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8月24日，第29屆奧運會在北京勝利閉幕，中國實現(xiàn)了“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的莊嚴(yán)承諾。
舉辦奧運會，是中華民族的百年期盼；辦好奧運會，是中華兒女的共同責(zé)任。中國科學(xué)院十分重視與科技部、北京市奧組委、國家體育總局及其他奧科委成員的合作。從2001年開始，中科院瞄準(zhǔn)承辦奧運會所面臨的大量科技需求，與奧科委成員單位緊密結(jié)合，在環(huán)保、安保、交通、場館建設(shè)、數(shù)字奧運、運動科研等方面從上百個項目建議中篩選部署了一批奧運科技項目，獲得了科技部和中科院專項配套經(jīng)費的支持。此外，中科院還通過部署重要方向項目和領(lǐng)域前沿項目的方式部署了一批科技奧運項目。中科院每個科技奧運項目基本都是院屬單位及與院外有關(guān)單位通力合作的結(jié)晶，是多學(xué)科交叉合作的碩果，這種合作精神推動中科院在短期內(nèi)取得科技支撐奧運的顯著成效，并將推動中科院今后的創(chuàng)新工作。
中科院根據(jù)奧運會不同階段提出的需求積極部署科技奧運項目，有效推動科技為奧運服務(wù)，一批項目已發(fā)揮重要作用。
奧運會籌備伊始，中科院就發(fā)揮在大氣環(huán)境立體監(jiān)測、環(huán)境衛(wèi)星遙感、空氣質(zhì)量模型預(yù)警預(yù)報等方面的綜合科技優(yōu)勢，以奧運主場館、北京周邊地區(qū)空氣污染監(jiān)測為主要內(nèi)容，建立了以北京市為中心覆蓋周邊關(guān)鍵區(qū)域的大氣環(huán)境綜合立體監(jiān)測系統(tǒng)，通過與北京市環(huán)保局的緊密合作，進行了奧運空氣質(zhì)量日報和模型分析預(yù)報，用科學(xué)數(shù)據(jù)證明我國對奧運會空氣質(zhì)量的承諾。
奧運中心區(qū)的夜晚，可以看到29個造型別致、亮度適宜的景觀燈柱。這是中科院電工所承擔(dān)的太陽能光伏發(fā)電項目的先進成果。景觀燈柱太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，光伏組件替代了通常用于遮陽棚設(shè)計的建筑材料，做到了光伏建筑一體化。白天，在并網(wǎng)發(fā)電、向燈柱附屬設(shè)備供電的同時，也為游人小憩遮陽，在造型和功能上充分體現(xiàn)了“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的理念。在國家體育館的屋頂上也分布著許多光伏組件，它們發(fā)出的電能用來供給體育館地下車庫的照明。該光伏示范電站項目于2007年12月并網(wǎng)運行，安裝面積約為1000平方米。值得一提的是，由于配有逆功率保護裝置，有效保證了多余電力不返送電網(wǎng)。此外，自動數(shù)據(jù)采集功能和多媒體展示系統(tǒng)，可以更好地向公眾宣傳光伏發(fā)電綠色環(huán)保的優(yōu)越性。
8月8日，數(shù)萬名觀眾從“鳥巢”的100多個人臉識別系統(tǒng)快速身份驗證關(guān)口有序入場參加開幕式。這是具有我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的人臉識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)由中科院自動化所研究人員潛心研制。人臉識別是極具潛力的一種生物特征身份識別方式，經(jīng)過不懈努力，中科院科研人員為北京奧運會“量身定制”了人臉識別快速身份驗證系統(tǒng)，成為開閉幕式的第一道安保防線。該系統(tǒng)事先對入場券持有者提交的人臉身份照片進行掃描，提取人臉特征，并錄入信息數(shù)據(jù)庫。在進入現(xiàn)場時，利用視頻攝像頭對入場券持有者進行人臉圖像采集，并與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行對比，從而實現(xiàn)人臉身份識別，對真實票證持有者放行，將冒用者拒之門外。人臉識別系統(tǒng)在北京奧運會開幕式上的成功應(yīng)用，開創(chuàng)了人臉識別技術(shù)應(yīng)用于奧運會的先河。中科院有關(guān)研究人員介紹，奧運之后，該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于各種需要人員身份驗證的場合，如大型體育賽事、口岸、機場、景區(qū)、大型會議、教育考試、政府機構(gòu)和企業(yè)的出入口控制等。
另一個在備戰(zhàn)奧運中發(fā)揮重要作用的成果，是由合肥智能所開發(fā)的賽艇測試與反饋訓(xùn)練系統(tǒng)。該系統(tǒng)全面應(yīng)用于國家賽艇隊、皮劃艇隊和帆船帆板隊的訓(xùn)練，對教練員控制訓(xùn)練強度、監(jiān)督每堂訓(xùn)練課的效果起到了很好的作用。長期以來，由于水上項目運動生物力學(xué)研究相對滯后，缺少檢測設(shè)備和反饋渠道，難以精確把握制勝規(guī)律。賽艇測試系統(tǒng)參與訓(xùn)練后，運動員只要打開電源，即可進行反饋訓(xùn)練，一系列問題迎刃而解。比如，過去運動員無法準(zhǔn)確知道自己每一槳效果的好壞，訓(xùn)練積極性難以被激發(fā)，而該系統(tǒng)以直觀、簡捷的方式將每一槳的效果展現(xiàn)出來，運動員據(jù)此調(diào)整動作，大大提高了效率。又如，多人艇需要槳手之間的高度協(xié)調(diào)，傳統(tǒng)的思路是盡量追求外在動作的一致性和同步性，但效果如何只能依靠船速來判斷，而該系統(tǒng)能夠?qū)?個槳位的力信號、角度信號進行同步采集，結(jié)合船速、船體加速度、船體姿態(tài)信息，全面分析每個槳位的發(fā)力特征和效果，顯著提高配艇的實效性。賽艇冠軍唐賓、金紫薇、奚愛華、張楊楊在賽后表示，“我們一直默契地合作，測試系統(tǒng)在國家隊訓(xùn)練中得到了很好的運用，幫助隊員們提高成績。可以說，這塊金牌也凝聚著科研人員的功勞。”
蹦床、跳水、游泳等運動項目對運動細(xì)節(jié)有很高的要求。傳統(tǒng)的體育訓(xùn)練主要依靠經(jīng)驗，教練改進運動員動作時，主要是口述指導(dǎo)或示范，運動員只能憑感覺領(lǐng)會教練意圖，想要找出動作的細(xì)微偏差，真正使動作達到精準(zhǔn)和完美，難度非常大。而在備戰(zhàn)北京奧運會過程中，中國健兒可以憑借中科院計算所研發(fā)的數(shù)字化三維人體運動仿真和視頻分析訓(xùn)練系統(tǒng)，解決這一難題。國家蹦床隊科研人員李東健說，“中國蹦床能在短短10年內(nèi)從一無所有到拿到奧運會冠軍，說明了我國蹦床科研的手段是適合中國特色的。”在蹦床訓(xùn)練中，科研人員事先在電腦中模擬出一些規(guī)范的比賽動作，并分析動作的連貫性和可行性，為運動員制造出忠實可靠的“陪練”。當(dāng)用鼠標(biāo)選定屏幕上的一個動作時，虛擬運動員就立即表演出一套完美的動作。系統(tǒng)還可以將動作進行分解和重組演示，進行一整套新動作的編排。運動員將自己的動作與虛擬運動員進行對比，很容易找出不足，進行深層次的理解。此前，計算所還向國家體育總局多個運動項目管理中心無償提供了40套視頻分析軟件系統(tǒng)，為蹦床、體操、跳水等競技運動的科學(xué)訓(xùn)練提供了新的手段。現(xiàn)在，運動員訓(xùn)練的空中和網(wǎng)上動作，都做到了現(xiàn)場反饋，并在訓(xùn)練課后進行技術(shù)分析，對提高運動員的技術(shù)能力有很大幫助。
除此以外，中科院還有多項成果服務(wù)奧運。在運動科技方面：第一，數(shù)字跑道、數(shù)字跑鞋。數(shù)字跑鞋系統(tǒng)目前已經(jīng)全面配備國家競走隊和國家馬拉松隊，為我國奪得女子馬拉松銅牌立下汗馬功勞。數(shù)字跑道系統(tǒng)已用于國家跳遠(yuǎn)隊及三級跳遠(yuǎn)隊訓(xùn)練。第二，數(shù)字鉛球、數(shù)字鐵餅運動員輔助訓(xùn)練系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了鉛球運動、鐵餅運動動力學(xué)測試手段的創(chuàng)新與突破。第三，運動應(yīng)激腸屏障損傷機理與調(diào)節(jié)劑。由中科院遺傳所農(nóng)業(yè)資源研究中心為主的攻關(guān)組，將現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)理論有機結(jié)合，研制成功胡蘿卜素微生態(tài)營養(yǎng)液和止瀉消痛片，能有效預(yù)防、治療體能類項目的運動性腹瀉和腹痛，快速恢復(fù)運動員體能。
在信息科技領(lǐng)域：第一，激光顯示技術(shù)奧運應(yīng)用演示驗證。光電研究院與北京中視中科光電技術(shù)有限公司合作，成功研制出高亮度、高分辨率的超大屏幕激光投影機，成功應(yīng)用于奧運大廈主運行中心，為奧運會賽事提供了強有力的保障。第二，奧運主場館區(qū)工程環(huán)境高分辨率遙感監(jiān)測與虛擬仿真研究。遙感所完成的航空遙感影像圖為第29屆奧組委工程規(guī)劃部和北京市規(guī)劃委所采用，用于奧林匹克公園區(qū)的規(guī)劃設(shè)計和奧林匹克公園周邊地區(qū)的交通規(guī)劃設(shè)計。第三，自然環(huán)境下語音識別關(guān)鍵技術(shù)研究與集成。聲學(xué)所與首都信息發(fā)展股份有限公司聯(lián)合研制的語音識別引擎已成功運用于奧運多語言信息服務(wù)系統(tǒng)中。第四，面向奧運的網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)集成與知識服務(wù)。計算所研發(fā)的奧運綜合信息服務(wù)系統(tǒng)服務(wù)于奧組委足球比賽。
在綠色科技方面：第一，優(yōu)質(zhì)飲用水凈化及安全保障技術(shù)與設(shè)備。生態(tài)環(huán)境研究中心研制出固定式和移動式飲用水凈化與供給的集成設(shè)備，在奧運村及部分奧運場館應(yīng)用。第二，常溫下催化凈化甲醛的技術(shù)及裝置。該裝置由生態(tài)環(huán)境研究中心研制，實現(xiàn)奧運會附屬設(shè)施室內(nèi)甲醛濃度低于0.1mg/m3的國家標(biāo)準(zhǔn)。第三，微生物降解生態(tài)廁所。
以微生物所為主研制的生物降解生態(tài)廁所已在鳥巢、奧林匹克水上公園、森林公園、青島奧帆賽場等場館使用。第四，奧運會主場館鳥巢和水立方中心區(qū)重點輸變電工程慧祥110千伏變電站的聲學(xué)設(shè)計。該工程的設(shè)計彰顯了綠色環(huán)保理念，得到了“2008”奧運工程指揮辦公室的好評。第五，城市垃圾污染控制及資源化利用處理技術(shù)。工程熱物理所開發(fā)的相關(guān)成果在北京延慶、通州垃圾填埋場建立了示范裝置，沼氣焚燒火炬已成功應(yīng)用于奧運重點工程——北京南宮餐飲垃圾處理廠。第六，可再生能源技術(shù)在建筑節(jié)能中的應(yīng)用。廣州能源所等單位的可再生能源成果為奧運工程新能源利用系統(tǒng)建設(shè)提供了范例。
在安全技術(shù)領(lǐng)域：第一，大空間圖像探測與自動定位滅火技術(shù)。該項目由中國科技大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室承擔(dān)，已應(yīng)用于奧運比賽館和奧運會國家會議中心等100個大型公共建筑。第二，水下安保系統(tǒng)。該系統(tǒng)由聲學(xué)所、西安光學(xué)精密機械所等單位研制，已圓滿完成青島奧帆賽水下安保任務(wù)，并將承擔(dān)殘奧會帆船比賽的水下安保任務(wù)。第三，奧運體育場館風(fēng)險評估與性能化設(shè)計技術(shù)。該項目由中國科技大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室承擔(dān)，成果已在鳥巢、國家體育館、五棵松籃球館等10余座奧運體育場館以及國家大劇院等近100項國家和地方重要建筑與重大工程中應(yīng)用。
科技為奧運提供支持，奧運也帶動了科技的發(fā)展。中科院借助舉辦奧運會的契機，以奧運科技需求推進中科院知識創(chuàng)新工程。中科院針對奧運建設(shè)工程中提出的科技需求，在知識創(chuàng)新工程項目中進行前瞻部署，提升相關(guān)研發(fā)力量，借奧運契機推動有關(guān)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在組織部署奧運科技項目時，強調(diào)奧運需求導(dǎo)向，突出高科技特色；注重院內(nèi)外力量聯(lián)合，加強技術(shù)集成，注重項目的工程化應(yīng)用；加強奧運科技項目與知識創(chuàng)新工程相結(jié)合，充分利用市場化機制，采取經(jīng)費多元化方式支持，令科技成果得以更廣泛地應(yīng)用。
科技奧運過程充分體現(xiàn)了戰(zhàn)略需求驅(qū)動是當(dāng)代科技創(chuàng)新的一種重要力量，是突破核心技術(shù)、完成系統(tǒng)集成，服務(wù)國家重大需求、服務(wù)社會、造福人民的一條重要途徑。國家重大戰(zhàn)略需求隱含著大量對科學(xué)前沿和高水平系統(tǒng)集成的要求，中科院積極主動地抓住這個機遇，組織科技力量參與北京奧運會和即將召開的殘奧會，有利于提升中科院的創(chuàng)新能力，加快實現(xiàn)創(chuàng)新跨越、攀登科技高峰。
中科院廣大科技人員表示，科技奧運充分體現(xiàn)了國家戰(zhàn)略需求創(chuàng)新是推動科技創(chuàng)新的重要力量，也是推動科技界服務(wù)國家重大需求、突破核心技術(shù)、完成重大系統(tǒng)集成、服務(wù)社會的重要力量。奧運會倡導(dǎo)“更高、更快、更強”，前沿探索永無止境，國家和社會的需求也會對科技創(chuàng)新不斷提出新的要求，這需要廣大科技人員不斷認(rèn)知新規(guī)律、不斷作出更高水平的研究，為國家經(jīng)濟社會發(fā)展作出新的更大的貢獻。
文章來源：科學(xué)時報
