研究自然科学与竞技体育运动二者之间的关系

　　一、自然科学对竞技体育运动的积极影响
　　1. 自然科学提供了科学化的运动员选材标准
　　运动员选材是否得当、是否具有很大的潜力, 对培养优秀的竞技体育运动员, 提高竞技体育水平起着决定性的作用。因为不同的竞技体育运动项目对运动员具有的生理特点、心理特点有不同的要求, 如举重项目要求运动员身高不能太高, 腰部柔韧性好、肩关节灵活、身体协调性好等。不同的人因为生理特点的不同, 造成发展的潜力也不同, 适合练习跳水的不一定适合练习跳高, 适合跨栏的不一定适合100米, 所以运动员的选材是非常重要的。及早地对有潜力的运动员因材施教、科学培养, 既能避免优秀选手的埋没, 又能节约训练成本, 总结选材和训练中出现的各种情况形成经验, 从而促进我国竞技体育运动的发展。
　　随着自然科学的发展, 基因技术逐渐成熟, 人类基因组序列草图也基本完成, 该技术在竞技体育领域中运动员的选材上应用日趋广泛。由于生物学家已经从基因的角度研究出某些基因能显著影响人类的运动能力, 而且还从分子水平的角度总结出人体在长期运动的变化规律。这样, 在对运动员进行选材时, 就能提前根据科学的经验对其运动潜力进行评估, 综合评定选材运动员是否适合所从事的竞技体育运动项目, 并能够达到所从事的竞技体育运动项目的竞技水平。例如, 可以通过自然科学中的基因诊断技术, 对运动员的运动能力、运动协调性、身体柔韧性以及身体机能等进行测试分析。因此, 自然科学的发展可以让运动员的选材更加科学化、准确化、具体化。
　　2. 自然科学对竞技体育运动训练的影响
　　自然科学的发展让越来越多的高科技技术应用于体育运动训练中来。在当今的国际形势下, 竞技体育的发展水平主要取决于科技水平。因为当今各项竞技体育项目经过多年的发展, 竞技水平已经基本上要求运动员接近或达到生理和心理极限, 如果想要在竞技水平上有进一步的突破, 只有通过科技手段来提高训练成绩和效果。因此, 自然科学的发展是提高竞技体育成绩的必要条件, 主要通过体育运动器械的改善及高科技手段辅助训练等手段来实现。当自然科学的先进成果, 如高敏度传感器、计算机模拟技术、高速摄像机等技术在体育训练中普及和应用时, 竞技体育便进入了飞速发展期, 成绩的突破也达到了一个新的阶段。自然科学技术使得训练更科学、更有针对性、更有效率, 加速了人们对如何提高竞技体育运动训练规律的认识与掌握, 这样就会一定程度地缩短运动员培养周期, 降低运动员的培养成本, 提高运动员的培养效率, 更有利于培养出高水平的优秀运动员。[]
　　自然科学对竞技体育运动训练的影响还表现在对运动员装备的改变上。由于竞技体育是一种高水平的竞技运动, 各运动员的运动潜力差别并不大, 运动训练的设备与方法手段也因为国际交流变得基本相同。所以运动装备科技含量的高低, 会一定程度上影响竞技体育的成绩。比如说鲨鱼皮泳装, 可以减少游泳时水的阻力;而对于田径比赛, 跑鞋的舒适度甚至是鞋钉的数量和长度、鞋钉之间的距离和分布都对竞赛成绩影响很明显。田径赛场上, 冠军和亚军之间, 差别往往是零点几秒。而这差别产生的原因, 一方面可能是运动员运动竞技水平的差别, 也可能是临场时的心理状态, 当然, 也有可能是跑鞋、服装的科技含量的高低。高科技的跑鞋, 可以更贴合运动员的脚掌与脚踝, 其合理的外形设计, 能最大程度地减小比赛中的空气阻力, 把运动员的技术特点最大化地表现出来。据资料报道, 亚洲飞人刘翔, 其所穿的跑鞋, 为NIKE公司专门为其定制的。通过科学技术手段, 运用计算机, 模拟分析了刘翔跨栏过程中的动作特点, 并结合刘翔脚部基本数据特制而成。刘翔比赛所穿跑鞋, 相比其它一般跑鞋, 质量更轻, 而且鞋子底部的鞋钉仅设计了10颗, 这样可以有效减少比赛时赛道上遇到的阻力。鞋钉位置分布和一般跑鞋差别也很大, 是根据其跨栏时脚掌落地点的习惯量身制作。由此可见, 自然科学对竞技体育的影响是非常大的, 对于成绩的提升也是显而易见的。
　　随着自然科学技术越来越多地应用于竞技体育运动, 竞技体育的竞争也越来越依靠科技实力。从这个角度来看, 近几届的奥运会在运动员竞技水平处于同一水平线时, 哪个国家的选手在训练时选用的设备越好、装备越先进, 这个国家获胜的可能性就越大。
　　3. 自然科学的发展可以更有效地保证竞技体育的公平性
　　在竞技体育中, 随着自然科学的发展, 越来越多的科技手段应用在竞技比赛中, 比如高清摄像头、全自动电子计时器、全程监视器、终点摄影设备、数据传输设备等, 可以有效地减少人为因素对成绩的判定, 从而保证竞技比赛的公平性。例如, 有些运动员为了取得好成绩, 私自服用兴奋剂, 这在自然科学发展水平较低的年代, 很难被检测出。而现在, 随着兴奋剂检测技术的发展, 可以比较准确地查出参赛运动员是否服用兴奋剂, 服用何种类型的兴奋剂, 从而保证竞技比赛的公平性。还有一个比较典型的例子, 百米比赛时冠军的准确判定由于各位参赛选手实力基本相当, 时间差距并不长, 甚至只有零点零几秒, 这时仅仅凭着裁判或者观众的眼睛以及手动计时难免会出现判别的错误。自然科学的发展, 出现了终点摄像机设备和全自动电子计时设备, 这样, 就能清晰地记录终点的每一个细节, 准确判定出参赛运动员的终点名次, 从而有效地保证竞技比赛的公平性。
　　4. 自然科学的发展扩大了竞技体育在人类生活中的影响
　　众所周知, 竞技体育的比赛盛会多种多样, 这为人类的文化生活增添了色彩。其中, 最大规模的竞技体育当属法国教育家顾拜旦提倡的追求更高、更快、更强的现代奥运会。每届奥运会都吸引着全球的体育爱好者的关注, 自然科学的发展, 促使奥运会的吸引力越来越强。比如传播途径越来越多, 由最初的广播、报纸等媒介, 逐渐变为电视同步直播、网络同步直播。传播媒介的改变, 使观众对奥运会的进程, 由滞后性知道比赛结果发展到同步参与。而且自然科学的发展, 让交通工具变得更快速, 使得地球变得越来越小, 人们可以方便快捷地到达比赛现场, 感受运动会的激情。同时, 人们可以通过网络进行互动, 让观众感觉融入到赛场。自然科学发展带来的这些变化, 都无形地扩大了竞技体育的魅力和吸引力。
　　二、自然科学对竞技体育的负面影响
　　1. 自然科学的发展扩大了兴奋剂的使用范围
　　自然科学的发展, 虽然对竞技体育运动有很大的促进作用, 但是也有一定的负面影响。因为随着人类的发展, 竞技体育的极限越来越难被打破, 每提高0.1秒或0.1厘米都是非常困难的。常规的训练方法对运动成绩的提高已经非常困难, 而新的训练方法和手段是需要逐渐地去摸索、去验证的, 从而才能最终形成体系与模式。这就使利用科技手段为运动成绩突破极限提供了土壤, 但如果体育比赛中过多的科技手段, 竞技体育就会逐渐丢失最初的比赛精神, 甚至可能变为科技的附庸品。[4]例如, 为了取得更好的成绩, 利用科学技术, 研发更难被检测出的兴奋剂, 会在很大程度上损害人体的健康, 严重破坏竞技体育的公平和公正性。
　　兴奋剂最初都是以快速恢复体能增强身体机能等具有伪科学功能的药品形式出现的, 而检测设备及手段的滞后性又使这类药品具有对教练员和运动员的迷惑性。检测手段的落后必然是对这种药品研究的不确定性, 这就使药品对运动员的危害性了解甚少, 从而使运动员的过度滥用造成不可逆的身体上的损伤。自然科学的快速发展, 使兴奋剂的种类和隐蔽性更多、更强了, 现有的检测手段始终处于追赶的角色。兴奋剂的服用剂量、服用周期等规避检测的服用方法也使检测的难度系数加大了, 这些都使兴奋剂对运动员的危害性达到最大。
　　竞技体育的宗旨与精神就是公平与公正, 是利用体育来教育人、发展人, 从而实现人与自然的和谐发展, 兴奋剂的出现严重违反了这一思想, 严重地破坏了人类的和谐发展, 这是我们所要绝对禁止出现的。
　　2. 自然科学的发展使竞技体育的参与程度减少
　　现在的竞技体育越来越接近人体的极限, 高强度的运动训练使运动损伤出现的概率增大。现代奥林匹克运动的创始人, 法国教育家顾拜旦提出的现代奥林匹克的口号是更高、更快、更强, 并且在100多年的发展历程中一直是沿着这一方向发展的。奥林匹克主义是根据《奥林匹克宪章》的基本原则提出的关于奥林匹克精神的核心, 是对人类社会公平公正、更高更快的美好追求。它具有浓厚的理想主义色彩, 想要利用竞技体育来改变社会、发展人类。
　　竞技体育发展到现在这种程度, 越来越变成金字塔的塔尖的运动, 越来越多的人因为无法达到很高的竞技水平而失去了参与的乐趣。同时, 更高的竞技运动水平也加大了运动损伤的出现概率, 为了提高竞技水平必然会加大运动负荷, 而运动负荷大到超过了运动员的生理、心理的承受能力范围, 就会出现运动性疾病和运动性损伤。比如出现运动性高血压、运动性低血糖、运动性贫血、运动性蛋白尿, 甚至出现运动性猝死、运动性心肌梗塞等严重的后果。运动性猝死在我国这几年的有关报道很多, 最近的一起就是2015年10月24日南京大学一名大三的学生在1000米体能测试中的猝死, 可见运动性的损伤离我们并不遥远。我国学者任玉衡等对6810名优秀的运动员进行了调查, 出现运动性损伤的运动员占调查人数的59.37%。由此可见, 竞技运动员出现运动性损伤是一种普遍存在的现象, 具有高发性、多样性的特点, 这些都在一定程度上影响了人体的健康, 降低了人们参与竞技体育项目的积极性。
　　三、自然科学促进竞技体育健康发展的对策
　　自然科学是一把双刃剑, 既有其积极的一面, 也有其消极的一面。所以, 我们在利用自然科学促进竞技体育健康发展的同时, 也要制定一系列的对策, 努力减小其负面影响。[]
　　首先, 加强竞技体育精神的宣传, 使竞技体育中的运动员、教练员、管理者等都能够深刻理解竞技体育的内涵。只有提高了这些人员的素质, 才能使他们树立正确的体育观念, 从而在源头上发挥积极作用, 有效杜绝自然科学在竞技体育中的消极的过度使用。
　　其次, 组建专业的科研团队, 重视科研人才的培养, 加大科研资金的投入, 建设高水平的科研实验室, 研发出更快捷、更智能、成本更低的检测方法, 提高现有的兴奋剂检测技术和手段, 加大对使用兴奋剂的教练员和运动员的打击力度, 从而减少兴奋剂对竞技体育整体以及运动员的损害。
　　最后, 加强国际合作, 根据国际主流国家对违反竞技体育处罚的法律制度, 完善我国的相关法律法规, 加大对违反竞技体育精神的教练员、裁判员、运动员、工作人员的处罚力度。对于在竞技体育运动中违反比赛精神的各种行为, 一旦发现要查清事实、明确责任人, 严格按照相关的法律法规处理。
　　四、结论
　　自然科学与竞技体育运动的发展息息相关, 密不可分。随着自然科学的发展与进步, 竞技体育迅速发展。然而, 我们也应该正视随之而来的一系列负面影响, 积极地采取相应的措施减小其不良影响。只有这样, 才能充分发挥自然科学在竞技体育运动中的作用, 促使其健康快速地发展。
　　参考文献
　　[1]赵杰修, 田野, 穆艳玲.从自然科学角度看竞技体育运动的发展[J].北京体育大学学报, 2002 (03) .
　　[2]杜利军.奥林匹克运动与现代科学技术[J].中国体育科技, 2001 (03) .
　　[3]刘淑英.采用与封杀高科技体育用品的动因剖析[J].哈尔滨体育学院学报, 2010 (02) .
　　[4]徐成立.科技时代现代奥林匹克运动的发展困境与超越[D].福建师范大学, 2009.
　　[5]陈洪.竞技体育发展方式转变的多中心治理路径[J].首都体育学院学报, 2014 (01) .