体育+科技“强强联手”，惠及医学、物理、太空探索
Vincent Nougier
法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学教授、法国国家科学研究中心（CNRS）体育运动与身体活动研究小组前主任
随着顶级运动员不断打破世界纪录，科技进步却使普通人的总运动量逐年下降，导致全球青少年的身体素质明显下滑。随着巴黎奥运会和残奥会的临近，法国加大了在体育科技、训练方法和心理准备等方面的创新，以期提高运动员的竞争力。与此同时，推动大众参与体育运动也成为重中之重，以应对身体素质下降和慢性病增加的挑战。科技进步对普通人运动量下降的影响有多大？如何有效激励人们积极参与体育活动？
如今，顶级运动员屡屡打破世界记录，但普通人群的总运动量却持续下降。
体育科学的研究涵盖运动员能力提升、身体活动与健康的联系、地球与太空的物理环境差异。
体育活动对身体健康至关重要，但鼓励民众多多运动是全世界各地都面临的难题。
在某些运动项目中，技术手段提高成绩的效应过于明显，以至于连规则都要跟着改变。
优化设备、改变体能训练方式、改变心理素质训练方式是提高运动员成绩的三个主要手段。
体育研究的成果有广泛的应用场景，如康复理疗、太空探索。
如今，顶级运动员屡屡打破世界记录，但另一方面，由于科技的进步，普通人群的总运动量持续下降，全球范围、各行各业皆如此。现代农业耕作所需的体力越来越少，一些国家居民连日常步行和骑行都不多。有研究曾指出，全球青少年的身体素质下滑了10%。
在体育科学研究中，对于一般性的身体活动和体育运动有明确的区分。法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学教授Vincent Nougier解释道：“普通的活动和高强度体育运动是两个概念。例如步行就属于身体活动。”
身体活动和体育运动有着千丝万缕的联系，分别代表着不同的研究领域。“首先，大众最熟悉的就是提高运动员的竞技能力。其次是研究身体活动与健康的联系。最后是体育和物理，一个相对鲜为人知的研究领域——体育运动涉及各种物理现象，研究运动有利于加深对其的了解。”法国国家科学研究中心（CNRS）已成立了体育运动与身体活动研究小组，旨在加大上述三个领域的研究力度。
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体育运动
巴黎奥运会和残奥会即将到来，帮助运动员提高竞争力成为了近期法国相关研究的重点，创新方案层出不穷。“最常见的是技术类的创新。比如，通过分析运动中的物理现象，从而改进运动器材的材料，使其减重、减少空气阻力等。”具体例子包括科技感越来越强的跑鞋、乒乓球拍的专用胶皮等。新技术甚至可以结合每个运动员的偏好进行器材个性化。“以风帆鳍为例，尽管生产工艺是标准化的，但每个鳍仍有细微的物理特性差异。我们希望根据运动员的偏好调整鳍的参数，从而针对性地改变其物理特性。”
在某些运动项目中，技术手段提高成绩的效应过于明显，以至于连规则都要跟着改变。如今，法国有专门研究体育法规的律师，帮助运动员在不违规的前提下尽可能多使用有利技术。据Nougier介绍：“最近法国著名帆船运动员François Gabart经历了一场风波。他驾驶的Ultim 级别帆船，设计师认为符合规则，但 Ultim监管机构却不这么认为。纠纷一直闹到法庭，最终Gabart只得妥协，改装帆船。”不仅设备能进行极致优化，训练方式也可以。“某些训练方式似乎能事半功倍地提升某些体能指标。高海拔训练可以让身体适应在氧气较少的环境中运动（比如水下）。即使原理尚不明朗，但研究表明确实有效。”
图片来源：PI France
“除了设备、训练等外在因素，生理和心理方面的准备同样重要。”尽管运动主要是体能的较量，但体能只是“冰山一角”，内在的心理素质不可忽视。躯体伤痛已经有科学手段预防、康复，心理学也逐渐成为重点研究领域。“运动心理学研究有许多课题：运动员如何应对压力、甚至失败？大脑如何协调身体动作？怎样才能让大脑更快更好地学习新技能？”对于上述问题，科学家仍所知甚少。科学的体能训练能避免运动员受伤，而充足的心理准备，则能让运动员充分发挥潜力，甚至跻身世界级行列。“在如今最高级别的赛事中，决定胜负的是心理因素。”
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身体活动
“体育科学研究不仅是帮专业运动员提高成绩。如今一些国家的国民身体素质水平逐年急剧下降[1]，故有必要更深入了解身体活动对大众健康的益处。”有研究发现，定期进行身体活动可以降低患慢性病的风险。身体活动不仅能提高身体素质和睡眠质量，还可以增强免疫力、改善心理健康。
“现在的人不仅身体素质下降，患慢性病的也越来越多。体育运动有利于管控糖尿病、肥胖、心血管疾病、呼吸系统疾病等。应该鼓励群众运动起来。”但是普及运动，需要社会投入大量的资源。“因此，我们需要想方设法让人们心甘情愿地服下‘体育运动’这一剂良药，并对体育教育、因地制宜的可持续体育发展进行更深入的研究。”换而言之，体育科学的重点正在从技术创新转向开发促进体育参与度的方案。“一方面，要了解人们参与体育活动的个体动机，另一方面，应优化城市的空间规划。”
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体育+科技，相辅相成
体育科学还有一个关注度较低的细分领域：地球与太空的物理环境差异。“有些物理课题，其实源于高水平竞技的体育研究。别看一颗球或一个标枪的飞行轨迹，分析解释起来可不简单。”想要提高运动员成绩，研究这些问题是必经之路，且取得的成果应用场景广泛。
“未来载人飞船前往火星，需要考虑到宇航员可能会长时间活动量低，但是人体不适合长期不活动。这时候，运动员如何维持体能的相关研究成果就能派上用场了。”帮助运动员恢复肌肉的手段，也可用于帮助伤后术后康复的患者。假肢、符合人体工程学的工业设备设计因体育科学而得以优化。一级方程式赛车，催生了轻质材料、流线型车身设计、驾驶员安全装备等多种创新技术。随着体育+科技“强强联手”，必将有越来越多的新技术从体育界“破圈而出”。
作者
Pablo Andres
编辑
Meister Xia
1. Anderson E, Durstine JL. Physical activity, exercise, and chronic diseases: A brief review. Sports Med Health Sci. 2019 Sep 10;1(1):3–10. doi: 10.1016/j.smhs.2019.08.006. PMID: 35782456; PMCID: PMC9219321.
