一起向未来，科技炫酷冬奥会

席金合

没有科学技术的支撑，就没有现代奥林匹克运动。

举世瞩目的北京冬季奥运会即将举行，我国作为东道主，在大力弘扬“互相理解、友谊、团结和公平竞争”的奥林匹克精神同时，还着眼于科学技术的推广运用。为此，科技部制订了《科技冬奥（2022）行动计划》，着力把科技创新渗透到赛场内外和社会生活之中。大家可以明显看到，无论是交通运输、场馆建设还是赛事保障、训练比赛，乃至相关活动，高科技从多个方面为冬奥会助力。

“自由视角”随心观赛

为丰富观众观赛体验，冬奥会开启了“自由视角”模式，即使你不在现场，也能身临其境地观看比赛。

不同于摄影师扛着机器跟拍的传统模式，北京冬奥会在多个赛场都单独设置40多台摄像机，多个机位绕着场地360°拍摄，捕捉比赛的所有细节，并将所有画面无缝连接，以弥补传统直播视角单一、画面固定不变的缺陷。

五湖四海乃至世界五大洲的观众，只要打开手机上的冬奥会直播App，手指长按屏幕然后滑动，就能随心所欲地调整视频角度，感受不同视角下运动员的英姿，将赛场上高速发生的一切尽收眼中。尤其是将具有虚拟现实功能的VR技术应用于赛事直播，在滑雪等对场地要求较高的运动项目中，能将所有慢动作全方位、无死角转动回放，给观众以丰富、震撼的观赛体验。

科技助阵提升战绩

历届冬奥会上，冰雪运动强国通过科技手段提升选手成绩的事例不胜枚举。无论平时训练还是正式比赛，运动装备的高科技化趋势日益明显，先进的运动装备能帮助运动员提升训练科学性和赛场发挥水平。

内置传感器的高科技运动服是我国备战冬奥会的重要装备。其传感器能感应和追踪肌肉活动，通过应用程序报告各部分肌肉运动情况，从而帮助运动员有针对性地提升训练水平。

竞技胜负，有时取决于0.01秒，这点时间看似微不足道，但十分宝贵，可凭运动服来争取。用橡胶材料制成的速滑赛服，弹性比普通纤维服装强几十倍，可减少体力消耗;双臂和双腿部位蜂窝样式的聚氨酯材料，也有利于减少高速运动中的空气阻力。

比赛场地有科技的加持，运动员训练也有高科技助阵，这样有利于提高竞技能力。比如，滑雪运动员从高山上沿雪道一路滑至终点，要在途中精准穿过旗门，难度与惊险超乎想象，哪怕是一个很小的失误，都可能与胜利失之交臂。所以，每个选手都面临技术和心态的严峻考验。我国滑雪训练队引入大量科学设备，在滑道沿途布设多个固定摄像机，空中也有无人机追踪抓拍，并让运动员在身体的关键部位佩戴灵敏的动作信息感应器件。这样就可以捕捉他们的高速运动状态，以便通过监测系统掌握他们的动作变化，大到拐弯，小到手指抖动，以及入弯时的速度、哪种姿势可减少空气阻力等，这些动作数据都会在监测系统屏幕上呈现出来。教练据此对运动员的动作和姿势进行调整，实现科学化、精细化和有针对性的训练，让运动员不断提升技术水平，攻克高难度动作。

超强制服贴心保暖

曾打造过“神舟”系列航天服的北京服装学院，运用超强保暖炽热技术设计完成了冬奥会制服。冬奥会制服主要用材有石墨烯、聚热棉和超级羽绒，这些材料具有快速升温、高效蓄热、超级保暖等功效。

石墨烯是一种新型纳米材料，能够通过发射远红外线实现照射性升温，升温效果超过国家标准一倍。聚热棉作为新型立体结构保暖材料，可将来自阳光的热量牢牢锁住，阻隔热量流失，功效比传统材料提升20%，同时能利用热能反射原理，通过印花、离子溅射等技术使织物表面形成热反射层，达到保暖效果。超级羽绒也是高科技仿真产品，其蓬松度比天然羽绒增强30%，能有效抑制面料夹层中的空气对流，避免带走身体热量。

除了保暖，冬奥会制服还能抗静电、防滑、向外导湿透湿等，让穿者感到舒适、暖和和安全。

奥运专列随时上网

赛区间隔远，没关系！连通北京、延庆、张家口赛区的京张高铁早就完工了，使北京至张家口的运行时间减少了两个多小时。列车设计了诸多定制化服务，凸显了智能特色，自助购票、“刷脸”进站、行程规划、站内导航、Wi-Fi全覆盖……通过车上显示屏，乘客可实时观看赛事直播，媒体记者能随时上网发送新闻报道。

先进的智能设备为乘客提供了购票、进站、乘车、观赛和处理相关业务等全链条服务，用高速加便捷消除了空间距离。

此外，各赛区的交通部门还可通过专属网络系统，对赛区的道路畅通、车辆运行、场站占用等情况实现综合监测和预警，确保对人、车、路、场、站的合理调度和安全监管，实现交通运输安全管理科学化。

高科技产品防疫检毒

在疫情反复的形势下举办大型国际赛事是非常不易的，面对国内外人员频繁交往带来的密集人流，能否有效防范新冠疫情，决定北京冬奥会的成败。为此，消毒机器人在各场馆大显身手啦。

身高1.4米，圆圆的底盘上有个胖乎乎的“肚子”，长颈鹿一样的脖子上顶着一个小风扇，走起路来呼呼往外喷雾……在人员过往的地方，消毒机器人一丝不苟地开展消杀作业，成为人们眼中的“小明星”。

这种机器人的“肚子”里能装16升消毒液，通过头顶上的四向喷嘴喷洒药剂，一分钟消毒面积可达36平方米，续航时间为4～5小时。它还很容易操作，只要每天提前添加好消毒液，到设定时间后，它就会自行启动。

病毒检测同样重要。北京冬奥会使用的手持全自动封闭式核酸检测仪，外观就像一个可视电话机，它以冬奥会快速通关智能监管员的身份，承担新冠病毒口岸防控任务，40分钟就可完成核酸檢测。

此外，科研团队还开发了一种名为“腋下创可贴”的防疫神器。虽然名为创可贴，但它并不是那种用来止血的医疗用品，而是一种可穿戴式的智能体温计。这种智能创可贴内部安装了一个测温芯片，使用时，只要把它贴在皮肤上，然后在手机上下载相应程序并绑定，实时的体温测量结果就能自动上报后台。它的测温精度能达到0.05℃，充电一次可连续使用10天。作为全球最小、测温最精准的可穿戴式连续智能测温设备，这种创可贴将在冬奥会防疫工作中发挥重要作用。

“冰丝带”展现新潮创意

承担冰上竞赛的国家速滑馆，外部围绕着22条飘逸的“丝带”，它对场馆幕墙起支撑作用，并将遮阳、立体照明和建筑效果融为一体，被人们形象地称为“冰丝带”。它的造型就像运动员在冰上风驰电掣滑过的痕迹，象征着速度与激情，体现了冰和速度的结合。

“冰丝带”的冰场采用分模块控制单元，将冰面划分为若干区域，根据比赛项目分区域、分标准制冰。制冰时产生的余热，能得到有效的回收利用。并且，整个建筑表面的光伏系统可提供相当于200个家庭的用电量。

“冰丝带”设立的数字孪生和智能化集成管理平台，集成了45个子系统，将场馆的设备数据进行集中管理，可利用电脑对馆内全景进行图像和文字浏览，点击鼠标，即可获得相关设备的详细信息，实现场馆运行数据采集、趋势研判、提前预警和分析决策等的综合管理。

速冻催生优质冰场

冬奥会多为“冰”的赛事，包括滑冰、冰球、冰壶等。能否造出高标准冰地，关乎选手成绩的发挥，还决定比赛的精彩程度。对此，国家速滑馆放出大招，舍弃国际惯用的传统制冰工艺，自主研发了二氧化碳跨临界直冷制冰系统，这是当前冬季运动场馆最先进、最环保、最高效的制冰技术。

这套制冰系统与传统制冷设备相比，能效提升20%以上，在全冰面模式下，能节省200多万度电，整个系统的碳排放趋近于零。它不仅省电，生成冰面的速度也快，1.2万平方米的冰场，仅14天便完成制冰，妥妥的中国速度。

高速滑冰对冰面稳定性的要求很严，若温度高，则冰面过软，减缓滑速;若温度低，则冰面过硬，蹬不住冰，容易打滑、摔倒。该技术就克服了这样的缺陷，能让每一寸冰面的温差不超0.5℃，从而创造出最佳场地，让参赛者能发挥最佳水平，保证比赛的公平性与安全性。

“水立方”冷变“冰立方”

冬奥会期间，国家游泳中心“水立方”摇身一变成为“冰立方”，用来开展冰壶项目比赛。这一改造工程的难点在于，“水立方”原有的建筑布局和设施主要是满足水上竞技的照明需求，而要达到冰上比赛和赛后水上运动的照明需求，并实现节能目标，必须拿出灵活性和适应性强的方案。

对此，中国建筑环境与能源研究院努力攻关，提出运用大功率LED等办法完成光环境改造，在打造赛后场景再利用方面，则通过“水冰转换”可拆卸结构，实现“水立方”冬夏通用场所转换。

总之，在改造工程中，设计人员最大限度地利用了原场馆和既有设施，并融入5G、大数据等新一代科技，把近期和远期、现有和新建结合考虑，体现了可持续发展理念。

经现场测试，“冰立方”的各项照明指标符合比赛和电视转播要求，受到冬奥组委的充分肯定，为其他场馆建设提供了参考，特别是为高级别体育照明项目起到重要指导作用。

赛区设施环保节能

在倡导低碳生活的今天，“绿色办奥”激发了建材产业的潜能，催生了绿色低碳节能建筑，让冬奥会充分体现人与自然和谐共生的环保理念。

碲化镉发电玻璃因为具有弱光性能好、抗衰减等特点，不仅具有建筑材料的特性，还可以发电，是新型绿色环保建筑材料。作为光伏和建筑一体化的理想材料，碲化镉发电玻璃应用于国家速滑馆、张家口冬奥会配套设施改造和赤城奥运走廊建设，既满足了发电需求，又兼具经济性和艺术性，凸显了绿色和科技相结合的创新示范效应。

赤城奥运走廊碲化镉发电玻璃所发的电，大大超出了该区域赛事活动用电需求，剩余部分还可输送给社会用户。该项目为未来光伏产品的应用模式、应用场景和应用范围，都提供了重要典范。

快捷支付引领消费

奥运会是参与性广和聚集性强的全球盛会，必然带来巨大的消费效应。北京冬奥会推出与日常生活密切相关的新科技，这就是新颖的数字付款，将单一支付玩出多种花样，大大丰富了购物体验。

早前的里约奥运会，由于天气炎热，有人戴着一款用陶瓷制成的“支付戒指”，付款时只要伸出手指靠近POS机，瞬间就能搞定，比刷卡还方便。

针对冬奥会的寒冷环境，“支付手套”闪亮登场，戴上它在POS机上一比画，钱就到账，双手免受寒风侵袭。这类产品还有支付贴纸、支付徽章等，使用时可减少接触，在疫情期间最让人放心。

优质直饮水放心喝

为保证冬奥场馆高品质用水，张家口启动了崇礼奥运场馆直饮水工程，采用北京理工大学水环境科学研究院研发的水处理高新技术，对城区居民用水进行净化和优化，确保水质达到国际直饮水标准，让人可在各场馆随处喝到放心水。

这项技术通过新的消毒方式，避免了传统水处理加氯对人体带来的影响，同时解决了网管二次污染难题，用纯物理方法生成矿泉水标准的优质饮用水。

先进的水处理技术不仅确保冬奥会安全用水，还惠及民生。早在2018年，张家口怀来县已率先实现优质直饮水入户，日供水量3万吨，惠及人口约20万。目前，按照原有规划，张家口市将全面實现直饮水公共服务，真正造福民众，取得科技办奥的社会效益。

2022年北京冬奥会的主题口号是“一起向未来”，可以想象，未来意味着社会文明、人类进步、经济腾飞，其中最关键的是科技水平空前提高。不难看出，我国在办奥过程中始终贯穿这一鲜明主题。限于篇幅，我们只是有选择性地予以介绍，而对此感兴趣的同学，可上网搜索相关信息，全面了解高新科技在北京冬奥会中的广泛运用，尽情领略冬奥会这一精彩的亮点。