颜士州
木匠鼻祖鲁班被带齿的叶子划破后从中得到啟发,发明了锯子;莱特兄弟从鸟类飞行中得到启发,造出了飞机……通过观察和体验来模仿动、植物的许多优异功能,创造出为人类而用的工具,这种方式也已经形成一门学科——仿生学。
其实不仅仅在创造工具上,仿生学在体育方面的应用也有着漫长的历史。我们的祖先在认识到人类是“万物之灵”的同时,也发现人体的素质和某些活动功能还有不及飞禽走兽的地方。于是便想方设法模仿它们的动作,以增强人们身体的素质和活动能力。
春秋战国时期,人们编出了“二禽戏”来进行锻炼。到后汉末期,名医华佗根据虎、鹿、熊、猿、鸟的自然动作,又将“二禽戏”升级为“五禽戏”。“五禽戏”中的“虎戏”是根据虎的窥探、抓扑、搏斗、旋卧等动作编成的;“猿戏”则是根据猿的跳转、采献(采集鲜果)、猿吐、搔痒等动作设计的。据说,当年华佗编汇“五禽戏”后,不仅自身坚持锻炼,且每天清晨还要教一些瘦弱的病人练习“五禽戏”。后来,华佗的学生吴普、樊阿等人继承了“五禽戏”。由于长年坚持做“五禽戏”,吴普到了近九十高龄时,仍耳不聋、目不花、牙齿完整坚固、饮食无损。20世纪70年代,从长沙马王堆三号汉墓中出土的“导引图”上,也有“五禽戏”的许多动作。由此可见“五禽戏”在我国已广为流传。
太极拳运动在发展时,也模仿了许多动物的动作。如“白鹤亮翅”就是模仿白鹤展翅欲飞的动作。还有一些象形拳,如猴拳、鹰拳、螳螂拳等,则更接近动物的原始造型,颇受人们的喜爱。
在国外,也有人模仿动物动作编成了医疗体操。20世纪80年代初,德国一位名叫克拉普的医生,从小猫爬行的姿势中受到启发,创造出用双膝双手爬行的匍匐运动。这种运动能使人的两侧背长肌轮流收缩,同时增进脊柱活动,对治疗脊柱侧弯有一定的疗效。
仿生学在提高运动技艺方面也有广泛的应用。
跑步 起初,在田径比赛中,运动员的起跑姿势是直立的,所以速度不快。后来,人们发现袋鼠在跳跃前总会把腿收缩起来再跳,于是将起跑方式改为下蹲式,果然起跑速度要比直立时快得多。
跳远 日本的优秀运动员在20 世纪30 年代以“悬挂式”的跳远技巧,创造了世界跳远纪录。这种悬挂式的跳远技巧就是从猴子那儿模仿来的。
游泳 青蛙是游泳能手,它依靠4 条腿对称地向后划水和夹水,所以游动时既省力、持久,水声又小。人们模仿了青蛙的游泳姿势,创造出的“蛙泳”已成为游泳爱好者十分喜爱的姿势。我国运动员也曾先后多次打破过男子百米蛙泳世界纪录。海豚也是游泳“健将”,它在游进时,靠身体和尾巴不停地摆动,造成水浪后涌,产生反作用力,增快了游进的速度。人们根据它的运动规律,加上利用双臂来划水,创造了蝶泳,游进速度仅次于自由泳。还有像“狗爬式”游泳姿势,顾名思义是模仿狗的游泳动作而来的。
体操 在优美的体操运动中,也有许多仿生动作。如鱼跃滚翻、燕式平衡等动作,都因仿生而得名。比如男子单杠中的直角腾越这一动作,其要领是运动员在连续做过几次大回环后,突然双手脱杠,身体高高腾起,呈直角状越杠落地,就像一只猫从高空跳下,所以人们俗称这个动作为“猫跳”。
随着人们对自然界动植物认识的加深,仿生学在运动器械、训练方法等方面也得到了一定程度的应用。
日本早稻田大学田径部教练中村清曾仔细观察过鹿等动物的运动,发现它们上下坡需要用到的力量大,动作难度也大,于是他创造了“山坡训练法”来提高运动员的身体素质和力量。后来,这种“山坡训练法”为各国采用。
澳大利亚的游泳教练根据袋鼠腹部口袋的特点,设计出一种“袋鼠式”游泳衣。当运动员穿上这种游泳衣训练时,袋中会兜水,需负重前行。运动员在训练时,如经常穿这种“袋鼠式”游泳衣游泳,那么一旦换上普通游泳衣,犹如轻装上阵,游进速度会大大提高。澳大利亚少年女子选手福特就是经过这种训练后,在1978 年创造了女子800 米自由泳世界纪录。
摩托车运动是一种较为危险的运动,科学家为了给运动员设计一款安全耐用的头盔,曾对许多植物果壳作过试验,最后仿造吸收震荡能力最强的椰子壳形状结构制成头盔。
18世纪时的赛艇,外形与现代公园中的船艇类似,划起来又慢又费劲。后来,人们从鳟鱼等梭状体水生物得到启发,改进了赛艇的外形,使艇身变狭长,呈流线形。于是在划进时变得既省力,速度又快。另外还有滑翔机、鸭掌、蛙鞋等运动器械,也都是因仿生学而诞生。
如今,随着仿生学的发展,这一学科与体育运动的关系愈加密切,用途也越来越广,相信它会为体育运动乃至其他活动注入更多活力。