清華大學教授季林紅：科技輔助冬殘奧運動員發揮最大潛能

“陸續升起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生。截至當日比賽結束，中國運動員們摘得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（站姿組）比賽中奪得金牌，這已是中國代表團第六金。

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、清華大學機械工程系教授、清華大學無障礙發展研究院兼職教授季林紅忙碌地穿梭於各個賽場之間。取得這樣的成績讓他“超乎意料”。

在運動員奮力拼搏、教練員有效指導和各種支持之外，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，由清華大學機械工程系教授季林紅擔任負責人的“科技冬奧”重點專項“冬殘奧運動員運動表現提升的關鍵技術”項目正式啓動。該項目由中國殘聯推薦，中國殘疾人體育運動管理中心牽頭組織實施。該項目在運動員的分級選材、訓練監控、技術動作優化、專項輔助器具裝備、傷病預防和康復等方面形成全方位科技保障，綜合保證訓練過程和比賽過程能夠發揮運動員的潛力。

“超越太多啦！”至此，季林紅教授團隊4年前為此次冬殘奧會定下的目標，已經全部實現突破。

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，運動員的滑雪架仍然在反覆調整迭代。測試賽中，就有運動員的滑雪架“摔瓢了”；還有運動員的滑雪架使用起來覺得不夠舒適，怎麼辦？“我們趕緊再重新設計、重新制作，不計成本。”季林紅表示。

殘奧運動員進行比賽及訓練中需要用到專用器械及設備，包括假肢、滑雪架、雪橇、頭盔、穿戴、護甲等。這部分工作由季林紅親自負責。

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動形式是相同的。最大的不同在於，殘疾人運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，不少殘疾人運動員滑雪都需要藉助滑雪架，而運動員各自情況不同，腿長、體重、發力習慣等都不一樣，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，每個運動員的滑雪架都需要根據每位運動員情況量身定製。

滑雪架看起來很簡單，但是，如果是截肢的運動員，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？往前傾還是往後傾？材料強度大就會重，要是想在保持強度的同時還能輕一點，要用什麼材料？有的運動員使用滑雪架是坐姿，有的是跪姿，運動員與滑雪架分別如何固定？……這些細節問題都對滑雪架的設計提出了要求。

季林紅説，對於器械的設計及使用效果，團隊曾做過量化評估，但最終還是要根據運動員的使用感受和偏好來進行調整，要讓運動員感覺舒適，並且能把力量發揮出來。

殘疾人運動員比賽及訓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，有點類似“蹲馬步”，運動員用到的滑雪假肢中，膝關節、踝關節在發力時比較關鍵，不但要有彈性，強度還要高，還要能夠很好地感應運動員肌肉如何發力，“相當於要替代人體關節。”季林紅説。

而國內沒有能夠滿足要求的滑雪假肢，相關研究幾乎處於空白。同時，由於國內運動員的體重、力量和西方國家運動員不同，所用器械中需要設置的阻力系數就不同，因此，國外廠商生產的器械對我們的運動員來説不適合。於是，季林紅帶着團隊從頭研發。“雖然設計原理很清楚，但是具體如何調整阻力、剛度、響應的性能，就需要再做研究。”

改善肌力不對稱，為運動員補“短板”

“為基礎能力較差的運動員補齊短板，他的運動表現力會怎樣？”訓練過程中，季林紅和團隊提出了設想。

季林紅告訴記者，這一假設背後的邏輯是：高水平運動員在訓練中往往更加側重提高心肺功能、提升運動技巧，而要想讓普通運動員達到高水平的狀態，就要先針對性地解決他們矛盾最為突出的“短板”問題。

據悉，團隊專門研發了實驗平台，通過傳感器收集運動員訓練時的數據，並在系統中進行監測，包括身體參數、代謝情況、肌肉發力情況、用力效果等，通過量化測試來優化運動員的動作、發力情況。

在訓練過程中，季林紅髮現，有些運動員會出現腰疼、肩疼的情況，經過研究發現，這種現象並不僅僅是運動損傷，有可能是因為殘疾導致了運動員某些肌肉力量不夠。後來，團隊給運動員們做了普查，看他們有沒有骨盆前傾、肩胛不穩的情況。

“比如單腿截肢，常常一條腿走路，這條腿上的肌肉特別強，而另一側肌肉就很弱，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，但在運動中、能力極端輸出的情況下，就會表現出很大的問題。

為了補齊運動員核心肌力不對稱的短板，團隊開始有針對性地訓練運動員。對於缺一側上肢的運動員，為其接上假肢，讓他做俯卧撐，來訓練這一側的肌肉；如果缺少下肢，只用一條腿發力，則接上假肢訓練其用兩側同時發力，這樣，兩側的肌肉都能均勻地發展起來。

“肌力不對稱的問題得到解決，運動員的整體運動能力就更強了。這幾年來，我們做了一些針對性的訓練，效果很好。”記者瞭解到，這項研究目前是我們國家獨有的成果。

此外，患有小兒麻痹症或者高位截癱的運動員中，有些存在外周神經異常或血液循環不好，導致感知遲鈍的情況。“他們感覺不到冷，等他感覺到的時候，已經被凍傷了。”季林紅説。

輪椅冰壺項目中，每次比賽要持續兩三個小時。“運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，怎麼能讓運動員不用穿太厚，又不會被凍傷？推冰壺需要運動員感覺很靈敏，如果凍傷了，或者身體其他部位感覺不舒服，都會影響發揮。

“我們希望運動員身體的任何一部分都能保持舒適和穩定狀態。”季林紅説，針對這種情況，就需要給運動員加温。團隊為此選用了加熱及保温材料加入運動員的衣服和鞋子中，運用石墨烯材料、紅外反射技術等，提高加温效率和保温性能。

參賽人數、獎牌數量全部實現突破

“競技體育是一件很殘酷的事兒。要找到合適的運動員，用合適的方法把他的能力激發到合適的程度。”季林紅説道。

相比而言，健全運動員不少是從小時候開始訓練，一直成長到參加國際大賽，運動員本身對訓練方法非常瞭解。而殘奧運動員絕大部分都沒滑過雪，對體育的基本認知水平是不夠的。因此，季林紅指出，課題的最大難度就是把業餘運動員變成運動員，把運動員變成專業運動員，再把專業運動員變成有競爭力的高水平運動員。

而殘疾人運動員需要器械輔助才能實現運動，為了讓運動員的能力和器械性能之間達到高度匹配，團隊在這一點上下了很大的功夫。“把器械變成人的一部分。”

據悉，為了保證比賽的公平公正，國際奧委會對冬殘奧運動員使用的輔助器械有着嚴格的標準和規定，包括規格、重量等，“有彈簧或者電機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，核心還是靠運動員自身能力，以及與器械之間的匹配，使潛能最大化發揮。

記者瞭解到，以往歷屆冬殘奧會中，中國代表隊參賽人數往往只有一二十人，參與項目也較少，迄今為止，只拿過一塊輪椅冰壺的金牌，曾進入前八名的僅12人次。

因此， 2018年項目啓動之初，季林紅團隊提出了對2022年北京冬殘奧會的兩個目標：第一，希望爭取拿到殘奧運入場資格的運動員數量能增加50%，超過40人；第二，成績上，能夠實現在頒獎典禮上“升國旗”、“奏國歌”就是歷史性突破了。

而目前，中國體育代表團參賽人數方面已經實現了翻倍。公開數據顯示，本屆冬殘奧會我國共有96名運動員參賽，其中，85名運動員首次參加冬殘奧會，這是我國參加冬殘奧會以來，代表團規模最大、運動員人數最多、參賽項目最全的一屆。

成績方面，截至3月6日，中國體育代表團在越野滑雪和高山滑雪兩個大項中發揮出色，開賽兩日已經取得6金4銀6銅，暫列獎牌榜第一。

至此，兩個目標都已實現。

季林紅還有另外一個心願，就是把這些運動員的運動規律總結出來，把適合殘疾人運動員在訓練、比賽中使用的國產器械製造出來，服務於後續殘障人士冰雪運動的可持續發展。“這些以前在國內都是空白。”

新京報記者 馮琪 編輯 繆晨霞 校對 賈寧