淺析日本的奧運科技及其對北京冬奧會的啟示*

袁燕軍

（1 北京科學學研究中心，北京：100089 2 北京科技戰略決策咨詢中心，北京：100089）

現代奧運會的發展歷史表明，科技與奧運是分不開的，從最初科技支撐奧運，到奧運依賴科技，發展到科技與奧運共生契合，逐漸形成了一個穩定的奧運科技體系[1]。1964年日本東京奧運會利用衛星實現向全球轉播奧運賽事；開通新干線，推動了日本的現代化，帶動了世界交通技術的進步。2020年，日本再次舉辦奧運會，將科技提到更加突出的位置，科技發展的思路貫穿于東京奧運會的全過程，日本基于愿景、理念及科技戰略的奧運科技思想，對北京2022年冬奧會有重要啟示。

一、東京奧運會的愿景與理念

2014 年，東京奧組委提出了2020 年東京奧運會的賽事愿景，即“體育具有改變世界和未來的力量，1964年日本煥然一新，2020 年我們將改變世界”。圍繞這一愿景，東京奧組委提出 “所有人力爭突破自我”、“每個人都互相認可”和“連接未來”等3 項基本理念[2]。在這一總體理念之下，按照“人類與科技共存”的發展思路大力推動奧運科技發展。東京奧運會的愿景和理念的提出不僅是基于奧運會本身的考慮，而且具有深刻的社會背景。

（一）利用科技創新打造無與倫比的奧運盛會

日本第32屆夏季奧林匹克運動會組織委員會下轄的科技咨詢委員會于 2016 年組建，經過兩年的醞釀，科技咨詢委員會于2018年6月發布了整體建議書[3]，提出了關于東京奧運會中應解決的科技議題，發布了與科技相關的3個口號：

1.只有最先進科技才有競爭優勢，只有方便于人才有存在意義。平昌冬奧會在通信方面投入了較多的IT或Wi-Fi等，但5G或IoT等最新技術，仍處在展示層面，未實現實用化。東京奧運會應實現真正意義上的實用和現場引進。最尖端科技如何服務于人，如何解決現場志愿者或觀眾的煩惱，才是東京奧運會的重中之重。因此，東京奧運會將充分利用大數據、云計算、人工智能等技術，提升賽事舉辦水平，推動周邊基礎服務，包括安防，物流，組織運營方式的高效化、智能化。如通過機器人實現多語種翻譯導引，廁所排隊時間預測，商品配發，通過生物認證技術（虹膜、人臉等）實現高效迅速的觀眾入場、退場導引。

2.為運動員助威吶喊不受時間、空間限制。近些年來，競技體育觀賽中使用的科技正發生著較大程度的更新換代，民眾對東京奧運會引進新科技的期望較高。東京奧運會將會徹底超越傳統的現場播放手段，強化VR、AR 及超清播放技術在直播中的運用，全方位捕捉競賽現場的信息，同時與社交媒體平臺深入融合，將會場內緊張振奮的氣氛與會場外全世界觀眾的感動傳遞給每一個視聽者。

3.大會之后的別樣風景，即作為會后遺產保留下來的科技。比如投入的 AR、VR，人工智能技術，可以為后續的體育產業和安防產業的推廣帶來持續貢獻。賽場內的各項人工智能服務，AR、VR 設備作為賣點，可以為之后的體育旅游，賽事演出等活動帶來持續紅利。公共交通大數據服務平臺可以作為基礎設施和新興產業發力點，為城市將來的交通、物流、駕駛科技帶來持續紅利。在奧運會中大規模應用的無障礙出行大數據平臺、基礎設施，可以形成自我迭代的產業生態系統，為少子老齡化社會產生積極推動作用。

（二）利用科技創新推動日本經濟社會的進一步轉型升級

發展奧運科技也是日本經濟社會發展階段的體現，反映了日本經濟社會發展的科技需求，特別是在日本作為高齡化成熟的國家社會問題和自然災害發生的風險等應對策略。日本獲得1964年奧運會主辦權的時候，東京城市面貌破舊、交通擁擠，日本政府借助奧運會推出了世界上首條新干線鐵路、興建一萬幢辦公樓和公寓、修建包括高架路在內的22 條道路等重大工程。一時間東京城市面貌為之一新，帶動日本經濟快速發展，創造了“經濟奇跡”。日本獲得2020年奧運會主辦權的時候，已是全球領先的發達國家，科技創新能力處于世界前列。截至2018年，日本共培養出28 位諾貝爾獎獲得者，其中23 個為自然科學獎。據世界知識產權組織（WIPO）等機構發布的《全球創新指數2018》，日本全球創新指數位列第13[4]。其中，日本企業創新能力較強，據Clarivate Analytics（原湯森路透知識產權與科技事業部）發布的“2016年全球百強創新機構”榜單，日本有34 家企業上榜，位列全球第二[5]。特別是在工業機器人、新能源汽車、醫藥機械等高科技領域具有較強的國際競爭力。據國際機器人聯合會(IFR)數據顯示：2016年日本機器人銷售量已達到15.3萬臺，占全球銷量的52%。早在1992年豐田就開始氫燃料電池汽車研究部署，2015年全球首輛量產氫燃料電池車豐田Mirai實現交貨，預計到2020年，產量將達到3萬臺。醫藥機械2013年日本醫療設備行業全球銷售額達到459億美元，占全球總量的9.78%[6]。此外，日本的ICT、大數據、人工智能也在全球處于領先水平，日本的寬帶網絡普及率傳輸容量、大容量光纖制造等居于世界最高水平。據《全球信息技術報告》（The Global Information Technology Report）提供的數據，在全球143個國家和地區中，日本信息技術領域的綜合競爭力2015和2016年都保持在第10位水平。在大數據的計算方面，2016 年日本的超級計算機“京”在大規模復雜數據解析方面的性能處于世界第一位，也擁有著世界最高水平的計算能力。AI領域，根據IDC日本發布的2017年人工智能市場分析報告顯示，2017年，日本人工智能市場規模達274.76億日元，并預測2017-2022年，日本AI市場復合年均增長率在60.7%左右[7]。日本經濟社會的發展，已經到了一個嶄新階段，希望能夠基于現有的科技創新優勢，將日本打造成世界上最適宜創新的國家，由日本引領后工業乃至后信息社會。

（三）利用科技創新推動全人類的“可持續”發展

發展奧運科技也是對未來全人類共同發展進步的美好期待，向世界傳遞最新的科學技術解決社會難題的良方。2020 年東京奧運會，將可持續性作為東京奧組委最重要的工作之一，先后發布兩版可持續性計劃[8]，提出了“Be better, together -for the planet and the people(一起做得更好——為了地球和人類)”的口號。該口號的提出是基于以下兩個方面的考慮，一是貫徹東京奧組委決議，為聯合國2030可持續目標做貢獻。2014 年國際奧委會通過的《奧林匹克2020 議程》提出了可持續性概念，2015年聯合國2030可持續發展目標(Sustainable Development Goals)發布后，國際奧委會明確提出奧運會可持續發展戰略要為SDGs 做貢獻。此后國際奧委會又先后發布了國際奧委會可持續發展戰略、奧運會可持續性指南等，東京奧運會順勢就提出了希望為聯合國的SDGs做出貢獻。二是確保奧運會的可持續性舉辦。在《東京2020 奧運會可持續性計劃》中明確了賽事理念與可持續性的關系：（1）將可持續性的理念融入與奧運會相關的各個環節中，不僅僅關注環保和自然共生等環境方面的問題，還將擴展到勞動環境改善、供應鏈管理等領域。東京奧運會在環境、社會和經濟方面力爭與各利益相關方進行討論，達成可持續性方案上的共識。（2）利用日本國民智慧和尖端科技，每位參與者突破自我，盡可能實現東京奧運會的可持續運營。（3）東京奧運會關注到奧運會運營的可持續性，向日本乃至全世界分享可持續理念，希望每個人面向未來負責任地開展每項活動。東京提出“邁向零碳”和“零廢棄物”的口號，本屆奧運會上使用的電力100%來自可再生能源，比賽場地有60%是利用現有的設施，奧運會所需的5000枚獎章都將由回收后的廢棄手機和電器商品金屬制作而成。

二、東京奧運會的科技戰略

（一）科技戰略的主要內容

為了更好地推動奧運科技工作，2014 年，日本由中央政府組建了“東京奧運會科技創新工作組”，日本政府將奧運會的舉辦與國家戰略相結合，吸收各界專家學者建議，從戰略高度提出九個方面的攻關項目[9]（具體項目見表1）。這些科技項目以2020 年為時間節點，每項創新技術都設定了奧運會目標。創新科技不僅將為奧運會服務，奧運會結束后，還將作為奧運遺產，解決日本面臨的社會問題，由政府規劃出面向未來的藍圖，助推日本相關技術產業的發展。

表1 東京奧運會設立的科研攻關項目

這些創新科技不僅將為奧運會服務，奧運會結束后還將作為奧運遺產，解決日本面臨的社會問題，由政府規劃出面向未來的藍圖，助推日本相關技術產業的發展。

（二）實施科技戰略的目標分析

一是為籌辦奧運會提供全面服務，展示日本國家形象。2017年日本全國的GDP位列全球第三，排在美國和中國之后，但據Y&R BAV咨詢公司等機構發布的調查顯示，2017 年全球“最有實力國家”（ Best Countries:Power）的排名，日本為第七位，前六位依次為美國、俄國、中國、英國、德國和法國。日本為了顯示其國家形象，借2020 年東京奧運會所帶來的全球關注度和大量外國人到訪之機，大幅度提升科技創新能力，努力打造“舒適、環保、安全”的體育賽事，讓包括運動員和觀眾在內的所有參與者有愉快體驗，并保證每個人的安全。以此提高世界對日本技術和措施的認同感，展現日本的國家形象。

二是借助奧運會開拓新的經濟增長點，推動日本經濟復興。20世紀70 年代以來，日本不斷加大科技研發投入，大力促進科技創新成果的應用轉化，使日本一躍成為世界科技創新強國和制造業強國，由此促進經濟社會的快速發展。但是，自20世紀90年代以后，隨著泡沫經濟的破滅，日本經濟增長陷入長期低迷，呈現持續停滯的狀態。為了重振日本經濟，實現經濟社會的可持續發展，日本政府希望借助舉辦奧運會，力求通過創新性的經濟政策，喚醒人們面對困難的挑戰意識，面向國內外全面實行開放式創新，激活各種生產要素，開拓新的經濟增長點。充分發揮日本在科技創新方面的優勢，通過技術、產業、區域間的合作使整個社會共享奧運創造的價值。

三是借助奧運會推進社會5.0戰略實施，打造“超智慧社會”。2016年日本在第五期《科學技術基本計劃》提出 “社會5.0” 的概念，即人類社會繼狩獵社會、農耕社會、工業社會、信息社會之后的第五個社會階段，廣泛應用信息通訊技術，通過網絡空間與物理空間的融合，實現人人共享富裕的“超智慧社會”。東京奧運會大力推進的平臺建設及其基礎技術的強化工作，如建設適合殘障人士和老年人生活的城市、利用大數據創新交通系統、強化信息傳播能力等都是對“社會5.0”的最好詮釋。

四是借助奧運發展綠色產業，實現可持續發展。日本希望借助奧運會，將科技創新技術面向世界廣泛宣傳，宣傳日本先進的綠色環保技術，推動本國環保生態產業的發展，讓 2020 東京奧運會成為一屆綠色環保的奧運會，能為解決全球問題做貢獻。

三、日本科技助力奧運的特點

（一）強調整體設計，各項戰略計劃相互銜接

日本以東京奧運會為契機，一以貫之推進《日本復興戰略》、《科技創新戰略》、《第五期科學技術基本計劃》等既有戰略的實施，并圍繞科技奧運的需求不斷調整相關戰略規劃。日本政府為了能夠在2020年奧運會上展示日本的最新科技，更好推動創新改革以及科技創新成果在全社會的應用，專門在《日本復興戰略(2015修訂)》中增加了一章《改革的契機——推進“改革 2020”戰略》，提出面向2020年，面向世界共同面臨且迫切需要解決的交通、能源、健康、養老等社會經濟問題，力圖積極發揮日本的科技創新優勢，以“新層次日本創造”向國際社會充分展示自己的創新能力和優勢[10]，并開展了諸如下一代城市交通系統及自動駕駛技術應用、利用分布式能源解決能源和環境問題、應用尖端機器人技術促進實現未來萬能社會、高品質日式醫療服務與醫療技術的國際化應用等項目的提前布局。為此，《科技創新戰略 2015》也跟隨《日本復興戰略(2015 修訂) 》進行了修訂，提出要充分發揮日本在科技創新方面的優勢，擬重點在智能道路交通系統、新型制造系統、全能型材料開發系統、本地萬能健康保健系統、游客接待系統等5個領域開展研究布局。

（二）制定科技戰略，超前開展項目布局

日本政府著眼于未來，超前加大力度開展對能源、基礎設施的布局，搶占未來科技制高點。如日本政府提出打造“氫能社會”，以期從根本上解決能源安全和能源獨立的現實需求。東京政府計劃斥資400億日元（約合人民幣21億元），在未來五年內，提高氫氣作為能源的使用率并運用到奧運會，使日本進入新型“氫社會”。東京計劃為奧運村配備至少100輛氫燃料電池為動力的公交車，東京市政府將花費385萬美元購買豐田生產的新型燃料電池汽車，政府還希望將6000輛氫動力汽車投入使用，到2025年，這個數字可能達到10萬。此外，修建巨型地下管道，將氫氣直接輸入奧運村，記者休息室和運動員宿舍也全部使用氫燃料，這是日本經歷福島災難后實行非核能源計劃的一個重要組成部分。

（三）順應科技發展潮流，推動“黑科技”廣泛應用

日本瞄準未來科技發展趨勢，積極推進人工智能、互聯網、大數據等新科技在奧運會上應用。2019年3月東京奧組委等機構發布《2020年東京奧運會機器人計劃》[11]，2020年東京奧運會合作伙伴日本豐田公司和松下公司在發布會上展示了計劃服務于東京奧運會的機器人等產品，其中包括“遞送支持機器人”、“人類支持機器人”和助力外骨骼設備，這些設備將在東京奧運會上用于搬運運動員行李等。另外，東京將在奧運會期間啟動一個“為全市安裝機器人”的大型項目——“機器人村”。預計在奧運會期間，每天約有近百萬外國人涌入東京，更多的機器人可以幫助他們進行語言翻譯、導航或是叫車等服務。隨著自動駕駛汽車一出現，運輸載體本身也有可能是機器人。當前，豐田汽車在加快無人駕駛汽車的研發測試，計劃到2020年能夠讓無人駕駛的出租車將在東京街頭奔馳。

（四）以人為本，倡導科技與人共存

日本的奧運會的科技圍繞“社會5.0”，特別強調科技對人的服務，科技的發展是為了人類發展。比如，針對國外游客的到訪，開發即時語言翻譯系統。由日本政府提供資金支持研發的VoiceTra，是一個可以實現27種語言文字實時翻譯的應用程序。松下等企業正加緊研發可以掛在脖子上使用的輕巧型翻譯助手，翻譯語言可達10種，通過智能手機應用程序，掃描日本標識進行即時翻譯。針對日本老齡化的趨勢，開發幫助老年人、殘障人士安全方便出行的障礙物感知技術，控制和輔助殘障人士移動的技術，移動器械和立體地圖互聯技術等，運用科技使老年人和殘障人士無障礙地參與社會活動，切實體驗奧運競賽帶來的樂趣。在賽事直播過程中，強化 VR、AR 及超清播放技術在直播中的運用，全方位捕捉競賽現場的信息，為觀眾提供全方位、多角度的觀賽體驗。

四、對北京2022年冬奧會的啟示

（一）深入開展冬奧科技工作

建議由國家部門牽頭，盡快建立冬奧科技領導協調機制，廣泛聽取專家學者的建議，強化頂層設計，將冬奧科技作為一項重要工作來推進落實。當前科技部已在國家重點研發計劃設立“科技冬奧”重點專項，并已先后啟動兩批項目征集，北京市也啟動了部分科技項目支持冬奧。建議加強對科技供給與科技需求的調研，圍繞應用場景和城市發展等核心問題凝練出面向世界展示的創新科技。加強對已設立的專項的跟蹤，了解研發進度，推動冬奧科技的產業化，更好服務于全國科技創新中心和創新型國家建設。

（二）加快重點領域的技術研發和應用

建議相關部門，以舉辦冬奧會為契機，圍繞辦賽、參賽、觀賽等需求，加快在奧運場館、交通、餐飲、醫療、安保、賽事轉播、語言服務等多個方面的科研攻關，引導和鼓勵企業圍繞冬奧需求開展研發創新，讓各類人群感受到科技帶來的便捷和智慧。同時加快在移動通信、人工智能、綠色供能等領域的技術研發和產業化應用。加快5G的商用和新型顯示技術應用，加快以機器人制造為核心的智能制造，在2022年冬奧會上有更多的展示和應用。加快氫燃料、太陽能等新能源的開發和利用，實現零排綠色供能，推動相關產業發展。

（三）推動綠色環保和可持續發展

堅持綠色可持續發展是我國對世界的莊嚴承諾。一方面要借助冬奧會傳播綠色發展理念，將可持續性發展理念深入到冬奧會的各個階段和各個環節，推動人與自然和諧相處，為全球生態安全和可持續發展作出應有貢獻。另一方面借助冬奧會、世園會等大型活動，大力發展綠色環保技術，發展循環經濟，打造綠色產業，推動經濟高質量發展。

（四）推動京津冀一體化發展

北京攜手張家口共同舉辦2022年冬奧會是推動京津冀一體化的重要體現。建議北京和張家口等地以交通、環境和產業（特別是冰雪產業）為突破口，加強一體化布局。加強在冬奧科技的項目攻關、推動科技產業化等方面的合作，推動以科技創新為核心的旅游、文化、產業的協同，進而全面推進京津冀經濟社會的協調發展。

（五）加強中日科技交流合作

“中日雙方要更大發揮互補優勢，更大拓展合作空間”[12]。日本在籌辦2020年奧運會方面，在科技上下足了功夫，特別是圍繞可持續發展，在“綠色生態產業”方面取得了良好效果。預計在機器人研發、氫能源研發等方面會取得新的突破，中日在這些領域有廣泛的合作前景，中國市場和商業環境對日本企業具有巨大吸引力。未來，通過與日本的交流與合作，加強兩國奧運科技的互補，實現共贏局面。同時，面向國際社會，加強與舉辦過奧運會的國家和地區積極對接，加強科技合作與交流，共同造福人類社會。