材料科学在体育中的应用

2025年11月07日

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三、　材料科学在体育中的应用

材料科学的最新成果在运动装备方面的应用可以对运动成绩提高带来直接的影响，这已为大量竞技运动的实践所证明。

日本科研人员发现游泳运动员的游泳衣在比赛中所产生的阻力约为总阻力的3%，为减小这一阻力，科研人员在泳装降阻方面花费了很大功夫。澳大利亚科研人员选用特制材料制造了自行车运动员头盔，并改变帽型与结构，从而大大减少了空气阻力。据测验，在10千米计时赛中，使用这种头盔可提高成绩15s。

纳米技术就是对原子和分子进行加工，并将其组装成具有特定功能的结构，控制小到肉眼看不到的一种材料，从而向微观世界进军。专家称，纳米技术是跨越21世纪，关系到诸多领域技术革命的关键。可以预见，纳米技术在体育运动领域的开发、运用将极大地改变体育运动的面貌。

终身体育思想

“终身体育”这一概念在我国大概于1980年出现，熊斗寅、陈详达等人首先在其论述中阐述终身体育的重要作用。虽然各类学者提及的各类终身体育的说法只是相关论述的只言片语，其本身具有的理论价值与实践影响较为有限，但却拉开了终身体育专题研究的序幕。王则珊是我国终身体育的早期倡导者，更是我国终身体育学理研究的集大成者。20世纪80年代后期，王则珊在《对终身体育的探讨》一文中首次对终身体育作了较为系统的研究，其将终身体育定义为：一个人终身进行体育锻炼和接受体育教育，并强调终身体育是受近几十年来终身教育发展的影响，随着体育运动的发展而提出的。20世纪90年代以来，陆续撰写多篇论文和著作，形成了别具一格的终身体育思想实践思路。王则珊终身体育思想的核心追求主要包括三个方面：倡导体育锻炼行为的终身化、主张学校体育为终身体育奠定基础和注重学生体育兴趣与主动锻炼意识的培养。就现实而论，王则珊的终身体育思想对我国体育教育事业的促进意义是毋庸置疑的，但我们也应该清醒地认识到，终身体育思想的理论框架并不完善。

第一，凸显体育锻炼与身体健康的必然联系是终身体育思想实践论的核心意蕴，王则珊较为全面地论述了人在各个不同时期的身心特点，并有针对性地构想了体育锻炼原则与方法，为不同年龄层次、身体素质（机能）及心理需求的人群自觉从事身体锻炼提供了科学化指导。诚然，体育锻炼促进健康之说法已被现代医学研究证实与公认，其作为治病防病优先因素的社会认同也已逐步确立，但体育锻炼与健康之间并不存在绝对的“因果”链条。从这个意义上说，若现行教育思路及模式不做改变，仅单向度强调运动对健康的促进作用可能适得其反；第二，王则珊将习惯养成视为能否在日常生活中长期坚持体育活动的关键问题，而锻炼习惯的养成又以是否形成一套科学而实用的体育健身方案为核心评价指标。基于此，王则珊在后期研究中提出将实施学生体育健身方案确立为体育课程改革的新思路。然而，体育健身方案的原型为长期锻炼人群的体育锻炼计划，是锻炼者在自我锻炼基础上，经过较长时间摸索与总结逐渐形成的实践产物。在缺乏可行性分析及试验研究的前提下，以社会大众群体自主设计的实践指南作为学校教育的统一模板，或将导致目标与结果的多方偏离。^[1]

金州勇士队的高科技球馆

当人们走在地砖上时，它可以发电；路灯可以将数据传送至路过的行人；利用虚拟现实拍摄的视频让球迷感到他们亲临赛场，实际上他们只是坐在自己客厅的沙发上。这不是科幻电影《星际迷航》中的场景，而是勇士队为其新的主场球馆测试的一些技术。勇士队新球馆位于旧金山市，于2018年开放。它是一个占地12英亩的体育和娱乐综合设施，包括商场、餐馆和公园空间等，不仅供勇士队在这里进行主场比赛，还将举行音乐会和其他活动。

勇士队最近在NBA比赛中成绩不错，其目前的主场球馆是有50年历史、位于奥克兰市的奥克兰体育馆（也叫甲骨文球场），该球队一直将其作为新技术的试验场所。不过一些技术，如苹果的iBeacon技术，其试用的效果还差如人意；一些技术在勇士队迁往新的主场前，将只在奥克兰体育馆的部分场所进行测试；而另有一些技术，可能在试验后被淘汰。勇士队数字化和营销副总裁肯尼·劳尔表示：“我们的目标是，将来旧金山新球馆无论是举行勇士队的比赛，还是举办会议、艺术展览或其他任何形式的娱乐活动，都能为观众提供首屈一指的体验。我们不能让新球馆刚投入使用就已经过时。”

勇士队不惜重金打造高科技球馆的举措，是效仿了其他职业球队的做法。随着越来越多的球迷选择在家里观看比赛，美国各类职业球队都在想方设法吸引他们来到比赛现场，并让他们积极参与比赛的进程。一些高科技功能，如通过智能手机支付座位升级所需的费用，在让职业球队获得新收入来源的同时，也让球迷感到满意。由于大多数技术勇士队仍在探索中，对于如何充分利用这些功能以及它们的实际效果如何，目前仍存在疑问。另外，高科技产业的快速发展和变化，使得公司和其他一些组织制定为期数月的技术应用规划都很艰难，更不用说为期几年的了。

勇士队不是唯一正在紧跟技术发展潮流的球队。李维斯体育馆位于圣克拉拉市，是旧金山49人橄榄球队的主场。当该球馆2014年开始启用时，被一些人称为“硅谷建造的体育馆”，既因为它位于硅谷的中心，也因为它拥有许多高科技功能。许多美国职棒大联盟（MLB）球队的场馆——包括2014年MLB世界系列赛冠军旧金山巨人队的主场AT＆T公园和纽约大都会队的主场Citi Field——均配备了iBeacons基站，用于向游客推送专属优惠和花絮新闻。AT＆T公司为其在达拉斯市的冠名体育场，同时也是达拉斯牛仔橄榄球队的主场，配备了大型、可互动的LED显示屏，以让球迷积极参与比赛。与此同时，其他球队对将高科技应用在体育馆中有不同的观点。达拉斯小牛队的老板马克·库班去年批评了在比赛中使用移动设备的现象，他告诉《商业周刊》：“人们无聊的时候才会用使用它们。他们不希望有更多的理由来使用它们，而是希望使用它们的理由越来越少。”

勇士队数字化另一名高级主管凯文·科特表示，对于像湾区这样一个高科技企业云集的地区，希望球迷在比赛的时候收起手机是不现实的。科特指出：“在湾区，我们拥有独特的球迷基础，每一场比赛都有来自苹果、谷歌、Facebook和Twitter的高管观看。即使当比赛即将结束只剩下5秒钟时，每个人仍会拿出手机，因为他们希望记录下决定比赛胜负的时刻。”

勇士队并不是最早采用高科技的职业球队，但却在去年3月成为首个在主场球馆里安装iBeacon基站的NBA球队。2013年，苹果发布iOS 7手机软件时，首次推出了iBeacon技术，利用低能耗蓝牙技术向基站附近的智能手机用户发送通知。iBeacon基站现在主要部署在商场和体育场馆，让它们得以快速地与消费者和球迷互动。

当苹果未来几个月推出其首款可穿戴设备Apple Watch智能手表后，iBeacon技术可能得到进一步普及。市场研究机构Kantar Worldpanel的分析师罗莱娜·米拉内西指出，iBeacon技术让苹果设备的用户使用更多的应用，同时让应用开发者更好地了解应用的使用情况和获得更多的收入。她说：“当然，它的使用还有助于增加生态系统的黏性，并增加互动性，这将带来更高的品牌忠诚度。”勇士队通过球馆内的iBeacon基站发送四种类型的通知：欢迎消息，同时经常提示正在开展的促销活动，如免费送袜子等；提供座位升级服务；特殊优惠的交易；为球队商店促销。

勇士队数字化高级主管科特表示：“我们不想让球迷收到不喜欢的消息，但我们要利用这一功能。他还指出，在激活iBeacon的某一项功能时，该功能“必须对球迷有直接的好处，同时它能以某些方式推动业务”。科特说，在每场比赛的大约1.9万名球迷中，约有10%的球迷接收iBeacon推送的消息。为了推送所有它想推送的消息，勇士队需要在球馆周围安装约20～25个iBeacon基站。勇士队采用iBeacon技术还不到一年的时间，效果正在显现。科特表示，大约15%的座位升级是iBeacon消息推送直接促成的。

勇士队球队纪念品商店利用iBeacon消息推送，向球迷提供各种优惠，成为iBeacon技术应用一个更为成功的领域。通常情况下，在该商店消费一定金额后，可以获得一份免费纪念品。科特表示，收到推送消息的球迷，其消费金额比未收到的增加了93%。不过，并非所有通过iBeacon消息推送提供的交易均获得了成功。勇士队还没有想出如何让球迷利用小卖部推送的消息，尽管它们提供诸如购买一块比萨饼免费送爆米花的优惠。利用蓝牙推送功能，iBeacon技术也能够发送无声铃声触发用户的手机。这让职业球队能通过音响系统推送消息，不管球迷是坐在赛场上还是在家里看比赛，都能收到这样的消息。

勇士队的劳尔表示：“我们正在探索第二屏的概念，向收看比赛直播的球迷发送无声铃声，然后激活他们智能手机的应用。”iBeacon技术的另一个用途是提供更好的室内地图和导航服务，但勇士队目前还没有利用其iBeacon基站为球迷指路。