科技助力奥运 ——新科技与挑战(4)

在汽车研发过程中，研究如何通过优化外形和表面材质来降低风阻和风噪、提高车身稳定性是不可或缺的工作。而在许多竞速型运动项目中，如何通过减阻来提高运动效率，优化运动表现，同样也是运动员和教练员迫切想要解决的问题。例如：在自行车运动中，约90%的阻力来自空气阻力（Grappe et al.，1997）。在2006年都灵冬奥会的超级大回转项目中，男子和女子第四名分别仅以0.1 s和0.03 s之差与领奖台失之交臂（Brownlie et al.，2010），可谓胜负尽在千钧一发之际，也很好地解释了为何优化运动姿势和装备的空气动力学性能会引起教练员和运动员如此广泛的关注。

汽车研发和运动减阻两者同为解决一个现实场景中的应用问题。奥迪汽车公司丰富的研发经验为这种跨界合作奠定了扎实的技术基础。这座位于奥迪汽车德国总部的风洞中心，已经服务了大量从事高山滑雪、跳台滑雪、帆船运动等项目的专业运动员（图8）。同时，奥迪风洞中心也是德国跳台滑雪国家队的赞助商和技术保障合作伙伴，长期为运动员提供器材测试、比赛模拟等服务，极大地增强了运动员在场上的竞争力。如此，运动员和教练员团队无需负担高昂的风洞建设费用，也无需进行前期的基础流体力学研究，以奥迪风洞实验室现有的技术框架快速制定测试方案，并对结果进行分析和优化，有助于在最短时间内以最小代价精准地解决现实问题。而对奥迪公司而言则减少了风洞设施的闲置，并且尽到了企业的社会责任，可谓是一场双赢的合作。

图8 德国高山滑雪运动员Manuel Schmid奥迪风洞实验室测试图 （AUDI，2016）Figure 8. German Alpine Skier Manuel Schmid being Tested in Audi Wind Tunnel

5 日本模式

上面介绍的皆是欧美国家的成功经验，而我们的近邻日本－2020年奥运会的东道主，又是如何利用运动科学和体育科技来撬动竞技运动表现提升的呢？

日本体育科学研究所（Japan Institute of Sports Sciences，JISS），是受日本运动委员会下属日本高水平运动中心管辖的科研机构，共有3个部门组成：1）运动研究部，是运动科学与研究的行政管理部门；2）运动科学部，下设3个高水平运动支持部门，是JISS负责科研的主要执行部门；3）医学中心，负责运动临床、运动员康复，同时也是运动医学服务的行政管理部门。此外，日本高水平运动中心还下设：高水平运动策略部，负责提供规划策略保障；运动创新部，分管创新的计划制定和推进；另外国家训练中心，也属于日本高水平运动中心管理。

5.1 训科医无缝整合的竞技体育生态

JISS虽不像上文介绍的美国SSL运动科学实验室那样以商业公司的形式运作，但也非常类似。称之为“独立行政法人”，由国家预算出资，整个组织构架进行公司化管理，设有董事会和监事，定期召开会议，其下设首席执行官，由各领域的专家领衔担任总监职务。其主要执行科研任务的运动科学部共有4名总监，其中2人为运动生物力学专家，1人为运动生理学专家，1人为体能专家。运动医学中心有5名总监，其中3人为骨外科专家，2人为内科专家。中心内其他研究人员和工作人员为聘用制，主要由各大学运动科学学院的博士组成。

日本体育科学研究所和日本国家训练中心，两家机构相互独立，但在地理位置上毗邻（图9），且在日常运作中也是相辅相成，相互配合。前者与日本奥委会、各运动协会、各大学及各运动研究组织紧密合作，是为高水平运动员和教练员在运动科学与运动医学方面提供支持和保障服务的中心。而后者则是日本顶尖运动员的训练基地。这样设置的优势是使两家既可以各司其职，分别专注做好体育科研和运动场馆设施服务，又能最大程度上无缝整合，达到训科医一体化，从而提高日本运动员的国际竞争力。

图9 毗邻的日本体育科学研究所和日本国家训练中心Figure 9. The Japanese Institute of Sports Sciences Facilities Neighbor the National Training Center

JISS并不仅仅是科研机构，而是一个完整的竞技体育生态，满足顶尖运动员的一切需求。其建筑内有比赛标准泳池、带水下动作分析观察室的花样游泳池，此外还有人类运动表现实验室、运动生物力学实验室、运动营养和运动心理实验室，高水平运动体育馆、体能训练房和低氧训练室（图10）等，可供运动员训练使用。国家训练中心则设有室内训练中心、田径场、游泳馆等设施，另有运动员村和运动员食堂。

图10 JISS的低氧训练室 （JISS，2018b）Figure 10. The JISS Hypoxic Training Room.

文章来源：《体育科技》 网址: http://www.tykjzz.cn/qikandaodu/2020/1103/345.html