科技冬奥：多项“奥运首创”背后的技术支撑

　　废弃的钢铁冶炼厂变身滑雪大跳台，成为冬奥历史上第一座与工业遗产再利用直接结合的竞赛场馆；

　　5G加持为运动员提供健康保障，可在冬奥赛场上通过医疗单兵系统实现远程救治；

　　我国自主设计的高山滑雪服比海外采购服装总阻力下降4%，“快、护、暖、美”的冬奥战服将全面提升国家队的服装装备水准。

　　这些高科技成果的集结亮相，交出了国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项支持项目的阶段性成绩单。

　　“科技冬奥重点专项自2018年立项，聚焦冬奥会科学办赛关键技术、冬季项目运动训练与比赛关键技术、公共安全保障关键技术等5大技术板块方向，重点围绕零排供能、绿色出行、5G共享等8个方面统筹设计重点任务。”科技部社会发展科技司司长吴远彬在接受科技日报记者采访时表示，截至2020年末，科技冬奥重点专项共批复立项58项，大批技术成果交付应用。

　　科学办赛产出多项“奥运首创”

　　距离北京冬奥会开幕不足一周年，北京冬奥会唯一新建的冰上竞赛场馆“冰丝带”展露出它梦幻的模样——3360块曲面玻璃拼装而成的外墙下，是首次研发应用的20450米国产高钒密闭索；应用了世界首个二氧化碳跨临界制冷制冰技术，实现碳排放趋近于零，成为低碳绿色运动场馆的样板工程。

　　然而，此前使用的都是进口钢索，上马国产钢索谁能保证不出风险？为确保冬奥场馆建设万无一失，科技冬奥重点专项专门立项支持，工程团队花费3个月时间跑遍全国寻找厂家，成功研制出第一根试制索。最终，中国创新为冬奥场馆建设“实力破题”。

　　值得关注的是，“冰丝带”的碳排放接近于零。二氧化碳跨临界制冷技术的应用，可使冰面温差控制在0.5摄氏度以内，不会出现各个部位温度不一、冰面硬度不均匀的情况；采用环保性和安全性最佳的自然冷媒——二氧化碳制冷剂，无异味、不可燃，与传统制冷系统相比，可提升能效20%以上。

　　“冰丝带”暗藏的黑科技不止于此，场馆内的多功能超大冰面亚临界、跨临界多工况并行二氧化碳直接蒸发制冰集中式制冷系统等应用，均属国际首次。

　　科技冬奥重点专项管理机构、中国21世纪议程管理中心副主任柯兵表示，围绕气象条件预测保障、全局全过程态势感知运行指挥保障、赛道和场馆设计建造关键技术等方面，科技冬奥重点专项共部署启动10个项目，如今全部完成。它的背后是无数科研攻关者的拼搏奋战，多项“奥运首创”就此诞生。

　　科学训练实现技能提升

　　只需几秒钟，一名速度滑冰运动员就可从静止状态达到指定速度，然后，调节姿态、入弯一气呵成……

　　在速度滑冰国家队训练场地内，运动员们正在使用科技冬奥重点专项——国家科学化训练基地建设关键技术研究与示范项目最新亮相的成果“人体高速弹射装置”，开展弯道技术训练。

　　记者了解到，弹射发射技术原本是航天发射技术的一种，利用弹射发射原理给运动员加速，让他们体验瞬间加速到“世界级速度”的人体状态，辅助速度滑冰运动员进行弯道滑行技术训练，实现了加速过程的精准控制。

　　“在科技冬奥重点专项中，科学训练与比赛关键技术是一个重要领域。”柯兵介绍，围绕运动员科学选材、运动员技能优化、体能训练和训练监控、科学化训练基地建设等方向，科技冬奥重点专项共部署启动12个项目。

　　目前，助力跳台滑雪的神经—生物力学增能技术及便携式可穿戴神经启动设备已入队应用；高水平运动员动作优化分析系统帮助自由式滑雪空中技巧和单板U型场地技巧运动员攻克高难度动作，成功率提升约15%。

　　“这些项目成果的应用目标，正是建立智慧化比赛训练场地，提高训练效率和质量，助力提升运动员比赛水平。”柯兵说。

　　正如习近平总书记所强调的，提高现代竞技体育水平，既要靠气力，也要靠技力。科技冬奥重点专项不断尝试以世界先进的训练方法，帮助运动员精准改进技术动作，实现技术水平的提升。

　　绿色智慧打造特色冬奥

　　“竞赛场馆100%使用绿色能源，二氧化碳零排放的制冰技术等举措，都会让北京冬奥会成为最‘绿色’的奥运会。”北京冬奥会协调委员会主席小萨马兰奇曾对此赞叹不已。

　　这也是柯兵口中科技冬奥树立的“新标杆”。中国曾向世界承诺，将北京2022年冬奥会办成一届创新、绿色、开放、共享的盛会。在柯兵看来，科技冬奥重点专项在绿色智慧综合示范方面提供的科技支撑，意义更加凸显。

　　去年6月，世界首条50万伏张北柔性直流输变电工程投用，用张北的风点亮北京的灯正成为现实。大规模风电、抽水蓄能等清洁能源的输送，将助力北京冬奥会成为奥运历史上第一届全部使用绿色清洁电能的奥运会。

　　除供应“绿电”外，为减少损耗，多个冬奥场馆还在照明节能方面狠“下功夫”。通过安装光伏发电系统，五棵松冰上运动中心可实现年供电约70万千瓦时；国家体育馆则依靠仿冰玻璃砖设计，充分引入自然采光，最大限度减少照明能耗……

　　“冬奥筹办已进入全力冲刺的关键时期，要加快实施科技冬奥(2022)行动计划，推进已部署项目在冬奥场景中测试应用，确保项目成果用得上、用得好，精准对接赛前急需科技需求，加快任务部署和实施，为办成一届精彩、非凡、卓越的奥运盛会提供强劲的科技支撑。”吴远彬说，科技冬奥重点专项不仅要攻克一批核心关键技术，示范一批前沿引领技术，建立一批综合应用示范工程，还要促进冬季运动普及和体育产业发展。