2022北京冬奥会视域下的科技创新研究

凌占一 王 楠

(1.呼伦贝尔学院 内蒙古 海拉尔 021008；2.哈尔滨师范大学附属中学 黑龙江 哈尔滨 150000)

2016 年，北京市发布了《关于加快冰雪运动发展的意见(2016-2022年)》及 7 项配套规划，简称“1+7”文件。文件中提出，到2022年北京将基本形成较为完善的冰雪运动服务体系，实现“1248”目标，即一张“冰球名片”、两支竞技队伍、400亿产业收入、800万人参与冰雪运动。[1]2022年冬奥会、冬残奥会正式进入北京时间，冬奥会的各种报道频繁的映入了大众的眼帘，更多的普通民众开始了解冬奥会、冬残奥会，中国民众开始关注冬奥会，“冬奥大讲堂”逐渐走进基层，走向群众。

随着社会和科技的快速发展，科技因素伴随体育运动越来越多，无论是在服装上，如，2000年澳大利亚SPEEDO公司发明了世人熟知的“鲨鱼皮泳装”，还是在激烈的运动赛场上，无处不体现着高科技因素，如，无人机航拍、智能化造雪、5G助力高清云传播等。2022年北京冬奥会不仅是运动技能的比拼，也是科技大比武。快速发展的科技能够更有效地提高运动成绩的展现，也能够更有效地保证比赛的公平和运动员的安全保障。本届奥运中会运用二氧化碳制冷系统R-449制冷剂的使用、氢燃料电池、NTO服装采用A-PR00FRAINII防水透湿科技与A-CROSSDRI单向导湿科技等国际前沿的科学技术，足以表明本届冬奥会要把科技作为一个重要的议题来做。

一、我国冬季运动项目现状

(一)体育是社会发展与人类文明进步的标志,体育事业发展水平是一个国家综合国力和社会文明程度的重要体现。体育事业是社会主义现代化建设事业的一部分,对丰富社会生活、倡导先进文化具有十分重要的作用。人们对冬奥会的7个大项、15个分项、109个小项了解甚少。我国冬季运动项目经过几十年的迅速发展，取得了一定的成就，但我国冬季运动项目发展的速度和进程与欧洲等冬季运动强国还存在着一定的差距。

(二)世界冬季运动项目起源于欧洲，其得天独厚的地理和气候环境，更适宜开展冰雪项目，冬季运动项目在欧洲民众中普及率较高，由于资金投入大，场地资源丰富，因而民众参与程度高。反观我国，对冰雪运动项目重视程度有待提高，市场化和产业化程度不够，民众对冰雪运动项目的认识和了解的程度不高，投入资金少，参与冰雪运动项目的大众人群较少，场地资源匮乏。

(三)进入北京2022冬奥会周期，如何提高我国冬季运动项目成绩，快速提高我国冬季运动项目的发展，变得非常紧迫和至关重要。目前，我国抓住举办2022冬奥会契机，科学加大对冬季运动项目的投入，不断提高运动训练水平，征召更多优秀的运动人才，科学化的培养，加大了各种场地场馆的投入，加强了对冬季项目的宣传，普及冬季运动项目，大众的认识度和参与度明显提高，使得我国的冬季运动项目更快、更好、更科学地发展。

二、2022年冬季奥运会的科技体系

(一)冬奥会的人文科技

我国从进入2022年冬季奥运会周期开始，非常重视本届冬季奥运会的承办。无论是从我国的人才培养和训练，还是运动员的服饰、交通、转播、全方位的观赛体验，以及保障观众的入场安全和场地场馆的设计建设等方面都做了大量而又精心的准备。为成功举办这届冬奥会，不但从国家政策上给予了最大的支持，也加大了资金的投入，更重要的是增加了科技元素的加入。例如，3D数字营造实验室、共享无人驾驶汽车、清洁能源赋能、胶囊科技雪板、人-机-环、体干-肌群、体干-肌群等。

1.科学化的训练

由于我国冬季项目发展的速度相对较缓慢，我国冬季项目专业运动员较少，大部分运动项目训练水平和层次处于瓶颈期，教练员的训练方法和理念还需要加强。我国冬季项目训练基地较少，交流、测试机会少，冬季项目教练员更新知识、经验交流较少，因此在一定程度上影响我国冬季运动项目的发展。运动员经过多年系统、专业的训练，当训练水平达到了世界顶尖水平，运动能力训练到了身体的高原期，随着训练强度的逐渐增强，运动员损伤的风险也伴随增大，需要适时地进行运动负荷监控。这需要精英化水平的教练团队，教练员必须要掌握一定的科学训练技术，要配备有更专业的运动器械、运动装备，在此基础上要为运动员提供大量参加国际比赛的机会，从而提高运动员赛场竞技水平。

我国成功申办2022冬季奥运会以后，开始重视到这个问题。派遣国内的教练员去国外学习，学习国外的先进训练思想理念和训练方法。聘请国外具有丰富经验的优秀教练员来我国执教，引用高科技的无人机、训练体验设备和训练效果监测设施。在保证运动减少运动损伤的同时，随时监控运动员的训练情况，保证运动员在不是冰雪的季节也能身临其境的感受到冰雪训练的体验，模拟比赛的真实场景和竞争对手，从而保证一年四季的系统化训练和真实比赛场景的适应。

为了保证运动员的高水平训练水平，国家联合专业的研究机构研发了冬季项目场景三维感知及重建技术、室内多自由度模拟滑雪训练系统、人体高速弹射技术和冬季项目训练智能管理系统。全方位的科技助力运动员的训练和提高。科技助力，大幅提高了运动员的成绩。

2.科技化的运动服饰

前文提到的澳大利亚“鲨鱼皮泳装”，通过实验表明，经过科学设计和处理过的运动员服装对运动员的发挥和成绩提高起着举足轻重的作用。

鉴于冬季运动项目举行季节的特殊性，运动员要在室外零下十几摄氏度的环境下进行比赛，因此，轻薄简易而又保暖的运动服饰对运动员的技术发挥起着至关重要的作用。中国服装企业自主研发的石墨烯发热服饰得到了广泛的应用，同时传感、通讯、人工智能等高科技的发展，新型纺织品得以呈现更多元、更智慧的形态。高效率地实现了石墨烯远红外光波的转化，比其它碳系加热产品高30%，电热转换率达到99%。全新科技技术的应用，实现了服装智能发热。此外，添加在服装中的充电宝还可进行自加热，在寒冷的环境中实现自行调温，同时还会释放对人体有益的远红外线。针对户外运动时遭遇雨雪等极端天气，轻松实现防水透湿、高保暖的功能。实际上，尽量减小风阻，让透过身体的冷风更少些，对运动员保持体温也会有帮助。为此，设计师在运动套装的肩膀、上臂和背部使用了不同的先进织物，以提供更好的空气动力学性能。[2]

3.场下生活的科技保障

2022年冬奥会、冬残奥会在北京、张家口两个城市举办。交通运行便成了一个非常重要的问题。2022年的北京，不仅要迎接从世界各地来的客人，还要让运动员团队快速、顺畅地往返于北京市区、北京市延庆赛区、张家口赛区、崇礼赛区等各个场馆。为此，我国需要与各参赛国的机场沟通协调航班，需要串接北京-延庆-张家口三地的高速公路和高速铁路。北京2022冬奥会、冬残奥会需要提供由航空、高速铁路、高速公路、地方道路等多种交通基础设施组成的立体互补的交通服务。3个奥运村的距离设置使奥运村至竞赛场地、训练场馆的交通时间最小化，其中北京赛区在15分钟之内，延庆赛区在10分钟之内，张家口赛区在5分钟之内。北京至张家口最快车次运行时间将由原来的3小时12分缩短至1小时之内。[3]此次交通运输能力的提高，展现了我国铁路和公路高速发展的科技力量，在本届冬奥会上，把我国的交通运输科技化体现的淋漓尽致。

为保证运动员和观众的安全，2022年冬奥会将实行严格的安检措施。介于冬奥会举办的季节是冬季，比较寒冷，而且现场观众比较多，为了能够快速而又安全的保证观赛观众入场，将采用云计算基础设施，导入“人脸识别”安检系统，入场安检时将无需任何证件，只需“刷脸”入场，观众通过人脸识别进行安检并注册一张 “奥运通行证”，只要“刷脸”就能在奥运场馆“无感通行”，还可以获得场馆路线导航、比赛信息、运动员信息推荐。

4.全方位的观赛体验

冬奥会期间，不能到现场的观众可以通过5G网络“智能观赛”模式，通过人工智能、虚拟现实、360度全景回放、无人机等先进技术的综合运用，感受到亲临赛场的观赛体验。360度全景回放技术，通过30多个微型摄像机全方位捕捉赛场图像并将所有画面无缝连接，可以将慢动作360度无死角转动回放，赛场上高速发生的一切尽收眼底。各种高科技在观赛体验中的应用，消除了不能到赛场观赛观众的遗憾，使更多的观众关注奥运、体验比赛、了解赛事。高科技的运用，无形中提高了我国参与冬季奥运项目的群众数量，展现了科技冬奥会的魅力。

(二)冬奥会比赛场馆设施的硬件科技

本届冬奥会共设置了25个场馆，北京赛区是三个赛区中场馆最多的赛区，共使用12个场馆。延庆赛区共有5个竞赛、非竞赛场馆，张家口赛区共有8个竞赛、非竞赛场馆。冬奥会的各个比赛场馆设施。每一届奥运会的比赛场馆都是世人瞩目的焦点，比赛场馆的设计、科技化的配套设施、合理化的运营，受到了非常多的关注。本届冬奥会在原有场馆充分开发利用的同时，又新建了一些运动场馆和临时运动场馆。本着节能、环保、科技的理念，更大程度地发挥运动场馆的功能，保障比赛顺利举行。

1.运动场的科技化设计

国家速滑馆是利用2008年曲棍球场和射箭场拆除后的场地建设而成。冬奥会期间，该馆承担速度滑冰项目的比赛和训练。赛后，可举办滑冰、冰球和冰壶等国际赛事及冰上演出，平时也可以供冰雪运动爱好者使用。国家速滑馆，也称为“冰丝带”。它双曲马鞍形屋面长跨约200米、短跨约130米，是目前世界上体育场馆中规模最大的单层双向正交马鞍形索网屋面。索网方案能呈现受力最优、形态最美的双曲面结构，用钢量只是传统钢结构屋面的四分之一，符合节能环保、节约材料和“绿色办奥”的要求。“丝带”的设计既是幕墙钢结构的重要部分，还能起到遮阳、节能作用。整个场馆的设计不但注重外形美观，更加注重场馆的功能性，并充满了科技化元素。

国家游泳中心(水立方)进行改造，摇身一变成了“冰立方”。通过搭建转换结构面层、安装可拆装制冰系统，制作出4条标准冰壶赛道场地。在冬奥会后，国家游泳中心将成为唯一具备冰上和水上运动服务功能的“双奥”场馆，扩大了场馆的使用范围，为普通民众参与冬季运动项目提供了更好的活动场地。张家口赛区的云顶滑雪公园是利用现有的滑雪场改建而成，现有的雪道、索道、酒店等基础设施将得到最大程度利用。首钢滑雪大跳台是全世界第一座永久性的滑雪大跳台场馆。依托老工业遗产进行建设，造型设计不但展现了世界文化遗产敦煌的飞天飘带意象，也极大传承了中国的传统艺术和文化之美。[4]

2.冬奥会的赛场科技

当今科技时代，5G的传输速度在赛场上充分发挥优势。在比赛过程中，运动员的比赛服装中接入集成传感器，对运动员的身体状况和技能发挥进行实时感知和监控。同时，集成传感器将运动员的状态数据以高速传输到教练员的仪器设备中，可以使教练员完全掌握运动员在比赛过程中出现的问题，及时进行提醒，同时对赛后的分析提供了非常客观的参考数据。另外，还可以对运动员出现运动损伤的情况进行监控，一旦发生状况，可以及时进行医疗和救治，使运动员在最短时间获得救治，将损伤降低到最小程度。

在5G网络的助力下，观众可以通过无人机、高清化的摄像设备得到多角度、全方位的观赛体验。裁判也可以通过高清设备，监控比赛的全程，对比赛成绩的细小差异和犯规等情况进行精准把控，对裁决比赛结果，提供了精准而又客观的依据。科技化的运用，保障比赛结果的公平公正、比赛的顺利进行和运动员的合法权益。

三、2022年北京冬奥会的后科技时代

(一)冬奥会对周边地区带来的快速发展

2022年北京冬奥会是我国发展冬季运动的新起点。冬奥会的举办带动了便利的交通运输。京张城际高速铁路建成后，极大地拉近北京和张家口两地距离，推动了河北省张家口地区地经济发展，张家口部分地区将正式纳入北京“一小时经济圈”。在京张城际高速铁路建成前，张家口到北京最快的火车速度也需要3个多小时的车程。按照“大节点、大枢纽、大物流”的思路，将张家口地区打造成“首都西北中心城”，再现其当年历史在“北方丝绸之路”上的繁荣。京张高铁还是“八纵八横”线路之一京兰通道的东段，它的顺利竣工对于加快构建西北、内蒙古西部、山西北部地区快速进京客运通道具有重要意义，对加强西北地区与京津冀地区人员的交流往来，极大程度加强西北地区与京津冀地区协同发展都将发挥重要作用。[5]

便利的交通运输网，势必会提高两地的旅游发展，周边地区的人流也会随着方便的交通运输而增大。曾经的长途旅行，转变成为了城际旅行，使得民众在最短的时间就能感受到异乡的风情。旅游的发展也会极大地提高旅游资源的开发，提高了地方经济的投资，使得整个系统结构形成了一个良性循环。因此，冬奥会对社会发展有着非常深远的影响。

(二)冬奥会为民众普及了冬季体育运动项目

通过新闻媒体等对冬奥会进行了广泛的宣传和集中报道，民众对冬奥会有了一个较全面的认识，提高了我国民众对冬季运动项目的了解和认识。加之各种科技化运动场馆的开发和利用，为民众开展冬季运动项目提供了硬件设施，也提高了参加冬季运动项目的积极性和兴趣。经过一系列的良性发展，会逐步的提高我国参加冬季运动项目的人口数量，也将促进我国冬季运动项目的发展，也会涌现出更多优秀的冬季运动项目运动员。

(三)冬季奥运会扩大了我国科技水平的影响

冬季奥运会不单是各国运动员之间的比赛竞技，也是国家展现综合国力和科技化水平的时刻。2008年夏季奥运会的成功举办，已经全面展示了我国的发展速度和中国科技化。2022年冬季奥运会在2008年奥运会成功举办的基础上，在各种体育场馆等基础设施上展现了中国科技，同时无处不渗透着中国元素和中国文化。中国5G网络的广泛使用，不但提高了竞技比赛的观赏水平，也极大的提高了竞技比赛的公平和公正性，保证了运动员成绩的展现和权益，也使得裁判员能够更有效更准确地裁决比赛。运动赛场外，各种科技化的交通设施和入场安保措施，不但节约了大量的时间，也保障了观赛观众的安全。2022年冬季奥运会各种科技元素的运用，保障此次冬奥会顺利进行。此次冬奥会，展现我国大国风范，让全世界了解中国、了解中国文化、看到“中国速度”发展下的科技水平。

北京2022年冬季奥运会不仅使我国冬季运动项目得到快速地发展，也极大地推动了我国的运动科技化进程。在发展冬季运动项目的同时，也提高了我国参加冬季运动项目的运动人口数量，使越来越多的民众参与其中。冬奥会是我国综合国力提升的再一次展示，是我国文化向世界传播并走向世界的有利途径，充分彰显了我国高速发展的科技水平。