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        五環(huán)旗下的科技暗戰(zhàn)

        2007-04-29 00:00:00
        中國(guó)校外教育(中旬) 2007年11期

        2006年5月2日印度當(dāng)?shù)貢r(shí)間凌晨3點(diǎn),在無(wú)數(shù)媒體的閃光燈和1100名警察陪同下,來(lái)自?shī)W里薩邦的男孩布迪亞已做好準(zhǔn)備。他正向一項(xiàng)前人難以企及的紀(jì)錄發(fā)起挑戰(zhàn):從布里鎮(zhèn)不間斷、不喝水地跑到邦首府布巴內(nèi)什瓦爾,全程70千米。布迪亞出發(fā)時(shí)雖是清晨,但氣溫已升至20℃。陪布迪亞跑步的警察會(huì)經(jīng)常輪換,布迪亞卻不能停歇。而布迪亞每跑3步,才相當(dāng)于一個(gè)成年人跑1步的距離。

        3小時(shí)后,氣溫逐漸升至26℃,這對(duì)常人來(lái)說(shuō)可能并不炎熱。但對(duì)一個(gè)跑了30多千米,沒(méi)喝一口水的孩子來(lái)說(shuō),這樣的氣溫高得可怕。每當(dāng)布迪亞經(jīng)過(guò)一個(gè)村莊,村民們就會(huì)為他送上祝福。但是沒(méi)有人會(huì)為他送上一口水,因?yàn)橐罁?jù)他的教練比蘭奇的訓(xùn)練方法,布迪亞在跑步途中不能喝水。每當(dāng)布迪亞放慢腳步,比蘭奇就立刻用一瓶水來(lái)引誘疲憊不堪的布迪亞,鼓勵(lì)他繼續(xù)跑下去。7小時(shí)過(guò)去了,氣溫已高達(dá)35℃,布迪亞依然在奔跑。雖然他踉踉蹌蹌,動(dòng)作也失去了協(xié)調(diào),有好幾次幾乎跌倒,可比蘭奇仍督促著他向終點(diǎn)沖刺。

        一路上,無(wú)數(shù)人爭(zhēng)睹這一歷史時(shí)刻,并為長(zhǎng)跑神童吶喊助威。但是布迪亞的跑步天賦沒(méi)有戰(zhàn)勝灼熱的高溫,在距離終點(diǎn)5千米的地方,布迪亞倒了下去,并顯露出極度虛脫的征兆。他沒(méi)能夠跑完全程。即使這樣,他還是創(chuàng)造了兩項(xiàng)世界紀(jì)錄:世界上完成42千米標(biāo)準(zhǔn)馬拉松賽程的最年輕選手;在7小時(shí)左右完成65千米不間斷跑步的最年輕選手。

        布迪亞的長(zhǎng)跑天賦是被意外發(fā)現(xiàn)的。他出生在奧里薩邦的一個(gè)村莊,因?yàn)樨毟F,不到兩歲便被其母親以800盧比(約合20美元)的價(jià)格賣(mài)給了人販子,之后被柔道教練比蘭奇收養(yǎng)。有一天,頑皮的布迪亞在和別的小孩發(fā)生沖突時(shí)口吐臟字,比蘭奇命令布迪亞在操場(chǎng)上一直跑圈,直到自己回來(lái)。令比蘭奇意想不到的是,當(dāng)他7小時(shí)后返回時(shí),布迪亞居然還在操場(chǎng)上精力十足地奔跑著。比蘭奇說(shuō):“我意識(shí)到,他注定會(huì)成為偉大的馬拉松選手。我想讓他創(chuàng)造歷史?!睆拇?,比蘭奇開(kāi)始挖掘布迪亞的長(zhǎng)跑天賦,讓他每天早上5點(diǎn)到中午12點(diǎn),下午4點(diǎn)至7點(diǎn)進(jìn)行兩次訓(xùn)練,總路程達(dá)50千米。

        雖然此后,有關(guān)布迪亞的健康、福利、人權(quán)以及訓(xùn)練是否合理的爭(zhēng)論仍在激烈地持續(xù)著,而比蘭奇仍然堅(jiān)信——布迪亞在不久的將來(lái)就會(huì)成為揚(yáng)名世界的奧運(yùn)會(huì)馬拉松冠軍。

        但在今天,像比蘭奇那樣僅靠大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練使布迪亞取得優(yōu)異成績(jī)的方法,將受到現(xiàn)代電子設(shè)備和更科學(xué)訓(xùn)練方法的挑戰(zhàn)。

        同樣冷酷的現(xiàn)實(shí)是:奧運(yùn)競(jìng)技場(chǎng)早已成了現(xiàn)代尖端技術(shù)的展示舞臺(tái)。然而對(duì)布迪亞來(lái)說(shuō),他既沒(méi)有像《圣斗士星矢》里的黃金圣衣那樣克敵制勝的法寶,也沒(méi)有一雙為他特別打造的運(yùn)動(dòng)鞋。他擁有跑步的天賦——但僅憑天賦,他在未來(lái)體育生涯中能走多遠(yuǎn)呢?

        赤腳奔跑還是穿上價(jià)格高昂的金跑鞋,赤身裸泳還是套上一身快皮泳衣,成為身體之外看得見(jiàn)的“武裝”較量。相比之下,作用于基因而導(dǎo)致肌肉發(fā)達(dá)的興奮劑,則顯得更加隱蔽,引發(fā)的問(wèn)題也更加尖銳:現(xiàn)代奧運(yùn)到底是誰(shuí)和誰(shuí)的較量?是運(yùn)動(dòng)員之間體能與技巧的較量,還是運(yùn)動(dòng)員身后可比擬登月計(jì)劃一樣龐大的后勤團(tuán)隊(duì)之間的競(jìng)爭(zhēng)?

        奧運(yùn)火種是現(xiàn)代奧運(yùn)與古希臘的人本主義運(yùn)動(dòng)精神的連接,但是,這種連接越來(lái)越多地僅擁有了象征意義,因?yàn)楝F(xiàn)代技術(shù)越來(lái)越讓人生活在一個(gè)有別于自然界的人工世界里。在這個(gè)世界里,人不再需要以求生的速度和豹子賽跑,也不用從鯊魚(yú)的急速追捕中逃生。

        我們相互之間,通過(guò)科技發(fā)展了另外一套新的競(jìng)賽。沒(méi)有人能拒絕參與這樣的競(jìng)賽,正如沒(méi)有人可以拒絕擁有舒適的生活。人類(lèi)從整體上也無(wú)法控制和逆轉(zhuǎn)科技的發(fā)展。奧運(yùn)精神的啟示則在于,發(fā)展科技的同時(shí)不要忘記發(fā)展自己的體能,運(yùn)動(dòng)大腦的同時(shí),不要忘了運(yùn)動(dòng)一下自己的腰肢和四肢。否則,現(xiàn)代人將無(wú)可避免地倒在自己創(chuàng)造的人工世界里。

        超人們的追風(fēng)戰(zhàn)靴

        根據(jù)生物力學(xué)專(zhuān)家測(cè)定出的數(shù)據(jù),跑鞋的重量每增加100克,體能消耗將增加1%。因此在保證質(zhì)量的前提下,跑鞋越輕越好。為此日本水野公司用陶瓷鞋釘替代了傳統(tǒng)的鐵釘,為短跑巨星劉易斯制造了一雙價(jià)值十幾萬(wàn)美元的輕盈堅(jiān)固、便于加速的跑鞋。由于陶瓷耐磨且釘子周?chē)鸁o(wú)任何附粘物,因而使鞋的重量減輕了20克(僅重115克),先進(jìn)的設(shè)計(jì)、高科技的運(yùn)用,無(wú)疑是劉易斯成績(jī)驕人的重要因素。

        2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)上,美國(guó)短跑名將邁克爾·約翰遜的金縷鞋出盡風(fēng)頭。約翰遜在1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)上曾奪得200米和400米跑兩枚金牌,此后他希望耐克公司為他制造出更為精良的跑鞋。于是,科研人員用3年時(shí)間進(jìn)行了金縷鞋的研發(fā)——這雙僅重116克的跑鞋,也許是世界上最昂貴的跑鞋:鞋面由24K純金制成的顆粒包裹,在閃光燈下金光燦燦。

        快皮爭(zhēng)霸,盡顯鋒芒

        悉尼奧運(yùn)會(huì)游泳比賽中,“鯊魚(yú)皮泳衣”第一次在公眾面前亮相,并從此名震泳界。

        鯊魚(yú)皮泳衣有個(gè)更加響亮的名字:快皮,它的核心技術(shù)在于模仿鯊魚(yú)的皮膚。生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),鯊魚(yú)皮膚表面粗糙的V形皺褶可以大大減少水流的摩擦力,使身體周?chē)乃鞲咝У亓鬟^(guò),鯊魚(yú)得以快速游動(dòng)??炱さ某煺估w維表面便是完全仿造鯊魚(yú)皮膚表面制成的。此外,這款泳衣還充分融合了仿生學(xué)原理:在接縫處模仿人類(lèi)的肌腱,為運(yùn)動(dòng)員向后劃水時(shí)提供動(dòng)力;在布料上模仿人類(lèi)的皮膚,富有彈性。實(shí)驗(yàn)表明,快皮的纖維可以減少3% 水的阻力,這在1% 秒就能決定勝負(fù)的游泳比賽中有著非凡意義。

        從2004年第28屆雅典奧運(yùn)會(huì)的快皮II,到如今的鯊魚(yú)皮PRO,快皮的出現(xiàn),使人們看到泳衣的科技含量已達(dá)到令人不敢想象的地步。

        給我一個(gè)支點(diǎn),我將撬動(dòng)世界紀(jì)錄

        撐桿跳高起源于古代人類(lèi)利用木棍、長(zhǎng)矛等撐越障礙的活動(dòng)。據(jù)記載,公元554年愛(ài)爾蘭就有撐越過(guò)河的游戲。現(xiàn)代撐桿跳高始于德國(guó)。男、女撐桿跳高分別于1896年和2000年列為奧運(yùn)會(huì)比賽項(xiàng)目。

        撐桿跳高自產(chǎn)生以來(lái),桿的制造材料先后經(jīng)歷了木、竹、金屬和玻璃纖維4個(gè)階段。最早的木桿硬而脆,沒(méi)有彈性,不能很好地將運(yùn)動(dòng)員的水平速度轉(zhuǎn)換成垂直勢(shì)能,所以成績(jī)僅為2.29米,很不理想。

        20世紀(jì)初,人們用既韌且輕又有彈性的竹竿替代了木桿,運(yùn)動(dòng)成績(jī)因此大大提高。

        在充分研究了該項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)后,美國(guó)開(kāi)始運(yùn)用先進(jìn)的金屬加工工藝制造輕質(zhì)合金撐桿。但這種直徑均勻、抗彎性能好的桿子在插入插穴時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力。因此,新的撐桿跳高世界紀(jì)錄雖有刷新,仍十分有限。

        真正使撐桿跳高紀(jì)錄騰飛的是玻璃纖維桿。借助它,撐桿跳高的成績(jī)突飛猛進(jìn)。僅1962年至1963年, 世界紀(jì)錄就被刷新4次,共提高了26厘米。

        設(shè)計(jì)成績(jī)

        以往運(yùn)動(dòng)員技巧的改進(jìn)主要是依靠教練員和運(yùn)動(dòng)員的自身經(jīng)驗(yàn),而如今先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、高速攝影機(jī)、電子傳感器等高科技設(shè)備能對(duì)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行科學(xué)、有效的分析,從而不斷創(chuàng)造佳績(jī)。

        計(jì)算機(jī)專(zhuān)家研制了一種專(zhuān)門(mén)指導(dǎo)投擲運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能用高速攝影機(jī)拍攝下運(yùn)動(dòng)員的連續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,并迅速進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,用圖像反映出投擲物(標(biāo)槍、鐵餅)出手后幾秒鐘內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡和狀態(tài),顯示出加速度、角度、角速度等各種運(yùn)動(dòng)參數(shù),還能將實(shí)際參數(shù)與計(jì)算機(jī)的優(yōu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,以指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員及時(shí)改進(jìn)動(dòng)作,進(jìn)而提高成績(jī)。田徑教練利用這套系統(tǒng)對(duì)威爾金斯的動(dòng)作進(jìn)行了會(huì)診。經(jīng)計(jì)算機(jī)分析后發(fā)現(xiàn),威爾金斯的技術(shù)動(dòng)作中有兩處不合理:一是旋轉(zhuǎn)時(shí)鞋與地面摩擦系數(shù)過(guò)大,消耗了一部分能量;二是膝關(guān)節(jié)支撐技術(shù)有點(diǎn)小毛病。專(zhuān)家們認(rèn)為,如果這兩條都能有所改進(jìn)的話,威爾金斯保持的世界紀(jì)錄還能提高3米。

        基因興奮劑挑戰(zhàn)2008

        一本名為《修改基因的運(yùn)動(dòng)員》書(shū)的作者安迪·米阿認(rèn)為,基因修改技術(shù)能夠使運(yùn)動(dòng)員肌肉增強(qiáng)增大,甚至無(wú)需通過(guò)訓(xùn)練,并且不會(huì)被檢測(cè)出來(lái)。

        基因方法可以用來(lái)增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員某一特定部位的肌肉。例如在鉛球運(yùn)動(dòng)中,肱三頭肌的強(qiáng)壯程度直接決定了運(yùn)動(dòng)員的成績(jī),如果能改良控制肱三頭肌纖維大小和數(shù)量的神奇生長(zhǎng)因子基因,將會(huì)大大提高運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)。有關(guān)研究人員宣稱(chēng):給那些想提高成績(jī)的運(yùn)動(dòng)員直接注射帶有這些生長(zhǎng)因子密碼的基因,不是什么難事。而且現(xiàn)在的血檢和尿檢都不能檢查出修改的基因,只有通過(guò)肌肉活組織切片檢查才有可能被發(fā)現(xiàn)。但是很明顯,賽前做這種檢查幾乎不可能。但是基因療法有著內(nèi)在的危險(xiǎn),一些人已經(jīng)死于治療實(shí)驗(yàn)。盡管修改基因存在很大風(fēng)險(xiǎn),還是有運(yùn)動(dòng)員愿意花10萬(wàn)美元接受肌肉轉(zhuǎn)基因。但如果大家爭(zhēng)著改變自身的基因,那奧林匹克運(yùn)動(dòng)“更快、更高、更強(qiáng)”的精神又從何談起?

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