体育运动中的科学技术和各种提高成绩的装备是专业运动员们在奥运会赛事中摘金夺银的重要组成部分，但批评人士表示这可能等同于“技术兴奋剂”。

来自世界各地的11,000多名运动员齐聚东京，在奥运会备战前夕，教练、科学家和分析师们就开始了一场寻找最前沿科学技术助力运动员提高获得奖牌机会的竞赛。

从追踪游泳者划水次数的传感器，到能够显示骑自行车者心率和其他信息的增强现实眼镜等等。

“体育运动中的科学科技是奥运会运动员备战的重要组成部分，”英国拉夫堡大学体育技术学院讲师艾米·米尔斯博士说：“大多数国家和体育管理机构都会对其做出规定，并将其纳入到奥运会运动员的支持中。”

#人工智能教练

爱尔兰跳水运动员奥利弗·丁利在备战2020东京奥运会的过去一年中大部分时间都在健身房进行力量训练。

这位2016年里约热内卢奥运会的决赛选手在蹦床上投入数小时练习翻筋斗确保能够充分发挥跳板的力量。当他在游泳池训练时得到了额外帮助。

分析人员正使用视频分析系统重复播放跳水动作，教练员逐帧进行观察并随时叫停并调整他的动作。

研究人员通过生物力学和数据分析对运动员在接受教练干预后或从受伤中恢复时的技术进行量化检验。

比如游泳比赛中，装有仪表的起跳台和高速摄像机就能够测量游泳者在起跳过程中的力量和动作。

#可穿戴技术

同过往的每届奥运会一样，突如其来的新冠肺炎疫情使得科学技术不断发展。

加拿大里贾纳大学生物力学教授约翰·巴登表示可穿戴技术尤其成为“奥运会兵工厂”最尖端的一项高科技。

“当训练场因新冠肺炎疫情被迫关闭时，可穿戴技术在追踪运动员方面发挥了巨大作用，”巴登说：“而且可穿戴技术具有的一个明显优势是它能够提供以前无法获得的信息。比如放置在鞋子、滑雪靴或自行车踏板内部的力感应电阻器能够为运动员的整个训练课程提供不间断的数据流。”

肯尼亚女排就使用了可穿戴技术。她们佩戴的GPS设备将每位排球运动员的力量、心率和其他重要数据提供给教练，通过这些信息教练能够预防队员意外受伤情况发生并为每位队员量身定制训练方案。

丹麦体育科技公司TrackMan也正在使用其基于雷达技术的设备，帮助日本棒球队分析投球或击球情况并评估球员表现。

#量身定制3D打印鞋、鲨鱼皮泳衣和竞速跑鞋

在东京，中国科技巨头阿里巴巴集团和美国芯片制造商英特尔合作研发出一套3D运动员追踪系统，教练员通过这套系统能够深入研究运动员们的每一帧精细动作。

该系统依靠人工智能来理解摄像机捕捉到的运动员运动的生物力学，并评估身体关键关节的位置，因此教练员能够根据运动员状态的实时信息调整训练方法。

英特尔的“3D数字孪生”技术还创造了一座虚拟体育场，能够帮助运动员为比赛做好准备，该模型还支持超快速访问5G网络。

各运动品牌也竞相推出采用最新创新技术的新服装和装备以提高运动员的表现。

中国国家代表队的运动服合作伙伴中国安踏体育为拳击队打造了能够提供更好保护和贴合性的3D打印鞋子。紧身衣也经过3D量身定制适应中国体操运动员的体型。

而Speedo公司则在奥运会前夕在其Fastskin泳衣系列中推出了两款全新的“科技竞赛”泳衣，这些泳衣从鲨鱼皮中汲取灵感，能够减少游泳者在水中的阻力。

耐克公司于2017 年发布Vaporfly 4%竞速跑鞋后迅速成为运动员的最爱。耐克和相关独立研究都发现这款跑鞋能够将跑步的能量成本降低4%。

技术及其产生的数据能够帮助更好的洞悉并量化运动员的表现。除监测表现的技术，还能监测如睡眠质量等运动员健康状况。

#内部温度检测药丸

美国铁人三项赛高级训练经理约翰·法拉为备战东京奥运会的运动员提供了一种训练“药丸”。运动员服用后这种药物不会消除疼痛，而是会进行追踪。

药丸内部是微型电池、石英晶体制成的温度传感器、微型电路板和遥测系统。这些系统读取运动员的体内热量并根据模型读取心率和呼吸频率，然后将信息传输至计算机。

教练员、团队生理学家或运动员自己都能够在计算机上查看这些信息。随后一、两天内，药丸会良性地排出体外。

这听起来像是未来科技，这种“内部温度药丸”的确是NASA在二十世纪八十年代发明出来监测宇航服内宇航员的体温。

现在它能够帮助备战东京奥运会的运动员击败可能东京最大的克星：极高的热量和湿度。

东京每年这个时候的平均高温是90摄氏度，虽然很热但是可以忍受。然而加上该地区80% 的湿度，空气会变得更加令人窒息。

由于高温，2019年的铁人三项测试赛实际上不得不缩短，而且组织者不排除奥运会铁人三项比赛再次出现这样的情况。

所有这些技术都能够助力运动员获得一点点优势。

“奥运会这样激烈的赛事中赢得奖牌和获得第四名之间的界限非常狭窄，”法拉说，“正是这样的‘一点点’优势和数据分析都可能让运动员斩获奖牌。”

#无人驾驶电动汽车在东京奥运会的应用

在奥运会筹备阶段，丰田将e-Palette电动自动驾驶汽车部署在奥运村和场馆之间接送运动员和官员。

2018年公布后，无人驾驶e-Palette电动汽车一直被设计用来在不久的将来能够投入实际运用。随着东京奥运会赛事拉开帷幕，虽然现阶段仍需一位操作人员，但这辆无人驾驶汽车有了用武之地。

每辆e-Palette能够容纳20人或坐轮椅的4人，充电锂离子电池组能够提供动力，可行驶里程约150公里。

奥运会主要赞助商之一的丰田将在奥运期间投入3,700辆汽车用来运送运动员，其中90%是电动车。

各种形状和大小的机器人也被部署在各个奥运场馆，从在东京机场接待抵达的奥运代表团，到比赛期间回收标枪等，各个机器人都被赋予了截然不同的使命。

官方吉祥物的远程遥控版本将出现在各场馆，但疫情限制了它们与观众互动的计划。这些机器人配备有摄像头，可以进行面部表情识别并通过点头、握手和眨眼做出回应。

丰田的T-TR1虚拟移动和远程机器人看起来就像一个高高的垂直屏幕，它顶部配备有摄像头。

在导航奥运场馆并与运动员互动时，操作人员可以选择一名海外观众，并在屏幕上投射出观众的近似真人大小图像，然后机器人可以在场馆周围走动，让他们与运动员交谈。

在这场受全球卫生危机影响的事件中，这是人们最能够近距离产生互动的时刻。

配送支援机器人将提供食物和饮料配送服务，虽然它们的数量很少，但人力支援机器人将引导需要移动辅助的人到座位上并提供其他信息。

同时，田径赛事中支援机器人将自动收集选手投掷的标枪或铅球，它由丰田公司和国际田径联合会联合开发，预计将有助于加快比赛速度。

#面部识别

对于乘坐全日空、瑞士国际航空公司和汉莎航空公司航班的运动员和官员而言，NEC研发的面部识别技术将加快人员登机和安检程序。该系统使用生物识别认证，乘客无需出示护照或机票即可登机。

这项技术非常先进，乘客佩戴遮住脸半部的口罩时识别准确率甚至可达到99.9%。

国家选举管理委员会一位发言人表示，除了方便之外，这种技术也有助于防止疾病的传播，因为用户在进入办公室、机场或体育场等设施时无需摘下口罩。

要使用该系统，旅客需要在数据库中登记自己的面部图像，并在准备登机时查看屏幕。

该系统利用面部可见部分（主要是眼睛）周围的生物识别标记来确认其身份。据NEC称，整个识别过程仅需要一秒钟。

该系统还在东京总部的一家无人便利店进行了测试，并计划在未来几个月在世界各地更多的机场推广。

安保是组织者最关心的问题之一，一个装有高性能监控摄像头的气球已经在东京海滨地区上空盘旋，这里将举办一系列活动。

它由警方运营，负责监控交通流量，同时留意事故或任何不良活动的迹象。

同样，Alsok公司也一直致力于研究无人机技术以减少人类保安的工作量。无人机将在50-70米的高度飞行，可在空中停留8小时，并具有监测半径3公里的能力。

#科学技术兴奋剂？

体育赛事引入最前沿科学新技术并非没有惹来争议。反对一方表示科学技术赋予运动员高水准表现的同时，也好像使用了科学技术的“兴奋剂”。

国际管理机构世界田联于去年7月禁止耐克公司的Vaporfly竞速跑鞋在东京奥运会比赛中使用。因为这双鞋嵌入了超压缩泡沫中的三层碳纤维板，这增加了跑者施加推动自身前进的力。

世界田联表示此项新规定的颁布是希望只允许使用带有或不带有碳纤维刚性板的无钉比赛鞋，旨在“维持运动员比赛的完整性”。

该组织还表示，这样的规则有助于维持技术发展现状，直至东京奥运会为训练运动员提供确定性。

美国生物伦理学研究所黑斯廷斯中心名誉主席托马斯·穆雷博士表示，科学技术的进步不应剥夺一门学科的价值观和意义。

虽然对于某些体育运动科学技术的可接受性没有统一答案，体育管理，更具体地说是体育规则一定是持续不断变化的。

运动员们来来往往，装备不断更新换代，人们的期望也在不断变化当中。但诚实的态度和真实的参与对奥运会而言是永恒不变的。

世界田径赛事运动鞋禁令让人不禁联想到国际泳联2008年规则的改变，该规则禁止使用Speedo的鲨鱼皮LZR泳装，这种全身套装能够显著减少阻力，让游泳者更具浮力。Speedo当时表示，这套装备助力参与北京奥运会的运动员创造了25项世界纪录中的23项。