2022北京冬奧會視域下的科技創新研究

凌占一 王 楠

(1.呼倫貝爾學院 內蒙古 海拉爾 021008；2.哈爾濱師范大學附屬中學 黑龍江 哈爾濱 150000)

2016 年，北京市發布了《關于加快冰雪運動發展的意見(2016-2022年)》及 7 項配套規劃，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體系，實現“1248”目標，即一張“冰球名片”、兩支競技隊伍、400億產業收入、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。快速發展的科技能夠更有效地提高運動成績的展現，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單向導濕科技等國際前沿的科學技術，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狀

(一)體育是社會發展與人類文明進步的標志,體育事業發展水平是一個國家綜合國力和社會文明程度的重要體現。體育事業是社會主義現代化建設事業的一部分,對豐富社會生活、倡導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過幾十年的迅速發展，取得了一定的成就，但我國冬季運動項目發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，市場化和產業化程度不夠，民眾對冰雪運動項目的認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展，變得非常緊迫和至關重要。目前，我國抓住舉辦2022冬奧會契機，科學加大對冬季運動項目的投入，不斷提高運動訓練水平，征召更多優秀的運動人才，科學化的培養，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、更科學地發展。

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和訓練，還是運動員的服飾、交通、轉播、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計建設等方面都做了大量而又精心的準備。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、體干-肌群、體干-肌群等。

1.科學化的訓練

由于我國冬季項目發展的速度相對較緩慢，我國冬季項目專業運動員較少，大部分運動項目訓練水平和層次處于瓶頸期，教練員的訓練方法和理念還需要加強。我國冬季項目訓練基地較少，交流、測試機會少，冬季項目教練員更新知識、經驗交流較少，因此在一定程度上影響我國冬季運動項目的發展。運動員經過多年系統、專業的訓練，當訓練水平達到了世界頂尖水平，運動能力訓練到了身體的高原期，隨著訓練強度的逐漸增強，運動員損傷的風險也伴隨增大，需要適時地進行運動負荷監控。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訓練技術，要配備有更專業的運動器械、運動裝備，在此基礎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。派遣國內的教練員去國外學習，學習國外的先進訓練思想理念和訓練方法。聘請國外具有豐富經驗的優秀教練員來我國執教，引用高科技的無人機、訓練體驗設備和訓練效果監測設施。在保證運動減少運動損傷的同時，隨時監控運動員的訓練情況，保證運動員在不是冰雪的季節也能身臨其境的感受到冰雪訓練的體驗，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化訓練和真實比賽場景的適應。

為了保證運動員的高水平訓練水平，國家聯合專業的研究機構研發了冬季項目場景三維感知及重建技術、室內多自由度模擬滑雪訓練系統、人體高速彈射技術和冬季項目訓練智能管理系統。全方位的科技助力運動員的訓練和提高。科技助力，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，經過科學設計和處理過的運動員服裝對運動員的發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的特殊性，運動員要在室外零下十幾攝氏度的環境下進行比賽，因此，輕薄簡易而又保暖的運動服飾對運動員的技術發揮起著至關重要的作用。中國服裝企業自主研發的石墨烯發熱服飾得到了廣泛的應用，同時傳感、通訊、人工智能等高科技的發展，新型紡織品得以呈現更多元、更智慧的形態。高效率地實現了石墨烯遠紅外光波的轉化，比其它碳系加熱產品高30%，電熱轉換率達到99%。全新科技技術的應用，實現了服裝智能發熱。此外，添加在服裝中的充電寶還可進行自加熱，在寒冷的環境中實現自行調溫，同時還會釋放對人體有益的遠紅外線。針對戶外運動時遭遇雨雪等極端天氣，輕松實現防水透濕、高保暖的功能。實際上，盡量減小風阻，讓透過身體的冷風更少些，對運動員保持體溫也會有幫助。為此，設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、北京市延慶賽區、張家口賽區、崇禮賽區等各個場館。為此，我國需要與各參賽國的機場溝通協調航班，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設施組成的立體互補的交通服務。3個奧運村的距離設置使奧運村至競賽場地、訓練場館的交通時間最小化，其中北京賽區在15分鐘之內，延慶賽區在10分鐘之內，張家口賽區在5分鐘之內。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。[3]此次交通運輸能力的提高，展現了我國鐵路和公路高速發展的科技力量，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年冬奧會將實行嚴格的安檢措施。介于冬奧會舉辦的季節是冬季，比較寒冷，而且現場觀眾比較多，為了能夠快速而又安全的保證觀賽觀眾入場，將采用云計算基礎設施，導入“人臉識別”安檢系統，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，不能到現場的觀眾可以通過5G網絡“智能觀賽”模式，通過人工智能、虛擬現實、360度全景回放、無人機等先進技術的綜合運用，感受到親臨賽場的觀賽體驗。360度全景回放技術，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度無死角轉動回放，賽場上高速發生的一切盡收眼底。各種高科技在觀賽體驗中的應用，消除了不能到賽場觀賽觀眾的遺憾，使更多的觀眾關注奧運、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量，展現了科技冬奧會的魅力。

(二)冬奧會比賽場館設施的硬件科技

本屆冬奧會共設置了25個場館，北京賽區是三個賽區中場館最多的賽區，共使用12個場館。延慶賽區共有5個競賽、非競賽場館，張家口賽區共有8個競賽、非競賽場館。冬奧會的各個比賽場館設施。每一屆奧運會的比賽場館都是世人矚目的焦點，比賽場館的設計、科技化的配套設施、合理化的運營，受到了非常多的關注。本屆冬奧會在原有場館充分開發利用的同時，又新建了一些運動場館和臨時運動場館。本著節能、環保、科技的理念，更大程度地發揮運動場館的功能，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而成。冬奧會期間，該館承擔速度滑冰項目的比賽和訓練。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模最大的單層雙向正交馬鞍形索網屋面。索網方案能呈現受力最優、形態最美的雙曲面結構，用鋼量只是傳統鋼結構屋面的四分之一，符合節能環保、節約材料和“綠色辦奧”的要求。“絲帶”的設計既是幕墻鋼結構的重要部分，還能起到遮陽、節能作用。整個場館的設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”。通過搭建轉換結構面層、安裝可拆裝制冰系統，制作出4條標準冰壺賽道場地。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。張家口賽區的云頂滑雪公園是利用現有的滑雪場改建而成，現有的雪道、索道、酒店等基礎設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。依托老工業遺產進行建設，造型設計不但展現了世界文化遺產敦煌的飛天飄帶意象，也極大傳承了中國的傳統藝術和文化之美。[4]

2.冬奧會的賽場科技

當今科技時代，5G的傳輸速度在賽場上充分發揮優勢。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揮進行實時感知和監控。同時，集成傳感器將運動員的狀態數據以高速傳輸到教練員的儀器設備中，可以使教練員完全掌握運動員在比賽過程中出現的問題，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據。另外，還可以對運動員出現運動損傷的情況進行監控，一旦發生狀況，可以及時進行醫療和救治，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網絡的助力下，觀眾可以通過無人機、高清化的攝像設備得到多角度、全方位的觀賽體驗。裁判也可以通過高清設備，監控比賽的全程，對比賽成績的細小差異和犯規等情況進行精準把控，對裁決比賽結果，提供了精準而又客觀的依據。科技化的運用，保障比賽結果的公平公正、比賽的順利進行和運動員的合法權益。

三、2022年北京冬奧會的后科技時代

(一)冬奧會對周邊地區帶來的快速發展

2022年北京冬奧會是我國發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地經濟發展，張家口部分地區將正式納入北京“一小時經濟圈”。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“大節點、大樞紐、大物流”的思路，將張家口地區打造成“首都西北中心城”，再現其當年歷史在“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建西北、內蒙古西部、山西北部地區快速進京客運通道具有重要意義，對加強西北地區與京津冀地區人員的交流往來，極大程度加強西北地區與京津冀地區協同發展都將發揮重要作用。[5]

便利的交通運輸網，勢必會提高兩地的旅游發展，周邊地區的人流也會隨著方便的交通運輸而增大。曾經的長途旅行，轉變成為了城際旅行，使得民眾在最短的時間就能感受到異鄉的風情。旅游的發展也會極大地提高旅游資源的開發，提高了地方經濟的投資，使得整個系統結構形成了一個良性循環。因此，冬奧會對社會發展有著非常深遠的影響。

(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識，提高了我國民眾對冬季運動項目的了解和認識。加之各種科技化運動場館的開發和利用，為民眾開展冬季運動項目提供了硬件設施，也提高了參加冬季運動項目的積極性和興趣。經過一系列的良性發展，會逐步的提高我國參加冬季運動項目的人口數量，也將促進我國冬季運動項目的發展，也會涌現出更多優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，已經全面展示了我國的發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上，在各種體育場館等基礎設施上展現了中國科技，同時無處不滲透著中國元素和中國文化。中國5G網絡的廣泛使用，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和權益，也使得裁判員能夠更有效更準確地裁決比賽。運動賽場外，各種科技化的交通設施和入場安保措施，不但節約了大量的時間，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，展現我國大國風范，讓全世界了解中國、了解中國文化、看到“中國速度”發展下的科技水平。

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展，也極大地推動了我國的運動科技化進程。在發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展的科技水平。