袁燕軍

（1 北京科學(xué)學(xué)研究中心，北京：100089 2 北京科技戰(zhàn)略決策咨詢中心，北京：100089）

現(xiàn)代奧運會的發(fā)展歷史表明，科技與奧運是分不開的，從最初科技支撐奧運，到奧運依賴科技，發(fā)展到科技與奧運共生契合，逐漸形成了一個穩(wěn)定的奧運科技體系[1]。1964年日本東京奧運會利用衛(wèi)星實現(xiàn)向全球轉(zhuǎn)播奧運賽事；開通新干線，推動了日本的現(xiàn)代化，帶動了世界交通技術(shù)的進步。2020年，日本再次舉辦奧運會，將科技提到更加突出的位置，科技發(fā)展的思路貫穿于東京奧運會的全過程，日本基于愿景、理念及科技戰(zhàn)略的奧運科技思想，對北京2022年冬奧會有重要啟示。

一、東京奧運會的愿景與理念

2014 年，東京奧組委提出了2020 年東京奧運會的賽事愿景，即“體育具有改變世界和未來的力量，1964年日本煥然一新，2020 年我們將改變世界”。圍繞這一愿景，東京奧組委提出 “所有人力爭突破自我”、“每個人都互相認可”和“連接未來”等3 項基本理念[2]。在這一總體理念之下，按照“人類與科技共存”的發(fā)展思路大力推動奧運科技發(fā)展。東京奧運會的愿景和理念的提出不僅是基于奧運會本身的考慮，而且具有深刻的社會背景。

（一）利用科技創(chuàng)新打造無與倫比的奧運盛會

日本第32屆夏季奧林匹克運動會組織委員會下轄的科技咨詢委員會于 2016 年組建，經(jīng)過兩年的醞釀，科技咨詢委員會于2018年6月發(fā)布了整體建議書[3]，提出了關(guān)于東京奧運會中應(yīng)解決的科技議題，發(fā)布了與科技相關(guān)的3個口號：

1.只有最先進科技才有競爭優(yōu)勢，只有方便于人才有存在意義。平昌冬奧會在通信方面投入了較多的IT或Wi-Fi等，但5G或IoT等最新技術(shù)，仍處在展示層面，未實現(xiàn)實用化。東京奧運會應(yīng)實現(xiàn)真正意義上的實用和現(xiàn)場引進。最尖端科技如何服務(wù)于人，如何解決現(xiàn)場志愿者或觀眾的煩惱，才是東京奧運會的重中之重。因此，東京奧運會將充分利用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)，提升賽事舉辦水平，推動周邊基礎(chǔ)服務(wù)，包括安防，物流，組織運營方式的高效化、智能化。如通過機器人實現(xiàn)多語種翻譯導(dǎo)引，廁所排隊時間預(yù)測，商品配發(fā)，通過生物認證技術(shù)（虹膜、人臉等）實現(xiàn)高效迅速的觀眾入場、退場導(dǎo)引。

2.為運動員助威吶喊不受時間、空間限制。近些年來，競技體育觀賽中使用的科技正發(fā)生著較大程度的更新?lián)Q代，民眾對東京奧運會引進新科技的期望較高。東京奧運會將會徹底超越傳統(tǒng)的現(xiàn)場播放手段，強化VR、AR 及超清播放技術(shù)在直播中的運用，全方位捕捉競賽現(xiàn)場的信息，同時與社交媒體平臺深入融合，將會場內(nèi)緊張振奮的氣氛與會場外全世界觀眾的感動傳遞給每一個視聽者。

3.大會之后的別樣風(fēng)景，即作為會后遺產(chǎn)保留下來的科技。比如投入的 AR、VR，人工智能技術(shù)，可以為后續(xù)的體育產(chǎn)業(yè)和安防產(chǎn)業(yè)的推廣帶來持續(xù)貢獻。賽場內(nèi)的各項人工智能服務(wù)，AR、VR 設(shè)備作為賣點，可以為之后的體育旅游，賽事演出等活動帶來持續(xù)紅利。公共交通大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺可以作為基礎(chǔ)設(shè)施和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)力點，為城市將來的交通、物流、駕駛科技帶來持續(xù)紅利。在奧運會中大規(guī)模應(yīng)用的無障礙出行大數(shù)據(jù)平臺、基礎(chǔ)設(shè)施，可以形成自我迭代的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，為少子老齡化社會產(chǎn)生積極推動作用。

（二）利用科技創(chuàng)新推動日本經(jīng)濟社會的進一步轉(zhuǎn)型升級

發(fā)展奧運科技也是日本經(jīng)濟社會發(fā)展階段的體現(xiàn)，反映了日本經(jīng)濟社會發(fā)展的科技需求，特別是在日本作為高齡化成熟的國家社會問題和自然災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險等應(yīng)對策略。日本獲得1964年奧運會主辦權(quán)的時候，東京城市面貌破舊、交通擁擠，日本政府借助奧運會推出了世界上首條新干線鐵路、興建一萬幢辦公樓和公寓、修建包括高架路在內(nèi)的22 條道路等重大工程。一時間東京城市面貌為之一新，帶動日本經(jīng)濟快速發(fā)展，創(chuàng)造了“經(jīng)濟奇跡”。日本獲得2020年奧運會主辦權(quán)的時候，已是全球領(lǐng)先的發(fā)達國家，科技創(chuàng)新能力處于世界前列。截至2018年，日本共培養(yǎng)出28 位諾貝爾獎獲得者，其中23 個為自然科學(xué)獎。據(jù)世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）等機構(gòu)發(fā)布的《全球創(chuàng)新指數(shù)2018》，日本全球創(chuàng)新指數(shù)位列第13[4]。其中，日本企業(yè)創(chuàng)新能力較強，據(jù)Clarivate Analytics（原湯森路透知識產(chǎn)權(quán)與科技事業(yè)部）發(fā)布的“2016年全球百強創(chuàng)新機構(gòu)”榜單，日本有34 家企業(yè)上榜，位列全球第二[5]。特別是在工業(yè)機器人、新能源汽車、醫(yī)藥機械等高科技領(lǐng)域具有較強的國際競爭力。據(jù)國際機器人聯(lián)合會(IFR)數(shù)據(jù)顯示：2016年日本機器人銷售量已達到15.3萬臺，占全球銷量的52%。早在1992年豐田就開始氫燃料電池汽車研究部署，2015年全球首輛量產(chǎn)氫燃料電池車豐田Mirai實現(xiàn)交貨，預(yù)計到2020年，產(chǎn)量將達到3萬臺。醫(yī)藥機械2013年日本醫(yī)療設(shè)備行業(yè)全球銷售額達到459億美元，占全球總量的9.78%[6]。此外，日本的ICT、大數(shù)據(jù)、人工智能也在全球處于領(lǐng)先水平，日本的寬帶網(wǎng)絡(luò)普及率傳輸容量、大容量光纖制造等居于世界最高水平。據(jù)《全球信息技術(shù)報告》（The Global Information Technology Report）提供的數(shù)據(jù)，在全球143個國家和地區(qū)中，日本信息技術(shù)領(lǐng)域的綜合競爭力2015和2016年都保持在第10位水平。在大數(shù)據(jù)的計算方面，2016 年日本的超級計算機“京”在大規(guī)模復(fù)雜數(shù)據(jù)解析方面的性能處于世界第一位，也擁有著世界最高水平的計算能力。AI領(lǐng)域，根據(jù)IDC日本發(fā)布的2017年人工智能市場分析報告顯示，2017年，日本人工智能市場規(guī)模達274.76億日元，并預(yù)測2017-2022年，日本AI市場復(fù)合年均增長率在60.7%左右[7]。日本經(jīng)濟社會的發(fā)展，已經(jīng)到了一個嶄新階段，希望能夠基于現(xiàn)有的科技創(chuàng)新優(yōu)勢，將日本打造成世界上最適宜創(chuàng)新的國家，由日本引領(lǐng)后工業(yè)乃至后信息社會。

（三）利用科技創(chuàng)新推動全人類的“可持續(xù)”發(fā)展

發(fā)展奧運科技也是對未來全人類共同發(fā)展進步的美好期待，向世界傳遞最新的科學(xué)技術(shù)解決社會難題的良方。2020 年東京奧運會，將可持續(xù)性作為東京奧組委最重要的工作之一，先后發(fā)布兩版可持續(xù)性計劃[8]，提出了“Be better, together -for the planet and the people(一起做得更好——為了地球和人類)”的口號。該口號的提出是基于以下兩個方面的考慮，一是貫徹東京奧組委決議，為聯(lián)合國2030可持續(xù)目標做貢獻。2014 年國際奧委會通過的《奧林匹克2020 議程》提出了可持續(xù)性概念，2015年聯(lián)合國2030可持續(xù)發(fā)展目標(Sustainable Development Goals)發(fā)布后，國際奧委會明確提出奧運會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要為SDGs 做貢獻。此后國際奧委會又先后發(fā)布了國際奧委會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、奧運會可持續(xù)性指南等，東京奧運會順勢就提出了希望為聯(lián)合國的SDGs做出貢獻。二是確保奧運會的可持續(xù)性舉辦。在《東京2020 奧運會可持續(xù)性計劃》中明確了賽事理念與可持續(xù)性的關(guān)系：（1）將可持續(xù)性的理念融入與奧運會相關(guān)的各個環(huán)節(jié)中，不僅僅關(guān)注環(huán)保和自然共生等環(huán)境方面的問題，還將擴展到勞動環(huán)境改善、供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域。東京奧運會在環(huán)境、社會和經(jīng)濟方面力爭與各利益相關(guān)方進行討論，達成可持續(xù)性方案上的共識。（2）利用日本國民智慧和尖端科技，每位參與者突破自我，盡可能實現(xiàn)東京奧運會的可持續(xù)運營。（3）東京奧運會關(guān)注到奧運會運營的可持續(xù)性，向日本乃至全世界分享可持續(xù)理念，希望每個人面向未來負責(zé)任地開展每項活動。東京提出“邁向零碳”和“零廢棄物”的口號，本屆奧運會上使用的電力100%來自可再生能源，比賽場地有60%是利用現(xiàn)有的設(shè)施，奧運會所需的5000枚獎?wù)露紝⒂苫厥蘸蟮膹U棄手機和電器商品金屬制作而成。

二、東京奧運會的科技戰(zhàn)略

（一）科技戰(zhàn)略的主要內(nèi)容

為了更好地推動奧運科技工作，2014 年，日本由中央政府組建了“東京奧運會科技創(chuàng)新工作組”，日本政府將奧運會的舉辦與國家戰(zhàn)略相結(jié)合，吸收各界專家學(xué)者建議，從戰(zhàn)略高度提出九個方面的攻關(guān)項目[9]（具體項目見表1）。這些科技項目以2020 年為時間節(jié)點，每項創(chuàng)新技術(shù)都設(shè)定了奧運會目標。創(chuàng)新科技不僅將為奧運會服務(wù)，奧運會結(jié)束后，還將作為奧運遺產(chǎn)，解決日本面臨的社會問題，由政府規(guī)劃出面向未來的藍圖，助推日本相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

表1 東京奧運會設(shè)立的科研攻關(guān)項目

這些創(chuàng)新科技不僅將為奧運會服務(wù)，奧運會結(jié)束后還將作為奧運遺產(chǎn)，解決日本面臨的社會問題，由政府規(guī)劃出面向未來的藍圖，助推日本相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（二）實施科技戰(zhàn)略的目標分析

一是為籌辦奧運會提供全面服務(wù)，展示日本國家形象。2017年日本全國的GDP位列全球第三，排在美國和中國之后，但據(jù)Y&R BAV咨詢公司等機構(gòu)發(fā)布的調(diào)查顯示，2017 年全球“最有實力國家”（ Best Countries:Power）的排名，日本為第七位，前六位依次為美國、俄國、中國、英國、德國和法國。日本為了顯示其國家形象，借2020 年東京奧運會所帶來的全球關(guān)注度和大量外國人到訪之機，大幅度提升科技創(chuàng)新能力，努力打造“舒適、環(huán)保、安全”的體育賽事，讓包括運動員和觀眾在內(nèi)的所有參與者有愉快體驗，并保證每個人的安全。以此提高世界對日本技術(shù)和措施的認同感，展現(xiàn)日本的國家形象。

二是借助奧運會開拓新的經(jīng)濟增長點，推動日本經(jīng)濟復(fù)興。20世紀70 年代以來，日本不斷加大科技研發(fā)投入，大力促進科技創(chuàng)新成果的應(yīng)用轉(zhuǎn)化，使日本一躍成為世界科技創(chuàng)新強國和制造業(yè)強國，由此促進經(jīng)濟社會的快速發(fā)展。但是，自20世紀90年代以后，隨著泡沫經(jīng)濟的破滅，日本經(jīng)濟增長陷入長期低迷，呈現(xiàn)持續(xù)停滯的狀態(tài)。為了重振日本經(jīng)濟，實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，日本政府希望借助舉辦奧運會，力求通過創(chuàng)新性的經(jīng)濟政策，喚醒人們面對困難的挑戰(zhàn)意識，面向國內(nèi)外全面實行開放式創(chuàng)新，激活各種生產(chǎn)要素，開拓新的經(jīng)濟增長點。充分發(fā)揮日本在科技創(chuàng)新方面的優(yōu)勢，通過技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、區(qū)域間的合作使整個社會共享奧運創(chuàng)造的價值。

三是借助奧運會推進社會5.0戰(zhàn)略實施，打造“超智慧社會”。2016年日本在第五期《科學(xué)技術(shù)基本計劃》提出 “社會5.0” 的概念，即人類社會繼狩獵社會、農(nóng)耕社會、工業(yè)社會、信息社會之后的第五個社會階段，廣泛應(yīng)用信息通訊技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)空間與物理空間的融合，實現(xiàn)人人共享富裕的“超智慧社會”。東京奧運會大力推進的平臺建設(shè)及其基礎(chǔ)技術(shù)的強化工作，如建設(shè)適合殘障人士和老年人生活的城市、利用大數(shù)據(jù)創(chuàng)新交通系統(tǒng)、強化信息傳播能力等都是對“社會5.0”的最好詮釋。

四是借助奧運發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。日本希望借助奧運會，將科技創(chuàng)新技術(shù)面向世界廣泛宣傳，宣傳日本先進的綠色環(huán)保技術(shù)，推動本國環(huán)保生態(tài)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，讓 2020 東京奧運會成為一屆綠色環(huán)保的奧運會，能為解決全球問題做貢獻。

三、日本科技助力奧運的特點

（一）強調(diào)整體設(shè)計，各項戰(zhàn)略計劃相互銜接

日本以東京奧運會為契機，一以貫之推進《日本復(fù)興戰(zhàn)略》、《科技創(chuàng)新戰(zhàn)略》、《第五期科學(xué)技術(shù)基本計劃》等既有戰(zhàn)略的實施，并圍繞科技奧運的需求不斷調(diào)整相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃。日本政府為了能夠在2020年奧運會上展示日本的最新科技，更好推動創(chuàng)新改革以及科技創(chuàng)新成果在全社會的應(yīng)用，專門在《日本復(fù)興戰(zhàn)略(2015修訂)》中增加了一章《改革的契機——推進“改革 2020”戰(zhàn)略》，提出面向2020年，面向世界共同面臨且迫切需要解決的交通、能源、健康、養(yǎng)老等社會經(jīng)濟問題，力圖積極發(fā)揮日本的科技創(chuàng)新優(yōu)勢，以“新層次日本創(chuàng)造”向國際社會充分展示自己的創(chuàng)新能力和優(yōu)勢[10]，并開展了諸如下一代城市交通系統(tǒng)及自動駕駛技術(shù)應(yīng)用、利用分布式能源解決能源和環(huán)境問題、應(yīng)用尖端機器人技術(shù)促進實現(xiàn)未來萬能社會、高品質(zhì)日式醫(yī)療服務(wù)與醫(yī)療技術(shù)的國際化應(yīng)用等項目的提前布局。為此，《科技創(chuàng)新戰(zhàn)略 2015》也跟隨《日本復(fù)興戰(zhàn)略(2015 修訂) 》進行了修訂，提出要充分發(fā)揮日本在科技創(chuàng)新方面的優(yōu)勢，擬重點在智能道路交通系統(tǒng)、新型制造系統(tǒng)、全能型材料開發(fā)系統(tǒng)、本地萬能健康保健系統(tǒng)、游客接待系統(tǒng)等5個領(lǐng)域開展研究布局。

（二）制定科技戰(zhàn)略，超前開展項目布局

日本政府著眼于未來，超前加大力度開展對能源、基礎(chǔ)設(shè)施的布局，搶占未來科技制高點。如日本政府提出打造“氫能社會”，以期從根本上解決能源安全和能源獨立的現(xiàn)實需求。東京政府計劃斥資400億日元（約合人民幣21億元），在未來五年內(nèi)，提高氫氣作為能源的使用率并運用到奧運會，使日本進入新型“氫社會”。東京計劃為奧運村配備至少100輛氫燃料電池為動力的公交車，東京市政府將花費385萬美元購買豐田生產(chǎn)的新型燃料電池汽車，政府還希望將6000輛氫動力汽車投入使用，到2025年，這個數(shù)字可能達到10萬。此外，修建巨型地下管道，將氫氣直接輸入奧運村，記者休息室和運動員宿舍也全部使用氫燃料，這是日本經(jīng)歷福島災(zāi)難后實行非核能源計劃的一個重要組成部分。

（三）順應(yīng)科技發(fā)展潮流，推動“黑科技”廣泛應(yīng)用

日本瞄準未來科技發(fā)展趨勢，積極推進人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新科技在奧運會上應(yīng)用。2019年3月東京奧組委等機構(gòu)發(fā)布《2020年東京奧運會機器人計劃》[11]，2020年東京奧運會合作伙伴日本豐田公司和松下公司在發(fā)布會上展示了計劃服務(wù)于東京奧運會的機器人等產(chǎn)品，其中包括“遞送支持機器人”、“人類支持機器人”和助力外骨骼設(shè)備，這些設(shè)備將在東京奧運會上用于搬運運動員行李等。另外，東京將在奧運會期間啟動一個“為全市安裝機器人”的大型項目——“機器人村”。預(yù)計在奧運會期間，每天約有近百萬外國人涌入東京，更多的機器人可以幫助他們進行語言翻譯、導(dǎo)航或是叫車等服務(wù)。隨著自動駕駛汽車一出現(xiàn)，運輸載體本身也有可能是機器人。當前，豐田汽車在加快無人駕駛汽車的研發(fā)測試，計劃到2020年能夠讓無人駕駛的出租車將在東京街頭奔馳。

（四）以人為本，倡導(dǎo)科技與人共存

日本的奧運會的科技圍繞“社會5.0”，特別強調(diào)科技對人的服務(wù)，科技的發(fā)展是為了人類發(fā)展。比如，針對國外游客的到訪，開發(fā)即時語言翻譯系統(tǒng)。由日本政府提供資金支持研發(fā)的VoiceTra，是一個可以實現(xiàn)27種語言文字實時翻譯的應(yīng)用程序。松下等企業(yè)正加緊研發(fā)可以掛在脖子上使用的輕巧型翻譯助手，翻譯語言可達10種，通過智能手機應(yīng)用程序，掃描日本標識進行即時翻譯。針對日本老齡化的趨勢，開發(fā)幫助老年人、殘障人士安全方便出行的障礙物感知技術(shù)，控制和輔助殘障人士移動的技術(shù)，移動器械和立體地圖互聯(lián)技術(shù)等，運用科技使老年人和殘障人士無障礙地參與社會活動，切實體驗奧運競賽帶來的樂趣。在賽事直播過程中，強化 VR、AR 及超清播放技術(shù)在直播中的運用，全方位捕捉競賽現(xiàn)場的信息，為觀眾提供全方位、多角度的觀賽體驗。

四、對北京2022年冬奧會的啟示

（一）深入開展冬奧科技工作

建議由國家部門牽頭，盡快建立冬奧科技領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)機制，廣泛聽取專家學(xué)者的建議，強化頂層設(shè)計，將冬奧科技作為一項重要工作來推進落實。當前科技部已在國家重點研發(fā)計劃設(shè)立“科技冬奧”重點專項，并已先后啟動兩批項目征集，北京市也啟動了部分科技項目支持冬奧。建議加強對科技供給與科技需求的調(diào)研，圍繞應(yīng)用場景和城市發(fā)展等核心問題凝練出面向世界展示的創(chuàng)新科技。加強對已設(shè)立的專項的跟蹤，了解研發(fā)進度，推動冬奧科技的產(chǎn)業(yè)化，更好服務(wù)于全國科技創(chuàng)新中心和創(chuàng)新型國家建設(shè)。

（二）加快重點領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用

建議相關(guān)部門，以舉辦冬奧會為契機，圍繞辦賽、參賽、觀賽等需求，加快在奧運場館、交通、餐飲、醫(yī)療、安保、賽事轉(zhuǎn)播、語言服務(wù)等多個方面的科研攻關(guān)，引導(dǎo)和鼓勵企業(yè)圍繞冬奧需求開展研發(fā)創(chuàng)新，讓各類人群感受到科技帶來的便捷和智慧。同時加快在移動通信、人工智能、綠色供能等領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。加快5G的商用和新型顯示技術(shù)應(yīng)用，加快以機器人制造為核心的智能制造，在2022年冬奧會上有更多的展示和應(yīng)用。加快氫燃料、太陽能等新能源的開發(fā)和利用，實現(xiàn)零排綠色供能，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（三）推動綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展

堅持綠色可持續(xù)發(fā)展是我國對世界的莊嚴承諾。一方面要借助冬奧會傳播綠色發(fā)展理念，將可持續(xù)性發(fā)展理念深入到冬奧會的各個階段和各個環(huán)節(jié)，推動人與自然和諧相處，為全球生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展作出應(yīng)有貢獻。另一方面借助冬奧會、世園會等大型活動，大力發(fā)展綠色環(huán)保技術(shù)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，打造綠色產(chǎn)業(yè)，推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

（四）推動京津冀一體化發(fā)展

北京攜手張家口共同舉辦2022年冬奧會是推動京津冀一體化的重要體現(xiàn)。建議北京和張家口等地以交通、環(huán)境和產(chǎn)業(yè)（特別是冰雪產(chǎn)業(yè)）為突破口，加強一體化布局。加強在冬奧科技的項目攻關(guān)、推動科技產(chǎn)業(yè)化等方面的合作，推動以科技創(chuàng)新為核心的旅游、文化、產(chǎn)業(yè)的協(xié)同，進而全面推進京津冀經(jīng)濟社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。

（五）加強中日科技交流合作

“中日雙方要更大發(fā)揮互補優(yōu)勢，更大拓展合作空間”[12]。日本在籌辦2020年奧運會方面，在科技上下足了功夫，特別是圍繞可持續(xù)發(fā)展，在“綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)”方面取得了良好效果。預(yù)計在機器人研發(fā)、氫能源研發(fā)等方面會取得新的突破，中日在這些領(lǐng)域有廣泛的合作前景，中國市場和商業(yè)環(huán)境對日本企業(yè)具有巨大吸引力。未來，通過與日本的交流與合作，加強兩國奧運科技的互補，實現(xiàn)共贏局面。同時，面向國際社會，加強與舉辦過奧運會的國家和地區(qū)積極對接，加強科技合作與交流，共同造福人類社會。