“陸續(xù)升起3面五星紅旗！”3月5日，北京冬殘奧會首場頒獎典禮上，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。

北京冬殘奧會開幕以來，中國殘疾人越野滑雪和冬季兩項隊工作人員、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賽場之間。取得這樣的成績讓他“超乎意料”。

在運(yùn)動員奮力拼搏、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“冬殘奧運(yùn)動員運(yùn)動表現(xiàn)提升的關(guān)鍵技術(shù)”項目正式啟動。該項目由中國殘聯(lián)推薦，中國殘疾人體育運(yùn)動管理中心牽頭組織實(shí)施。該項目在運(yùn)動員的分級選材、訓(xùn)練監(jiān)控、技術(shù)動作優(yōu)化、專項輔助器具裝備、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)動員的潛力。

“超越太多啦！”至此，季林紅教授團(tuán)隊4年前為此次冬殘奧會定下的目標(biāo)，已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)突破。

3月6日，北京2022年冬殘奧會殘奧越野滑雪女子長距離（坐姿）比賽在國家冬季兩項中心舉行，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個月，運(yùn)動員的滑雪架仍然在反復(fù)調(diào)整迭代。測試賽中，就有運(yùn)動員的滑雪架“摔瓢了”；還有運(yùn)動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、重新制作，不計成本。”季林紅表示。

殘奧運(yùn)動員進(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，冬殘奧會很多項目所使用的賽道和冬奧會的賽道和運(yùn)動形式是相同的。最大的不同在于，殘疾人運(yùn)動員的殘疾類型不同，下肢截肢、下肢肌體萎縮、上肢截肢，還有其他損傷情況。“每個人情況都不一樣是最大的問題。”

“沒有哪位運(yùn)動員的滑雪架和別人是一模一樣的。”季林紅告訴記者，不少殘疾人運(yùn)動員滑雪都需要借助滑雪架，而運(yùn)動員各自情況不同，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，每個運(yùn)動員的滑雪架都需要根據(jù)每位運(yùn)動員情況量身定制。

滑雪架看起來很簡單，但是，如果是截肢的運(yùn)動員，坐在上面重心很有可能是偏的，要想在左右拐彎時保持平衡，重心放在哪兒？往前傾還是往后傾？材料強(qiáng)度大就會重，要是想在保持強(qiáng)度的同時還能輕一點(diǎn)，要用什么材料？有的運(yùn)動員使用滑雪架是坐姿，有的是跪姿，運(yùn)動員與滑雪架分別如何固定？……這些細(xì)節(jié)問題都對滑雪架的設(shè)計提出了要求。

季林紅說，對于器械的設(shè)計及使用效果，團(tuán)隊曾做過量化評估，但最終還是要根據(jù)運(yùn)動員的使用感受和偏好來進(jìn)行調(diào)整，要讓運(yùn)動員感覺舒適，并且能把力量發(fā)揮出來。

殘疾人運(yùn)動員比賽及訓(xùn)練所使用的假肢也有特別之處。例如，單板滑雪的動作中，膝蓋要彎曲，有點(diǎn)類似“蹲馬步”，運(yùn)動員用到的滑雪假肢中，膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)在發(fā)力時比較關(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)動員肌肉如何發(fā)力，“相當(dāng)于要替代人體關(guān)節(jié)。”季林紅說。

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，由于國內(nèi)運(yùn)動員的體重、力量和西方國家運(yùn)動員不同，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)的器械對我們的運(yùn)動員來說不適合。于是，季林紅帶著團(tuán)隊從頭研發(fā)。“雖然設(shè)計原理很清楚，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。”

改善肌力不對稱，為運(yùn)動員補(bǔ)“短板”

“為基礎(chǔ)能力較差的運(yùn)動員補(bǔ)齊短板，他的運(yùn)動表現(xiàn)力會怎樣？”訓(xùn)練過程中，季林紅和團(tuán)隊提出了設(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)動員在訓(xùn)練中往往更加側(cè)重提高心肺功能、提升運(yùn)動技巧，而要想讓普通運(yùn)動員達(dá)到高水平的狀態(tài)，就要先針對性地解決他們矛盾最為突出的“短板”問題。

據(jù)悉，團(tuán)隊專門研發(fā)了實(shí)驗平臺，通過傳感器收集運(yùn)動員訓(xùn)練時的數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測，包括身體參數(shù)、代謝情況、肌肉發(fā)力情況、用力效果等，通過量化測試來優(yōu)化運(yùn)動員的動作、發(fā)力情況。

在訓(xùn)練過程中，季林紅發(fā)現(xiàn)，有些運(yùn)動員會出現(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)動損傷，有可能是因為殘疾導(dǎo)致了運(yùn)動員某些肌肉力量不夠。后來，團(tuán)隊給運(yùn)動員們做了普查，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，這就是肌力不對稱。”季林紅解釋稱，在日常情況下這沒有問題，但在運(yùn)動中、能力極端輸出的情況下，就會表現(xiàn)出很大的問題。

為了補(bǔ)齊運(yùn)動員核心肌力不對稱的短板，團(tuán)隊開始有針對性地訓(xùn)練運(yùn)動員。對于缺一側(cè)上肢的運(yùn)動員，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。

“肌力不對稱的問題得到解決，運(yùn)動員的整體運(yùn)動能力就更強(qiáng)了。這幾年來，我們做了一些針對性的訓(xùn)練，效果很好。”記者了解到，這項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)動員中，有些存在外周神經(jīng)異常或血液循環(huán)不好，導(dǎo)致感知遲鈍的情況。“他們感覺不到冷，等他感覺到的時候，已經(jīng)被凍傷了。”季林紅說。

輪椅冰壺項目中，每次比賽要持續(xù)兩三個小時。“運(yùn)動員坐在輪椅上肯定很冷，但是衣服穿太多，又會影響動作。這是一個矛盾。”季林紅開始想，怎么能讓運(yùn)動員不用穿太厚，又不會被凍傷？推冰壺需要運(yùn)動員感覺很靈敏，如果凍傷了，或者身體其他部位感覺不舒服，都會影響發(fā)揮。

“我們希望運(yùn)動員身體的任何一部分都能保持舒適和穩(wěn)定狀態(tài)。”季林紅說，針對這種情況，就需要給運(yùn)動員加溫。團(tuán)隊為此選用了加熱及保溫材料加入運(yùn)動員的衣服和鞋子中，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)、獎牌數(shù)量全部實(shí)現(xiàn)突破

“競技體育是一件很殘酷的事兒。要找到合適的運(yùn)動員，用合適的方法把他的能力激發(fā)到合適的程度。”季林紅說道。

相比而言，健全運(yùn)動員不少是從小時候開始訓(xùn)練，一直成長到參加國際大賽，運(yùn)動員本身對訓(xùn)練方法非常了解。而殘奧運(yùn)動員絕大部分都沒滑過雪，對體育的基本認(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)動員變成運(yùn)動員，把運(yùn)動員變成專業(yè)運(yùn)動員，再把專業(yè)運(yùn)動員變成有競爭力的高水平運(yùn)動員。

而殘疾人運(yùn)動員需要器械輔助才能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動，為了讓運(yùn)動員的能力和器械性能之間達(dá)到高度匹配，團(tuán)隊在這一點(diǎn)上下了很大的功夫。“把器械變成人的一部分。”

據(jù)悉，為了保證比賽的公平公正，國際奧委會對冬殘奧運(yùn)動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，以往歷屆冬殘奧會中，中國代表隊參賽人數(shù)往往只有一二十人，參與項目也較少，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年項目啟動之初，季林紅團(tuán)隊提出了對2022年北京冬殘奧會的兩個目標(biāo)：第一，希望爭取拿到殘奧運(yùn)入場資格的運(yùn)動員數(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，本屆冬殘奧會我國共有96名運(yùn)動員參賽，其中，85名運(yùn)動員首次參加冬殘奧會，這是我國參加冬殘奧會以來，代表團(tuán)規(guī)模最大、運(yùn)動員人數(shù)最多、參賽項目最全的一屆。

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大項中發(fā)揮出色，開賽兩日已經(jīng)取得6金4銀6銅，暫列獎牌榜第一。

至此，兩個目標(biāo)都已實(shí)現(xiàn)。

季林紅還有另外一個心愿，就是把這些運(yùn)動員的運(yùn)動規(guī)律總結(jié)出來，把適合殘疾人運(yùn)動員在訓(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)動的可持續(xù)發(fā)展。“這些以前在國內(nèi)都是空白。”