基于自然科學(xué)視角的運動訓(xùn)練學(xué)研究六則要素

摘" " 要" "運動訓(xùn)練學(xué)的科學(xué)研究通過綜合應(yīng)用自然科學(xué)、社會科學(xué)、人文科學(xué)等學(xué)科的研究方法為運動訓(xùn)練學(xué)理論的形成提供證據(jù)支撐。隨著近些年科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展與重大賽事參賽任務(wù)的迫切需求，基于自然科學(xué)視角的運動訓(xùn)練學(xué)研究較之前有更廣泛的開展，但此類研究的研究范疇、內(nèi)容邊界、研究類型、對象樣本、實驗分組、研究問題的導(dǎo)向與聚焦這六則要素值得進一步商榷。研究針對過往采用自然科學(xué)研究方法進行運動訓(xùn)練學(xué)研究過程中存在的典型問題進行論證與剖析，嘗試探討上述六則要素的規(guī)范與策略。研究認為：基礎(chǔ)研究不屬于運動訓(xùn)練學(xué)研究范疇；細胞和分子等基礎(chǔ)性研究超出了內(nèi)容的邊界；研究類型可參照臨床醫(yī)學(xué)研究設(shè)定，根據(jù)具體問題擇優(yōu)選擇；頂尖運動員和普通運動員的競技能力和樣本量差異是影響研究可靠性的重要因素；實驗性研究的對照組是突出研究的主要研究因素的重要參照；研究問題需以訓(xùn)練實踐問題為導(dǎo)向，聚焦于解決實際問題，從小問題入手，深入探究問題本質(zhì)。

關(guān)鍵詞" "自然科學(xué)；運動訓(xùn)練學(xué)；研究要素；方法學(xué)

中圖分類號：G808.1" " " " " "學(xué)科代碼：040303" " " " " "文獻標(biāo)志碼：A

DOI：10.14036/j.cnki.cn11-4513.2024.01.004

Abstract" "Sports science research draws from research methods in natural sciences， social sciences， and humanities to provide robust evidence supporting the formation of sports science theory. The rapid development of science and technology in recent years， along with the increasing demand for participation in major sporting events， has led to widespread adoption of natural science-based research in sports science. These researches warrant further consideration in six aspects： research scope， content boundaries， types of research， subject samples， experimental grouping， and the orientation and focus of research questions. This paper aims to argue and analyze typical issues that exist in the process of exploring sports science problems using natural science research methods and attempts to discuss norms and strategies for the aforementioned six elements. The study posits that： basic research does not fall within the research scope of sports training; basic research on cells and molecules exceeds the content boundary; the types of research can mirror clinical medical research settings and choose the best option based on specific problems; differences in competitive abilities and sample sizes between elite athletes and ordinary athletes are important factors affecting research reliability; the control group in experimental research is a crucial reference for highlighting the main research factor; and research questions should be oriented towards practical training issues， focusing on solving real-world problems and starting with smaller issues to delve into the essence of the problem.

Keywords" "natural science; sports science; research elements; methodology

運動訓(xùn)練學(xué)是一門涵蓋自然科學(xué)、社會科學(xué)、人文科學(xué)等多學(xué)科范圍，用于指導(dǎo)訓(xùn)練實踐的本源性應(yīng)用學(xué)科［1］。運動訓(xùn)練實踐的目的是通過訓(xùn)練使運動員獲益，并在避免發(fā)生運動損傷的同時，最大程度地提升比賽中的運動表現(xiàn)［2］。運動訓(xùn)練學(xué)理論源于運動訓(xùn)練實踐，在總結(jié)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上引入多學(xué)科知識和研究成果，通過思辨歸納最終升華成了能夠廣泛適用于訓(xùn)練實踐的理論［3-4］。我國運動訓(xùn)練學(xué)經(jīng)過幾代學(xué)者的潛心研究與傳承發(fā)展，形成了諸多優(yōu)秀的訓(xùn)練理論，但仍存在其自然科學(xué)研究方面相對薄弱的問題［5］。這不僅制約了訓(xùn)練理論的科學(xué)證據(jù)累積，也限制了運動訓(xùn)練學(xué)的發(fā)展及其在競技體育中的價值體現(xiàn)。理論的形成依賴于科學(xué)研究取得的證據(jù)支撐，而運動訓(xùn)練學(xué)中的自然科學(xué)研究是獲取這些證據(jù)的重要途徑之一。我國運動訓(xùn)練學(xué)正處于新的發(fā)展階段，需要以運動員的運動表現(xiàn)提升為主要著力點，合理地利用自然科學(xué)的研究范式，圍繞影響運動表現(xiàn)提升的具體問題展開研究［6］。為此，本文針對當(dāng)前運動訓(xùn)練學(xué)自然科學(xué)研究中存在的典型問題，從研究的六則要素：研究范疇、內(nèi)容邊界、研究類型、對象樣本、實驗分組、研究問題的導(dǎo)向與聚焦著手，嘗試探討各要素在運動訓(xùn)練學(xué)自然科學(xué)研究中存在的問題及其規(guī)范與策略，以期為運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究提供方法學(xué)的參考和依據(jù)。

1" "運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究范疇

運動訓(xùn)練學(xué)的主要研究對象是“運動的人”，主要任務(wù)包括探究和提高運動員的運動表現(xiàn)。提升運動員運動表現(xiàn)的主要載體是訓(xùn)練實踐，即在適當(dāng)?shù)臅r間和環(huán)境下，利用現(xiàn)有能夠提高運動表現(xiàn)的最佳證據(jù)對不同的個體展開訓(xùn)練［7］。訓(xùn)練實踐的核心關(guān)注點在于運動員最終在賽場上所能表現(xiàn)出的競技水平。運動訓(xùn)練學(xué)研究重點聚焦于“運動員的運動表現(xiàn)提升”，通過以實踐問題為導(dǎo)向的研究設(shè)計來探究運動表現(xiàn)的影響因素，并將研究成果轉(zhuǎn)化到訓(xùn)練實踐過程中，為一線訓(xùn)練實踐提供最佳的客觀證據(jù)。所以運動訓(xùn)練科學(xué)中的自然科學(xué)研究是支撐指導(dǎo)訓(xùn)練實踐的科學(xué)理論（即運動訓(xùn)練學(xué)）證據(jù)的重要來源，其最終的目的也是提高運動表現(xiàn)。

在訓(xùn)練實踐的過程中，運動員首先是作為“運動的人”而存在，這意味著他們在訓(xùn)練過程中依舊需要遵循人體運動的基本生理學(xué)規(guī)律，主要包括應(yīng)激適應(yīng)、用進廢退和循序漸進三大規(guī)律［8］。“應(yīng)激適應(yīng)”規(guī)律揭示了訓(xùn)練實踐的底層邏輯，即運動員的身體會對不同的訓(xùn)練方案產(chǎn)生“應(yīng)激”，并在“應(yīng)激”后產(chǎn)生良好的生物學(xué)適應(yīng)，從而提高賽場上的競技表現(xiàn)。但運動員對于“應(yīng)激”的接受程度有限，過度的“應(yīng)激”累積很可能會導(dǎo)致過度訓(xùn)練，嚴重影響競技狀態(tài)甚至引起運動損傷，只有適度的“應(yīng)激”才會產(chǎn)生良好適應(yīng)，出現(xiàn)“超量恢復(fù)”以提高賽場表現(xiàn)［9］。“用進廢退”規(guī)律詮釋運動員需要周而復(fù)始的訓(xùn)練以提升其運動能力，一旦停止訓(xùn)練最佳運動能力將難以為繼，訓(xùn)練中如若不能逐步突破原有負荷上限，那么運動表現(xiàn)的瓶頸將難以突破。該規(guī)律也適用于一般訓(xùn)練與專項訓(xùn)練的協(xié)調(diào)化的理解，如果只追求專項能力發(fā)展則會退化一般的運動能力。例如，在賽艇運動中，單槳的劃動力量通常約為40 kg，如果運動員不進行系統(tǒng)的最大力量訓(xùn)練，身體就會長期處于40 kg的肌肉負荷應(yīng)激狀態(tài)，其最大力量就會慢慢下降，最終影響賽場的競技表現(xiàn)［10］。“循序漸進”規(guī)律明確了訓(xùn)練負荷安排的順序，人體在面對新的“應(yīng)激”或更高的運動負荷時，需要經(jīng)過一段時間的適應(yīng)過程。科學(xué)的訓(xùn)練計劃就應(yīng)該依據(jù)“循序漸進”規(guī)律逐步增加訓(xùn)練負荷。因此，在自然科學(xué)視角下，科學(xué)的訓(xùn)練就是基于人體運動的基本生理規(guī)律對運動員進行因材施教，即在訓(xùn)練實踐過程中充分考量運動員個體生理特征后安排的等生理負荷強度訓(xùn)練（即按照運動員個體所能承受的內(nèi)部負荷極限來制定訓(xùn)練的強度），如在進行有氧能力訓(xùn)練時依據(jù)運動員個體的最大攝氧量這一生理指標(biāo)來制定對應(yīng)負荷強度。等生理負荷強度的訓(xùn)練有助于確保每位運動員都能在各自能力范圍內(nèi)得到最佳的訓(xùn)練效果，確保運動訓(xùn)練負荷安排的科學(xué)化。

競技比賽成績是訓(xùn)練效果的最終表現(xiàn)形式。競賽規(guī)則決定了每位參賽運動員在比賽中都需要面對相同的物理參數(shù)（例如，個人周期性競速項目運動員需要完成相同的比賽距離，而團體球類運動項目運動員則需要在規(guī)定的時間內(nèi)比賽），但并不是相等的物理負荷量（即運動員個體所承受的外部負荷）。運動員為了取得更加優(yōu)異的比賽成績需要在比賽中竭盡全力，即達到個人生理承受能力的極限。因此，從運動員個體的生理學(xué)角度來看，他們在比賽中承受了相等的生理負荷量。所以從自然科學(xué)視角來理解比賽，首要是在認定每位參賽運動員竭盡全力的等生理負荷前提下賽場上進行比拼的運動表現(xiàn)。這種等生理負荷的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定有助于我們更加客觀地評價運動員的競技狀態(tài)和技術(shù)水平。例如，在馬拉松比賽中，所有參賽運動員都需要完成相等的物理距離，都竭盡所能地調(diào)整個體最大生理負荷量，但由于個人能夠承受的生理負荷極限不同，所以在完成相同的物理距離時用時各不相同。

綜上所述，從訓(xùn)練實踐的角度出發(fā)，無論是訓(xùn)練還是比賽，運動員所能承受的生理負荷量是影響訓(xùn)練效果和比賽成績的重要因素。不管是研究科學(xué)訓(xùn)練還是比賽表現(xiàn)，都離不開等生理負荷量這個核心觀點。因此，運動訓(xùn)練學(xué)的研究更適合聚焦等生理負荷下運動員的適應(yīng)效果及表現(xiàn)變化，而基礎(chǔ)學(xué)科（運動人體科學(xué)）關(guān)注等物理負荷下運動對人體生理學(xué)影響，以及等生理負荷運動對人體產(chǎn)生的適應(yīng)機制（見圖1）。

認知“人的運動”是基礎(chǔ)，重點關(guān)注人體運動的共同性。“人的運動”是由動作和能量代謝構(gòu)成，動作屬于運動解剖學(xué)和運動生物力學(xué)的研究范疇，能量代謝屬于運動生物化學(xué)和運動營養(yǎng)學(xué)研究范疇，而動作和能量代謝都離不開神經(jīng)調(diào)控和肌肉做功，所以都屬于運動生理學(xué)研究范疇（見圖2）。探究“運動的人”是應(yīng)用，重點關(guān)注人的向好性，優(yōu)化人體運動能力是運動訓(xùn)練學(xué)研究的根本任務(wù)。如果運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究需要探討相關(guān)的機制和機理該如何開展？為了能夠讓“運動的人”更好地提升，需要更深入地了解“人的運動”，所謂的機理需要從人體運動視角關(guān)注而不是微觀層面或者是更為基礎(chǔ)的動物研究，當(dāng)然也包括與之相關(guān)的研究方法，所以有必要厘清其研究內(nèi)容的邊界。

2" "運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究內(nèi)容邊界

運動訓(xùn)練學(xué)研究的主旨在于如何優(yōu)化訓(xùn)練方法以提升運動員的運動表現(xiàn)。研究的主要內(nèi)容通常集中在探究不同訓(xùn)練方法對運動員運動表現(xiàn)影響的有效性以及相關(guān)運動表現(xiàn)影響因素的探討，并可能會進一步探討生理學(xué)、生物力學(xué)等相關(guān)機制在不同訓(xùn)練干預(yù)后產(chǎn)生的變化，以解釋不同訓(xùn)練干預(yù)能夠提升運動員運動表現(xiàn)背后的相關(guān)機制以及不同訓(xùn)練干預(yù)對運動員運動表現(xiàn)提升程度不同的背后機制［11］。從運動表現(xiàn)到相關(guān)機制的探討決定了運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究內(nèi)容邊界，也規(guī)定了研究的廣度和深度。但在實際的研究應(yīng)用中，通常會因為研究內(nèi)容的邊界不夠明確，尤其是在探討相關(guān)機制時目的和方法不明確而導(dǎo)致研究內(nèi)容脫離運動訓(xùn)練研究的主旨，嚴重影響了研究的意義和可靠性。例如，在運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究中經(jīng)常會出現(xiàn)的2個問題：1）在探究相關(guān)機制時，探討的是某種訓(xùn)練方法對人體產(chǎn)生作用的機制還是訓(xùn)練對運動員產(chǎn)生效果差異的機制？2）如果探討的是訓(xùn)練對運動員產(chǎn)生效果差異的機制，是關(guān)注由什么引起的差異還是繼續(xù)深入證明全過程的作用機理？這些問題的提出和解決有助于明確研究內(nèi)容的邊界，同時確保研究內(nèi)容能夠在運動訓(xùn)練學(xué)研究的核心主旨范圍而不產(chǎn)生脫離。

首先，探討某種訓(xùn)練方法對人體產(chǎn)生作用的機制是研究人體在不同運動條件下所產(chǎn)生的應(yīng)激與適應(yīng)變化的基礎(chǔ)，在整個研究過程中涉及了人體在生理學(xué)、生物化學(xué)、生物力學(xué)等方面的變化。這雖然對于理解訓(xùn)練方法如何影響人體從而提高運動能力至關(guān)重要，但這屬于基礎(chǔ)科學(xué)研究，尤其為了確定人體對某種訓(xùn)練方法是否有反應(yīng)時需要研究生物標(biāo)記物，如DNA序列和代謝通路時，更是超越了運動訓(xùn)練學(xué)研究的領(lǐng)域。所以，對于運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究來說，更需要關(guān)注的是不同訓(xùn)練干預(yù)對運動員運動表現(xiàn)的提升效果及其背后的作用機制，應(yīng)該著眼點于不同訓(xùn)練干預(yù)對運動員產(chǎn)生訓(xùn)練差異的機制，將研究內(nèi)容明確為：運動表現(xiàn)、影響因素和相關(guān)機制這3層邏輯框架（見圖3）。其次，作為一門應(yīng)用性很強的學(xué)科，運動訓(xùn)練學(xué)的研究目的在于將理論成果轉(zhuǎn)化為實際訓(xùn)練中的應(yīng)用。在探討不同訓(xùn)練干預(yù)對運動員產(chǎn)生訓(xùn)練差異的機制時，主要關(guān)注點放在探討造成訓(xùn)練效果的差異上即可，而無需過度深入研究復(fù)雜的全過程作用機理。特別是在訓(xùn)練效果差異的分子學(xué)機制方面，雖然這些研究在學(xué)術(shù)上可能極具價值，但由于其與運動員的直接運動表現(xiàn)之間存在較大距離，往往即使完全理解這些機制，也難以直接應(yīng)用于訓(xùn)練實踐。因此，運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究應(yīng)更注重于那些能夠直接指導(dǎo)和優(yōu)化訓(xùn)練實踐的實證研究，以確保研究成果能夠有效地應(yīng)用于提高運動員的表現(xiàn)和訓(xùn)練效果。

綜上所述，運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究內(nèi)容應(yīng)該緊緊圍繞研究的核心目標(biāo)，即通過優(yōu)化訓(xùn)練方法提高運動員的運動表現(xiàn)。應(yīng)關(guān)注運動員的運動表現(xiàn)提升及相關(guān)影響因素與機制，同時要避免過度深入基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域而突破邊界，不推薦以動物作為研究對象，不建議關(guān)注分子層面作為研究內(nèi)容，不鼓勵以組學(xué)（Omics）作為研究方法。推薦以人體作為研究對象，建議以人體運動表現(xiàn)、運動生理基礎(chǔ)及其人體科學(xué)機制為研究內(nèi)容，鼓勵以運動表現(xiàn)測試、運動能力評估作為研究方法，以確保研究成果能夠有效應(yīng)用于訓(xùn)練實踐。這種平衡基礎(chǔ)科學(xué)研究與應(yīng)用研究的方法，有助于推動運動訓(xùn)練學(xué)的發(fā)展，同時也使研究成果更具實際應(yīng)用價值。

3" "運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究類型

運動訓(xùn)練學(xué)是以“運動的人”為主要研究對象的學(xué)科，在現(xiàn)階段仍相對屬于一個較為新興的學(xué)科，而同樣關(guān)注人體結(jié)構(gòu)功能且發(fā)展較為成熟的學(xué)科則包括臨床醫(yī)學(xué)。其實，運動訓(xùn)練學(xué)的形成與臨床醫(yī)學(xué)存在較深的淵源，在學(xué)科發(fā)展的早期一批具有醫(yī)學(xué)背景的學(xué)者從人體生理學(xué)視角幫助建構(gòu)了運動訓(xùn)練學(xué)理論的初步基礎(chǔ)，也推動了運動訓(xùn)練學(xué)的形成［12-13］。此外，運動訓(xùn)練學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)在諸多方面存在相似之處。例如，在研究目的方面，運動訓(xùn)練學(xué)關(guān)注身體機能強于普通人群的運動員如何提升運動表現(xiàn)，而臨床醫(yī)學(xué)關(guān)注身體機能弱于正常人群的患者如何恢復(fù)身體功能水平。在學(xué)科研究體系方面，自然科學(xué)研究視角下的運動訓(xùn)練學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的研究對象都是基于全生命周期發(fā)展的特點進行構(gòu)建。如圖4所示，臨床醫(yī)學(xué)的學(xué)科研究體系主要包括“防-控-診-療-康”5部分，分別對應(yīng)的是疾病早期預(yù)防、疾病發(fā)展控制、臨床醫(yī)學(xué)診斷、臨床醫(yī)學(xué)治療、臨床醫(yī)學(xué)康復(fù)［14］；運動訓(xùn)練學(xué)的學(xué)科研究體系也包含“防-控-測-訓(xùn)-康”5個部分，分別對應(yīng)的是運動損傷防護、運動訓(xùn)練監(jiān)控、運動能力測評、運動訓(xùn)練干預(yù)、重返賽場恢復(fù)，構(gòu)成了運動訓(xùn)練學(xué)自然科學(xué)視角下“五位一體”的學(xué)科研究體系。基于兩者研究目的和學(xué)科研究體系的相似性，運動訓(xùn)練學(xué)的研究類型能否嘗試參照臨床醫(yī)學(xué)范式值得探討。

臨床醫(yī)學(xué)經(jīng)過長期的發(fā)展已經(jīng)形成了完整的研究層次，其研究分為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究、臨床醫(yī)學(xué)研究和共識指南3個層面［15］（見圖5）。基礎(chǔ)研究主要包括組織、細胞和分子層面的機制研究，旨在為臨床醫(yī)學(xué)研究提供基礎(chǔ)理論與研究方法支撐；臨床研究是針對患者癥狀或表現(xiàn)的研究，旨在利用客觀證據(jù)證明人群中疾病的發(fā)生、發(fā)展、治療和預(yù)后結(jié)局；共識指南是基于臨床研究證據(jù)形成的專家共識和臨床治療指南，直接應(yīng)用于臨床實踐［16］。參照醫(yī)學(xué)視角可以發(fā)現(xiàn)體育學(xué)也涵蓋基礎(chǔ)學(xué)科（運動人體科學(xué)）、運動訓(xùn)練學(xué)研究和訓(xùn)練大綱3個層面，運動訓(xùn)練學(xué)中的自然科學(xué)研究主要以訓(xùn)練實踐問題為導(dǎo)向，通過設(shè)計相關(guān)實驗研究來探尋如何能夠更好地提升運動員運動表現(xiàn)的一些方法和手段，為制定訓(xùn)練大綱提供科學(xué)的循證依據(jù)（見圖5）。

臨床醫(yī)學(xué)研究一般包括臨床經(jīng)驗、病例報告研究、橫斷面研究、病例對照研究、隊列研究、隨機對照實驗（randomized controlled trial， RCT）以及系統(tǒng)評價與Meta分析這7種研究類型［17］。其中證據(jù)力度等級最高的是系統(tǒng)評價與Meta分析，最低的是臨床經(jīng)驗［16］。參照臨床醫(yī)學(xué)研究的類型可以將現(xiàn)有的運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究進行類比分類（見表1），分為訓(xùn)練經(jīng)驗、個案研究、橫斷面研究、案例對照研究、隊列研究、RCT和系統(tǒng)評價與Meta分析（見圖6）。同時，依據(jù)研究的不同性質(zhì)還可以將研究劃分為幾個大類。例如，依據(jù)研究的數(shù)據(jù)來源劃分，可以將研究分為二次研究和原始研究。原始研究是使用相關(guān)研究所得出的原始數(shù)據(jù)進行分析研究，而二次研究則是將其他研究者所得數(shù)據(jù)再次進行統(tǒng)計分析。運動訓(xùn)練學(xué)的二次研究其證據(jù)力度等級也是最高的，這類研究需要針對某一具體的訓(xùn)練學(xué)問題（如訓(xùn)練方法對于運動能力的影響）系統(tǒng)全面地收集所有已發(fā)表的應(yīng)用研究，并做出定性（系統(tǒng)綜述）或定量（Meta分析）的評價和分析，進而綜合得出可靠的研究結(jié)論［18］。此外，根據(jù)原始研究是否有施加人為的干預(yù)措施，分為觀察性研究和實驗性研究兩大類。觀察性研究可以發(fā)現(xiàn)問題的相關(guān)影響因素，為驗證實踐中的科學(xué)問題提供研究假設(shè)，而實驗性研究則可以在此基礎(chǔ)上進一步確定問題與影響因素之間的因果關(guān)系。實驗性研究主要采用RCT設(shè)計，遵循隨機、對照、重復(fù)三大原則。隨機是保證組間具有可比性，是控制混雜因素的重要手段，包括簡單隨機、區(qū)組隨機、分層隨機、整群隨機等多種隨機方法。對照是控制變量，是得出研究真相的關(guān)鍵步驟。在RCT中需要設(shè)置對照組來保證除研究因素外的其他因素對等。重復(fù)是確認實驗結(jié)果具有客觀準(zhǔn)確性的基本方法，當(dāng)樣本量小時，結(jié)果可能具有偶然性，但樣本量大時的結(jié)果就具有普遍規(guī)律，而實現(xiàn)重復(fù)的方法就是進行多中心、大樣本量研究［19］。而在觀察性研究中，可以依據(jù)實驗對象有無分組分為描述性研究和分析性研究兩大類。描述性研究包括個案研究和橫斷面研究，分析性研究包括案例對照研究和隊列研究。個案研究主要針對樣本稀少的精英運動員，通過收集和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，歸納與總結(jié)精英運動員的特征，幫助科研工作者從頂級運動員的個體身上尋找啟發(fā)與創(chuàng)新點，為一般運動訓(xùn)練的規(guī)律性研究提供思路或者補充。橫斷面研究是指在某一時點或某一段時間內(nèi)，對運動員的運動表現(xiàn)提升情況或運動損傷發(fā)生狀況及其影響因素進行的調(diào)查研究，通常是進一步開展案例對照研究與隊列研究的前期基礎(chǔ)。橫斷面研究比較適用于調(diào)查某種運動項目的制勝規(guī)律、運動員競技能力特征、運動損傷發(fā)生率等。案例對照研究是指具有某種運動能力或存在某種運動損傷的人群作為實驗組，不具備某種運動能力或不存在某種運動損傷的人群作為對照組，調(diào)查這2組人群某種或某些因素的既往暴露情況，通過比較兩組的暴露率或暴露水平的差異，用于判斷該運動能力或者運動損傷是否與這種或這些暴露因素相關(guān)。案例對照研究主要適用于探索風(fēng)險因素、評價訓(xùn)練或康復(fù)效果，特別適用于那些沒有足夠樣本進行RCT的研究，如發(fā)生率很低的損傷或頂尖運動員的訓(xùn)練效果評價等研究。隊列研究是依據(jù)研究對象是否暴露于某種因素下（如高原環(huán)境），分為暴露組和非暴露組（對照組），隨訪觀察一段時間后比較2組之間的運動能力或身體機能的差異，進而判斷這種暴露因素與觀察結(jié)局之間有無關(guān)聯(lián)的研究方法。暴露因素可以是干預(yù)性因素，危險性因素或者保護性因素。需要注意的是，暴露因素需要客觀存在于觀察人群當(dāng)中，而不是人為施加。隊列研究根據(jù)研究時間起點，分為前瞻性隊列研究和回顧性隊列研究，可以應(yīng)用于檢驗運動損傷出現(xiàn)或運動表現(xiàn)提高的原因假設(shè)，以及運動損傷康復(fù)的預(yù)后和運動損傷預(yù)防方法的效果研究。以上幾種觀察性研究可以根據(jù)時間線、暴露因素與結(jié)局的先后關(guān)系及因果研究邏輯關(guān)系進行比較劃分（見表2）。

4" "運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究對象與樣本

運動訓(xùn)練學(xué)研究通常都會選擇不同項目運動員作為研究的主要對象，但運動員群體之間的同質(zhì)性不強，如果不對運動員的能力和特點進行界定與劃分，就會造成研究的特異性不強，從而出現(xiàn)結(jié)論不可靠的問題［20］。因此，在進行研究時首先要考慮研究對象的特點。我國運動員的競技水平主要根據(jù)國家體育總局授予的運動等級稱號進行劃分。該稱號是以運動員在該項目比賽中取得的名次或者成績來界定，分為國際級運動健將、運動健將、一級運動員、二級運動員和三級運動員（見圖7）。等級稱號評定體系對于反映運動員的能力和特點有一定的代表性，但值得注意的是，即使是同一等級的運動員，由于他們從事的項目不同，突出的競技能力也不盡相同，所以運動員的等級稱號并不能完全作為自然科學(xué)研究中的等級變量，即運動等級并不能完全成為受試者分類的依據(jù)。因此，并不是所有的研究都可以采用運動等級進行分類觀察研究。例如，在研究不同有氧耐力水平時，以馬拉松運動員等級高低進行分組具有較好的代表性；而同樣是力量耐力等體能類研究項目換成開鏈復(fù)雜運動項目或者集體類項目，以運動等級分類就欠妥，因為導(dǎo)致運動等級差別的原因包含了體能、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)能力甚至場上位置分工等多種因素。換言之，這種分類與研究變量之間相關(guān)度不高會直接影響研究結(jié)果的可靠性。而國際上對于研究對象的運動水平界定有別于國內(nèi)運動等級評定體系的標(biāo)準(zhǔn)［21］。根據(jù)運動能力將人群劃分為6個層級，分別是世界級（world class）、精英/國際級（elite/ international level）、受過專業(yè)訓(xùn)練/國家級（highly trained/ national level）、受過訓(xùn)練/成長中（trained/ developmental）、以運動為娛樂活動（recreational active）和久坐少動（sedentary）人群（見圖7）。表3列出了具體的劃分依據(jù)。

眾所周知，運動水平越高的運動員在人群中的數(shù)量就越少。如果對全球人口進行隨機抽樣，能夠抽到世界級、精英級頂尖運動員和國家級水平運動員的概率遠遠小于5%（統(tǒng)計學(xué)上的小概率事件，見圖7）。除數(shù)量稀少外，頂尖運動員與大樣本人群相比在很多運動要素方面都已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)差（大樣本人群的平均水平范圍）以外的極端優(yōu)秀值，所以對頂尖運動員研究不應(yīng)該關(guān)注如何使平均值達到具有顯著性升高的效果，進一步提升平均值可能對他們來說意義有限。相反，研究的重點應(yīng)該是個別頂尖運動員的最優(yōu)極值再次被突破，幫助個別運動員突破自身極限，達到更高的成就。因此，在以頂尖運動員為研究對象的研究中，更適合采用個案研究的方法，這樣可以避免頂尖運動員和其他水平運動員合并研究而產(chǎn)生的制勝優(yōu)勢被淹沒的問題。通過個案研究深入分析頂尖運動員在突破人類極限水平上的表現(xiàn)，能夠為理解運動訓(xùn)練的原理和機制提供寶貴的視角。然而個案研究具有明顯的局限性，如果只關(guān)注個別頂尖運動員可能會忽視更廣泛的大樣本人群的普遍特點，從而限制了研究結(jié)果的適用性，所以在有足夠數(shù)量的頂尖運動員條件下可以進行小樣本量的研究，但對于選擇普通水平運動員為研究對象的運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究，在樣本量充足的前提下應(yīng)基于研究目的對樣本量進行計算。如果直接選擇小樣本量進行研究則會增加II型錯誤出現(xiàn)的幾率，這意味著某種訓(xùn)練干預(yù)會在實際有效的情況下被認定為無效（假陰性）［22］。同時，小樣本量的研究難以發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練干預(yù)之間的差異，會使研究得出錯誤結(jié)論，對訓(xùn)練實踐產(chǎn)生誤導(dǎo)。

5" "運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究實驗分組

運動訓(xùn)練學(xué)自然科學(xué)研究中的實驗設(shè)計一般采用RCT。當(dāng)需要驗證一種新型訓(xùn)練方法是否有效時需要使用RCT，通過設(shè)置對照組來驗證其訓(xùn)練效果。但需要注意的是，在進行實驗分組時需要在充分考慮學(xué)科自身特點的基礎(chǔ)上，基于研究問題所涉及的變量來進行劃分。在RCT中，運動員會被隨機分配到施加新型訓(xùn)練干預(yù)和施加另一種訓(xùn)練干預(yù)的不同組別中，此時，施加新型訓(xùn)練干預(yù)的組別即為實驗組，而另一組則為對照組［23］。值得注意的是，對照組的設(shè)置是確保RCT結(jié)果具有對比效力的關(guān)鍵因素，通過設(shè)置空白對照組可以很容易地突出實驗組的干預(yù)效果，但這種對照組選擇方法可能不適用于運動訓(xùn)練學(xué)研究。正如前文所述，運動訓(xùn)練學(xué)研究通常承認的前提是會訓(xùn)練，是探究哪種訓(xùn)練方法或手段對運動員運動表現(xiàn)提升更有效果的應(yīng)用研究，而不是運動對人體生理是否存在影響的原理探討。設(shè)置無任何干預(yù)的空白運動員對照組是缺乏對照效力的，因為從訓(xùn)練實踐角度出發(fā)的研究通常需要將新訓(xùn)練方法或新手段與已知被證明有效的訓(xùn)練方法手段進行效果對比，即所謂的陽性對照。在臨床醫(yī)學(xué)研究中，這種采用陽性對照的方法用于已有標(biāo)準(zhǔn)治療方法的前提下驗證新型治療方法的有效性。例如，證明新型治療方法與標(biāo)準(zhǔn)治療方法的優(yōu)效性、等效性和非劣性［24］。此外，驗證2種干預(yù)方式的效果差異或組合訓(xùn)練方式時也僅需設(shè)置2個分組即可，無需再增加空白對照組徒增研究成本。但值得注意的是，研究中如果有受試者的某項能力會隨時間而自然變化的問題時，需要設(shè)置空白對照組以辨別最后的獲益是由時間增長導(dǎo)致還是訓(xùn)練干預(yù)導(dǎo)致（例如在青少年的訓(xùn)練中為了避免其自身生長發(fā)育帶來的相關(guān)能力提升時）。

6" "運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究問題的導(dǎo)向與聚焦

運動訓(xùn)練學(xué)研究的主要問題應(yīng)該以訓(xùn)練實踐當(dāng)中的現(xiàn)實問題為導(dǎo)向。一個好的運動訓(xùn)練學(xué)研究問題應(yīng)當(dāng)緊密圍繞運動訓(xùn)練實踐過程中的實際問題，聚焦于解決實際問題的具體方面［25］。這樣不僅能提高研究的特異性和可應(yīng)用性，還有助于增強研究結(jié)果對實踐的指導(dǎo)價值，促進運動訓(xùn)練學(xué)的科學(xué)化。在運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究選題過程中，首先應(yīng)該避免選擇過于寬泛的問題。一個大的問題往往涉及多個方面與維度，如果研究過于淺顯就很難認知本真得出有價值的結(jié)論。相反，將研究聚焦于具體的小問題可以更加深入地探討問題的本質(zhì)，提出更加準(zhǔn)確和更具針對性的解決方案。例如，在探討運動員運動表現(xiàn)提升的問題時，可以考慮將研究聚焦于具體的訓(xùn)練方法對運動員體能或技戰(zhàn)術(shù)某個因素的影響，而不是將運動員的“體、技、戰(zhàn)、心、智”全部納入研究，建議采取“小題大做”的選題策略。通常社會科學(xué)的宏觀研究會更看重研究的整體視野和思辨能力，而自然科學(xué)視角下的研究更側(cè)重研究的準(zhǔn)確性和深入性。其次，研究假設(shè)是推動研究進行的關(guān)鍵。一個好的研究假設(shè)應(yīng)當(dāng)具有可驗證性，即可以通過一定的研究設(shè)計來驗證假設(shè)是否成立，所以在選題時，要通過觀察和總結(jié)訓(xùn)練中的實際問題，結(jié)合前人以往研究中的成果與不足，凝練出相應(yīng)的科學(xué)問題，進而提出明確的研究假設(shè)。綜上所述，一個好的運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究選題應(yīng)當(dāng)具備5個要素：源自實際問題、聚焦于具體問題、提出明確的研究假設(shè)、梳理出真正的科學(xué)問題、選擇準(zhǔn)確的關(guān)鍵技術(shù)。通過這樣的選題要素，可以確保研究具有針對性和適應(yīng)性，為解決實際訓(xùn)練中的問題提供科學(xué)依據(jù)。同時，通過深入研究小問題，可以更加深入地了解訓(xùn)練實踐中存在的科學(xué)問題本質(zhì)，提出更有針對性的解決策略。

7" "結(jié)束語

我國運動訓(xùn)練學(xué)正在經(jīng)歷新的發(fā)展和變革，自然科學(xué)視角下的運動訓(xùn)練學(xué)研究將在其中扮演重要角色。運動訓(xùn)練學(xué)前沿理論的形成離不開高質(zhì)量研究證據(jù)的支撐。在進行運動訓(xùn)練學(xué)的自然科學(xué)研究設(shè)計時，需要先厘清研究的范疇，明確基礎(chǔ)研究不在研究范疇之內(nèi)；研究內(nèi)容要有清晰的邊界，不建議涉及細胞和分子等基礎(chǔ)研究內(nèi)容；在選擇研究類型時，要依據(jù)研究問題需要選擇合適的研究類型；明確研究對象的特點和樣本量大小，保證研究的可行性和結(jié)果的可靠性；進行分組時，要充分考慮對照效力，突出研究的主要影響因素；研究問題要充分考慮實踐應(yīng)用，建議從小問題入手，深入探究問題本質(zhì)。研究的規(guī)范化是運動訓(xùn)練科學(xué)化發(fā)展的必經(jīng)之路，未來的運動訓(xùn)練學(xué)研究應(yīng)該在規(guī)范化的基礎(chǔ)上提高研究質(zhì)量，促進更多源自中國學(xué)者的運動訓(xùn)練學(xué)理論的形成與發(fā)展。

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收稿日期：2023-12-25

基金項目：國家重點研發(fā)計劃“科技冬奧”重點專項（2019YFF0301602-3）。

第一作者簡介：包大鵬（1978—），男，博士，研究員，研究方向為體能測評與訓(xùn)練、低氧訓(xùn)練生理學(xué)。E-mail： baodp@bsu.edu.cn。

作者單位：1.北京體育大學(xué)中國運動與健康研究院，北京 100084；2.北京體育大學(xué)競技體育學(xué)院，北京 100084；3.重慶師范大學(xué)體育與健康科學(xué)學(xué)院，重慶 401331；4.北京航空航天大學(xué)體育部，北京 100191。

1. China Institute of Sport and Health Science， Beijing Sport University， Beijing 100084， China; 2. Sports Coaching College， Beijing Sport University， Beijing 100084，China; 3. College of Physical Education and Health Science， Chongqing Normal University， Chonq-ing 401331， China; 4. Sports Department， Beihang University， Beijing 100191， China.