2月19日，随着隋文静/韩聪在花样滑冰双人滑自由滑比赛中夺得金牌，中国代表团在本届冬奥会上的金牌数已达9枚。本届冬奥会，我国冬奥健儿以获9金4银2铜收官，金牌数和奖牌数均创历史最好成绩。

　　习近平总书记强调，“中国冰雪运动必须走科技创新之路”。我国冬奥健儿取得优异战绩的背后，除了运动员坚持不懈、努力训练，也离不开我国越来越强大的科技力量。科技元素融入运动员的训练备战，让运动员动作更精准、训练更科学、比赛更安全。科技助力下，中国冰雪运动员正用一个个突破在冬奥赛场上谱写新的篇章。

　　2月19日，北京2022年冬奥会花样滑冰双人滑自由滑比赛在首都体育馆举行，中国选手隋文静/韩聪夺得双人滑冠军。 新华社记者 熊琦 摄

　　以大数据智能分析为支撑，个性化定制方案推动精准训练

　　与发达国家相比，我国冰雪项目起步相对较晚，不少运动员来自跨界跨项选材。为了精准地帮助运动员迅速提高成绩，以大数据智能分析为基础的定制化训练方案被广泛应用于运动员的科学训练之中。

　　例如，在越野滑雪项目的训练中，训练团队引入了测速背心和高速摄像头，通过分析训练影像数据为运动员形成一套个性化的训练方案。

　　据了解，测速背心可实时记录运动员滑行过程中的时速、加速度、海拔高度等训练数据，配合每秒20万帧的高速摄像头，能将运动员所有技术动作捕捉下来，捕捉下来之后的数据经过分析，形成一个运动员专属的训练记录曲线。

　　在具体应用中，为了对比出运动员的技术不足，通常会要求冠军教练在相同的场地进行滑行，用相同的方式形成一个冠军曲线模型。两个曲线图进行对比后，就可确定运动员与教练之间的差距位置。为了佐证冠军模型的科学程度，实验室邀请生物力学专家进行力学分析，保证训练的科学有效。

　　智能数据还能为运动员进行合理的配速规划。数据收集好后，可以科学指导运动员在不同的坡段采取的技术和速度。“例如30公里的比赛可以拆成30段，对每一段进行针对性训练。”国际雪联理事、国际雪联中国办事处委员会主席郑良程介绍。

　　在速度滑冰的体能训练中，同样也引用了冠军模型。二七国家冰雪运动科训基地体能训练馆的墙上，展示着速度滑冰项目的冠军模型图，图内除了记录身高、体重等常规数据，还有体脂率、摄氧量、30秒无氧功、纵跳高度等专业的运动数据。在冠军模型图一旁，展示着我国某速滑运动员的体能模型图，通过对比可以直观发现二者的区别。“展示出来的只是一些基本数据，实际上，我们会用更详细的数据进行分析对比，针对性地为运动员提供训练指导。”基地再生恢复站负责人王继祥说。

　　在速度滑冰的技术训练中，则使用了大数据支撑的三维姿态捕捉系统，通过这套系统，运动员的四肢、躯干被简化成更加直观的线条，起跑、滑行、冲刺时的动作细节得到了更清晰、准确的呈现。“这套运动表现人工智能系统是由我国自主研发的。”基地科技部负责人王富洪介绍。该系统通过拍摄运动员的动态视频，基于图像深度学习技术进行三维运动分析，以此找出薄弱环节，指导运动员不断改进动作、提升成绩。

　　速度滑冰国家集训队在二七基地训练期间，包括本届冬奥冠军高亭宇在内的多名运动员都使用了该系统。根据系统分析的数据，国家体育总局邀请了包括苏炳添的教练兰迪•亨廷顿在内的其他项目、领域的专家，对高亭宇的起跑动作进行了优化，取得了不错的效果。

图为计时计分训练系统。北体大二七国家冰雪 运动训练科研基地 供图

　　除了国产系统，速度滑冰训练中还引入了世界顶级的计时计分训练系统，使运动员的冰上训练实现数据可视化。运动员训练的时候通过佩戴芯片，可以实现实时速度与滑行距离的监测，场馆的摄像头可以追踪运动员轨迹，训练结束后能够将数据进行采集、分析形成不同的数据输出模式，包括表格形式、网页展示形式、热力图形式等以提供给运动员、教练员及其科研团队。

　　模拟训练设备打破时空等条件限制，“向科技要时间”提高训练效率

图为二七基地六自由度训练馆。方庆乔 摄

　　冰雪运动受时间和空间的限制较多，尤其是在全球新冠疫情的背景之下，出国训练面临着更多困难和不确定性。为了保障运动员能够在夏季训练、能够在家门口训练，我国研发了一系列模拟训练设备。“通过这些模拟训练系统，实现了‘向科技要时间’。”国家体育总局科教司副司长、一级巡视员李志全说。

　　在二七基地六自由度训练馆内，配有雪橇、钢架雪车、雪车、冬季两项、高山回转等六自由度设备。该套设备通过计算机软件建立体育项目的动力学模型，结合六自由度运动平台和计算机成像技术，将六自由度运动、视景系统结合真实的体育项目操作装备及仿真模型，形成一个将操作、运动动感、视觉、听觉完全融合的冰雪运动模拟系统，在室内为运动员提供虚拟的专项运动训练和比赛环境。

　　有了这样的训练馆和设备，不仅降低了运动员的远途训练成本，也能保证每个队员在短时间内可进行反复的训练，同时还不受自然环境的影响。“通过平台，运动员加深对比赛项目运动机理的理解、进行专项技术训练、强化最优技术模式训练，达到提前适应比赛场地、提高运动员训练成绩的目的。”基地联建办副主任宋国武介绍。

　　据了解，六自由度系统首次将航空模拟训练理念和技术引入体育训练领域。不同的是，相对航空模拟仿真主要针对飞机本体，体育项目更多需要考虑人的因素，该系统利用瞬时加速度方式为队员提供加速感觉，配合沉浸式虚拟场景为运动员提供高速滑行的感官刺激，避免了高速运动发生意外时对运动员的伤害。

　　除此之外，基地还引入了“冰上加速器”——人体高速弹射装置，为滑冰运动员开展弯道滑行技术训练提供了有力支持。

图为人体高速弹射装置。方庆乔 摄

图为运动员在使用人体高速弹射装置。北体大二七国家冰雪 运动训练科研基地 供图

　　“在速度滑冰运动中，掌握弯道处的滑行技术是制胜的关键，因为会产生很大的离心力，也是日常训练中的技术难点。”王富洪介绍，想要对弯道滑行进行专项训练，需要运动员提速至每小时50公里以上。在训练中从初始速度到高速滑行，需要耗费很多的体能。以往，运动员只是在临近比赛前才开始大量进行弯道技术的训练。因此，开发出一套助力运动员加速、提高弯道技术训练效率的方案至关重要。

　　据了解，该人体高速弹射装置由中国冰雪联合北京理工大学研发，北京理工大学宇航学院教师郝继光介绍，系统借鉴了航天发射的弹射技术原理，为运动员提供外力加速度。

　　“装置由控制系统和牵引系统组成，可以给运动员一个牵引的力，使运动员在超速的状态下完成转弯的训练。”王富洪说，在应用中，运动员先根据需求输入预设速度，随后手拉牵引绳，跟随装置均匀加速。到达预设速度后，装置指示灯闪烁提示运动员可松开绳索，进入弯道训练。通过弹射系统，可以帮助速滑运动员减少体力消耗、提高训练效率。

　　2019年4月，首台人体高速弹射装置研制成功，2020年1月正式提供给中国速度滑冰队使用。在装置的辅助下，速度滑冰运动员只需几秒钟就能从静止状态达到指定速度，滑离速度最高达每秒20米，节省了助滑等专项技术动作三分之二左右的训练时间。

　　一系列“黑科技”装备为科学化训练提供了有力支撑，助力运动员取得优异成绩。李志全表示，冬奥会后，将加速“科技冬奥”项目成果的转移转化和应用，更好地服务于广大冰雪运动爱好者。

　　饮食有讲究，科学营养膳食保障提升体能和竞技水平

　　从马耳他运动员爱吃的豆包，到谷爱凌比赛间隙吃的韭菜盒子，冬奥会上，运动员爱吃的美食频频出圈，受到了大家的广泛关注。不过，和普通人可以随心所欲大快朵颐不同，竞技运动员在饮食方面则要求严格，颇有讲究。

　　膳食营养保障是我国科技备战冬奥会的核心内容之一。在北京周期，专业营养师结合冰雪项目国家集训队的膳食营养现状和需求，制定了有针对性的解决方案，通过科学、营养的膳食帮助运动员提升体能和竞技水平。       

　　“一半儿练、一半儿吃，营养也是战斗力。饮食和日常训练同等重要，运动员的吃饭也是一种训练。”北京体育大学运动生物化学教研室主任曹建民说。

　　饮食最直接决定运动员的体重，体重对冬季项目运动员的比赛状态和成绩都有较大影响，保持体重也是运动员重要的训练内容之一。例如，花样滑冰、速度滑冰等项目对速度、弹跳、灵敏度要求很高，需要运动员保持适合运动的最佳体重和体态，饮食中会选择营养密度高的食物。为了保证比赛的公平性，雪车、雪橇、钢架雪车等运动，则对参赛运动员的体重有严格规定。“在这些项目中，我国运动员常常面临着需要增重的问题，往往需要通过调整饮食来实现。”曹建民介绍。

　　和夏季项目相比，冬季运动更加消耗运动员的体能。对于冰雪运动员而言，在高强度的运动训练过程和寒冷的训练环境中，需要得到更多、更全面的营养膳食和能量补充，“天气寒冷，参赛时运动员需要身着轻薄的比赛服，热量流失更大。”曹建民解释说。

　　国家训练队配备了专业的营养师对运动员进行膳食营养指导。“通俗讲，就是对运动员吃什么进行建议和把控。”曹建民说，营养师从科学的角度分析运动员个体代谢情况，结合训练内容，为运动员提供饮食建议。为了测算的准确性和指导的科学性，专门的气体代谢设备和心率表已经被广泛使用，这些设备可以测量运动员的基础代谢情况并给出量化的数据。结合运动员的运动强度评估日常训练所需要的能量，在此基础上，营养师科学合理地制定出运动员的食谱。曹建民说：“这就是我们常说的‘量出为入’，根据运动员的训练消耗量决定摄入量。”

　　据国家体育总局冬季运动管理中心主任倪会忠介绍，为了保障运动员科学饮食，北京周期我国首次开展了冰上、雪上15个分项项目特点、运动消耗和营养需求特征系统调研和实测分析，建立了中国冰雪项目重点运动员营养信息数据库，并首次在国家队驻训基地建立了“智慧餐厅”和“智慧营养加油站”。通过数据系统辅以终端采集工具和软件，完成营养调研、营养指导及输出营养策略等任务，驻队营养师可实时查询运动员膳食营养数据报告，并根据项目特点、身体状态及训练负荷完成配餐计划和训练加餐。

　　在“智慧餐厅”中设有智能餐盘系统，这个系统不仅可以自动发餐盘，还可以进行人脸识别，“所选菜品和个人可以直接挂钩，这样运动员每餐的摄入热量就被记录下来，为训练提供参考。”曹建民说。餐台上的每道菜都配有一个液晶显示屏，显示这道菜的营养成分。菜盘下面置有芯片，运动员选好菜品后就可以直接显示重量，并可直观了解菜品的总营养成分和热量。

　　与“智慧餐厅”的原理相似，针对正餐之间运动员训练过程中的能量缺乏，“智慧营养加油站”可提供水果、三明治、酸奶等简餐，通过直观的营养展现，帮助运动员合理选择食物。

　　助力中国冰雪健儿训练备战的众多软硬件，是我国科技创新成果的一次集中展示。当我们为运动员喝彩的时候，同样也要为我国科技的进步喝彩。在科技赋能下，我国冰雪运动装备自主研发和供给能力不断提升，促进了冰雪运动普及和冰雪体育产业发展，有力支撑“三亿人参与冰雪运动”，未来还将“飞入寻常百姓家”。