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台灣如何打造運動專項,成功在國際賽事大放異彩?
以2020年夏季奧運主辦國日本為例,日本運動委員會在2001年成立日本運動科學中心(Japan Institute of Sports Sciences, JISS),下設3個事業部門,第一個是運動醫學與科學支援事業,運動醫學著重於運動傷害的恢復、治療與評估,運動科學則是運用科學的方法,協助選手在第一線的訓練和比賽場域中提升運動表現;第二個是運動醫學與科學研究事業,當教練跟選手在第一線碰到問題時,就會進到第二線的研究部門進行精準運動科學分析及後勤協助;第三個是診療事業,相當於運動醫院。
2017年世界大學運動會,臺灣選手表現亮眼,不僅拿下90面獎牌、名列第三,更在舉重、標槍等項目突破世界及亞洲紀錄;在4年後的東京奧運,也取得2金4銀6銅、創下有史以來的最佳成績。為延續佳績,臺灣可參考各國運動科學中心的做法,設立適合臺灣運動發展特性的運動科學專責機構,提供教練與選手完整且全面的後勤支援,讓臺灣的競技運動表現再升級。
成立國家級運動中心,提升國際賽會競技表現
「奧運、亞運等大型國際賽事,除了是選手之間的競技,背後也多少反應出各國運動科學的發展情況。」臺北市立大學運動器材科技研究所劉強教授指出,世界運動強國皆設有國家級的運動科學中心,為選手和教練提供各項運動科學支援服務,以提升訓練效果和競技能力。以2020年夏季奧運主辦國日本為例,日本運動委員會在2001年成立日本運動科學中心(Japan Institute of Sports Sciences, JISS),下設3個事業部門,第一個是運動醫學與科學支援事業,運動醫學著重於運動傷害的恢復、治療與評估,運動科學則是運用科學的方法,協助選手在第一線的訓練和比賽場域中提升運動表現;第二個是運動醫學與科學研究事業,當教練跟選手在第一線碰到問題時,就會進到第二線的研究部門進行精準運動科學分析及後勤協助;第三個是診療事業,相當於運動醫院。透過實際支援部門和基礎研究部門,協助選手和教練提升競技能力。之後又成立國家訓練中心(National Training Center, NTC),提供選手專用訓練場地與服務,JISS和NTC為平行單位,隸屬於日本高表現運動中心(High Performance Sport Center, HPSC)管轄。
1986年亞運、1988年奧運主辦國韓國,為提高國際競技水平,先成立國家訓練中心,再於1980年成立國家運動科學中心(Korea Institute of Sport Science, KISS),下設運動政策、運動科學及運動產業3個部門,除透過科學訓練、健康促進與傷害預防、影像分析等研究,提高運動表現,也支援運動產業的科技研發與產業整合、培養專業人員及創造就業機會,擴大產業規模。中國早在1958年即設立國家體育總局體育科學研究所,分為管理支撐系統,負責營運管理、人事、財務等;以運動科學為本質的科研系統,包含健康促進、運動訓練、運動生理學、心理學、生物力學等;隨著運動人口的成長,近年又成立創新系統,著重運動科技與運動產業的發展。

運動科學應用層面:體能訓練VS動作模式
「相較於亞洲國家,澳洲及歐美主要國家是把運動訓練中心與運動科學中心合而為一,是同一個組織來幫助教練跟選手,但做法上各國都大同小異,只是深度和投入資源的多寡。」劉強教授指出。
澳洲一直以來在奧運競賽游泳項目表現亮眼,澳洲運動中心(Australian Institute of Sports, AIS)針對游泳選手的姿勢都開發成相對應的儀器,打造成智慧游泳池,不但能看到選手在水下的一切動作,進而分析選手的姿勢好壞及效率,幫助選手找出問題點,提供訓練方向。此外也針對團體運動項目開發出一套AIS設備(智慧背心),透過GPS全球定位系統,追蹤選手在訓練或比賽時跑動的距離、速度及方向等,達到收集訊號的目的;等到技術成熟,再成立公司,將開發應用於選手的創新運動科技商業化,銷售給全世界的職業球隊或學校。
在美國,幾乎每一種職業運動多多少少都會有運動科學的介入或補助,依照不同運動項目和特性,重點也會不一樣,以籃球來說,籃球的運動科學著重在體能訓練,因為如果球員跳得高、跑得快,贏球機率就高;對棒球來講,球員跳得高、跑得快,不一定會贏得這場球,即便投手跑得很慢,但投擲出來的球變化多、不容易被擊中,或是打擊者的一些動作模式能夠讓揮棒更有力量,因此在技術層面比較高的一些運動項目,生物力學占的比重就會高一點。

善用運動科技,提升訓練成效與發掘人才
「AI(人工智慧)、VR(虛擬實境)等新科技近幾年開始被廣泛應用,但要到運動情境還有一段路要走。」劉強教授指出,以資料收集和分析來說,雖然技術上可以做到,但為什麼要做這樣的分析?要分析什麼?就需要教練跟選手,以及運動科學相關人員共同討論,也需要跨領域合作,才能開發出選手教練跟運科人員需要的軟硬體設備。
以美國職棒大聯盟(MLB)為例,很多數據分析都跟選手的表現有關。詹明昇研究員指出,MLB從2015年起對球場上的每一球(投手投出的球和打者打擊出去的球)都有做追蹤,剛開始時是用雷達(Doppler Radar)來抓取球滾動的軌跡以及球員移動位置等;2018年開始改為高速攝影機,除了追蹤球、球員的移動,也會針對投手和打者進行生物力學的影像分析。
兩者差別在於,雷達是把球或人當成一個「點」,追踪這個點跑多快、跳多高,但沒辦法知道球員的肢體動作。但隨著科技的進步,開始採用影像處理、機器學習等技術,現在只要有影片,就可以把不同角度的影片結合在一起變成3D的座標,然後針對人體姿勢進行運動軌跡分析,從而找出更理想的動作模式,提供教練或球員訓練參考。再者,雷達技術運用的是物理的原理、公式,去推算出運動的軌跡,攝影機則是記錄實際的狀況,數據更精準。
詹明昇研究員進一步指出,臺灣很早就有把感測器裝在棒球裡,追蹤球速與滾動軌跡的技術,甚至可以量測投手投球的角度,但要怎麼樣把收集到資料變成有用的資訊,或是轉化成對訓練及比賽有幫助的資訊,這一段其實是臺灣缺乏的。劉強教授也提及,運動科學涵蓋的專業領域十分廣泛,不論是國家級訓練中心、職業球隊或其他球隊,都需要跟外部合作,以教練跟選手為中心,提供運動科學的支援、新知的轉譯,以及運動科技的開發,才能打造常勝團隊,提升球員價值。