■ 中国妇女报全媒体见习记者
高越 文/摄
“中国用科技书写了新的历史”，这是国际奥委会主席巴赫对2022北京冬奥会的评价。据北京冬奥组委相关人员介绍，2022北京冬奥会先后测试和使用了200多项技术，涉及60多个细分应用场景，其中4项技术在全球首次推出、33项技术在冬奥会首次使用，充分彰显了科技创新的力量。
冬奥会期间，“冬梦飞扬——中国科技馆科技冬奥展览”在中国科技馆开展。中国妇女报全媒体记者专程前往科技馆，在5G、4K、VR等现代技术手段中，亲身感受了一个参与、互动、体验的“科技冬奥”冰雪世界。
从第一块滑雪板、“冰嬉”开始，讲述冰雪运动的“科技基因”
一进门，映入记者眼帘的就是北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”和北京冬残奥会吉祥物“雪容融”，美丽的冰雪场景与多媒体大屏引来人们纷纷合影。
展览以“冬梦飞扬”为主题，分为“冬奥之约”“冰雪之魅”“运动之秘”“科技之力”“未来之城”5个主题展区，围绕2022年北京冬奥会和冬残奥会，通过展现冰雪运动和冬奥会的历史与发展、解读冰雪运动中的科学原理、展示科技创新助力北京办奥、展望冬奥赛后城市可持续发展，向公众普及科技冬奥与冰雪运动知识，弘扬奥林匹克精神与冰雪运动文化。
在第一展区，一幅巨大的清代“冰嬉图”缓缓展开，它采用半弧形展板内嵌曲面LED屏播放多媒体展示方式，以复古风格、动静结合的方式，展示出古代“冰嬉”运动的场景，并展示了中国早期冰雪运动的实物装备，包括冰刀、冰靴、滑板等实物。
“早在8000年前，面对不便于行走的松软积雪，先民们就已经开始制作人类的第一块滑雪板了，这或许可以成为现代冰雪运动‘科技基因’的一个开端。可以说，冰雪运动的发展之路也是一条科技创新之路。”中国工程院院士杜祥琬在展厅里这样写道。
高科技炫酷游戏，让孩子们了解感受冰雪运动的魅力
“冰雪之魅”展区是孩子们最喜欢的展区之一，这里展示了北京冬奥会3大赛区的7大比赛项目，通过多感官交互式体验，让参观者亲身体验冬奥运动项目，激发冰雪运动激情。
“这就好像真的在滑冰一样，特别有趣！”一个小女孩穿上模拟冰鞋，头戴VR设备，在工作人员的帮助下开始了虚拟滑冰比赛。工作人员告诉记者，这个游戏叫做“动感滑冰”，采用VR技术设计。在游戏旁边，还展示着速度滑冰、短道速滑、花样滑冰、冰球的冰刀，用多媒体向孩子们解释不同冰刀的区别，如花样冰刀的刀身更短、刀刃有一定弧度，前部装有刀齿，刀刃厚度3.5mm以上；速滑冰刀则是刀身长、刀刃窄、底部平坦，平均厚度在1.4mm左右。
在“雪橇冲刺”游戏中，孩子们可以躺在一个雪橇上，头戴VR设备，动感平台根据实际赛道情况调整姿势，通过传感器上传调整姿势，感受雪橇运动员通过重心调整来控制方向。“雪车锦标赛”游戏则可坐在一个仿真特制的单人雪车模型内，感受舵手通过两个手控牵引索操纵雪车滑行方向，时刻体验滑行时由动感平台上传的震动感觉。
“小心，他快要赢啦！”耳边突然传来孩子们呐喊助威的声音，原来他们正在玩模拟冰壶游戏。在冰壶和冰球的展项中，模拟冰面搭建小型的冰壶运动实景场地，可用来进行模拟冰壶比赛；地磁装置搭建的冰球控球训练小型场地，可让孩子们拿着球杆控制冰球完成相应任务，模拟训练冰球控球能力，体验冰球运动。
在展区另一边，几个孩子正对着屏幕做着各种不同动作，原来他们是在模拟单板滑雪运动中的抓板姿势。在“冠军姿势”游戏中，参观者可根据多媒体指示在传感器前模拟单板腾空抓板等动作，传感器捕捉动作后由人工智能与运动员专业动作对比进行打分，使参观者更加深入了解单板运动。
在这些新鲜刺激的互动游戏面前，孩子们兴奋极了，纷纷排起长队来体验，既感受了冰雪运动的快乐，又了解冬奥会的各项运动，真正做到了身临其境。
各种互动游戏和体验，揭示冰雪运动中的科学奥秘
“运动之秘”展区，用各种神奇有趣的科学现象进一步解释冰雪运动中的物理现象和科学原理，让参观者从科学角度进一步了解冰雪运动项目，体会冰雪运动中的科学。
比如，利用气浮平台互动，感受冰和雪的不同质地；通过相同材质、质量的长方体模块在不同材质轨道上滑动，体会材质对摩擦系数的影响；用多媒体互动展示方式模仿冰壶运动员擦冰，体验擦冰可改变冰壶的滑行方向与滑行距离；从三组风车式转架，观察了解物体流体阻力与外形形状关系，并探究雪车为什么是流线型等。
有趣的是，展示柜中的冰壶鞋和短道速滑手套格外独特。冰壶鞋的两只鞋竟然不同，分为蹬冰鞋和滑行鞋，蹬冰鞋鞋底采用橡胶材质，通常不触碰到冰面，运动员想停止时，就让蹬冰鞋接触地面，从而随时刹车，并能最大程度避免摔倒。如果说蹬冰鞋是“一锤子买卖”，滑行鞋就是“持续作战”，其特制塑料能减小冰面给鞋底带来的阻力，为选手的移动扫除障碍。
短道速滑手套的左右手套也不相同，运动员在高速过弯时一般左手会扶一下冰面,所以左手手套5个指尖部位要加固一层涂有树脂或胶质保护层的手扣，以减小运动员在弯道扶冰过程中的摩擦力。
该展区中最受孩子们欢迎的当属“收放自如”小游戏。孩子们排队坐在不断旋转的设备上面，通过移动扶手来体会角动量守恒的过程。比如花样滑冰运动员在做旋转动作时，会通过调整姿态灵活掌控自己的旋转速度，根据角动量守恒定律，当抱住手臂或蜷缩身体时，转动惯量变小，转速变快；张开手臂或伸展身体时，转动惯量变大，转速变慢。
运动装备、场馆等“黑科技”，让冰雪运动更“聪明”
2022北京冬奥会上，中国运动员的优异成绩也离不开许多前沿科技的助力，不论是比赛场地建设，还是赛事运行组织，方方面面都烙上了科技的印记。
在“科技之力”展区中，展示了滑雪头盔的“黑科技”和新型滑雪板的新材料。记者了解到，本次冬奥参赛选手所佩戴的头盔里，都添加了一层名为“多向撞击防护系统”的感应薄膜，这样能在发生意外时降低大脑可能受到的冲击和震荡，避免因脊椎扭转导致的严重伤害。展板下方有一个简易测试装置，用手推动操纵杆，就能让模型人的头部感受到“天旋地转”，但不论多么用力，那顶黑色头盔不仅从不掉落，连方向都不曾改变。
现代滑雪板的结构已从简单的木质演变成复合材料的多层结构，不仅美观实用，且具有防水、耐磨、柔韧、抗阻、安全等特点。为了在常温下营造冰雪场景，这里还展示了一块凝胶冰雪材料，由于引入高聚物三维网络结构锁住水分子，可在升温过程中仍然保持自身形状不会融化，参观者可用手触摸凝胶冰雪材料获得冰冷触感。
记者在展区还看到这些介绍和模型展示：国家速滑馆、五棵松体育中心等场馆选用目前最先进的二氧化碳跨临界直冷制冰技术，冰面温差可控制在0.5摄氏度以内，碳排放趋近于零；搭载穿戴式定位追踪器的运动员滑行定位跟踪系统，可在真实三维雪道场景中显示滑雪运动员的运动轨迹、运动姿态、运动速度、加速度等关键信息，用以辅助运动员训练、提高成绩；自由视点技术通过多组精确至毫秒级的高精度相机，同步拍摄运动员在运动状态下的多角度精彩画面，全方位为观众展示比赛中的精彩瞬间；经由张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程，北京2022年冬奥会和冬残奥会期间所有场馆全部采用“绿电”……
在“未来之城”展厅中，通过仿真沙盘介绍造雪用水的内循环过程，展示延庆赛区内小海坨山既满足造雪系统用水，又保护小海陀地区生态环境，实现最大限度保护水资源，打造水资源可持续利用的典范；通过沙盘和拼搭积木模拟方式，体验北京冬奥会充分利用2008年奥运会遗产，通过对比赛场地、照明设备、功能房间等改造，创造性实现了“水冰转换”“陆冰转换”，体会降低碳排放及冬奥可持续性的“绿色冬奥”理念。
展厅最后，一块超大型滑动触摸屏正在播放京张高铁的介绍。110年前，中国首条自主设计和建造的京张铁路落成；110年后，在同样的地方，世界首条智能高铁京张高铁正式运行，为北京2022年冬奥会和冬残奥会提供了高效交通服务保障。它运用北斗导航、物联网、人工智能等创新技术，展示了中国科技进步的最新成果。
