及时散热吸汗的跑鞋,模拟鲨鱼皮肤或飞机的流体动力学的游泳衣,在华氏100度(摄氏36.7度)高温下仍然让运动员保持凉爽的羊毛衣服……在雅典奥运会上光彩夺目的不仅是世界上最优秀的运动员,奥运会也是荟萃当今最新运动科技的一次盛会。
而让人心生疑虑的消息是,最近出版的一本新书《修改基因的运动
员》认为,基因修改技术能够使运动员肌肉增强增大,甚至无需通过训练,并且不会被检测出来。目前这项技术可能已经作为一种增强手段被职业运动员和奥运会选手使用。
该书的作者安迪?米阿正在雅典为奥运会工作。他认为我们必须假设已经有运动员在试图通过基因修改增强自己,世界反兴奋剂机构也对此表示了格外关注。尽管还没有方法检测基因修改,世界反兴奋剂机构最近还是把基因改进列入国际反兴奋剂禁止名单。
宾夕法尼亚大学遗传学家李?斯威内和同事正在研究肌肉基因修改会带来什么后果。他们给老鼠腿部肌肉注射一种能够修改遗传材料的病毒。然后,让老鼠像往常训练那样爬梯子。结果发现,老鼠的后腿肌肉强壮程度比以前增加了15%至30%。甚至久坐不动的老鼠肌肉也增长了20%。
斯威内的同事格尔德曼说:“基因疗法很难被检测出来。但是它们有着内在的危险,一些人已经死于治疗实验。”在至少两起研究实验中,植入新基因的孩子出现了免疫缺乏混乱症。但是一些运动员可能愿意冒这个险。
如果说基因修改尚属可能,那么,眼前显而易见的现实是,奥运会选手一直在试验最新的高科技运动衣和运动鞋,尤其在短跑和自由泳等一些快速运动项目中。
斯洛伐克游泳选手马蒂娜?莫拉夫科娃在上届奥运会获过一次银牌,这次她在雅典将穿上一套从肩膀覆盖到脚踝的连体式游泳衣。这套泳衣由美国加州的蒂尔公司制成。莫拉夫科娃说:“我认为技术能否帮助提高游泳水平,归根结底要看游泳者本人认为怎么穿最舒服。你判断不了你有1/10秒的提高还是落后,但是你的确感觉穿着它比裸露皮肤更灵活光滑。”
自从伊恩?索普在2000年悉尼奥运会上穿着由阿迪达斯公司提供的“喷气式”连体游泳衣大显身手,连体式游泳衣开始流行起来。索普先生当初在悉尼将三金两银归入名下,这让奥运官员相信游泳衣不仅仅是件衣服,还是一件至关重要的、符合流体动力学原理的运动装备。
负责竞技游泳的美国游泳协会位于科罗拉多的斯普林市。它的发言人玛丽?瓦格纳称,大部分自由泳选手都期望在本次奥运会穿上某种样式的连体游泳衣。蒂尔公司创办人史蒂夫?福尼斯是1972年慕尼黑奥运会游泳金牌得主。他补充说:“这些衣服不是魔术子弹,但它们能够降低阻力系数提高速度。”
要更有效的减少阻力,水流必须尽可能长时间地能紧贴在人体表面。当水流碰到游泳者的肩膀,通常它会离开人体,造成压差阻力―――各种阻力中最强者。但是如果穿上一件在身体的特殊部位有褶皱的泳衣,就能改变水流,使水流紧贴人体的时间持续更长。当然这会在一定程度上增加摩擦力,但是它降低的压差阻力比增加的摩擦力要大得多。
蒂尔公司应用布法罗大学的研究成果来设计新式AquaShift游泳衣。设计中安排的一种看起来像空心管的褶皱,据说能减少10%的阻力。阿迪达斯公司借鉴飞机设计中的气体力学原理,在游泳衣的背部和臀部设计了一些肋骨状的凸起,来减少游泳的阻力。速比达公司的快肤泳衣第二代则模仿鲨鱼身上的齿状鳞片。这些鳞片叫做“肤齿”,朝着鲨鱼的尾部倾斜,迫使水流在身体四周流动,从而减少阻力。
速比达泳衣由航天工程师巴里?比克斯勒设计。他利用流体力学计算软件(CFD)模拟和测试泳衣减少的阻力。CFD还被用在其他诸如标枪等运动中。
在设计新款游泳衣时,各大公司必须遵守世界水上运动管理组织―――国际业余游泳联合会的规定。根据规定,游泳运动员在竞赛中不得使用或佩戴任何提高速度、浮力或耐力的器具,比如手蹼或脚蹼,它还规定,允许使用的连体式游泳衣只代表运动衣部分。
覆盖全身的游泳衣同时能压缩运动员的身体。参加本届奥运会自由泳和蝶泳角逐的斯洛伐克游泳选手莫拉夫科娃说,由于这种泳衣特别紧,运动员得花10分钟的时间才能穿上它。运动中的拉伸会磨损泳衣,因此她每3~5场比赛后就要换一套新泳衣。
在此次奥运会上露面的另一创新技术是跑步运动员的运动服。7月份,阿迪达斯公司推出了它的“Formotion”系列产品。按阿迪达斯研发团队中的詹姆士?拉蒙的说法,他们研究了顶尖跑步运动员的动作,然后设计出这个系列的运动服。新款系列运动服通过在关键部位运用莱卡“功率带”完成肌肉压缩来协助运动员的动作,比如这些“功率带”包住运动员的大腿,可以使运动员的身体成为一个整体,因此运动员的上半肢也能利用腿部的动力。
阿迪达斯公司的设计者通过电脑研究人体,精确测定需要哪些技术来实现运动中的支持、透气、灵活性、肌肉控制和引导。他们在运动服的后部腰以下部分采用莱卡纤维带以稳定臀部的方向朝着跑道,而沿着胳膊和肩膀部分的莱卡带是为了促进胳膊摆动,将非线形运动减至最小。运动服后背一直到腿窝处也装设了莱卡带,它们有助于储存和释放能量。Formotion运动服腋下部分采用网孔设计,减轻了衣服的重量,也充分实现了这个易出汗部位的通风。
由于短跑和游泳项目一向受人瞩目,它们在奥运会上的技术革新吸引大多数人的注意,但是受益于高科技的运动项目不单单是它们。
耐克公司对划艇运动员进行仔细观察,研制出新的划艇服。他们将接缝移到衣服的前部,使它尽量符合空气动力学的原理。耐克公司宣称头套设计可以减少3%的阻力。放在长度为2000米的比赛中,这个比例可以换算成8英尺的优势。
这种SwiftSuit运动服应用了改良的吸水技术来保持运动员体温。它把汗水从运动员的皮肤吸到衣服外面蒸发,它还在大腿边缘处采用无缝纫层压技术,减去了缝纫衣服中巨大的接缝,也避免了接缝给运动员带来的摩擦和烦恼。
天气炎热是雅典奥运会面临的一大挑战,闷热的夏季温度常达到华氏100度(摄氏36.7度)。几个公司为此正在研发抗热运动服。
比如,阿迪达斯公司正在将跑鞋中的领先技术ClimaCool运用到运动服中。公司推出的运动衫和一些其他衣服采用了吸汗散热的最新技术和纤维。为了提高ClimaCool的清凉效果,阿迪达斯利用电脑技术定位人体易出汗区,然后在那些部位加强通风。
听起来有些匪夷所思,澳大利亚参赛队希望用羊毛征服炎热。该国羊毛产品巨头沃尔玛克公司将提供一种全天然的能呼吸的运动服,它很能吸汗,和皮肤接触时能保持干爽。
在田径比赛中,脚会大量出汗,因此人们还在研究设计更具透气性的运动鞋。阿迪达斯公司就在鞋底夹层中加设透气孔,他们在脚底处设置的聚酯和聚亚氨酯层能在鞋子吸收不同波长的光线和来自跑道表面的热气以前反射它们,这个薄层将会运用在长跑与马拉松比赛的跑鞋中。
伊利诺伊州的国家体育产品联合会信息研究中心副主任汤姆?道尔说,大部分奥运产品都是向运动员免费赠送的。一种产品如果在奥运会上得到承认,将会促进今后普通消费者的购买。最终,消费者将在体育用品商店见到这些高科技运动用品的派生商品。该联合会估计体育用品的零售额在2004年会上升2%,总共达到466亿美元。他补充说,世界级运动员的游泳衣和其他用品在其中只占极小部分。
科技在奥林匹克的历史上有多大的分量,让我们看看几个典型案例就明白了。
撑杆跳:在1896年的雅典奥运会上,竹子撑杆创造了10英尺6英寸的世界纪录;1942~1957年间,铝、钢、玻璃纤维的撑杆先后登场,玻璃纤维胜出,在1993年将室内世界纪录提高到20英尺2英寸。
短跑:在古希腊,人们站立式起跑,如果起跑过早要受鞭刑;在1948年伦敦奥运会上,赛跑者脚下的起跑木块取代了脚趾凹槽;现在,在起点的金属起跑块内含有微控制器,可精确地鉴别抢跑者。
马拉松:1972年在美国奥运会选拔赛上出现的耐克楔形后跟跑鞋,开创了现代跑鞋的新纪元。