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2012年7月28日到8月12日，第30届夏季奥运会在伦敦举行。奥运会，从来就不是一场单纯的运动会，在某种程度上，它更是一场人类智力的较量，以及最尖端科学技术的展示会。在这一点上，今年的奥运会相信绝对不会让你失望……
科技之于奥运，利还是弊？
公元前776年，在希腊南部风景秀丽的小镇奥林匹亚，举办了第一届古奥运会。当时参赛的国家只有三个——伯罗奔尼撒、伊斯利和斯巴达。而比赛项目也只有距离为192.27米的场地跑。在这个只有男性运动员参加的比赛上，为了展现人类的力与美，运动员全部赤身裸体，身上仅涂有一层橄榄油。在最接近自然的环境下，身上闪闪发亮的运动员们开启了往后绵延几千年的人类追求“更高、更快、更强”的奥林匹克历程。
斗转星移，如今的奥运早已摆脱了只有一个项目的窘境；运动员身上也不再泛着闪闪的亮光。自1896年，顾拜旦恢复奥运会起，科技就和现代奥运会如影随形。
2012年的伦敦奥运会，是第三十届现代奥运会。在这届奥运会上，小到一根绑带，大到比赛场地。科技似乎已经将奥运会“武装到了牙齿”。但是对此人们却颇有微词。科技不仅给奥运带来了“更高、更快、更强”，它似乎也带来了一些有违“公平、公证”的东西。
科技也是“祸水”？
兴奋剂就是一个不得不说的科技“副产品”。它与奥运会的纠缠从未间断。今年7月，国际反兴奋剂机构（WADA）主席约翰·费伊表示至少有107名运动员因为药检不过关而遭遇禁赛，无缘本届伦敦奥运会。
最早的“兴奋剂”可能只是一杯混有马钱子碱的法国白兰地。但是没过多久，在科技有意无意的推动下，各种剂型和种类的真正意义上的兴奋剂被陆续制造出来，而且变得越来越难以检测。这些高科技的兴奋剂对人的生理、心理会产生极大的危害，比如会使服用者心力衰竭、激动狂躁，成年女性男性化，诱发心脏病等。
“兴奋剂对运动员身体损害非常大，有时比赛时，就会发生险情。”北京体育大学运动生理教研室主任熊开宇告诉记者，有些兴奋剂主要作用于肌肉，能使肌肉的力量显著增强。比如说在举重赛场上，曾出现运动员忽然骨折的情况。这就是因为兴奋剂使肌肉力量增强太大，而骨骼承受不了这种程度的压力导致的。
此外，代表南非出征4×400米接力的“刀锋战士”奥斯卡·皮斯托里斯，他虽然获得了本次奥运的入场券，但他是否从假肢中获得了非正常的优势，也成为体育界争论不休的话题。皮斯托里斯天生没有腓骨，11个月时被截去膝盖以下部位， 2004年，他装上了一双价值1.5万英镑、刀锋形状的高科技碳纤维假肢，成为南非残疾人运动员中的名将，因此被称为“刀锋战士”。
人们争议的焦点是，“刀锋战士”的假肢安装在膝关节处，这样他就能在跑步过程中节约小腿的力量，乳酸堆积的影响也相对较小。国际田联曾以“假肢能为他节约25%的体能、并避免肌肉运动过程中所产生的酸性物质影响”为由拒绝他参加奥运比赛。
科技让体育“更高、更快、更强”
但一味抹杀科技带给奥运的益处，也有失偏颇。“科技对体育来说，还是利大于弊的。它能促进人类向更高、更快、更强挑战。”国家体育总局体育科学研究所体育工程中心副主任李祥晨告诉记者，这从撑杆跳的发展史上就可见一斑。
最早的撑杆跳器械是沉重的、没有弹性而且容易折断的木杆，那时的比赛最好成绩是3.30米。后来改用重量较轻，有一定弹性的竹竿后，最高成绩达到4.77米。而金属杆出现后，成绩跃升至 4.8米。直到玻璃纤维杆出现后，男子撑杆跳的世界最好成绩终于被“撑杆跳沙皇”布勃卡推向了6米大关。
熊开宇告诉记者，不管是奥运还是其他的大型赛事，科技的运用都是越来越多的。科学的训练方法能提高比赛成绩，比如刘翔的“七上八下”步法。还有科技的提高也能帮助运动员减少受伤，比如现在比赛中很常见的，保护肌肉和骨骼的粘扎带，它不但能粘在运动员的皮肤上，同时还具有很好的吸汗性和弹性，要同时满足这些特性并不简单，都要拜高科技材料所赐。
“还有像计时、计分系统的科技研发，对比赛的公平公正的促进作用更是毋庸置疑的。”李祥晨告诉记者。
科技运用的选择
好在奥运会对科技产品是有所甄别的，并不都是“照单全收”。“每项比赛到底什么样的技术能用，什么样的不能用，都有国际的单项协会进行把关。他们对本项目所使用的护具、器械等，都会进行专门的研究。”熊开宇说，比如在以前比赛中大出风头的“鲨鱼皮”泳衣。据它的生产者测定，大约能够提高成绩2％，增大浮力5％，而这些优势就足以使穿着它的运动员取得领先。而且这些高科技的“鲨鱼皮”价格不菲，没有品牌赞助的运动员很难自费购买，人为制造了贫富差别，有违奥林匹克精神。所以不少人将“鲨鱼皮”称为“技术型外用兴奋剂”。
这类“有选择地运用科技”的例子不胜枚举。比如足球鞋的一些诸如硬度、重量等指标，虽然提高到一定级别时，对运动员的传球、运球、射门等都大有帮助，但是为了安全起见，这些指标都硬性地控制在了一个相对安全的级别。还有在标枪运动中，随着人们对材料和力学等知识的掌握，使用目前最高科技的标枪，能投出非常好的成绩，在一些极端的情况下，它甚至能飞出场地之外。所以现在奥运会，都会限制标枪的各项指标。
一项科技是否能够运用在比赛中，有几条标准。首先是它使用的目的，是否能促进人类运动能力的提高。第二是这项科技的应用对人类有无损害。最后一个标准是它是否能促进人类科技的健康发展。“如果能符合这些标准，这项科技的运用就是得当的。”李祥晨告诉记者。
体育科技的回报是促进大众体育发展
在熊开宇看来，科技对奥运等大型体育赛事来说，是不可或缺的。“如果成绩老得不到提高，那么体育赛事就失去了观赏性。”
而在另一方面，李祥晨也认为，科技的运用不但能促进体育的发展和普及，对于社会进步都有它积极的意义。“体育竞技说到底是一个综合国力的比拼。体育科技的发展，必然能带动一系列科技的进步，而这些科技也将反馈给社会，促进社会的发展。” “体育科技对社会最简单、最直接的回报，就是促进了大众体育的发展。” 中国运动生物力学学会委员兼副秘书长王向东告诉记者，首先是奥运文化的传播。科技使四年一届的奥运会赚足了人们的关注，而在关注体育赛事的同时，奥运文化、奥运精神也潜移默化地传播给大众。促进更多的人关心体育、热爱体育，加入到体育锻炼中来。
“稍加留意，就会发现很多奥运科技已经应用到了普通人中间。”熊开宇说，可能很多人不知道，现在市面上的一些科技含量很高的自行车，最初就是来自奥运会的自行车设计。在参赛前，为了赛出更好的成绩，很多赛车的每一个零件都在风洞设备上进行过测试，使之在空气动力学方面十分完美。这些赛车不但拥有超轻车架、复合材料的盘状轮胎，还有合理的手把设计、水珠状保护头盔等等。而如今，像车架、手把、头盔等“奥运专属设计”，早已经进入了寻常百姓家。还有一些运动服饰现在分类非常明确，比如鞋类的篮球鞋、羽毛球鞋、慢跑鞋等等。这些详细的分类最早也是源于为各专项运动员取得更好成绩所设计的。
还有一些科学的运动方法，比如刘翔如何跑得更快，背后都是有科学方法在支撑的。这些锻炼方法和手段，不但可以在运动员身上起效，同样可以服务于普通大众。
“国外在这方面比我们做得更好，他们很善于把体育中的科技民用化。”王向东说，比如他们改造了赛事中的图像反馈系统，运用于健身房或者普通民众的锻炼中，比如打羽毛球等。利用这套反馈系统，人们在锻炼时，就能通过回放的慢动作录像，了解自己动作的准确性。这样能很好地纠正错误动作，提高锻炼效果。
而我国只有在一些非常高端的场所，可能才有这些设施。王向东说，体育科技的发展突飞猛进，向民用转化的步伐也要加快。这一方面很大部分取决于推广者的决心，但是也有赖于民众主动需求的意识。在外国，人们的健身意识很强，主动需求科学方法和器械的愿望也较强烈。所以在双方的良性互动下，体育科技和民用化之间的通道较为畅通。而这也是我们未来应该追求的方向。
你不知道的奥运科技
六年前，正是凭借着“奥运遗产”概念，已经举办了两次奥运会的伦敦，得以脱颖而出。为了处理奥运会遗产，尤其是赛后场馆的利用，伦敦专门成立了奥运遗产公司。围绕“遗产”这个主题，伦敦奥运的筹备阶段，大到场馆设计，小到设施的材料选择以及能源供应，无不体现着环保和可持续的理念，也凝聚了无数高科技的奇思妙想。当然除了主场馆和设施器材，运动员们的“秘密武器”也绝对会让你眼前一亮。
防“滚转”的双层跑道
本届奥运会的跑道，看似平凡，实则玄机暗藏。传统跑道的顶层采用橡胶颗粒，集产生附着摩擦力和吸震性能于一身，而本届运动会主体育场跑道将这两个性能分离到两个层。底层采用衬垫，负责吸震；而顶层能够让耐滑性、附着摩擦力和耐用性达到最大化。跑道的两层均进行硫化。这一过程将不同材料的分子结构连接在一起，让表面更加统一，提高强度和弹性。
而且以往的跑道在设计上采用方格结构，它只沿着选手奔跑的方向弯曲。而今这一设计发生了变化，跑道衬背采用长菱形网格结构。这一设计的优势是网格很容易朝着任何方向弯曲，而不是只能沿着选手奔跑的方向。这样能够在产生减震效果的同时缩短材料反应时间。材料的快速反应意味着选手能够减少能量的消耗。而迅速恢复原状的材料，就像是一个跳板，可以为运动员提供更多的能量反馈，为选手的下一次踏步提供了辅助。
此外，多方向弯曲也能够缩短“滚转时间”。滚转是指选手足部从第五根跖骨到第一根跖骨的自然滚转。滚转时间缩短意味着足部与跑道的接触时间更短，减少足部在跑道上的停留时间。这些设计，能使运动员在踏上和离开跑道过程中消耗的时间和能量更少，从而帮助选手取得更好的成绩。
麻雀虽小的移动综合诊所
伦敦奥运期间，奥林匹克公园将有一座可移动的综合诊所，在这里运动员们能免费体验到最好的医疗保健服务。从最好的眼部护理、牙科护理到理疗、整骨甚至外科手术，运动员们都可以24小时全天候在这座造价高达2300万英镑的综合诊所体验到。
奥运会期间，综合诊所内将有一支600多人的团队提供服务，这里提供了多种数字成像设备，包括核磁共振仪、CT、无线数字X光射线检测仪和超声设备，即使是最小的拉伤和扭伤都可以诊断无误。此外，这里还提供了270台自动体外除颤器，以及用于心律分析、监控和诊断的静息心电图仪。奥运会后，这座综合诊所将移交给英国国家医疗服务系统。
让游客帮忙发电的地砖
奥运会时密集的客流量将给伦敦带来一轮用电高峰。而一项有趣的设计，将地砖也“应召入伍”，帮助解决电力短缺的问题。
这套发电系统叫“发光地砖”，当行人踩踏地砖时，产生能量的5%将会被收集起来用于点亮位于地砖中间的LED灯，其余的能量则会被储存进蓄电池，长达三天之久。而这些被储存起来的电量可以通过城市供电系统传输，为一些低能耗的系统提供电力。
而且，用来制作这种瓷砖的材料，100%都来自回收的废旧汽车轮胎。在本届奥运会上，这些废轮胎地砖，将铺设在奥林匹克体育场和斯特拉福德城市购物中心间的街道上。
据发明者测试，每次踩踏带来的能量可以让LED灯闪烁30次，如果斯特拉福德城市购物中心第一年的客流量可以达到300万人次，那么这些脚步带来的电能足以满足商城一半的日常电力需求。
“能屈能伸”的奥运场馆
奥运场馆不是帐篷，但是它在使用过后，却能像帐篷一样拆除再利用。
本届伦敦奥运会的主要场馆，全部设计都本着环保、可循环利用的原则。比如可以容纳8万观众的巨型“伦敦碗”，在赛事结束后便能够迅速地拆卸，缩小2/3的体积。而伦敦碗的上面四层则会被拆除，然后变成一个小型的足球场。
而游泳馆“海浪”也是个“能屈能伸”的建筑。“海浪”的一对翅膀，能使原本只有2500个座位的场馆增加到17500个座位。而且在游泳池两侧的座位，自然光线会形成阴影，让坐在看台的观众不会受到两边观众的影响，而将注意力集中在比赛中。比赛后，海浪的翅膀会被移除，原有的三个泳道也会改为五个，并且对外开放。 土壤医院治理有毒土壤
“雾都”伦敦，曾是工业文明的中心。它不但带给了伦敦现代文明，也带来了被高度污染的土壤。土壤中包括焦油、氰化物、砷、铅甚至一些放射性物质。
在本次奥运会中，为了减少污染对人们造成的影响，一家“土壤医院”应运而生。
建设初期，200栋建筑被拆除，废料按照97%的回收率被重新使用。少量含有放射性物质的土壤被安全深埋。两座土壤修复工厂将有毒土壤挖起，然后送进巨型的“土壤洗衣机”中，分离出沙子和碎石，提炼出污染物。然后电磁铁将土壤中的重金属吸走。经过一系列的“清洗”，土壤经过严格的测试和检测合格后，才会投入使用。该项目的负责人说，经过处理的土壤，即使不小心被孩子吞下去，也绝不会造成任何伤害。
水浪杀手
在游泳比赛中运动员前进激起的水浪，会形成反作用的阻力，靠近泳池壁两侧的边道，是这种阻力的“重灾区”，对于游泳运动员来说，被排在边道比赛就是抽到了“下下签”。但这一情况，将在伦敦奥运会的游泳场馆“海浪”上得到改观。
伦敦奥运会游泳馆的建造过程中，采用了名为“波浪停止”的技术，这种技术可以有效减少波浪对运动员的影响，使运动员感到游得更快，因此又被称为“快池”。
波是能量传递的方式，从运动员起跳进入水中开始，他的能量就被水波带走了，每划一下水，踢一下脚，能量都会被带入产生水波的系统。为了减少波浪，“快池”采用了先进设计，它的底部深度可以被调整。在奥运会期间，它的水深保持在3米。这样泳池足够深，使得水波在到达底部前就消散了，不会反过来干扰运动员。
此外，“快池”采用了无凸出池壁的设计，使泳池水面与池边持平，在池边的墙壁上设计了下嵌式溢水槽。运动员划水产生的波浪冲到池边时，就顺势冲到溢水槽里，这样就大大减少了波浪触壁回流的现象。
在“快池”里，分隔赛道的水道线也被充分利用，被称为“消波水道线”。它在全长50米的泳池里被绷得紧紧的，重量也比一般塑料管要重，并不像浮萍一样随波漂浮，能保持在一定水浪范围内摆动幅度很小。再加上螺旋纹表面，使得它能进一步抗击水波干扰。
不过，主办方也承认，尽管采用了多种技术，但是水波影响被完全消除仍是不可能的。
有趣的是，今年初，一条新闻使“海浪”游泳馆备受质疑。当时，英国《每日邮报》用了一个超长的新闻标题：“笨拙的承建方砸了500万英镑建造奥运游泳池，结果发现短了5厘米，不符合奥运比赛标准”。
后经证实，文中提到的奥运游泳池并非“海浪”，而是指位于朴茨茅斯的蒙巴顿中心，原计划在奥运期间备战使用，但因承建方遗忘了5厘米宽的触摸板，使得长度出现误差。幸好，“海浪”是符合奥运标准的泳池。
“快皮3”打造运动员完美形态
尽管“鲨鱼皮”泳衣被禁止使用，它的“同门师弟”却即将闪亮登场。曾经研制出“鲨鱼皮”的Speedo公司这次带来的是“快皮3（Fastskin3）”游泳装备。准确地说，“快皮3”不是单纯的泳衣，而是将泳衣、泳帽与泳镜结合在一起的装备系统，这一改之前三者单独设计的情况。
Speedo公司流体实验室负责人介绍，他们制作了一个三维的数字形体，通过局部改变——这里加一点，那里减一点来计算每种形态变化带来的阻力改变，最终找到一个理论上的完美体型。
为了使运动员尽可能接近这个完美形态，“快皮3”从头部开始“矫正”体型。比如，运动员头部带有褶皱，会产生阻力，但是根据3D头部影像所反映的人体平均头部形状来制作的泳帽，将会把皱褶最少化。
此外，人体头部与背部之间有个下沉区域，造成压差阻力，会使运动员稍微向后吸引。而新泳帽空间略大，正好能够将此区域填平。与普通的硅胶泳帽相比，把头发堆积在这个下沉的形状内可以减少3.4%的阻力。
尽管依照“完美体型”，一个覆盖全脸、像蝙蝠侠面具那样的泳镜更能减少阻力，但它违反国际泳联的规定，因此，Speedo公司只能退而求其次，把它塑造成水滴的形状，而且在太阳穴的位置向上突出。
这样的设计可以让从头顶到眼睛的水流更贴近于面部，创造出一种超光滑的水体边界层，产生的湍流更少，而湍流能够影响选手的成绩。按照设计者的话说，这种泳镜可比Speedo的其他模型减少2.2%的阻力。
说到泳衣，像“鲨鱼皮”那样包裹全身的泳衣自然不能使用了。“快皮3”使用的方法是以局部覆盖身体的泳衣把轮廓压缩得更像梭鱼，这需要用缝进泳衣的莱卡板来挤压人体的大腿、臀部和胸部等区域。
Speedo表示，这款泳衣能够减少被动阻力16.6%，减少身体主动阻力5.2%，氧经济性提高11%。这种程度的改变会带来0.11%的潜在速度提升。尽管看起来提升不多，在短距离游泳比赛中，它已足够决定冠亚军的归属。因为在北京，美国游泳名将菲尔普斯在男子100米蝶泳决赛就以0.01秒的优势击败了塞尔维亚选手查维奇。
尽管“快皮3”充满科技噱头，不少运动员却不喜欢它。男子1500米自由泳世界纪录保持者孙杨就在微博上说：“这款泳衣太不给力了！”确实，它穿着特别麻烦，衣服非常紧，还容易破。看来，运动员与运动服的磨合还有待时间。
说起泳衣，人们总是想到游泳比赛。其实，跳水比赛中泳衣的作用也不可小视。本届奥运会，中国和美国跳水队的泳衣都是由李宁公司打造的。虽然同出一门，所采用的技术却大不一样。
中国队员身材娇小，他们的泳衣布料之间有一条像“排水槽”一样的缝合沟，帮助选手在入水时达到最佳的水花效果。而美国队员爆发力强、动作幅度大，他们的泳衣两侧有特殊涂层，使其更贴身，帮助控制肌肉力量的释放。
灵感来源于高尔夫球的“涡轮之速”
水中有“快皮3”，陆上有“涡轮之速”。这个很“炫”的名字来自它布满涡轮般孔洞的外表。中国、美国、俄罗斯和德国的部分选手将穿着这种高科技运动服参赛。
“涡轮之速”的研发者耐克公司表示，运动服上的孔洞可以减少空气阻力。通过数千小时的风洞测试，理论上穿着它可以比穿着耐克现有运动服提高百米成绩0.2%，也就是0.023秒。以北京奥运会为例，这一成绩提升能让男子百米铜牌得主沃尔特·迪克斯（Walter Dix）站到银牌领奖台上。 说起来，“涡轮之速”的孔洞设计灵感来自于高尔夫球。一般的高尔夫球表面有300~500个小孔，这样凹凸不平的球体表面会破坏球体四周原本平整的空气层，从而达到减少空气阻力的效果。正是基于这一原理，耐克把孔洞搬到运动服上。而这些孔洞集中在运动服的肩部、臂部和小腿部分，因为这三个部分产生的阻力最大。
除了孔洞设计，“涡轮之速”款式设计也是一个卖点。它贴身舒适，全身塑型，接口外置，皮肤感受不到丝毫的摩擦感。此外此款球衣总重仅有400克，比北京奥运会上篮球运动员们穿着的款式轻了58%。
有了这些优势，“涡轮之速”是否能像“鲨鱼皮”泳衣那样带来大范围世界纪录的刷新呢？目前看来，它的威力还远不能与“鲨鱼皮”相提并论。
比较运动员在“鲨鱼皮”鼎盛时（2009年）与禁止后（2011年）的成绩，不难发现在短距离游泳项目上高科技泳衣带来的成绩提升高达1.6%，这远高于“涡轮之速”带来的0.2%的提升。此外，这一进步是针对百米跑的，随着项目距离的加长，速度会下降，空气动力带来的效果也会减弱。
可降解的中国“龙服”
6月17日，在京开幕的第30届中国国际体育用品博览会上，中国奥委会合作伙伴推出了奥运领奖服“奥运龙服”。除了这个霸气的名字外，“龙服”的科技含量也体现了目前体育服装制造领域的最高水平。龙服所用面料是环保再生面料，每吨再生纱线可以节约6吨石油。据设计方介绍，伦敦7、8月间正是雨季，这套龙服的面料不仅可以防水，还可以通过对在人体和服装之间的微气候进行调节，使穿着者在雨天仍然可以感觉干爽和温暖。
此外，这套龙服是无缝拼接完成的，还可以降解。
“鹰眼”不够还要加强版
为了提高公平性，一些监测功能军事科技也走进了奥运会。在伦敦，军工企业将带来一种应用于海军的电子监测技术。这项技术可算是加强 版的“鹰眼”，将用在奥运会的板球比赛上，用它超高速的追踪能力判断球手究竟是取得惊人的成绩还是犯规。原先的比赛追踪摄像技术和这种军用技术相比，实在是太模糊了。
英国军工巨头BAE公司也与体育界进行了技术合作。这项开始于2007年的合作项目已耗资150万英镑，在本届奥运会上将应用于帆船、现代五项等多个项目。比如，在现代五项中，BAE的光纤通信技术可以帮助裁判在最短时间里判定选手的成绩。
不到现场也能“身临其境”
如果不亲临赛场，怎样才能享受到现场的观感？那就是观看3D赛事直播。在伦敦奥运会上，有多个国家的电视节目将进行3D直播，电视用户只需拥有3D电视机和3D眼镜就可观看。
中央电视台也会推出部分3D赛事直播节目。英国BBC电视台将采用“超高清”技术，可将直播节目在大屏幕上播放，而这些屏幕的高度有可能达到15米。
高科技足球还原精确的飞行路线
伦敦奥运会足球比赛用球名为阿尔伯特，是一款融合了高科技成果的足球。该球通过一连串的三角面板热加工融合而成，以保证它的质感和精确的飞行路线。每块面板之间的缝合都紧凑至极，以提高皮球的触感及控制感。表层皮质采用独特的纹理设计，以保证球体拥有高度精密且极细致的表面结构，从而确保球鞋能同球面产生最佳磨合。在皮球表层的下方是一层动物骨骼的编织层，用于提高空气阻力的还原度，并且能够起到减少皮球吸水的作用。
TIPS：奖牌数也能科学预测？
奥运会上的科学无处不在，即便是预测奖牌数也不再是简单地“蒙”。美国的两位教授发明了预测公式，并且经过悉尼、雅典、北京等几届奥运会的验证。总体来说，预测准确性相当高。
在公式中有两个变量：影响各国夺取奥运奖牌的因素，及各项因素的权重。后者依靠整合历届奥运会数据得出，而前者囊括了国家政治、经济的方方面面。比如：
人口： 假定体育人才是平均分布的，那么人口多的国家奥运会奖牌人才的储备库就会比较大。
人均收入： 培养运动员需要相当的人力、物力、财力，富裕的国家可以更轻松地承担。
主办国优势：天时地利人和一定会带来奖牌数明显增加。此外，如果是主办国的邻国，或者是上一届奥运会或者未来几届奥运会的主办国，在模型里也都会有额外加分。
国家体制：毫无疑问，举国体制的国家往往在奥运会上有好成绩。
特有系数：各个国家还有一些自身特别的原因，比如特别擅长某一个奥运项目，奖牌已提前入账。
最后，经过计算，奖牌榜上我国位列美国、俄罗斯之后，是第三名。这一预测是否准确，让我们拭目以待！
科技之于奥运，利还是弊？
公元前776年，在希腊南部风景秀丽的小镇奥林匹亚，举办了第一届古奥运会。当时参赛的国家只有三个——伯罗奔尼撒、伊斯利和斯巴达。而比赛项目也只有距离为192.27米的场地跑。在这个只有男性运动员参加的比赛上，为了展现人类的力与美，运动员全部赤身裸体，身上仅涂有一层橄榄油。在最接近自然的环境下，身上闪闪发亮的运动员们开启了往后绵延几千年的人类追求“更高、更快、更强”的奥林匹克历程。
斗转星移，如今的奥运早已摆脱了只有一个项目的窘境；运动员身上也不再泛着闪闪的亮光。自1896年，顾拜旦恢复奥运会起，科技就和现代奥运会如影随形。
2012年的伦敦奥运会，是第三十届现代奥运会。在这届奥运会上，小到一根绑带，大到比赛场地。科技似乎已经将奥运会“武装到了牙齿”。但是对此人们却颇有微词。科技不仅给奥运带来了“更高、更快、更强”，它似乎也带来了一些有违“公平、公证”的东西。
科技也是“祸水”？
兴奋剂就是一个不得不说的科技“副产品”。它与奥运会的纠缠从未间断。今年7月，国际反兴奋剂机构（WADA）主席约翰·费伊表示至少有107名运动员因为药检不过关而遭遇禁赛，无缘本届伦敦奥运会。
最早的“兴奋剂”可能只是一杯混有马钱子碱的法国白兰地。但是没过多久，在科技有意无意的推动下，各种剂型和种类的真正意义上的兴奋剂被陆续制造出来，而且变得越来越难以检测。这些高科技的兴奋剂对人的生理、心理会产生极大的危害，比如会使服用者心力衰竭、激动狂躁，成年女性男性化，诱发心脏病等。
“兴奋剂对运动员身体损害非常大，有时比赛时，就会发生险情。”北京体育大学运动生理教研室主任熊开宇告诉记者，有些兴奋剂主要作用于肌肉，能使肌肉的力量显著增强。比如说在举重赛场上，曾出现运动员忽然骨折的情况。这就是因为兴奋剂使肌肉力量增强太大，而骨骼承受不了这种程度的压力导致的。
此外，代表南非出征4×400米接力的“刀锋战士”奥斯卡·皮斯托里斯，他虽然获得了本次奥运的入场券，但他是否从假肢中获得了非正常的优势，也成为体育界争论不休的话题。皮斯托里斯天生没有腓骨，11个月时被截去膝盖以下部位， 2004年，他装上了一双价值1.5万英镑、刀锋形状的高科技碳纤维假肢，成为南非残疾人运动员中的名将，因此被称为“刀锋战士”。
人们争议的焦点是，“刀锋战士”的假肢安装在膝关节处，这样他就能在跑步过程中节约小腿的力量，乳酸堆积的影响也相对较小。国际田联曾以“假肢能为他节约25%的体能、并避免肌肉运动过程中所产生的酸性物质影响”为由拒绝他参加奥运比赛。
科技让体育“更高、更快、更强”
但一味抹杀科技带给奥运的益处，也有失偏颇。“科技对体育来说，还是利大于弊的。它能促进人类向更高、更快、更强挑战。”国家体育总局体育科学研究所体育工程中心副主任李祥晨告诉记者，这从撑杆跳的发展史上就可见一斑。
最早的撑杆跳器械是沉重的、没有弹性而且容易折断的木杆，那时的比赛最好成绩是3.30米。后来改用重量较轻，有一定弹性的竹竿后，最高成绩达到4.77米。而金属杆出现后，成绩跃升至 4.8米。直到玻璃纤维杆出现后，男子撑杆跳的世界最好成绩终于被“撑杆跳沙皇”布勃卡推向了6米大关。
熊开宇告诉记者，不管是奥运还是其他的大型赛事，科技的运用都是越来越多的。科学的训练方法能提高比赛成绩，比如刘翔的“七上八下”步法。还有科技的提高也能帮助运动员减少受伤，比如现在比赛中很常见的，保护肌肉和骨骼的粘扎带，它不但能粘在运动员的皮肤上，同时还具有很好的吸汗性和弹性，要同时满足这些特性并不简单，都要拜高科技材料所赐。
“还有像计时、计分系统的科技研发，对比赛的公平公正的促进作用更是毋庸置疑的。”李祥晨告诉记者。
科技运用的选择
好在奥运会对科技产品是有所甄别的，并不都是“照单全收”。“每项比赛到底什么样的技术能用，什么样的不能用，都有国际的单项协会进行把关。他们对本项目所使用的护具、器械等，都会进行专门的研究。”熊开宇说，比如在以前比赛中大出风头的“鲨鱼皮”泳衣。据它的生产者测定，大约能够提高成绩2％，增大浮力5％，而这些优势就足以使穿着它的运动员取得领先。而且这些高科技的“鲨鱼皮”价格不菲，没有品牌赞助的运动员很难自费购买，人为制造了贫富差别，有违奥林匹克精神。所以不少人将“鲨鱼皮”称为“技术型外用兴奋剂”。
这类“有选择地运用科技”的例子不胜枚举。比如足球鞋的一些诸如硬度、重量等指标，虽然提高到一定级别时，对运动员的传球、运球、射门等都大有帮助，但是为了安全起见，这些指标都硬性地控制在了一个相对安全的级别。还有在标枪运动中，随着人们对材料和力学等知识的掌握，使用目前最高科技的标枪，能投出非常好的成绩，在一些极端的情况下，它甚至能飞出场地之外。所以现在奥运会，都会限制标枪的各项指标。
一项科技是否能够运用在比赛中，有几条标准。首先是它使用的目的，是否能促进人类运动能力的提高。第二是这项科技的应用对人类有无损害。最后一个标准是它是否能促进人类科技的健康发展。“如果能符合这些标准，这项科技的运用就是得当的。”李祥晨告诉记者。
体育科技的回报是促进大众体育发展
在熊开宇看来，科技对奥运等大型体育赛事来说，是不可或缺的。“如果成绩老得不到提高，那么体育赛事就失去了观赏性。”
而在另一方面，李祥晨也认为，科技的运用不但能促进体育的发展和普及，对于社会进步都有它积极的意义。“体育竞技说到底是一个综合国力的比拼。体育科技的发展，必然能带动一系列科技的进步，而这些科技也将反馈给社会，促进社会的发展。” “体育科技对社会最简单、最直接的回报，就是促进了大众体育的发展。” 中国运动生物力学学会委员兼副秘书长王向东告诉记者，首先是奥运文化的传播。科技使四年一届的奥运会赚足了人们的关注，而在关注体育赛事的同时，奥运文化、奥运精神也潜移默化地传播给大众。促进更多的人关心体育、热爱体育，加入到体育锻炼中来。
“稍加留意，就会发现很多奥运科技已经应用到了普通人中间。”熊开宇说，可能很多人不知道，现在市面上的一些科技含量很高的自行车，最初就是来自奥运会的自行车设计。在参赛前，为了赛出更好的成绩，很多赛车的每一个零件都在风洞设备上进行过测试，使之在空气动力学方面十分完美。这些赛车不但拥有超轻车架、复合材料的盘状轮胎，还有合理的手把设计、水珠状保护头盔等等。而如今，像车架、手把、头盔等“奥运专属设计”，早已经进入了寻常百姓家。还有一些运动服饰现在分类非常明确，比如鞋类的篮球鞋、羽毛球鞋、慢跑鞋等等。这些详细的分类最早也是源于为各专项运动员取得更好成绩所设计的。
还有一些科学的运动方法，比如刘翔如何跑得更快，背后都是有科学方法在支撑的。这些锻炼方法和手段，不但可以在运动员身上起效，同样可以服务于普通大众。
“国外在这方面比我们做得更好，他们很善于把体育中的科技民用化。”王向东说，比如他们改造了赛事中的图像反馈系统，运用于健身房或者普通民众的锻炼中，比如打羽毛球等。利用这套反馈系统，人们在锻炼时，就能通过回放的慢动作录像，了解自己动作的准确性。这样能很好地纠正错误动作，提高锻炼效果。
而我国只有在一些非常高端的场所，可能才有这些设施。王向东说，体育科技的发展突飞猛进，向民用转化的步伐也要加快。这一方面很大部分取决于推广者的决心，但是也有赖于民众主动需求的意识。在外国，人们的健身意识很强，主动需求科学方法和器械的愿望也较强烈。所以在双方的良性互动下，体育科技和民用化之间的通道较为畅通。而这也是我们未来应该追求的方向。
你不知道的奥运科技
六年前，正是凭借着“奥运遗产”概念，已经举办了两次奥运会的伦敦，得以脱颖而出。为了处理奥运会遗产，尤其是赛后场馆的利用，伦敦专门成立了奥运遗产公司。围绕“遗产”这个主题，伦敦奥运的筹备阶段，大到场馆设计，小到设施的材料选择以及能源供应，无不体现着环保和可持续的理念，也凝聚了无数高科技的奇思妙想。当然除了主场馆和设施器材，运动员们的“秘密武器”也绝对会让你眼前一亮。
防“滚转”的双层跑道
本届奥运会的跑道，看似平凡，实则玄机暗藏。传统跑道的顶层采用橡胶颗粒，集产生附着摩擦力和吸震性能于一身，而本届运动会主体育场跑道将这两个性能分离到两个层。底层采用衬垫，负责吸震；而顶层能够让耐滑性、附着摩擦力和耐用性达到最大化。跑道的两层均进行硫化。这一过程将不同材料的分子结构连接在一起，让表面更加统一，提高强度和弹性。
而且以往的跑道在设计上采用方格结构，它只沿着选手奔跑的方向弯曲。而今这一设计发生了变化，跑道衬背采用长菱形网格结构。这一设计的优势是网格很容易朝着任何方向弯曲，而不是只能沿着选手奔跑的方向。这样能够在产生减震效果的同时缩短材料反应时间。材料的快速反应意味着选手能够减少能量的消耗。而迅速恢复原状的材料，就像是一个跳板，可以为运动员提供更多的能量反馈，为选手的下一次踏步提供了辅助。
此外，多方向弯曲也能够缩短“滚转时间”。滚转是指选手足部从第五根跖骨到第一根跖骨的自然滚转。滚转时间缩短意味着足部与跑道的接触时间更短，减少足部在跑道上的停留时间。这些设计，能使运动员在踏上和离开跑道过程中消耗的时间和能量更少，从而帮助选手取得更好的成绩。
麻雀虽小的移动综合诊所
伦敦奥运期间，奥林匹克公园将有一座可移动的综合诊所，在这里运动员们能免费体验到最好的医疗保健服务。从最好的眼部护理、牙科护理到理疗、整骨甚至外科手术，运动员们都可以24小时全天候在这座造价高达2300万英镑的综合诊所体验到。
奥运会期间，综合诊所内将有一支600多人的团队提供服务，这里提供了多种数字成像设备，包括核磁共振仪、CT、无线数字X光射线检测仪和超声设备，即使是最小的拉伤和扭伤都可以诊断无误。此外，这里还提供了270台自动体外除颤器，以及用于心律分析、监控和诊断的静息心电图仪。奥运会后，这座综合诊所将移交给英国国家医疗服务系统。
让游客帮忙发电的地砖
奥运会时密集的客流量将给伦敦带来一轮用电高峰。而一项有趣的设计，将地砖也“应召入伍”，帮助解决电力短缺的问题。
这套发电系统叫“发光地砖”，当行人踩踏地砖时，产生能量的5%将会被收集起来用于点亮位于地砖中间的LED灯，其余的能量则会被储存进蓄电池，长达三天之久。而这些被储存起来的电量可以通过城市供电系统传输，为一些低能耗的系统提供电力。
而且，用来制作这种瓷砖的材料，100%都来自回收的废旧汽车轮胎。在本届奥运会上，这些废轮胎地砖，将铺设在奥林匹克体育场和斯特拉福德城市购物中心间的街道上。
据发明者测试，每次踩踏带来的能量可以让LED灯闪烁30次，如果斯特拉福德城市购物中心第一年的客流量可以达到300万人次，那么这些脚步带来的电能足以满足商城一半的日常电力需求。
“能屈能伸”的奥运场馆
奥运场馆不是帐篷，但是它在使用过后，却能像帐篷一样拆除再利用。
本届伦敦奥运会的主要场馆，全部设计都本着环保、可循环利用的原则。比如可以容纳8万观众的巨型“伦敦碗”，在赛事结束后便能够迅速地拆卸，缩小2/3的体积。而伦敦碗的上面四层则会被拆除，然后变成一个小型的足球场。
而游泳馆“海浪”也是个“能屈能伸”的建筑。“海浪”的一对翅膀，能使原本只有2500个座位的场馆增加到17500个座位。而且在游泳池两侧的座位，自然光线会形成阴影，让坐在看台的观众不会受到两边观众的影响，而将注意力集中在比赛中。比赛后，海浪的翅膀会被移除，原有的三个泳道也会改为五个，并且对外开放。 土壤医院治理有毒土壤
“雾都”伦敦，曾是工业文明的中心。它不但带给了伦敦现代文明，也带来了被高度污染的土壤。土壤中包括焦油、氰化物、砷、铅甚至一些放射性物质。
在本次奥运会中，为了减少污染对人们造成的影响，一家“土壤医院”应运而生。
建设初期，200栋建筑被拆除，废料按照97%的回收率被重新使用。少量含有放射性物质的土壤被安全深埋。两座土壤修复工厂将有毒土壤挖起，然后送进巨型的“土壤洗衣机”中，分离出沙子和碎石，提炼出污染物。然后电磁铁将土壤中的重金属吸走。经过一系列的“清洗”，土壤经过严格的测试和检测合格后，才会投入使用。该项目的负责人说，经过处理的土壤，即使不小心被孩子吞下去，也绝不会造成任何伤害。
水浪杀手
在游泳比赛中运动员前进激起的水浪，会形成反作用的阻力，靠近泳池壁两侧的边道，是这种阻力的“重灾区”，对于游泳运动员来说，被排在边道比赛就是抽到了“下下签”。但这一情况，将在伦敦奥运会的游泳场馆“海浪”上得到改观。
伦敦奥运会游泳馆的建造过程中，采用了名为“波浪停止”的技术，这种技术可以有效减少波浪对运动员的影响，使运动员感到游得更快，因此又被称为“快池”。
波是能量传递的方式，从运动员起跳进入水中开始，他的能量就被水波带走了，每划一下水，踢一下脚，能量都会被带入产生水波的系统。为了减少波浪，“快池”采用了先进设计，它的底部深度可以被调整。在奥运会期间，它的水深保持在3米。这样泳池足够深，使得水波在到达底部前就消散了，不会反过来干扰运动员。
此外，“快池”采用了无凸出池壁的设计，使泳池水面与池边持平，在池边的墙壁上设计了下嵌式溢水槽。运动员划水产生的波浪冲到池边时，就顺势冲到溢水槽里，这样就大大减少了波浪触壁回流的现象。
在“快池”里，分隔赛道的水道线也被充分利用，被称为“消波水道线”。它在全长50米的泳池里被绷得紧紧的，重量也比一般塑料管要重，并不像浮萍一样随波漂浮，能保持在一定水浪范围内摆动幅度很小。再加上螺旋纹表面，使得它能进一步抗击水波干扰。
不过，主办方也承认，尽管采用了多种技术，但是水波影响被完全消除仍是不可能的。
有趣的是，今年初，一条新闻使“海浪”游泳馆备受质疑。当时，英国《每日邮报》用了一个超长的新闻标题：“笨拙的承建方砸了500万英镑建造奥运游泳池，结果发现短了5厘米，不符合奥运比赛标准”。
后经证实，文中提到的奥运游泳池并非“海浪”，而是指位于朴茨茅斯的蒙巴顿中心，原计划在奥运期间备战使用，但因承建方遗忘了5厘米宽的触摸板，使得长度出现误差。幸好，“海浪”是符合奥运标准的泳池。
“快皮3”打造运动员完美形态
尽管“鲨鱼皮”泳衣被禁止使用，它的“同门师弟”却即将闪亮登场。曾经研制出“鲨鱼皮”的Speedo公司这次带来的是“快皮3（Fastskin3）”游泳装备。准确地说，“快皮3”不是单纯的泳衣，而是将泳衣、泳帽与泳镜结合在一起的装备系统，这一改之前三者单独设计的情况。
Speedo公司流体实验室负责人介绍，他们制作了一个三维的数字形体，通过局部改变——这里加一点，那里减一点来计算每种形态变化带来的阻力改变，最终找到一个理论上的完美体型。
为了使运动员尽可能接近这个完美形态，“快皮3”从头部开始“矫正”体型。比如，运动员头部带有褶皱，会产生阻力，但是根据3D头部影像所反映的人体平均头部形状来制作的泳帽，将会把皱褶最少化。
此外，人体头部与背部之间有个下沉区域，造成压差阻力，会使运动员稍微向后吸引。而新泳帽空间略大，正好能够将此区域填平。与普通的硅胶泳帽相比，把头发堆积在这个下沉的形状内可以减少3.4%的阻力。
尽管依照“完美体型”，一个覆盖全脸、像蝙蝠侠面具那样的泳镜更能减少阻力，但它违反国际泳联的规定，因此，Speedo公司只能退而求其次，把它塑造成水滴的形状，而且在太阳穴的位置向上突出。
这样的设计可以让从头顶到眼睛的水流更贴近于面部，创造出一种超光滑的水体边界层，产生的湍流更少，而湍流能够影响选手的成绩。按照设计者的话说，这种泳镜可比Speedo的其他模型减少2.2%的阻力。
说到泳衣，像“鲨鱼皮”那样包裹全身的泳衣自然不能使用了。“快皮3”使用的方法是以局部覆盖身体的泳衣把轮廓压缩得更像梭鱼，这需要用缝进泳衣的莱卡板来挤压人体的大腿、臀部和胸部等区域。
Speedo表示，这款泳衣能够减少被动阻力16.6%，减少身体主动阻力5.2%，氧经济性提高11%。这种程度的改变会带来0.11%的潜在速度提升。尽管看起来提升不多，在短距离游泳比赛中，它已足够决定冠亚军的归属。因为在北京，美国游泳名将菲尔普斯在男子100米蝶泳决赛就以0.01秒的优势击败了塞尔维亚选手查维奇。
尽管“快皮3”充满科技噱头，不少运动员却不喜欢它。男子1500米自由泳世界纪录保持者孙杨就在微博上说：“这款泳衣太不给力了！”确实，它穿着特别麻烦，衣服非常紧，还容易破。看来，运动员与运动服的磨合还有待时间。
说起泳衣，人们总是想到游泳比赛。其实，跳水比赛中泳衣的作用也不可小视。本届奥运会，中国和美国跳水队的泳衣都是由李宁公司打造的。虽然同出一门，所采用的技术却大不一样。
中国队员身材娇小，他们的泳衣布料之间有一条像“排水槽”一样的缝合沟，帮助选手在入水时达到最佳的水花效果。而美国队员爆发力强、动作幅度大，他们的泳衣两侧有特殊涂层，使其更贴身，帮助控制肌肉力量的释放。
灵感来源于高尔夫球的“涡轮之速”
水中有“快皮3”，陆上有“涡轮之速”。这个很“炫”的名字来自它布满涡轮般孔洞的外表。中国、美国、俄罗斯和德国的部分选手将穿着这种高科技运动服参赛。
“涡轮之速”的研发者耐克公司表示，运动服上的孔洞可以减少空气阻力。通过数千小时的风洞测试，理论上穿着它可以比穿着耐克现有运动服提高百米成绩0.2%，也就是0.023秒。以北京奥运会为例，这一成绩提升能让男子百米铜牌得主沃尔特·迪克斯（Walter Dix）站到银牌领奖台上。 说起来，“涡轮之速”的孔洞设计灵感来自于高尔夫球。一般的高尔夫球表面有300~500个小孔，这样凹凸不平的球体表面会破坏球体四周原本平整的空气层，从而达到减少空气阻力的效果。正是基于这一原理，耐克把孔洞搬到运动服上。而这些孔洞集中在运动服的肩部、臂部和小腿部分，因为这三个部分产生的阻力最大。
除了孔洞设计，“涡轮之速”款式设计也是一个卖点。它贴身舒适，全身塑型，接口外置，皮肤感受不到丝毫的摩擦感。此外此款球衣总重仅有400克，比北京奥运会上篮球运动员们穿着的款式轻了58%。
有了这些优势，“涡轮之速”是否能像“鲨鱼皮”泳衣那样带来大范围世界纪录的刷新呢？目前看来，它的威力还远不能与“鲨鱼皮”相提并论。
比较运动员在“鲨鱼皮”鼎盛时（2009年）与禁止后（2011年）的成绩，不难发现在短距离游泳项目上高科技泳衣带来的成绩提升高达1.6%，这远高于“涡轮之速”带来的0.2%的提升。此外，这一进步是针对百米跑的，随着项目距离的加长，速度会下降，空气动力带来的效果也会减弱。
可降解的中国“龙服”
6月17日，在京开幕的第30届中国国际体育用品博览会上，中国奥委会合作伙伴推出了奥运领奖服“奥运龙服”。除了这个霸气的名字外，“龙服”的科技含量也体现了目前体育服装制造领域的最高水平。龙服所用面料是环保再生面料，每吨再生纱线可以节约6吨石油。据设计方介绍，伦敦7、8月间正是雨季，这套龙服的面料不仅可以防水，还可以通过对在人体和服装之间的微气候进行调节，使穿着者在雨天仍然可以感觉干爽和温暖。
此外，这套龙服是无缝拼接完成的，还可以降解。
“鹰眼”不够还要加强版
为了提高公平性，一些监测功能军事科技也走进了奥运会。在伦敦，军工企业将带来一种应用于海军的电子监测技术。这项技术可算是加强 版的“鹰眼”，将用在奥运会的板球比赛上，用它超高速的追踪能力判断球手究竟是取得惊人的成绩还是犯规。原先的比赛追踪摄像技术和这种军用技术相比，实在是太模糊了。
英国军工巨头BAE公司也与体育界进行了技术合作。这项开始于2007年的合作项目已耗资150万英镑，在本届奥运会上将应用于帆船、现代五项等多个项目。比如，在现代五项中，BAE的光纤通信技术可以帮助裁判在最短时间里判定选手的成绩。
不到现场也能“身临其境”
如果不亲临赛场，怎样才能享受到现场的观感？那就是观看3D赛事直播。在伦敦奥运会上，有多个国家的电视节目将进行3D直播，电视用户只需拥有3D电视机和3D眼镜就可观看。
中央电视台也会推出部分3D赛事直播节目。英国BBC电视台将采用“超高清”技术，可将直播节目在大屏幕上播放，而这些屏幕的高度有可能达到15米。
高科技足球还原精确的飞行路线
伦敦奥运会足球比赛用球名为阿尔伯特，是一款融合了高科技成果的足球。该球通过一连串的三角面板热加工融合而成，以保证它的质感和精确的飞行路线。每块面板之间的缝合都紧凑至极，以提高皮球的触感及控制感。表层皮质采用独特的纹理设计，以保证球体拥有高度精密且极细致的表面结构，从而确保球鞋能同球面产生最佳磨合。在皮球表层的下方是一层动物骨骼的编织层，用于提高空气阻力的还原度，并且能够起到减少皮球吸水的作用。
TIPS：奖牌数也能科学预测？
奥运会上的科学无处不在，即便是预测奖牌数也不再是简单地“蒙”。美国的两位教授发明了预测公式，并且经过悉尼、雅典、北京等几届奥运会的验证。总体来说，预测准确性相当高。
在公式中有两个变量：影响各国夺取奥运奖牌的因素，及各项因素的权重。后者依靠整合历届奥运会数据得出，而前者囊括了国家政治、经济的方方面面。比如：
人口： 假定体育人才是平均分布的，那么人口多的国家奥运会奖牌人才的储备库就会比较大。
人均收入： 培养运动员需要相当的人力、物力、财力，富裕的国家可以更轻松地承担。
主办国优势：天时地利人和一定会带来奖牌数明显增加。此外，如果是主办国的邻国，或者是上一届奥运会或者未来几届奥运会的主办国，在模型里也都会有额外加分。
国家体制：毫无疑问，举国体制的国家往往在奥运会上有好成绩。
特有系数：各个国家还有一些自身特别的原因，比如特别擅长某一个奥运项目，奖牌已提前入账。
最后，经过计算，奖牌榜上我国位列美国、俄罗斯之后，是第三名。这一预测是否准确，让我们拭目以待！