科学技术对竞技体育的影响

刘泽鑫

(北京体育大学 北京 100084)

伴随着整个体育产业的不断发展，竞技体育各个领域的成绩不断被刷新，世界顶级运动员仍在为突破人类极限，创造新的世界纪录而不断努力。除了教练员的关键指导与运动员的不懈努力之外，科学技术逐渐在竞技体育乃至整个体育运动中扮演了越来越重要的角色。科学技术的发展，给体育带来了数不胜数的积极作用，例如足球场的VAR 技术，帮助裁判修正一些错判与漏判；网球中的鹰眼技术，帮助裁判员更精确地在毫厘之间做出判罚；运动中的可穿戴GPS设备，帮助教练员更准确地掌握运动员身体状况与运动表现，可以更合理地设计训练。在足球世界杯、各大联赛、篮球NBA 等赛事的发展中，一系列数不胜数的优点让现代科技扮演着重要角色，拉近了体育与大众的距离［1］。而现代科技成为体育发展的强大推动力的同时，也带来了一系列的负面影响，阻碍了体育的发展，兴奋剂事件的屡次出现就是例子。

1 科学技术是现代体育的巨大推动力

1.1 科学技术推动现代体育发展

随着现代体育的不断发展，运动员的竞技水平几乎达到人类极限，运动员自身的运动水平、运动技术的运用、精神意志力的保持、训练手段的科学运用等方面都已经达到了难以突破的水平，运动成绩也逐渐达到难以突破的天花板，在这种基础上，通过常规训练方法提升运动成绩变得越来越困难。而与此同时，运动员和教练员将目光投向了一些可以辅助训练，从而提高运动成绩的高科技产物［2］。

1.1.1 科学技术保障体育训练科学化

科学技术在运动训练中的应用变得越来越广泛、深入。人们运用现代科学技术对比赛中表现出来的可以直接或间接影响运动成绩的关键数据进行分析，再通过针对性的训练，对运动员所表现出来的问题进行解决，从而实现不同程度的突破［3］。例如，高速摄像机、GPS 监控设备、心率带等科技产品，结合运动生物力学和计算机技术等相关学科的使用，通过分析运动员在比赛训练中所处不同状态下的各项关键数据，根据运动员身体参数，建立理想化的数字模型，以此作为参照，用于指导选材、制订训练方案等工作，使其更加有据可依。再如，在足球比赛中，可穿戴运动设备的使用，通过记录足球运动员在训练和比赛中的关键数据，如全场跑动总距离、冲刺跑次数及距离、高强度跑距离、最高速度、心率负荷指标、最大心率和身体负荷指标等数据指标，可以更直观地反映出队员和球队表现出的状态好坏与优缺点，便于教练员和运动员在中场时作出及时调整，日后的训练也更加具有针对性与科学性，还可以结合优秀运动员在顶级比赛中表现出来的数据进行比对，分析差距或对手技战术特点，从而制订出最合适当前状态的训练方案和训练计划。

1.1.2 科学技术促进运动设施不断完善、升级

随着科学技术的不断进步与发展，各种高科技智能体育训练场馆也如雨后春笋般被设计和建造出来。可以给草皮升温保暖的足球场、可关闭顶棚的大型体育场、无人值守的检票闸机、人脸识别系统、5G时代的现代化多角度直播系统以及配备先进技术的运动服装等运动装备，在多方面推动着运动员取得更好的竞技成绩。

最有代表性的就是冬季项目。由于冬季运动项目自身的特殊性，对于服装、场地、器材等都有更特殊的要求，普通的运动服装和装备并不适用于冬季项目。例如，冬季项目的运动员的服装采用了风阻性极低的面料，制成紧身服装，能够大大减小风阻，提升运动成绩，同时为运动员提供了更好的保护与保暖作用。其次是在一些冬季运动项目中，普遍使用冰鞋和刀片作为运动装备，而冰鞋的材质已经从骨头进化到碳钢，有效减轻了冰鞋的重量。最主要的是在过去，冬季运动项目受气候和地理的限制，只能在特殊的空间内进行，但随着科学技术的发展进步，一些人工室内冷冻溜冰场、室内滑雪场都很受欢迎［4］。

1.2 科学技术确保运动竞赛的公平性

VAR 技术、鹰眼技术、高速摄像机、红外终点线装置等等一系列数不胜数的科技装备正在帮助裁判团队逐渐完善他们所做出的判罚，提供了更可靠的客观事实依据，确保了比赛的公平性。其中，在2018年俄罗斯世界杯首次使用的VAR技术，逐渐成为近年来人们关注的焦点技术。VAR 是“视频助理裁判”（Video As‐sistant Referees）的缩写，它同时包含了鹰眼技术和门线技术，与场地上其他4 名裁判一样，都属于比赛官员，并配有单独的VAR 视频助理裁判室。2018 年俄罗斯世界杯VAR 系统在每个赛场总共设有33 个摄像机位和4 名视频主力裁判员［5］。一旦场上发生需要视频助理裁判介入的判罚，便可以通过无线对讲系统向当值主裁判传递更准确的判罚信息。国际足联发布的数据也证明了VAR 的作用，裁判判罚的正确率由之前的95%，提高到99.3%。此外，早在2014 年的巴西世界杯上，门线技术就已经启用，为辅助裁判员对争议进球作出更准确的判罚。

1.3 科学技术推动体育项目的传播

毋庸置疑，随着网络通信技术的高速发展，与有线、无线、网络电视技术的结合，使得各种各样的体育项目进入千家万户有了载体，世界各地坐在家中的观众可以在第一时间，通过多种通信设备实时获得稳定高清的直播画面，一是确保人们能够第一时间获得比赛动态，二是科学技术的进步，带给人们的观赛体验变得越来越丰富，满足了不同类型人群的个性化需求，确保了观赛的舒适性与流畅性，使人们从关注体育赛事逐渐转变成享受体育赛事，为群众参与体育相关项目打下了坚固基础。

此外，随着我国体育强国目标的确立，人们对体育的关注逐渐从观看赛事转换到参与项目，越来越多的人明白了体育在生活中的重要性，其不仅可以休闲娱乐，还能对健康起到促进作用。与此同时，一系列专业的运动类APP 进入了人们的视野，为大众参与体育拓宽了渠道，运动类APP通过收集用户信息与目标，再根据其健康信息以及所处运动水平，制订出适合用户的个性化方案，再通过图文讲解，配以视频动作分解教学的方法，使得没有过运动经历的人群也能很快入门，从而使得更多的人足不出户也可以得到专业的指导，入门门槛降低，参与的人群就变得多了起来。这些都对体育项目的传播起到了至关重要的推动作用［6］。

1.4 科学技术保证运动员身心健康

随着现代科技在各领域的不断发展，越来越多的先进技术被应用于竞技体育赛事当中，全力保证参赛运动员的安全健康问题。2008 年北京奥运会期间，共设有四道检测关卡，分别是色谱仪器室、光谱仪器室、有机前处理室和无机处理室，用于检测食品中农药、兽药、重金属残留物、防腐剂、添加剂等物质，确保运动员的食品安全［6］。更加直观的例子体现在现代医学技术为运动员提供的保障中，越来越多的训练手段以及康复方法利用高科技医学设备对运动员进行监控，从运动生理学、生物化学等角度出发，制订更加科学的训练方案和恢复计划，加快恢复过程，有效预防运动性伤病与运动意外伤害，如高压氧疗法就是利用高气压的物理压力因素和氧压的化学因素来治疗多种疾病，已经成为临床治疗学的一个重要组成部分，并且其被发现可以应用于竞技体育领域，高压氧疗法可以作为提高机体耐力的新手段，能促进运动损伤的快速恢复，还能够作为比赛与训练后的恢复手段，减轻疲劳程度，加快机体恢复［7］。

2 科学技术对体育的负面影响

科学技术的发展对社会的影响一直被认为是一把双刃剑，对体育来讲，也不例外。科学技术的发展也确实存在两面性，在高速推动体育发展的同时，也给体育带来了一些负面影响［8］。

2.1 错误使用科学技术影响体育竞技的公平性

竞技体育通过不断的发展，得到的关注度越来越高，赛场上的角逐也变得越来越激烈，高水平竞赛中的一枚金牌的含金量也变得越来越高，同样在取得成功后带来的名和利也变得越来越诱人。这就滋生了一些想通过走捷径获得更高成绩的人的错误思想，他们把注意力转移到了科技上。人类对世界的探索是全面性的，科学技术的发展也是多样化的，不仅体现在赛场各种高科技辅助判罚设备与高科技场馆的应用上，还体现在现代医学的发展上，越来越多本应用于治疗疾病的药物，因为其特殊的功效被一些运动员和教练团队带到了竞技体育的舞台上，甚至有些团队为了提高运动员运动表现，专门去研制一些违规药物来使用。各类“兴奋剂”的产生就是一种体现。例如，在田径赛场上，含有刺激剂的兴奋剂最早被使用，其也是最早被禁用的一批兴奋剂。这类药物可以通过对人的神经系统产生刺激作用，达到增强人的精神与体力的效果，被认为是最原始意义上的兴奋剂。常见的刺激剂有士的宁（杂类中枢神经刺激物质）、苯丙胺（精神刺激药物）、麻黄素（拟交感神经胺类药物）等［9］。这类刺激剂会导致机体因过量消耗，造成全身各器官损伤，出现呼吸困难、失眠、脱水等症状。曾经一名意大利马拉松运动员因服用过量的刺激剂士的宁，跑到终点后昏迷［10］。

再比如，在健美赛场上使用的合成类固醇，合成类固醇是一种化学合成物质，拥有和生物活性方面与雄性内源性激素睾酮相似的结构，使用后给机体带来的最直观变化就是使肌肉增大和力量增强［11］。最常用的有大力补、康力龙、苯丙酸诺龙等。这些兴奋剂是使用频率相对较高的一类，也是药检会重点排查的对象。合成类固醇带来的危害也是显而易见的，长期大量使用此类药物对身体和精神都会造成损害。例如，长期使用合成雄性激素类固醇会引起严重的肝肾损害；增加运动员患心血管疾病的发病率；可致使男性睾丸萎缩、精子质量下降，体内促性腺激素减少、前列腺功能紊乱。对女性的副作用也同样很严重，主要表现为男性化特征增强、体毛增多、月经紊乱等［12］。此外还有麻醉止痛剂、利尿剂、内源性肽类激素类药物、血液兴奋剂等一系列药物，这些药物给运动员机体和精神上带来的伤害，往往不是在第一时间就体现出来的，大部分兴奋剂药物的副作用都是在多年后，甚至退役后才显现出来的。时至今日，仍有些机构团队踩着红线不断开发尚未被确定为兴奋剂的药物。

2.2 新型材料的使用对体育公平精神的违背

越来越多的研发团队将目光转向了对竞技体育中所使用的装备、器材等的研发当中，这些能直接被运动员在比赛中使用的装备，可以给运动成绩的提升带来更直观的影响。例如，高科技泳衣的诞生。2009 年罗马游泳世锦赛成为迄今为止破世界纪录最多的一次游泳世界性大赛，整个比赛为期八天。而就在这短短八天的时间内，有31项世界纪录被刷新。而超过80%的破纪录运动员都选择穿着了高科技泳衣［13］。德国运动员比德尔曼在赛后也表示，是这种新型的高科技泳衣让自己的成绩提高了2s，而如果想通过训练将成绩提高2s，至少需要5 年的时间［14］。高科技泳衣自诞生以来，就伴随着巨大争议。这种高科技泳衣就是泳衣中使用纤维来模仿鲨鱼的皮肤结构，达到减少水流阻力作用。而后国际泳联《国际泳联游泳规则》第10.7条关于“任何游泳选手在比赛中不得使用或穿着任何旨在提高速度、增强浮力、增强耐力的装备（如带蹼的手套、橡皮脚蹼和鳍板等等）”的规定［15］也终于禁用了这一泳衣在比赛中的使用。类似的案例还有很多，像高科技马拉松跑鞋等。从另一角度来看，发达国家运动员可以在第一时间接触并使用这些先进的装备来提高运动水平，而相对落后的国家几乎不具备这种可能性，这使得竞技体育逐渐变成了各国科研实力的竞争，竞赛从赛场转移到了科研场所中。

3 结语

任何事物的发展都存在两面性，科技的发展也不例外，科学技术就像一把双刃剑影响着人们，同时也影响着体育的发展。一方面，伴随着科学技术的不断发展，越来越多先进的技术可以被用于提高运动员的运动表现和运动成绩、促进竞赛公平、扩大体育的影响力，从多方面、多角度促进了体育在全社会的发展。另一方面，在金牌名利等诱惑下，对科学技术的使用稍不得当，就会产生许多负面影响，背离了体育的初衷，一定程度上也制约了体育的发展。如何正确运用、监管科学技术的使用，值得人们更加重视、思考，应尽可能地发挥科学技术的优势，正确处理科技带来的问题，利用科学技术造就更快、更高、更强的运动员，而不是利用科学技术包装出新纪录的创造者。