2018年起,，由清華大學(xué)機(jī)械工程系教授季林紅擔(dān)任負(fù)責(zé)人的“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)“冬殘奧運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提升的關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目正式啟動(dòng),。
“陸續(xù)升起3面五星紅旗,！”3月5日，北京冬殘奧會(huì)首場(chǎng)頒獎(jiǎng)典禮上,，歷史上從未有過的一幕發(fā)生,。截至當(dāng)日比賽結(jié)束，中國運(yùn)動(dòng)員們摘得2金1銀2銅,。3月6日,，中國選手梁景怡在高山滑雪男子超級(jí)大回轉(zhuǎn)（站姿組）比賽中奪得金牌，這已是中國代表團(tuán)第六金,。
北京冬殘奧會(huì)開幕以來,，中國殘疾人越野滑雪和冬季兩項(xiàng)隊(duì)工作人員、清華大學(xué)機(jī)械工程系教授,、清華大學(xué)無障礙發(fā)展研究院兼職教授季林紅忙碌地穿梭于各個(gè)賽場(chǎng)之間,。取得這樣的成績讓他“超乎意料”。
在運(yùn)動(dòng)員奮力拼搏,、教練員有效指導(dǎo)和各種支持之外,，取得這樣的好成績還有一個(gè)因素不容忽視，那就是科技的力量,。
2018年起,，由清華大學(xué)機(jī)械工程系教授季林紅擔(dān)任負(fù)責(zé)人的“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)“冬殘奧運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提升的關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目正式啟動(dòng)。該項(xiàng)目由中國殘聯(lián)推薦,，中國殘疾人體育運(yùn)動(dòng)管理中心牽頭組織實(shí)施,。該項(xiàng)目在運(yùn)動(dòng)員的分級(jí)選材、訓(xùn)練監(jiān)控,、技術(shù)動(dòng)作優(yōu)化,、專項(xiàng)輔助器具裝備、傷病預(yù)防和康復(fù)等方面形成全方位科技保障,，綜合保證訓(xùn)練過程和比賽過程能夠發(fā)揮運(yùn)動(dòng)員的潛力,。
“超越太多啦！”至此,，季林紅教授團(tuán)隊(duì)4年前為此次冬殘奧會(huì)定下的目標(biāo),，已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)突破。
3月6日,，北京2022年冬殘奧會(huì)殘奧越野滑雪女子長距離（坐姿）比賽在國家冬季兩項(xiàng)中心舉行,，中國選手楊洪瓊在比賽中。新華社記者 楊冠宇 攝
“沒有任何滑雪架是一模一樣的”
距離比賽還有不足1個(gè)月,，運(yùn)動(dòng)員的滑雪架仍然在反復(fù)調(diào)整迭代,。測(cè)試賽中，就有運(yùn)動(dòng)員的滑雪架“摔瓢了”；還有運(yùn)動(dòng)員的滑雪架使用起來覺得不夠舒適,，怎么辦,？“我們趕緊再重新設(shè)計(jì)、重新制作,，不計(jì)成本,。”季林紅表示,。
殘奧運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行比賽及訓(xùn)練中需要用到專用器械及設(shè)備,，包括假肢、滑雪架,、雪橇,、頭盔、穿戴,、護(hù)甲等,。這部分工作由季林紅親自負(fù)責(zé)。
季林紅告訴記者,，冬殘奧會(huì)很多項(xiàng)目所使用的賽道和冬奧會(huì)的賽道和運(yùn)動(dòng)形式是相同的,。最大的不同在于，殘疾人運(yùn)動(dòng)員的殘疾類型不同,，下肢截肢,、下肢肌體萎縮、上肢截肢,，還有其他損傷情況,。“每個(gè)人情況都不一樣是最大的問題,?！?/p>
“沒有哪位運(yùn)動(dòng)員的滑雪架和別人是一模一樣的?！奔玖旨t告訴記者,，不少殘疾人運(yùn)動(dòng)員滑雪都需要借助滑雪架，而運(yùn)動(dòng)員各自情況不同,，腿長,、體重、發(fā)力習(xí)慣等都不一樣,，因此他們所需的滑雪架的尺寸,、重心位置等也不可能一致,，因此,，每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的滑雪架都需要根據(jù)每位運(yùn)動(dòng)員情況量身定制。
滑雪架看起來很簡單，但是,，如果是截肢的運(yùn)動(dòng)員,，坐在上面重心很有可能是偏的，要想在左右拐彎時(shí)保持平衡,，重心放在哪兒,？往前傾還是往后傾？材料強(qiáng)度大就會(huì)重,，要是想在保持強(qiáng)度的同時(shí)還能輕一點(diǎn),，要用什么材料？有的運(yùn)動(dòng)員使用滑雪架是坐姿,，有的是跪姿,，運(yùn)動(dòng)員與滑雪架分別如何固定？……這些細(xì)節(jié)問題都對(duì)滑雪架的設(shè)計(jì)提出了要求,。
季林紅說,，對(duì)于器械的設(shè)計(jì)及使用效果，團(tuán)隊(duì)曾做過量化評(píng)估,，但最終還是要根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的使用感受和偏好來進(jìn)行調(diào)整,，要讓運(yùn)動(dòng)員感覺舒適，并且能把力量發(fā)揮出來,。
殘疾人運(yùn)動(dòng)員比賽及訓(xùn)練所使用的假肢也有特別之處,。例如，單板滑雪的動(dòng)作中,，膝蓋要彎曲,，有點(diǎn)類似“蹲馬步”，運(yùn)動(dòng)員用到的滑雪假肢中,，膝關(guān)節(jié),、踝關(guān)節(jié)在發(fā)力時(shí)比較關(guān)鍵，不但要有彈性,，強(qiáng)度還要高,，還要能夠很好地感應(yīng)運(yùn)動(dòng)員肌肉如何發(fā)力，“相當(dāng)于要替代人體關(guān)節(jié),?！奔玖旨t說。
而國內(nèi)沒有能夠滿足要求的滑雪假肢,，相關(guān)研究幾乎處于空白,。同時(shí)，由于國內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的體重,、力量和西方國家運(yùn)動(dòng)員不同,，所用器械中需要設(shè)置的阻力系數(shù)就不同,，因此，國外廠商生產(chǎn)的器械對(duì)我們的運(yùn)動(dòng)員來說不適合,。于是,，季林紅帶著團(tuán)隊(duì)從頭研發(fā)?！半m然設(shè)計(jì)原理很清楚,，但是具體如何調(diào)整阻力、剛度,、響應(yīng)的性能,，就需要再做研究?！?/p>
改善肌力不對(duì)稱,，為運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)“短板”
“為基礎(chǔ)能力較差的運(yùn)動(dòng)員補(bǔ)齊短板，他的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)力會(huì)怎樣,？”訓(xùn)練過程中,，季林紅和團(tuán)隊(duì)提出了設(shè)想。
季林紅告訴記者,，這一假設(shè)背后的邏輯是：高水平運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中往往更加側(cè)重提高心肺功能,、提升運(yùn)動(dòng)技巧，而要想讓普通運(yùn)動(dòng)員達(dá)到高水平的狀態(tài),，就要先針對(duì)性地解決他們矛盾最為突出的“短板”問題,。
據(jù)悉，團(tuán)隊(duì)專門研發(fā)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),，通過傳感器收集運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)的數(shù)據(jù),，并在系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括身體參數(shù),、代謝情況,、肌肉發(fā)力情況、用力效果等,，通過量化測(cè)試來優(yōu)化運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作,、發(fā)力情況。
在訓(xùn)練過程中,，季林紅發(fā)現(xiàn),，有些運(yùn)動(dòng)員會(huì)出現(xiàn)腰疼、肩疼的情況,，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),，這種現(xiàn)象并不僅僅是運(yùn)動(dòng)損傷，有可能是因?yàn)闅埣矊?dǎo)致了運(yùn)動(dòng)員某些肌肉力量不夠,。后來,，團(tuán)隊(duì)給運(yùn)動(dòng)員們做了普查,，看他們有沒有骨盆前傾、肩胛不穩(wěn)的情況,。
“比如單腿截肢，常常一條腿走路,，這條腿上的肌肉特別強(qiáng),，而另一側(cè)肌肉就很弱，這就是肌力不對(duì)稱,?！奔玖旨t解釋稱，在日常情況下這沒有問題,，但在運(yùn)動(dòng)中,、能力極端輸出的情況下，就會(huì)表現(xiàn)出很大的問題,。
為了補(bǔ)齊運(yùn)動(dòng)員核心肌力不對(duì)稱的短板,，團(tuán)隊(duì)開始有針對(duì)性地訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員。對(duì)于缺一側(cè)上肢的運(yùn)動(dòng)員,，為其接上假肢,，讓他做俯臥撐，來訓(xùn)練這一側(cè)的肌肉,；如果缺少下肢,，只用一條腿發(fā)力，則接上假肢訓(xùn)練其用兩側(cè)同時(shí)發(fā)力,，這樣,，兩側(cè)的肌肉都能均勻地發(fā)展起來。
“肌力不對(duì)稱的問題得到解決,，運(yùn)動(dòng)員的整體運(yùn)動(dòng)能力就更強(qiáng)了,。這幾年來，我們做了一些針對(duì)性的訓(xùn)練,，效果很好,。”記者了解到,，這項(xiàng)研究目前是我們國家獨(dú)有的成果,。
此外，患有小兒麻痹癥或者高位截癱的運(yùn)動(dòng)員中,，有些存在外周神經(jīng)異?；蜓貉h(huán)不好，導(dǎo)致感知遲鈍的情況,?！八麄兏杏X不到冷,，等他感覺到的時(shí)候，已經(jīng)被凍傷了,?！奔玖旨t說。
輪椅冰壺項(xiàng)目中,，每次比賽要持續(xù)兩三個(gè)小時(shí),。“運(yùn)動(dòng)員坐在輪椅上肯定很冷,，但是衣服穿太多,，又會(huì)影響動(dòng)作。這是一個(gè)矛盾,?！奔玖旨t開始想，怎么能讓運(yùn)動(dòng)員不用穿太厚,，又不會(huì)被凍傷,？推冰壺需要運(yùn)動(dòng)員感覺很靈敏，如果凍傷了,，或者身體其他部位感覺不舒服,，都會(huì)影響發(fā)揮。
“我們希望運(yùn)動(dòng)員身體的任何一部分都能保持舒適和穩(wěn)定狀態(tài),?！奔玖旨t說，針對(duì)這種情況,，就需要給運(yùn)動(dòng)員加溫,。團(tuán)隊(duì)為此選用了加熱及保溫材料加入運(yùn)動(dòng)員的衣服和鞋子中，運(yùn)用石墨烯材料,、紅外反射技術(shù)等,，提高加溫效率和保溫性能。
參賽人數(shù),、獎(jiǎng)牌數(shù)量全部實(shí)現(xiàn)突破
“競(jìng)技體育是一件很殘酷的事兒,。要找到合適的運(yùn)動(dòng)員，用合適的方法把他的能力激發(fā)到合適的程度,?！奔玖旨t說道。
相比而言,，健全運(yùn)動(dòng)員不少是從小時(shí)候開始訓(xùn)練,，一直成長到參加國際大賽，運(yùn)動(dòng)員本身對(duì)訓(xùn)練方法非常了解,。而殘奧運(yùn)動(dòng)員絕大部分都沒滑過雪,，對(duì)體育的基本認(rèn)知水平是不夠的,。因此，季林紅指出,，課題的最大難度就是把業(yè)余運(yùn)動(dòng)員變成運(yùn)動(dòng)員,，把運(yùn)動(dòng)員變成專業(yè)運(yùn)動(dòng)員，再把專業(yè)運(yùn)動(dòng)員變成有競(jìng)爭(zhēng)力的高水平運(yùn)動(dòng)員,。
而殘疾人運(yùn)動(dòng)員需要器械輔助才能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng),，為了讓運(yùn)動(dòng)員的能力和器械性能之間達(dá)到高度匹配，團(tuán)隊(duì)在這一點(diǎn)上下了很大的功夫,。“把器械變成人的一部分,?！?/p>
據(jù)悉，為了保證比賽的公平公正,，國際奧委會(huì)對(duì)冬殘奧運(yùn)動(dòng)員使用的輔助器械有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定,，包括規(guī)格、重量等,，“有彈簧或者電機(jī)等動(dòng)力肯定是不允許的,。”因此,，器械雖然重要,，但最終只是輔助作用，核心還是靠運(yùn)動(dòng)員自身能力,，以及與器械之間的匹配,，使?jié)撃茏畲蠡l(fā)揮。
記者了解到,，以往歷屆冬殘奧會(huì)中,，中國代表隊(duì)參賽人數(shù)往往只有一二十人，參與項(xiàng)目也較少,，迄今為止,，只拿過一塊輪椅冰壺的金牌，曾進(jìn)入前八名的僅12人次,。
因此,，2018年項(xiàng)目啟動(dòng)之初，季林紅團(tuán)隊(duì)提出了對(duì)2022年北京冬殘奧會(huì)的兩個(gè)目標(biāo)：第一,，希望爭(zhēng)取拿到殘奧運(yùn)入場(chǎng)資格的運(yùn)動(dòng)員數(shù)量能增加50%,，超過40人；第二,，成績上,，能夠?qū)崿F(xiàn)在頒獎(jiǎng)典禮上“升國旗”,、“奏國歌”就是歷史性突破了。
而目前,，中國體育代表團(tuán)參賽人數(shù)方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了翻倍,。公開數(shù)據(jù)顯示，本屆冬殘奧會(huì)我國共有96名運(yùn)動(dòng)員參賽,，其中,，85名運(yùn)動(dòng)員首次參加冬殘奧會(huì)，這是我國參加冬殘奧會(huì)以來,，代表團(tuán)規(guī)模最大,、運(yùn)動(dòng)員人數(shù)最多、參賽項(xiàng)目最全的一屆,。
成績方面,，截至3月6日，中國體育代表團(tuán)在越野滑雪和高山滑雪兩個(gè)大項(xiàng)中發(fā)揮出色,，開賽兩日已經(jīng)取得6金4銀6銅,，暫列獎(jiǎng)牌榜第一。
至此,，兩個(gè)目標(biāo)都已實(shí)現(xiàn),。
季林紅還有另外一個(gè)心愿，就是把這些運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)規(guī)律總結(jié)出來,，把適合殘疾人運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練,、比賽中使用的國產(chǎn)器械制造出來，服務(wù)于后續(xù)殘障人士冰雪運(yùn)動(dòng)的可持續(xù)發(fā)展,?！斑@些以前在國內(nèi)都是空白?！?/p>
編輯：李華山
