等。

4 科學(xué)技術(shù)對(duì)田徑運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽影響

由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)精神文化的追求越來(lái)越高，使得人們對(duì)田徑運(yùn)動(dòng)的安全性、公平性和觀賞性要求越來(lái)越高，從主辦國(guó)的確定到賽事組織管理，從賽場(chǎng)建筑的設(shè)計(jì)到比賽裝備的革新，從裁判器材的改進(jìn)到運(yùn)動(dòng)員的安全保障到違禁藥物的檢測(cè)，圍繞比賽而從事的每一項(xiàng)活動(dòng)都包含著高科技成果的因子。通過(guò)科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用來(lái)達(dá)到人們對(duì)于田徑運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽的要求是田徑運(yùn)動(dòng)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。

4.1 科學(xué)技術(shù)對(duì)比賽場(chǎng)地的影響

現(xiàn)代的比賽場(chǎng)地較以前有很大的差入，大型的田徑賽事對(duì)場(chǎng)地有明確的要求，只有在符合規(guī)則規(guī)定的場(chǎng)地進(jìn)行的比賽，比賽的成績(jī)才能被承認(rèn)。在田徑比賽中，整個(gè)田徑場(chǎng)的顏色也有講究，經(jīng)過(guò)測(cè)試紅色跑道更能激勵(lì)運(yùn)動(dòng)員的狀態(tài)。甚至連跑道設(shè)計(jì)已經(jīng)更換了許多代，由原來(lái)的碳煤渣，改為了現(xiàn)代環(huán)保性PU塑膠跑道，即使在雨天也能正常使用，能大大減少運(yùn)動(dòng)員的腳步?jīng)_擊力，提高了運(yùn)動(dòng)員比賽的安全性。做為2020年奧運(yùn)會(huì)的舉辦國(guó)日本，為提高競(jìng)技運(yùn)動(dòng)能力上投入相當(dāng)可觀，在國(guó)家訓(xùn)練中心的場(chǎng)館安裝了數(shù)據(jù)采集儀器，可以實(shí)施紀(jì)錄運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練情況，建立圖像識(shí)別系統(tǒng)，并安裝了帶有攝像頭的跑道，能夠?qū)\(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作捕捉和測(cè)力。利用圖像重疊技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能功能，科學(xué)指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，對(duì)技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行圖像處理并進(jìn)行及時(shí)的處理。而符合規(guī)則規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)田徑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的設(shè)計(jì)、建筑，乃至場(chǎng)地附屬設(shè)施的配備都與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)緊密聯(lián)系，沒(méi)有科技的進(jìn)步就沒(méi)有現(xiàn)代化競(jìng)賽場(chǎng)地的產(chǎn)生。

4.2 科學(xué)技術(shù)對(duì)裁判員執(zhí)裁的影響

在大型田徑比賽中，使用高科技的電子儀器設(shè)備，能夠減小裁判員的工作量，防止人為的操作誤差，提高成績(jī)的判讀速度，所以科學(xué)技術(shù)被越來(lái)越多地運(yùn)用到現(xiàn)代比賽的裁判工作當(dāng)中。1.全自動(dòng)電子計(jì)時(shí)系統(tǒng)，可以將運(yùn)動(dòng)員通過(guò)終點(diǎn)的圖像經(jīng)過(guò)放大處理后打印出分辨率為1/1000s的彩色圖像，有效地分辨出每名運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)的名次。2.激光測(cè)距，在投擲類(lèi)和跳躍類(lèi)項(xiàng)目中規(guī)定運(yùn)動(dòng)員所取成績(jī)均使用，這樣提高了運(yùn)動(dòng)員測(cè)量成績(jī)的準(zhǔn)確性。3.起跑器上的壓力測(cè)量裝置，能夠?qū)⑵涑惺艿膲毫?shù)據(jù)自動(dòng)傳輸至電腦終端，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的腳脫離壓力裝置的時(shí)間和鳴槍時(shí)間間隔少于0.1秒，即運(yùn)動(dòng)員的起跑反應(yīng)時(shí)間比國(guó)際田聯(lián)規(guī)定的時(shí)間快，就被視為犯規(guī)。4.發(fā)令槍、信號(hào)發(fā)生裝置和揚(yáng)聲裝置，保證運(yùn)動(dòng)員能夠同時(shí)清楚地聽(tīng)到發(fā)令口令和槍聲，是保證運(yùn)動(dòng)員在條件均等的環(huán)境下競(jìng)賽的條件之一。

4.3 科學(xué)技術(shù)對(duì)競(jìng)賽裝備的革新

在田徑比賽中，運(yùn)動(dòng)員提升微弱的成績(jī)都是不容易的，所以科研專(zhuān)家在分析了不同的因素之后服裝和跑鞋下足了功夫，1.服裝，在現(xiàn)代的運(yùn)動(dòng)員的服裝都是依據(jù)人體三維掃描數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)制成的一種符合人體形態(tài)的針織運(yùn)動(dòng)裝。在悉尼奧運(yùn)會(huì)女子400米田徑比賽中，澳大利亞選手弗里曼穿的就是穿著根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理設(shè)計(jì)的，能最大限度地減小空氣阻力的短跑服一舉奪得金牌。2.跑鞋，在前110米欄世界紀(jì)錄保持者劉翔所穿的跑鞋NikeZoomG5，鞋子的重量只有5g比襪子還要輕。在國(guó)外，加拿大科技人員為減震而設(shè)計(jì)了一種新式跑鞋，研究數(shù)據(jù)表明這種新式運(yùn)動(dòng)鞋還有助于減少運(yùn)動(dòng)員因重復(fù)訓(xùn)練引起的腿部疲勞及肌肉撕裂。根據(jù)肌肉諧振頻率因人而異，所以對(duì)跑鞋進(jìn)行個(gè)別調(diào)整以適應(yīng)運(yùn)動(dòng)員的需求從而有利于提高成績(jī)。此外，撐桿材料的變革，也表現(xiàn)出了新材料學(xué)對(duì)現(xiàn)代體育發(fā)展的支持，此外，在現(xiàn)代的田徑賽場(chǎng)上，不僅僅是運(yùn)動(dòng)員的比拼，也是各國(guó)科技水平的展現(xiàn)。

5 結(jié)論

綜上所述，本文在科技助力體育背景下，從運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽這兩個(gè)方面來(lái)看現(xiàn)代科技對(duì)田徑運(yùn)動(dòng)的影響，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，認(rèn)為現(xiàn)代科技指導(dǎo)下運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作更為經(jīng)濟(jì)省力，會(huì)創(chuàng)造更好的運(yùn)動(dòng)成績(jī)，在科學(xué)理論為基礎(chǔ)下的選材大幅度縮小了培養(yǎng)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的難度，科學(xué)的訓(xùn)練和競(jìng)賽條件下運(yùn)動(dòng)員所取得的效益越高，而且高科技支持下運(yùn)動(dòng)員避免傷病的概率越大。在田徑運(yùn)動(dòng)比賽中，科技成為了人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界和改造世界最好的武器，能創(chuàng)造更高的運(yùn)動(dòng)成績(jī)，體育只有依靠科技才能走向更遠(yuǎn)，應(yīng)加大科學(xué)對(duì)體育的支持與研究。

（作者單位：成都體育學(xué)院）