时间：2007年5月16日晚上
地点：英国大使馆文化教育处
下载：主题活动内容A 主题活动内容B
主持人：我刚刚目测了一下，我们再一次开始科技咖啡馆的新的听友或者是观众更新率达到80%，举手示意一下，看对不对，哪一位第一次来，95%。
简单的介绍一下，首先感谢各位，欢迎各位英国大使馆文化教育处举办的科技咖啡馆的系列活动，这是不定期，但是一直在全世界有这样的形式，非常轻松的，类似于在咖啡馆里聊科学和其他方面的话题。在北京，差不多已经有两年到三年的时间，我是活动的主持人，之前在广播电台有8年的主持人的经历，我叫阿鹏。
（介绍嘉宾之前，我有重要的任务介绍给大家。我手里拿了很多的宣传的知识。
随着天气越来越热，中国政府越来越着急，发现奥运就400多天了，大家非常着急，因为奥运就要来到我们身边了。今天讨论的话题，说是和科技有关，说是和体育有关，其实也是和奥运有关的。我们从字面理解，体育中的空气动力学。我个人理解，就是它的利弊，不知道会不会有新的观点被发现。
除了刚才说的中英科技互动展，还有一个活动，就是对于一些准入有一些限制，比如媒体的朋友是可以参加的。有一个非常简单的名字叫气侯互派，可以在这样的宣传册当中找到相关的介绍。
还有一个活动还有一个活动，就是一进门除拿到宣传册还有一个调查问卷，各位在不忙的时候填好以后交给工作人员，同时进门之后看到小小的展位，是给予科技咖啡馆大力支持的光大银行的展位，他们向大家推介一些留学贷款、个人理财新馆的相关的信息，大家在茶歇时有所了解。）
另外感谢千龙网和北外网院对活动的大力支持。
下面正式的介绍两位来访嘉宾，每次活动中几乎都是有两位嘉宾，一位是英方，一位是中方，这两次大家发现有一个趋势，就是来的嘉宾越来越年轻，以至于我们的速录师在开始之前说我们的嘉宾有没有像《越狱》当中的男主角。
好，我们的第一位嘉宾是谢非尔德·哈勒姆大学的大卫·詹姆斯博士。
他是来自于英国谢非尔德·哈勒姆大学北京代表处，是体育工程学专家，同时也是健康与福利学院体育与运动科学研究中心的博士。另外是中方专家高级工程师陈骐先生。陈先生是来自于国家体育总局体育科学研究所体育仪器器材研究中心的副主任，中国体育科学学会体育仪器器材分会副秘书长。
今天两位专家从不同的方面论述这样的主题，就是体育中的空气动力学。当然，从两位嘉宾的阐释过程中，会在最后各自提出一个问题，在茶歇的时间给大家足够的时间思考，在茶歇之后回收大家的问题，有10份奖品，是我们的CD包，有任何的问题在茶歇之后可以自由问答。
下面有请大卫·詹姆斯进一步的讲述。
大卫·詹姆斯：大家可能也听出来了，我本人不怎么会讲中文，对于这一点感到非常的抱歉。非常感谢大家能够来参加我们这样一次活动，我叫大卫·詹姆斯，是来自英国谢非尔德·哈勒姆大学的，我今天差不多花25分钟时间给大家介绍一下我们最近开展的一些有趣的研究。
今天主要是来看一下体育工程学。它事实上可以说是关于如何取胜的一门学科，我们将讨论一下科学和技术如何影响体育运动，而且与此同时，我们如何使用科学技术以及工程当中的一些研究和发明来促进体育运动的发展，提高运动员的运动成绩，与此同时，我们也会思考另外的问题，体育运动和科技之间谁占到主导的地位，是运动员占主导地位，还是工程师发挥更加主要的作用？
在这里我们可以看到有这样一段录像。首先看一下空气动力学是如何在足球运动中发挥它的作用的。在这里我们可以看到卡洛斯在对法国队的比赛中踢任意球的情景，画面上看到球出来的时候好象踢到外面来，但是又拐了一个弯进入了球门，我们看这样的角度是如何发出来的。我们在这里可以看到，这样非常完美的任意球是如何发出来的，事实上从你的脚开始的，这里大家可以看到，作为体育工程学研究如何展开的。
这里看到的是用高速摄像机拍下的画面，就是一条腿一只脚踢球的画面的情景，脚上应用的动力或者是能量，通过踢的动作转移到球上面。在这里，我们进一步仔细的看一下，实际上在运动员的脚接触到球的过程中脚用了很大的力量把球踢出去，而且脚的角度和形状发生了变化，就是在踢球的过程中脚面的骨骼也是用力发生了一些变化，从而导致使力使出去，从而转移到球上去。
作为体育工程师而言，我们所从事的另外一项研究，我们如何能够改变运动员所穿的足球鞋的设计，使表面更加坚硬，帮助运动员穿上这样的鞋踢出的球更有力。实际上像我们刚才描述的这种情况，要做它到它也是非常困难的，因为我们不能够把球鞋的表面做得过于坚硬，如果坚硬帮助运动员把踢出去，但是运动员跑步的过程中，鞋的表面坚硬对跑步不力，所以，我们所做的科技使得这个球鞋表面坚硬的程度，而且能够向不同的方向展开弯曲，帮助他一方面踢球的时候更有力，另外一方面跑步的过程中也会非常的舒适。
事实上，当一个球被运动员一脚踢出去的时候产生的冲击力还是很大的，如果落点不合适，大家看到落到另外一个球员的脸上，球比原来的大小小了很多，几乎被压扁了，也就是说产生的力是相当大的。事实上这样的皮球如果打到另外的皮球部分球员的脸上，产生的冲击力相当于一个球员受到高速的汽车行驶的撞击力是一样的，大家在画面上看到，这个运动员的鼻梁被打骨骼了，而且脸颊骨也受损伤了，球产生的冲击力是相当大的。于是，我们也展开了一些研究，比如当一个球落下弹起来的时候动力学是什么，我们希望借此研究，发现这样的球不小心落到球员的脸上力如何改变了。
下面我们再看一下空气动力学如何对这个球产生的影响，主要是通过什么方面。大家知道，这个球我们踢的足球并不是有一个完整的材料制成的，有五边形、六边形缝合在一起，每个球上有一小块小块的材料，有缝合的缝，这对空气动力学的研究有非常重要的意义的。事实上我们通过我们的研究发现，任何一项运动中只要是使用了一种球，这种球上面都会有一些缝合的缝，这个缝击打之后飞翔产生了非常重要的影响，而且这些球表面的材质是否光滑、粗糙对飞行产生很大的影响，比如说高尔夫球，表面会光滑一些、粗糙一些，有很多不同的质地。
就是说我们实际上通过我们的研究，对这些球的表面不同的小块拼起来的缝进行了很多的研究和改造，这里其实有很多很有意思的东西。大家在这里看到的是去年伦敦举行的世界杯赛上最开始使用的足球，这是阿迪达斯开发和研制的，他之前使用的足球非常大的区别，就是使用的材质的块的数量变少了，之前使用的足球是有32个小块拼起来的，意味着缝更多，新的足球只有14块，就是说块与块之间的缝隙比原来的球少的多了。当然，这个球像刚才讲到的是一小块一小块之间的材料缝隙减少了，对球的运行的轨迹产生了非常大的影响，就是在去年这个球刚刚世界杯比赛刚刚开始使用足球的时候，大家看到这个球在飞行轨道上自己来回的拐，运动员一开始也不是能适应，当然，这里的整个空气动力学的原理非常复杂，但是，确实对足球运动产生了非常大的影响的。
事实上，我们刚才说到，球员踢任意球的时候，并不直接给球施力飞出去，关键的环节是让球旋转，运动员往往多的不是踢球的正面，而是侧面，球出去就是旋转的情况，这样对球的轨迹产生非常重要的影响。这里看到的是一个网球，当它产生旋转的时候，大家可以看到旁边空气的流动发生了什么样的变化。
这里面大家看到是一个垒球，但是事实上所有的球类当中都有这样的事情发生，就是说我们需要这个球产生一个旋转，所以，大家可以看到，当这个球发生旋转的时候，上面的空气往下走，所以，当球发生旋转的时候，从两边经过的空气不是这样直过去的，而是往下走。
大家可以看到，刚才解释了，球产生了旋转，使空气运动发生了变化，不是直走出去，而是空气向下运动，与此同时球向相反的方向推移，所以，球往相反的方向出去。
可以通过下面的一段录像看一下这种情况到底是怎么发生的？（播放录像）
刚才这一段录像里大家看到贝克汉姆踢出这样的任意球，通过使这个球发生旋转，改变了这个球周围空气运动的方向，使这个球飞行的轨迹也发生了一个变化，也就是说这是它真正如何把球踢入球门，赢得一分的原理，实际上在其他的球当中，都有类似的事情发生的。
我们时间不多，所以，往下看。我们看一下网球运动当中是什么样的情况。
我挑了这么一段录像给大家看，就是我们可以看到现在这个网球的运动现在已经逐渐变成一种速度越来越快的一项体育运动，威廉姆斯为什么能够在网坛上占到霸主的位置，因为她击打出非常有力的球，球的速度非常快，据说她击打的球的速度能够达到每小时150英里，就是说现在的网球变成有力快速的运动了。
（播放录像）也就是像刚才说的网球运动已经越来越成为速度非常快的一项运动，这里有一个非常好的例子，使我们看到这些科学技术如何来帮助体育运动的发展。实际上帮助我们改变了对很多体育运动当中使用的体育器械的一些设计，在刚才的录像片里我们可以看到当一个网球击打到球拍上的时候发生什么样的过程，我们通过一系列很多实验，帮助我们能够设计出最好，性能最优的球拍。
对于从事体育工程研究的人员来说，也面临着很多的挑战。比如我们要设计出这样的性能非常好的球拍需要满足不同的要求，比如首先我们要求这个球拍的质地非常轻与此同时非常的坚固，而且还要尽可能的大。其中最难的就是同时要满足这三个条件，这并不是一件非常容易做到的事情，而且会和我们所使用的材质，如何使用性能更优、更佳的材质是有关系的。
实际上，我认为正是由于我们在改进球拍方面的研究，在很大程度上促使了网球运动成为更加快速的运动，在这里我们可以看到，当一个运动员用球拍击打网球的时候使用非常大的力是一方面，另外一方面也尽可能使球产生旋转。我们可以看到，击打网球的时候经常击打到网球的上部，让它滑过去，球产生旋转，照着这个方向往前飞。
事实上，每一个网球运动员都会采取一种做法，就是会击打这个球的上部，使它往前飞旋转的方式，这和工作当中的原理是一样的。足球的运动当中球员踢足球，给它施力让它旋转，让它产生一定的角度，对于网球运动，让他们这样的击打方式，使网球旋转，使他们强有力的下沉，落到场地的内部，虽然对球的击打非常有力，使球的飞行速度非常有力，但是不是直接飞出去的，而是旋转会落到场地里面。
事实上，这也就解释了为什么刚才说，事实上由于我们对球拍做的科研的研发，对他改进，使网球运动变得速度越来越快。事实上对于对球拍的改进使它变得比较大，意味着它同时可以使球产生更多的旋转，如果且球拍非常小的话，击打的过程中产生的旋转是有限的。推动把球拍变得更大，可以更加有力的击打球，产生更有力的旋转，促使网球运动变成强有力的，而且是非常快的运动。
实际上在我们的大学当中，我们就展开了很多的关于类似这样的方面的研究。我们致力于网球的球拍变得更轻、更坚固，而且更大，使球员在使用球拍击打的时候产生更快的球速，但是我们受到一些反面声音的质疑，有人认为业绩我们发展这样的科技和研究的结果，使网球运动的速度变得如此之快，也许会产生一些负面的效应。
刚才看了网球运动当中的一些情况，最后我再和大家简要的介绍一下自行车运动当中我们如何运用空气动力学的原理。大家在图片上看到一个英国的自行车运动员，他在雅典的奥运会上获得100米的场地自行车比赛的金牌。
我们的工作团队，我们实际上参与了当时参加雅典奥运会整个英国自行车对使用的自行车的一些研究和设计工作，他们都认为，当时在那一届奥运会上英国的自行车队取得了有史以来最好的成绩，他们获得的奖牌数量最多，包括金、银、铜牌。当时他们这些运动员认为帮助他们获得成功的一个非常重要的原因，就是他们在是骑着世界上速度最快的自行车。
下面我给大家简单的说一下我们是如何制造出来速度最快的自行车的。当然，这里整个的工程设计的原理也是相当复杂的，但是我们利用到其中非常重要的一项技术，就是由电脑模拟和计算的流动力学的科学方法。实际上我们通过这样的一些方法来模拟任何一个物体运动的过程中，周围的空气运动的情况，当然也包括球或者是自行车在行驶的过程中周围的空气流动是什么样的情况，我们通过电脑的软件进行有效的模拟。
在这里大家可以看到，通过自行车部件周围空气流动的模拟，对部件本身进行了改造，改造之后空气的流动发生了改变，使运动员骑这样的自行车的时候速度变得更快事实上我们几乎对自行车的每一个部件都做了空气动力学的研究，看如何通过零部件的改造使自行车的速度变得更快。
当然，我们的改造甚至包括了自行车非常小的零部件，甚至是车轮上小的螺丝钉，但是如果分开来看，对每一个小的零部件做出的改造，使自行车的速度加快的幅度可能是非常有限的。但是如果把所有的改造加在一起，对于提高自行车的速度的贡献是非常有意义的了，可能会使整个速度提高百分之一秒，但是往往百分之一秒就是一个金牌和银牌之间的区别了。
另外一方面，我们不但研究这些体育器材和设施，另外一方面也考察运动员。在这里大家可以看到，我们对运动员进行三围的人体扫描，每个人的体格和体型不同的，对每个体育器材有不同的适应能力。
针对这样的情况，就是针对每个运动员也不同的体型和体格，我们会给他设计不同的头盔。当他的头和头盔合在一起的时候，能够最大程度的改变空气流动的方向。这个运动员可能适合这样类型的头盔，另外运动员可能适合另外一种头盔。
我希望刚才给大家讲的这些对大家有所启发。下面我想请大家共同考虑这样的一个问题，如果我们使用这样一些体育工程学的研究和原理在体育运动当中，这是否是一种欺骗的行为呢？这样的做法是否是公平和公正的呢？我们如何在体育运动以及工程科技之间达成一种平衡？
谢谢！
陈骐：大家好！
我今天给大家交流的题目就是杂谈。詹姆斯先生的角度谈的非常的角度，主要是从空气的动力学。而我讲的内容比较杂，所以，叫杂谈。大家觉得体育有什么科学，实际上这里的内容非常的丰富，而且按如果大家对科学感兴趣，觉得里面有非常多有趣的东西。
对传统体育的认识，可能是勤奋、刻苦、技巧就能够得到好的成绩，但是，从现在体育，尤其是现在奥林匹克竞技运动的发展，体育应该是知识和体力高度完美的结合，不断挑战新的境界，而且这个体征在竞技体育中得到了一个充分的反映。
科学就是不断的挑战一个新的境界，达到一个新的层次，体育不断的达到一个新的界限。科学的体育，就是研究一个体育的现象，就是体育内部和外部规律的学科群，分很多的内容，如果从大的方面讲分为运动和人体科学，体育的人文社会科学，涉及到一些运动技术的学科，从大的角度可以这么分。
从运动人体学科涉及到体育方面有体育训练学、运动生理学、运动生物化学，运动生理学和生物化学，从胜利、生物化的角度研究运动员和成绩之间的关系。另外，还有运动心理学、运动生物力学，这些学科已经很系统。
从体育人文社会学科来讲，是这几个方面，体育社会学、体育经济学、体育法学、体育管理学等等。
我今天着重讲的是工程技术在体育中的应用。从五个方面和大家谈一下，主要是机械工程、电子工程、传感器技术、软件技术和工程、光学。
从机械工程，我讲几个例子，乒乓球是国球，大家知道，乒乓球可能都打过，有所体会，体会最深的就是乒乓球最重要的力量是是手上，手腕的力量和上身的力量影响乒乓球技战术重要的因素。我们国家运动员为什么在这个项目上常盛不衰，是这方面的力量强于国外的运动员。在力量训练方面，我们根据我们国家运动员的需求。
（见图）这是用于手腕力量的训练器，通过两只手的旋转迅速，很有效地提高运动员的手腕的力量。
（见图）还有一个例子，就是在田径运动员或者是游泳运动员，腿部的力量显而易见是非常重要的，抬腿的速度和抬脚的速度决定最后的成绩。如果抬脚和抬腿的速度差距很大，不可能成为很好的运动员。所以，针对这个需求必须有一个专门来提高运动员脚部，抬脚力量的训练装置。就像这个动作，足部区的姿态训练和力量训练。
下面介绍一下软件和计算机技术应用的情况。从乒乓球讲起，乒乓球运动员打球的时候，手部的动作到底是什么样的运动轨迹，从屏幕上可以看到，也可以想象一下，推动计算机分析和模拟手部的曲线，从上往下看或者是第一个图，从侧面看，发现运动员手臂是弧线，下面的图是从下往上看，是一个非常近似半个椭圆的曲线，这个曲线的弧度每一种类型的运动员都是不一样的。这个曲线的弧度还有大小可能决定于每个运动员打球的球路的风格。
还有一个软件，就是一种训练软件，这种软件能够把教练员之间的语言的交流，比如教练员平时训练的时候，如果发现运动员有什么问题更多的告诉运动员，哪一个动作不对，应该怎么样，这样交流，如果他们很默契可以很快的达到训练效果。但是，最缺乏的就是直观性，如果教练员语言表达不清楚，或者是对教练员理解的有偏差或者是延迟，怎么样把语言方面化为最直观的方式让运动员接受，现在有很多的软件技术解决这个问题。
（见图）先给大家讲一个故事，这是在2003年女足世界杯比赛的时候，美国女足和巴西女足在上半场比赛的时候，上半场是0：0，美国的教练在中场休息的时候，用一个视频的软件分析，我们怎么样来找到更好的进攻路线，或者是一个战术来取得得分。他在视频上发现，图象的右上角的两个小黄圈，穿黄衣服的是巴西队的传统的黄色，那两个是巴西队的后卫队员，前面的区域很大的区域绿色的，空当很大。美国的教练员说这个空当很大，我们何以突破，通过软件分析这两个运动员之间的距离，10米、20米，还有面前的空地范围有多大，精确的计算出尺寸。根据这个情况，美国教练员设计了战术，说从他们两个人中间什么地方怎么样进行突破，当然，这个图不是很精确，但是，用软件还是能够发现两个运动员之间保持的距离，就能够设计一个很好的线路，很准确的线路，比如从这个空当里突破，这个战术很好，应该说1：0，美国队取得了胜利。
（见图）下面看一下曲棍球运动员。
大家看，现在是中方的运动员，这就是国家曲棍球队，在做一个射门的动作，这是曲棍球的点球。这是一个巴基斯坦的一个运动员，大家知道，曲棍球巴基斯坦是一个很强的球队，这是他们典型的射门的对作。这个软件把两个人，一左一右进行直观的对比，这个队员就很容易很直观发现了他们动作之间的差异。这实际上还是刚才两个图象的叠加，是两个人，但是不是同一个场景，是两个场景叠加在一起，不是两个人在打，是刚才的两个人叠加在一起，这样更直观的进行对比。教练员通过这个对比发现两个队员的脚的角度，而且对局部放大，捕捉他们运动的细节。这是脚部的动作，脚的位置，巴基斯坦运动员脚并的很齐，中国的运动员的脚支撑点很远。（接着往下看），这样打出的球的效果有所区别，这是更多的，四个画面进行分析。
刚才给大家介绍的是在专业体育上的用途，由于在奥运会的同时国家体育总局为了更多的把体育的精神普及到大众，提高大众的健康，有很多的科研项目，必须面向大众体育。下面是一些在大众健身和体育监测中的一些应用。
大家现在看到的是体育评价，如果感兴趣，后面我们再交流，可以对中国人体的体质进行一个比较全面和系统的监测和评价。
这是第一个画面，评价有一些问卷，你有没有一些疾病，后面再根据你的体质的状况开始进入评价的测试过程。评价指标现在根据体育最具的科研成果分为年轻人、中年人和儿童几个年龄组。大家在屏幕上可以看到，这是40-49岁年龄段评价的内容，这些评价通过身高、体重、肺活量等等来评价，这些测试都是非常有意义的，这些单向测试指标放在一起能够根据这些情况综合给你一个健康指导，另外，如果选择一个所喜爱的运动，可以提供一个相对系统的运动配方。
（见图）这就是一个例子，参加评测的人叫张三，男性，43岁，身高1.75米，体重75公斤，后面有提全区、肺活量、反应一些握力的值，根据值给出综合的评分。他选择了一个跑步，这个运动处方根据他的身体状况提出了一个跑步的运动的处方，告诉他怎么更科学的跑步，跑到什么效果，跑到什么层次取得满意的效果。这样锻炼的效果才是最佳，这是一个测定报告的样本。
（见图）右下角是雷达图的例子，从肺活量、反应时。雷达图这个形状如果最完美，说明这个人的身体各方面体质状况最均衡的。这是他刚才给张三运动的处方。
（见图）另外，再给大家看一下在运动心理学方面的应用。我简单的介绍一下，这是一个速度测试，什么速度测试？就是人对速度知觉的测试。人对速度知觉的判断水平有差异的，比如对速度知觉判断比较准的人，能够很准确的判断出运动的物体到底什么样的速度在运动，这在足球运动员和乒乓球运动员来说非常重要，这样怎么样提高运动员怎么样准确的判断球的来处和达到预定的位置是非常重要的。假如足球运动员对球速感觉非常差，球到他的跟前没有作出反应的动作，如果飞行过程中提早作出判断，就能够抢到点，这可能是中国足球提高水平的一个非常好的路径，可能是我们的空间位置感，球感不好，这也是球感之一。测试的原理是什么？大家看到有一个绿点，从左侧的起点开始运动，运动速度是随机的，运动之后在图中任意一个位置消失，这个时候运动员对这个绿点的速度作出反应，你感觉到它什么时候达到右侧的终点，你点击到达的按纽，如果判断准，在绿点到达终点的时候按说明你对速度知觉非常好，如果没有到或者是过去才按到达，这样的话根据你的判断的差异给你一个评价，对你的速度的感觉进行恰当的评估。
（见图）这是另外一个测试，也是一样，更复杂了。这有4“终点”，四个球往四个方向运动。
后面简单的介绍一下比较先进的技术，就是无线传感器网络。这个技术是我们最近开始逐渐应用的技术，这个技术刚开始是用于军事领域，战争对技术的依赖非常大，怎么样做到战场监控，从美国国防部提出这个概念和技术，而且这个技术逐步转移到民用领域，怎么样检测人的健康，商业的管理，传感器技术可以在赛场和训练场捕捉运动员的信息，以网络最快的速度传递到教练员的手中。教练员可以在训练场上马上发现运动员的问题，及时纠正他们的动作，调整训练的技术、战术等等。
我就大概给大家介绍这么多，如果感兴趣，很面有很多的视频资料，因为放不了，可以后面再陆续的适用这个软件，看更多的视频资料。
谢谢大家！
主持人：我相信两位专家发言之后大家应该对今天我们所讲的空气动力学有更深的了解，直接影响到我们在体育竞赛中的六字口诀，更快、更高、更强，如何做到，空气动力学还是非常重要的。
我提出一个问题，刚才我给大家介绍的几种技术，我的问题是大家能目的给我们再推荐更多、更好的技术用于体育的提高。因为技术是无穷的，用于体育的技术是很多的。从我们科研的角度和经验发现很多的技术，大家有没有更好的技术向我们提供。
十分钟的茶歇时间。
主持人：我们继续开始。有哪一位朋友有问题可以直接提问。
 提问：感谢大卫·詹姆斯给我们作了一个非常精彩的影响，我本人虽然不是一个学习科学的专业的学生，但是，我却是非常喜欢体育运动，也从事过一些体育运动。通过您刚才的演讲，我产生了这样的一种印象，就是当竞技体育发展到比较高的水平的时候，往往很大程度上并不是运动员的技能或者是技巧在发挥重要的作用，在很多情况下是以技术或者是设备导致了运动员运动水平的不同或者是运动成绩的不同，我认为这里面涉及到道德的问题，不仅仅是技术的，您刚才的发言中也提到，到底是工程师还是运动员在体育运动中发挥主导性的角色，我认为这里是否涉及到平等的问题。比如说竞技体育中发展中国家没有足够的经济实力在体育工程方面进行积极有效的投入，反而来说，发达国家由于经济比较发达，有雄厚的经济实力发展体育科学的研究，是否造成了体育领域的不公平和不平等的问题。
听到您的演讲，我产生这样的对比，在体育当中的高科技的使用与我们运动当中的兴奋剂的使用挂起钩来。很大程度上，并非是运动员本身的技能或者是技巧导致他们的运动成绩的不同，很大程度是由于使用了这样的技术或者是由于使用了兴奋剂导致了他们的运动成绩的不同。当然，也许把兴奋剂和体育运动中的高科技的使用两者相对比，并不是一个特别合适的比较，但是，我还是想请教一下大卫·詹姆斯先生，请问您对兴奋剂和高科技在体育运动中的使用的对比有什么样的看法，是否认为体育中使用了高科技而造成了不平等的问题？
陈老师，非常感谢您刚才给我们介绍的中国体育总局在运动员训练方面的介绍，刚才大卫·詹姆斯先生介绍了工程师会针对每个运动员的身体特征制作出一些适合他的器材或者是运动服，我们国家体育训练在这方面有没有相应的配套设施？我还感兴趣的一个问题，前一段时间乒乓球把小球换成大球，这个举动有没有对你们的工作有相应的影响？
 大卫·詹姆斯：我认为您刚才提出了一个非常好的问题。就是我们如何来看待公平的问题，也像你说到的，由于发达国家他们具有在体育工程或者是技术研发方面具有一些经济实力，而发展中国家缺乏资金的投入，导致他们在运动过程中运动水平的不同，我完全赞同你的看法，这里面确实有不公平、不公正的问题存在。
实际上我刚才给大家讲的例子当中，就是自行车运动恐怕就是非常好的例子，我们提到的场地自行车，只有为数不多的几个国家参加这项运动，这项运动并不是在全世界范围内各个国家参与到这个比赛当中，有很多国家非常贫穷没有办法拿出自行车，没有办法参加到比赛当中。对于任何一个国家来说，开发出速度非常快，性能非常好的自行车成本非常高，所以，导致了不公平现象的产生，我赞成你的说法。但是，世界范围内人们已经逐渐关注这样的问题，而且试图找到一种方法来解决这个问题，也许可能在明年的北京08奥运会上我们没有办法解决这个问题，也许在下一届伦敦的奥运会还没有解决这样的问题，但是我想最终有那么一天，我们会开发或者是设计出一种标准自行车，无论什么样的运动员，哪些国家的运动员只要参加这项运动就会使用标准自行车，从而减少在运动过程中由于经济实力的不平衡导致体育现象的不公平。
当然确实钱是发挥着非常重要的作用，在体育运动当中，与此同时，我也认为，如果我们限制科学技术在体育运动当中的应用，这也将是一个错误。如果我们不在体育运动当中应用新的科学技术，也许到现在我们还使用木质的网球拍或者是四十年代足球运动当中使用的足球，所以体育运动要取得进步和向前发展，就必须应用科学技术的发展，我认为这是非常有意义的。当然，与此同时，可能在发展的过程中会造成不平等现象的发生。
回答你提出的第二个问题，科学技术的应用以及使用兴奋剂两者之间是什么样的关系。事实上这样的对比是非常有意义的，我以前也没有太考虑到这样一个问题，也是第一次有人向我提出这样的问题，我们可以把两者相比较，因为他们都是提高运动员的成绩，通过这样的努力使你有更大的机会战胜对手，但是拎着不同之处或者是区别在于一种做法是被允许的，而另外一种做法是被不允许的。事实上，我这里可能要做一个自问自大，我刚才向大家提出的问题，如果我们在体育运动过程中使用了高科技的话，是否是欺骗的行为，我认为是否欺骗？主要是有关于他是否违反了我们的规则，如果违反了规则它就是，如果没有规范规则它就不是了。当然，这是一个非常有趣的话题。我们可能要比较深入的展开的话会聊几小时，如果感兴趣，以后我们进一步的讨论。
陈骐：刚才问的问题，我们国家对运动员的个性化运动员，高水平的运动员都是个性化的，所以，对他们的研究也是个性化的。如果是世界高级、顶尖的运动员重复的概率是很小的，这是第一个问题。
拿乒乓球的例子，小球变大球，如果任何项目的没有本质的变化，我们的技术是任何情况都适用的，科学技术只是针对适用最关键、最本质的问题。我在乎用什么球，除非这个球改成足球打，可能就要变，但是不是本质的问题，任何情况下体育科研都适用。
提问：在我们进行体育中的力学研究的情况下，不可避免用计算机仿真，主要是为了节省工作量，我有一个问题，在计算机模拟过程中涉及到很多的简化，这与实际的体育运动有很大的不同，计算机的模拟的情况下和实际的情况相似度到底有多少？误差是否可以接受？如果我们仿真的结果对体育器材进行改善结果提高很小，这种因素很可能是由于在比赛过程中由于运动员的心理因素或者是天气等外在的因素使成绩提高，很可能并不代表技术的改进来得到的提高，我想问一个问题，仿真的精确度到底有多少？
大卫·詹姆斯：您确实提出了一个非常好的问题，实际上你刚才提到的问题，在我们实际的电脑模拟的过程中我们也充分的考虑这样的问题。事实上电脑模拟的技术，首先被广泛的证明了是一种非常成熟有效的技术，在很多的领域，甚至包括航空业或者是汽车制造业，任何涉及到高速运动的过程中大家非常广泛的使用电脑模拟的技术，这个技术本身是非常成熟的，也是非常有效的。其次，与此同时我们不得不承认这样的做法还是受到技术本身的限制，在我们的工作中也面临着许多这样的困难，但是我们采取的做法，一方面通过电脑模拟，另外一方面进行很多实际的实验来证明电脑模拟的有效性。比如刚才说的自行车运动的速度、空气的流动的方向怎么样，我们会通过实际的实验来验证电脑模拟的准确性、有效性，从而使我们利用这样的技术进一步发展我们的研究。
回答你提出的第二个问题，我们可以观察到运动员的成绩提高了，到底是使用设备的原因、器械的原因还是你刚才说的心理作用。首先必须承认运动员的心理是非常重要的因素，我们刚才给大家举的例子，在雅典奥运会上，我们的英国的自行车队，他们表现的非常的突出的。运动员他们自己在参加比赛的过程中，他们会想我现在骑的是世界上跑的最快的自行车，我一定会骑的更快，心理的感觉对他们的成绩有非常重要的作用。作为科学家，我们到底做什么？我们作为科学家，所从事的工作就是给予客观的分析，我们经常和耐克和阿迪达斯这样的公司合作，他们设计出球鞋，给运动员试穿，让运动员感觉怎么样，比如运动员说不错，这是运动员对球鞋的好坏是主观的判断，对于科学而言，我们尽量把主观因素剔除出去，从科学的角度来分析到底有什么样的作用，这是我们工作的一个性质。
北外网院网友：第一个问题，F1运动中风动实验值与比赛中的实际误差是多少？第二个问题，下压力可以用风动实验知道吗？
大卫·詹姆斯：我来试图把这两个问题一起回答一下。确是是技术性非常强的林个问题，在模拟和实际的表现当中它的一个区别到底是什么？当然，一方面我们确实要通过很多实际的实验来验证模拟产生的结果，但是不得不承认，这种实验成本是非常高的，是非常昂贵的。在郑国不过有两个风动的实验，比如大家可能比较熟悉的就是汽车的高速运动过程中产生撞击会发生什么样的状况，这个成本是非常高的，可能每天做这样的实验，每天的花费都是几百万英镑的。我们所采取的做法，就是首先会做一些模拟，也会采取一些实验，但是这个实验比真正的风动的实验规模小一些，比如我们做一个比较小的风动，设计比较小的自行车，有一个比较小型的运动员，让他们进行实际的模拟操作，通过这样的方法，我们希望能够得出与模拟比较匹配的实验结果。这个实验和我们模拟的结果如果相匹配，一般认为它是和真正的实际情况是比较符合的，所以，这是我们所采取的一种做法。我认为我们在谢非尔德，比较幸运的一点，世界上应用非常广泛的一个空气动力模拟的软件就是由谢非尔德的一家公司开发的，我们有这样的优势，目前为止我们能够在这方面做的实验还是比较有效和成功的。
提问：陈老师，就很多人都说我们中国是一个体育大国，但是，还不能称为体育强国，特别是对我们13亿人口这样的比例来说。刚刚您提到，现在国家体育总局也经常做一些大众的体育测试，我想问一下，我自己可能比较孤陋寡闻，还没有接受过这方面的测试，国家体育总局在这方面有推广的计划？怎么样提高公众的身体素质？第二个问题，奥运会越来越近，在奥运会上的器材、设备有没有比较明显的、比较突出的改善或者是一种改变，小球变大球那种，或者是世界杯足球的改变的那种改善？
陈骐：第一个问题，不是你孤陋寡闻，因为这个工作量很大，国家很大，人很多，这个工作应该是在1996年、1995开展这个工作的。这个投入不是很多，但是后来逐渐有一些体育器材，也是取之于民敏、用之于民，所以，采取了一些措施，主要是从政策上扶持，另外从科研的角度来投入。主要是商业性逐渐的往各个阶层推广，比如各个小区有健身的器材，就是政府进行投入建设的。还有学校的设施，大家看到奥运会的场馆，也考虑到今后今后用于大众，很多的场馆在大学里，这样在正式的比赛之后直接用于大众。
第二你说的器材。现在主要是分比赛用的器材和科研、测试用的器材。因为正式比赛的器材受到各个国际单向协会，包括奥委会的规则的约束，所以，不是说你认为做的好，就能够在赛场上应用。这里面还有规则问题，赞助商问题等等，但是在科研的角度，我们投入很多，我们现在很多科研是国产化，我们自己开发的，用于我们运动员成绩的提高。
提问：关于体育兴奋剂的问题，EPO体育兴奋剂，大家知道，体育兴奋剂查到是之后的，是某个运动员应用之后才能查出是否使用兴奋剂，通过专家查出来，这是滞后的，我们的体育科研怎么面临这方面的问题？我们中国国家代表团在参加雅典奥运会没有查出一例使用兴奋剂，听他们说是为了申请2008年奥运会的一个良好的声誉。像这种兴奋剂，中国科研技术是否比国用先进，或者是在这方面没有进行深入的研究？
陈骐：首先不是为了声誉问题，这是起码的道德问题，不管是哪一届奥运会都不允许，今后也不允许。第二，我不是兴奋剂专家，但是兴奋剂是世界性的问题，全世界的科学家都在为这个问题进行研究，道过一尺，魔高一丈。但是，如果使用了兴奋剂，科学技术很发达，很小的含量，过了很长时间，通过血液检查，也是能够发现痕迹的，而且这个痕迹是外援性的，不是自身产生的都能够有所区别，这是战场战争，持续不断的战争。
主持人：时间关系，感谢两位专家的讲解。
两位专家提出的问题是开放性的问题，所以，回答也是开放的，今天抽到的观众就是幸运的观众。
下一次科技咖啡挂的活动是在西单的光大银行，时间是6月1号，相关的申请登陆我们的网站的科技咖啡馆专区。
主持人：今天的活动到此结束。谢谢嘉宾、谢谢大家！
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2007年05月16日 科技咖啡馆—体育中的空气动力学
