清华大学教授季林红：科技辅助冬残奥运动员发挥最大潜能

理财鱼小提示：清华大学教授季林红：科技辅助冬残奥运动员发挥最大潜能

2018年起，由清华大学机械工程系教授季林红担任负责人的“科技冬奥”重点专项“冬残奥运动员运动表现提升的关键技术”项目正式启动。

“陆续升起3面五星红旗！”3月5日，北京冬残奥会首场颁奖典礼上，历史上从未有过的一幕发生。截至当日比赛结束，中国运动员们摘得2金1银2铜。3月6日，中国选手梁景怡在高山滑雪男子超级大回转（站姿组）比赛中夺得金牌，这已是中国代表团第六金。

北京冬残奥会开幕以来，中国残疾人越野滑雪和冬季两项队工作人员、清华大学机械工程系教授、清华大学无障碍发展研究院兼职教授季林红忙碌地穿梭于各个赛场之间。取得这样的成绩让他“超乎意料”。

在运动员奋力拼搏、教练员有效指导和各种支持之外，取得这样的好成绩还有一个因素不容忽视，那就是科技的力量。

2018年起，由清华大学机械工程系教授季林红担任负责人的“科技冬奥”重点专项“冬残奥运动员运动表现提升的关键技术”项目正式启动。该项目由中国残联推荐，中国残疾人体育运动管理中心牵头组织实施。该项目在运动员的分级选材、训练监控、技术动作优化、专项辅助器具装备、伤病预防和康复等方面形成全方位科技保障，综合保证训练过程和比赛过程能够发挥运动员的潜力。

“超越太多啦！”至此，季林红教授团队4年前为此次冬残奥会定下的目标，已经全部实现突破。

3月6日，北京2022年冬残奥会残奥越野滑雪女子长距离（坐姿）比赛在国家冬季两项中心举行，中国选手杨洪琼在比赛中。新华社记者 杨冠宇 摄

“没有任何滑雪架是一模一样的”

距离比赛还有不足1个月，运动员的滑雪架仍然在反复调整迭代。测试赛中，就有运动员的滑雪架“摔瓢了”；还有运动员的滑雪架使用起来觉得不够舒适，怎么办？“我们赶紧再重新设计、重新制作，不计成本。”季林红表示。

残奥运动员进行比赛及训练中需要用到专用器械及设备，包括假肢、滑雪架、雪橇、头盔、穿戴、护甲等。这部分工作由季林红亲自负责。

季林红告诉记者，冬残奥会很多项目所使用的赛道和冬奥会的赛道和运动形式是相同的。最大的不同在于，残疾人运动员的残疾类型不同，下肢截肢、下肢肌体萎缩、上肢截肢，还有其他损伤情况。“每个人情况都不一样是最大的问题。”

“没有哪位运动员的滑雪架和别人是一模一样的。”季林红告诉记者，不少残疾人运动员滑雪都需要借助滑雪架，而运动员各自情况不同，腿长、体重、发力习惯等都不一样，因此他们所需的滑雪架的尺寸、重心位置等也不可能一致，因此，每个运动员的滑雪架都需要根据每位运动员情况量身定制。

滑雪架看起来很简单，但是，如果是截肢的运动员，坐在上面重心很有可能是偏的，要想在左右拐弯时保持平衡，重心放在哪儿？往前倾还是往后倾？材料强度大就会重，要是想在保持强度的同时还能轻一点，要用什么材料？有的运动员使用滑雪架是坐姿，有的是跪姿，运动员与滑雪架分别如何固定？……这些细节问题都对滑雪架的设计提出了要求。

季林红说，对于器械的设计及使用效果，团队曾做过量化评估，但最终还是要根据运动员的使用感受和偏好来进行调整，要让运动员感觉舒适，并且能把力量发挥出来。

残疾人运动员比赛及训练所使用的假肢也有特别之处。例如，单板滑雪的动作中，膝盖要弯曲，有点类似“蹲马步”，运动员用到的滑雪假肢中，膝关节、踝关节在发力时比较关键，不但要有弹性，强度还要高，还要能够很好地感应运动员肌肉如何发力，“相当于要替代人体关节。”季林红说。

而国内没有能够满足要求的滑雪假肢，相关研究几乎处于空白。同时，由于国内运动员的体重、力量和西方国家运动员不同，所用器械中需要设置的阻力系数就不同，因此，国外厂商生产的器械对我们的运动员来说不适合。于是，季林红带着团队从头研发。“虽然设计原理很清楚，但是具体如何调整阻力、刚度、响应的性能，就需要再做研究。”

改善肌力不对称，为运动员补“短板”

“为基础能力较差的运动员补齐短板，他的运动表现力会怎样？”训练过程中，季林红和团队提出了设想。

季林红告诉记者，这一假设背后的逻辑是：高水平运动员在训练中往往更加侧重提高心肺功能、提升运动技巧，而要想让普通运动员达到高水平的状态，就要先针对性地解决他们矛盾最为突出的“短板”问题。

据悉，团队专门研发了实验平台，通过传感器收集运动员训练时的数据，并在系统中进行监测，包括身体参数、代谢情况、肌肉发力情况、用力效果等，通过量化测试来优化运动员的动作、发力情况。

在训练过程中，季林红发现，有些运动员会出现腰疼、肩疼的情况，经过研究发现，这种现象并不仅仅是运动损伤，有可能是因为残疾导致了运动员某些肌肉力量不够。后来，团队给运动员们做了普查，看他们有没有骨盆前倾、肩胛不稳的情况。

“比如单腿截肢，常常一条腿走路，这条腿上的肌肉特别强，而另一侧肌肉就很弱，这就是肌力不对称。”季林红解释称，在日常情况下这没有问题，但在运动中、能力极端输出的情况下，就会表现出很大的问题。

为了补齐运动员核心肌力不对称的短板，团队开始有针对性地训练运动员。对于缺一侧上肢的运动员，为其接上假肢，让他做俯卧撑，来训练这一侧的肌肉；如果缺少下肢，只用一条腿发力，则接上假肢训练其用两侧同时发力，这样，两侧的肌肉都能均匀地发展起来。

“肌力不对称的问题得到解决，运动员的整体运动能力就更强了。这几年来，我们做了一些针对性的训练，效果很好。”记者了解到，这项研究目前是我们国家独有的成果。

此外，患有小儿麻痹症或者高位截瘫的运动员中，有些存在外周神经异常或血液循环不好，导致感知迟钝的情况。“他们感觉不到冷，等他感觉到的时候，已经被冻伤了。”季林红说。

轮椅冰壶项目中，每次比赛要持续两三个小时。“运动员坐在轮椅上肯定很冷，但是衣服穿太多，又会影响动作。这是一个矛盾。”季林红开始想，怎么能让运动员不用穿太厚，又不会被冻伤？推冰壶需要运动员感觉很灵敏，如果冻伤了，或者身体其他部位感觉不舒服，都会影响发挥。

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