走进“科技冬奥”

冬奥会是全球最具影响力的综合性冬季体育赛事, 也是展示各国最新科技成果的重要舞台。科技与奥运的结合已成为现代奥运会的时代特征。2019年，习近平总书记在第三次考察北京冬奥筹办工作时，特别强调场馆建设要突出“科技、智慧、绿色、节俭”四个特色，摆在首位的正是科技。

如何在冬奥会上展现中国的科技力量？早在2016年，科技部就已作出响应。那一年，“科技冬奥（2022）行动计划”制定完成。2017年，“科技冬奥”重点专项正式设立。2018年，韩国平昌冬奥会闭幕，冬奥会正式进入北京时间，中国科技工作者也步入筹办冬奥的主赛道。

北京冬奥会前夕，“科技冬奥”重点专项总体专家组组长、中国工程院院士范维澄，科技部社会发展科技司司长祝学华，以及中国21世纪议程管理中心主任黄晶做客“人民冰雪·冰雪科技谈”，讲述了“科技冬奥”为北京冬奥会筑牢科技支撑的故事。

“科技冬奥”重点专项部署五大方面任务

问：在北京冬奥会的筹办过程中，科技创新一直是亮点，也是重点。无论是场馆的建设、运动员的训练，还是赛事的筹备，科技力量都无所不在。请祝司长介绍一下“科技冬奥”重点专项的由来和项目的主要内容。

祝学华：2015年7月31日，在北京赢得2022年第二十四届冬奥会的举办权不久，习近平总书记就主持召开了一次中央政治局常委会议，明确提出要举办一届“精彩、非凡、卓越”的奥运盛会，强调要树立“绿色办奥、共享办奥、开放办奥、廉洁办奥”的理念。为有效贯彻总书记的重要指示精神，按照第二十四届冬奥会工作领导小组的部署，科技部在总结服务2008年北京奥运会、2010年上海世博会和广州亚运会做法的基础上，认真分析了北京2022年冬奥会的特点和需求，提出了“科技冬奥”的初步设想。2016年，科技部又会同有关部门和地方研究制定了“科技冬奥（2022）行动计划”。2017年，在国家重点研发计划中，又专门设立并组织实施了“科技冬奥”重点专项，尤其是围绕零排供能、绿色出行、5G共享、智慧观赛、运动科技、清洁环境等领域，统筹部署相关研发任务，为北京冬奥会和冬残奥会的举办提供科技支撑。2019年，为加快推进行动计划与重点专项的组织实施及成果应用推广，科技部又专门会同国家体育总局、北京市、河北省等有关部门和地方成立了“科技冬奥”领导小组，加强协同配合，推进“科技冬奥”相关工作。

问：请黄主任谈谈“科技冬奥”重点专项对我们办好冬奥会有哪些助力。

黄晶：“科技冬奥”重点专项是科技部专门为北京冬奥会部署的科技任务，这几年也有80多个项目了，现在成果逐渐显现出来。

第一，我们国家和冰雪运动强的国家相比，还是差距很大的。我记得索契冬奥会时，我们只能参加一半的项目，现在到了家门口，我们的运动员要争取参加所有109个项目，有的以前没有参与过。科技的帮助在于，一个是提高科学训练的水平，再一个是分析，可以和运动队、运动员等各个方面一起研究分析，提高我们参与这些项目，特别是参与以前没有接触过的项目的水平，拉近我们跟世界先进水平的距离。

第二，重点专项的成果可以支撑“科技冬奥”的安全问题。安全问题分两个方面：一个是比赛的安全，还有一个是运动员自身的安全。因为冰雪运动在户外，甚至置身于零摄氏度以下的环境；有的速度非常快，有的是挑战极限的，如上百公里的时速，滑一下可能就会受伤，所以，科技体现在服装等各个方面的材料上，对安全起到很大作用。

第三，这种作用就是要在这次冬奥会上，在绿色、节俭等方面提高效率，办成一个绿色的奥运，办成一个节俭的奥运。

第四，瞄准后冬奥时代的冰雪产业，带动三亿人参与冰雪运动，要能够带动未来的一系列链条。这是科技的后劲。

问：请问范院士，“科技冬奥”重点专项的整体情况和任务部署是怎样的？

范维澄：“科技冬奥”重点专项2017年正式启动，之前要确定重点专项的任务。按照冬奥办赛和筹备的整体需求，确定“科技冬奥”重点专项五个方面的任务，包括科学办赛、运动科技、智慧观赛、安全保障以及绿色智慧综合应用示范。

科学办赛的一个重点就是场馆建设，包括两个方面。一方面是既有场馆的利用，如：2008年奥运会时用到的“水立方”，这次通过技术创新改造成了“冰立方”；通过引入智慧技术，“鸟巢”也重新服务于冬奥会的开闭幕式。另一方面是新建场馆很有特点。比如在崇礼建的国家跳台滑雪中心，它的造型就像咱们中国的玉如意。寓意是吉祥如意，象征着美满幸福，同时给大家一个美好的祝愿。玉如意作为原型，通过场馆设计，现在建造成“雪如意”。在开幕式的时候，大家会看到它非常精彩。

问：大家对“雪如意”已经不陌生，从早先的一些报道中，都看到了它的画面，可以说它是集科技、艺术、中国传统文化于一身的。请问，当传统文化和科技碰撞的时候，会有一些挑战和难度吗？

范维澄：确实是有的。清华大学的张利教授牵头了这个项目，他本人在建筑设计上是非常有经验的。国家跳台滑雪中心的建设整体需要一种造型。

张利教授有了个灵感，他发现滑雪跳台上面的台子其实相当于玉如意的顶部，形状就和玉如意有点相像，只不过坡度更大一些。他就按照这个思路形成了总体构思。从科技上要实现它，要做非常精细的设计。相当于要做很多的人工剖面，每一个人工剖面的角度都要做得非常精确，整体上达到国际奥委会关于赛道的要求。确实如您刚才说的集科技、艺术和中国的传统文化于一身，非常完美的呈现。

问：完美的呈现背后需要多方的打磨和考量，是一个专业性的考验。对于您统筹这样的项目，可能也是专业性全方位的考验。在整体的统筹把握中，给您留下一些什么样的感受？

范维澄：总体上，应该说一个很明确的目标就是服务于冬奥筹办、举办的需求，这就是我们的总体目标。于是，就要具体了解它有哪些方面、有哪些需求。就是办赛、参赛、观赛、安全保障、绿色智慧综合应用示范，确定了5个方面的任务，分解成24个关键技术，最后变成了80多个项目指南。这是逐层递增的。

问：这样的层层递增会给您带来压力吗？在时间把控上，可能是比较有挑战的，怎么去做好把控？

范维澄：整体上由科技部决定时间点。通常，我们每年发布一次项目指南。如果有特殊需求的时候，就紧急开会，再制定比较紧急的项目指南。制定指南之后，都向社会公开发布，国内的优势团队来进行申请。经过公开、公正的评审之后，再确定项目承担团队。我的任务是顶层设计、搭框架。

问：顶层设计如何搭建？我们常说隔行如隔山，刚才您说从5个方面分解到24个，最后到80多个。可能每一个小的方面都有它的特点，如何去把控它们中间一些本质性和关键性的节点呢？

范维澄：这个问题很关键。比如刚才讲到的，按照玉如意的设想，设计了国家跳台滑雪中心。我觉得事情非常好，把它列为实施方案里的内容，变成了项目指南。具体把美好的设想变成现实，需要非常专业化的团队做技术创新，细化的事情由他们完成。

问：造雪对于冰雪项目非常关键，这方面的问题如何解决？

范维澄：咱们雪的项目一个是在延庆，一个是在崇礼。雪的所有场馆都重新设计、建造。雪的任务怎么解决？以前世界各国举办冬奥会的时候，他们的雪都不是主要依靠天然降雪。需要造雪，造完后堆成雪堆，叫囤雪。再有就是要运，把雪从雪堆运到赛道上，运完后的最后一步就是铺雪，铺得符合国际奥委会的质量要求。

雪不是放到赛道上就可以，“铺”要讲究一些专业的技术。人的专业技术，铺雪的装备，都是非常专业化的。在这个过程当中，我们也曾经到国外去考察，看到了以前没见过的设备。这次在咱们冬奥的场馆里，应用了一些这样的装备。

问：在科学办赛方面，还有哪些我们不知道的细节？除了科学办赛，其他方面有什么亮点？

范维澄：科学办赛里，还有场馆的运维、全态势的感知、各种物流、物资的保障等，这些方面都有相关项目的支持。

五个方面里，科学办赛是第一个方面。第二个方面是运动科技，或者叫高水平参赛。主要是对运动员进行训练的基本方法、基本装备，以及训练模型。举一个例子，咱们在坝上建了1公里多的雪廊，雪廊的内部就可以造成一种天然雪道的环境，哪怕外面的温度还有十几度，整个雪廊里面都可以造成正常雪道的环境。这样就为越野滑雪的训练创造了很好的条件。与此相关，还动用了风洞这样的设施，研究各种减阻的装备，包括服装，给运动员带来科技的助力。

再往下是观赛。这么大的奥运体育赛事，全世界的观众当然很多。最近这些年出现了虚拟现实、增强现实、5G、8K等新技术，就有了智能观赛、智能语音服务等，使得观赛比较精彩。哪怕是在疫情的环境中，高科技的播放环境也可以让大家充分感受冬季运动的魅力。

安全非常重要。历届奥运会都把安全放到重要位置，也确实出现过安全方面的问题。所以，这次咱们也非常重视科技支撑安全保障。包括场馆周界，范围还是很大的。周界的安全，包括食品安全，包括应急救援。因为冬季奥运比一些其他运动的受伤概率稍大一些，而救援的环境又比较复杂，所以我们特别研究了应急救援的一套技术和装备。总体上，要给运动员、志愿者，还有官员们，提供安全、有保障的环境。

最后是绿色智慧综合应用示范。因为这次奥运咱们也研发、展示了不少新的技术，像5G技术、氢能技术、100%用绿色能源支撑奥运场馆的运行等。

冬奥也引起了民众对冬季运动的兴趣，能够促进冰雪产业的发展。可以把冬奥当中的一些高技术，用到咱们国家今后的经济社会发展中，对世界来讲也提供了一种中国方案。

 多方合力推进重点专项精细实施

问：刚才了解了“科技冬奥”重点专项的背景和作用，接下来请祝司长介绍一下“科技冬奥”重点专项自身的运作。重点专项集结了高校、科研院所、企业各方的力量，可以说是最强科技的同盟。如何让各方更好地形成合力？在组织过程中，有哪些体制、机制上的创新让您印象深刻呢？

祝学华：关于体制、机制方面，通过这几年“科技冬奥”的实施，我确实印象比较深刻，主要有以下这么几个方面。

第一是建立协同机制。科技部会同有关部门专门成立了以科技部部长王志刚为组长的“科技冬奥”领导小组和专家委员会。我们也与国家体育总局签订了“科体协同”协议，建立了协同工作的机制，为跨部门协调“科技冬奥”全面性的工作提供了组织机制保障。

第二是精准部署项目。精准对接北京冬奥组委、国家体育总局等用户部门需求，创新项目形成机制，保障“科技冬奥”重点任务的实施和落地，确保相关研发任务的成果能够实际应用。比如，对于冬奥场馆的任务，直接由业主单位作为项目承担主体，实现项目研发与工程建设的深度融合。

第三是加强研发与应用的对接。实施了项目群管理机制，重点围绕任务目标和重点问题，加强同类项目的集成和信息共享，建立了定期的工作推进机制，组织项目承担单位与用户单位召开双月调度会，及时研究解决项目实施中遇到的一些实际问题。通过这样的机制把项目实施过程中遇到的问题及时反馈给科研单位，确保我们的研发针对“科技冬奥”一线的需求，也利用测试赛推动项目技术成果集成应用、测试和全面展示。

问：黄主任，您刚才提到的几个关键词都是大家关注的，比如安全问题、绿色冬奥等。我们一直在说“碳达峰、碳中和”的双碳目标，它已经是社会性变革活动。在绿色冬奥的前提下，专项如何助力和支撑它的发展？

黄晶：这个问题特别好。前年，习近平主席在国际上承诺了碳中和。奥运会是我们国家向世界展示绿色、低碳的一个非常好的机会。从科技的角度来说，必须让科学的力量在方方面面体现出来。通俗一点的话，就是衣食住行。

“衣”——我们运动员的服装在设计、材料、工艺等各方面都是按照绿色、低碳的环保要求实施的，这是对绿色的一种贡献；

“食”——现在整个奥运村，包括用的餐盒、工具，都是可降解的，用秸秆、红薯苗等制作；

“住”——智慧小镇，延庆也好、崇礼也好，都是节能型的住宅，用绿色的电，有风电、光电等；

“行”——整个奥运的交通，很多用氢作为代替柴油的能源，现在有700辆公共大巴都用氢能电池。所以，我们设计了好几处充电的地方，能够保障奥运期间都是绿色出行。

问：刚才，范院士从五个角度给我们介绍了“科技冬奥”重点专项。其实我们也特别想知道：对于运动员的科技助力是怎样体现的？比如您刚才说到，从他们的训练基地，从他们的服装上面，都会看到科技元素的存在，这方面有一些细节化的展示吗？

范维澄：其实研究得非常仔细了。竞速类的运动，关键看速度高低。有的时候0.01秒就决定了金牌的归属。怎么才能提高速度呢？有很多方面。运动员的体能训练是一个，技能训练是一个，我们研发比较先进的服装、能够减阻的服装，还有能够减阻的滑雪板或者冰刀，都有助于提升运动员的速度。

在这方面，项目支撑了不少工作。服装研究提出四个方面。第一个是“快”，通过减阻来完成。第二个是“护”，有防护作用。比如一些关键部位，像高山速降、跳台，身体的一些部位都有可能和地面接触，所以就要加一些防护。第三个是“暖”，又轻又暖。第四个是“美”，要非常漂亮。北京冬奥会开幕后，会看到咱们中国花样滑冰，无论是单人滑、双人滑，服装非常漂亮。这些服装设计出来，能够降低阻力，通常达到几个百分点。应该说，这是非常不简单的。

一些装备，像雪橇和雪车，也突破了很多关键技术，把咱们中国自己的雪橇和雪车造出来，而且阻力系数比现在国际上通行的都还要低。

对于运动员的服务，体现在全方位。除了比赛，他们在冬奥村里的生活也是丰富多彩的。冬奥村里展示了中国的文化，因为冬奥会正赶上中国春节，所以也让各国运动员能够感受中华文化，感受春节的一些喜庆。从而，在融融暖意中参加比赛。

问：对于组织工作，新技术会带来一些新变化吗？整个专项技术项目的背后，新科技给我们带来哪些挑战？

黄晶：科技是一个保障，还是核心枢纽。科技的作用体现在，一个是效率。我们有虚拟场景，速滑馆、跳台这些可以先模拟，不用到现场去，先设计好，在哪个地方要布什么点。要走流程，可以先在计算机上走完。再去时，就提高了效率。

另外，像新闻工作者，要在哪里放摄像的点，可以先模拟好，看好效果再去。同时，这又是一个国际赛事，各种语言的同声传译需要靠科技，它可以同时用全世界的语言准确地传播出去。这些都是能够用得上的科技。

让科技创新惠及人民群众的美好生活

问：说完运动员，我们来说一说观赛。刚才您也说，国内外的观众都会有很多。可以给观众带来惊喜的应用又会是什么呢？

范维澄：主要还是像前面谈到的5G、8K、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术。这里特别创造了一个全视角的技术。比如，前面讲到了“雪如意”跳台，跳台运动员从上面下来，先是滑行，速度非常快，越来越快，到这个地方跳出去，看谁跳得远。这个过程其实非常快，现在就有一个很好的技术，又是高清的，能够跟随。整个过程中，把高清的影像展现在观众面前。这个技术不单单是为观众，教练员看了之后，会看到运动员在整个过程当中的一些技术、技巧、姿态，还有哪些地方不够完美，通过教练跟他交流，可以更精准地提升运动员的成绩。这是非常重要的。通过这么一个技术，在手机上或者家里电视看，可以自由选择，因为拍摄的角度或者位置其实还是不少的。以前如果只是看电视，只能被动地看电视导入。现在这些信息已进入云平台，可以到云平台里面选择，可以选择不同机位拍摄的画面。可以通过各种组合挑选最喜欢看的部分。这些技术使观众有了更多的选择，而且运用更清晰、更精彩的特写，可以使连续的图像展现在观众面前。通过大数据，还可以把和运动员相关的一些数据展示给观众。比如，字幕可以显示他以前在哪届奥运会上获得了历史性的荣誉、特点是什么。这样，观众接收的信息满满，看的图像精彩漂亮。数字化时代为我们呈现了一场丰富的视觉盛宴。

本来大家笼罩在全球疫情这样一个阴霾之下，可是看到了这么精彩的奥运，我觉得确实是件非常美好的事情。

问：站在当下，展望未来。当冬奥会结束以后，在后冬奥时代，我们重点专项又会发挥它的哪些作用？我们再扩大一步，对于整个中国的冰雪事业，科技工作又会带来哪些影响？

祝学华：我体会实施“科技冬奥”重点专项意义非常深远。“科技冬奥”不仅为北京冬奥会的筹办和参赛的一些重大需求提供了有力的科技支撑，也对后冬奥时代的京津冀经济社会高质量发展，特别是落实习近平总书记提出的要“带动三亿人参与冰雪运动”的重要指示精神，将发挥重要的积极作用。

一方面，加强冰雪运动装备自主研发能力，有力支撑“带动三亿人参与冰雪运动”这个目标的实现。“科技冬奥”加大了对压雪车、造雪机、滑雪板、冰刀等装备研发的投入，提升了我们国家部分冰雪装备企业自主研发能力，而且在部分领域也初步建立起与国际接轨的冰雪装备行业检测标准体系，大大提升了我国大众冰雪装备器材供给能力，促进了冰雪运动的普及和冰雪体育产业的发展。

另一方面，也大大推动了“科技冬奥”相关研发成果高技术示范应用，培育了新的产业经济增长点。奥运会，我的体会是展示国家形象和创新实力的重要载体，也是助推高新技术产业发展的重要契机。“科技冬奥”通过推动5G、氢能出行、智能车联网、100%清洁电力这些高技术，进行在观赛、交通、能源供给等场景中的示范应用，而且借助冬奥会这个平台，加速高技术成果的转化应用，带动相应产业的发展，为京津冀协同发展、创造新的经济增长点打下了一个非常好的基础。

在国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项的实施过程中，科技部、北京冬奥组委、国家体育总局、北京市政府、河北省政府，以及各科研单位与运动团体都为之付出了不懈的努力，充分发挥了科技创新在打造“简约、安全、精彩”冬奥盛会中的支撑作用。我们期待着这些因冬奥会产生的特殊场景的技术创新、模式创新，能够在后冬奥时代为中国冰雪运动乃至体育产业的高质量发展，提供更为强大的推动力，引领中国社会的进步与发展，让科技创新惠及人民群众的美好生活。

（《人民周刊》2022年第2期）