奇妙的体育仿生

颜士州

古代体育的仿生

在古人的心目中，熊是勇气的象征，鹤是长寿的代表。

春秋战国时，人们把模仿熊、鸟活动特点的“熊经鸟申”，作为谋求强身、长寿的锻炼手段;到了西汉，又发展到枭浴、缓蠼、鸱视、虎顾等伸展肢体的体育仿生;1973年，在长沙马王堆三号汉墓中出土的《导引图》上，还发现有鹞背、猿滹、龙登、鹤口等仿生锻炼形态;后汉三国时期，名医华佗在前人的基础上总结汇编出效仿虎、鹿、熊、猿、鸟动作的“五禽戏”，至今仍在广大群众中流行;晋代，名医葛洪也创立了龙导、龟咽、莺飞、蛇屈、兔惊等体育仿生名目。这些均对我国体育运动和医疗体育的发展产生了重大影响。

古代把摔跤称为“角抵”，最初就是模仿野牛相抵的动作。猴拳更是借鉴猴子敏捷灵活、机智好动等特点，结合武术中的踢、打、摔、跳跃、翻腾等技巧而自创一体的拳术。同样，鹰拳亦是如此。

运动技术的仿生

人类很早就羡慕青蛙有力的划水动作。古人早在两、三千年前，便模仿水中青蛙创造出蛙泳。1875年8月24日，世界著名游泳运动员M.韦布凭蛙泳横渡了英吉利海峡，历时21小时45分。

1936年以后，蛙泳又异变成蝶泳。人们观察到，海豚游水时靠身体和尾巴不停地摆动，造成水浪后涌，产生提高游泳速度的反作用力。后来人们将模仿海豚创造的这种泳姿称作“蝶泳”。

从游泳技术的发展过程中我们可以了解到，人类模仿鱼、蛙等动物的活动形态，以不断完善游泳技术的历程。至于体操竞技中的鱼跃滚翻、燕式平衡、单杠猫跳……更是对各种动物千姿百态的模仿。

训练方法的仿生

当前，世界各国都在探索新的训练途径。具有世界先进训练水平的日本长跑界，曾经仔细总结过鹿上下坡的动作，认为鹿上下坡需要很大力量，动作难度大。为了挖掘人类这一方面的潜力，日本早稻田大学田径部最先提出“山坡训练法”。上世纪80年代初，南斯拉夫800米赛跑选手萨维奇，在训练时常采用牵拉500千克重的车上坡跑的手段，有效提高了腿部力量的耐久力。

科学家通过研究发现，袋鼠一类的动物在提高其奔跑速度时，跨步频率几乎保持不变，以保证肌肉维持最佳收缩效率，减少能量消耗。人们从而创造出“平均速度训练法”，现已广泛运用在田径和游泳的中长距离训练中。苏联女子400米跨栏运动员塔吉雅娜·捷莲采娃，在漫长的运动生涯中一直为探索训练方法而苦恼。在她年近30岁并当了母亲时，终于学会了“平均速度训练法”，使她在1977年和1978年的跨栏比赛中，连续两次打破了世界纪录。

运动器械的仿生

看看体操运动器械中的木马、鞍马和山羊，以及现代潜水运动中广泛采用的蛙鞋、手蹼和脚蹼等等器具，我们不难找出其模仿的动物原型。

苍鹰在高空翱翔时，能根据不同飞行姿势调节羽毛相对气流的位置，从而提高升力与阻力之比。人们因此仿制出一种高级滑翔机，能在万米高空飞行1000多千米，留空时间曾达50多个小时。

荷兰国家应用科学研究中心的研究人员认为，用椰子壳做的摩托车运动员头盔是最安全的头盔，因为椰壳吸收震荡的能力远比任何其他头盔强。人们因而努力研制出一种尽可能与椰壳相似的纤维结构塑料，从而更好地保护了运动员的安全。

体育建筑的仿生

为了开阔观众的视野，建造庞大的现代体育馆需要一改昔日的建筑方法，尽量减少或不使用支撑屋顶的柱子和房梁。针对这个难题，科学家恰恰从小小的、毫不起眼的鸡蛋壳中求得了答案。

科学家发现，蛋壳具有惊人的强度，从而研制出了一种新的混凝土构件——“壳式”弧形屋顶。这种混凝土屋顶的强度简直令人难以置信：厚度不过7厘米，竟能横跨约75米的距离而不断裂。

加拿大建筑师模仿椭圆海螺壳结构，成功地建造了可以容纳7.4万名观众的立体运动场。

人们还根据动、植物细胞内液体和气体对细胞壁的压力，即所谓“液柱静压力”的原理，建造出了各种使用尼龙等人造纤维外壳的充气体育馆、充气泳池等。

或许，在不久的未来，人们还将模仿叶脉设计，建造出更多美观轻巧、牢固稳定的新型体育场馆。