高科技泳衣的兴衰及其对竞技游泳运动的影响

艾 磊 刘 凌 罗 维 朱晓梅

(1.江苏省体育科学研究所竞技体育科研与服务二中心，江苏 南京 210033；2.南京体育学院运动健康科学系，江苏 南京 210014)

◀运动训练与竞赛

高科技泳衣的兴衰及其对竞技游泳运动的影响

艾 磊1刘 凌1罗 维2朱晓梅1

(1.江苏省体育科学研究所竞技体育科研与服务二中心，江苏 南京 210033；2.南京体育学院运动健康科学系，江苏 南京 210014)

通过对高科技泳衣兴起与衰落过程及缘由的解析，运用文献资料法和逻辑分析法等研究方法并结合新闻报道等方式进行分析比较，用客观、发展的眼光探讨了高科技泳衣的兴衰对竞技游泳运动的影响。研究表明：反对高科技泳衣的人认为出于公平的角度，我们不该让外界环境对比赛结果的影响超过运动员自身的努力。支持高科技泳衣的人认为没有独立的研究支持高科技泳衣就是帮助运动员取得优异成绩、打破记录的主要幕后推手，况且仅仅靠泳衣不可能取得优异成绩，更倚重的还是平时的刻苦训练；此外，高科技泳衣的设计就是最大化地减小各运动员在水中因自身条件的差异而产生的不同阻力，所以一味地将矛头指向高科技泳衣有些过分。高科技泳衣的发展主要归功于科学技术，新材料和现代设计的创新；“后高科技泳衣时代”，不管国际泳联怎么修改规则，各大泳衣制造厂商是不会轻易丢弃眼前这块对他们来说意味着巨大利益和广阔市场的大蛋糕。最后，高科技泳衣的禁用导致后来者在成绩上很难超越之前穿高科技泳衣运动员所创造的记录。 关键词:高科技泳衣；竞技游泳；鲨鱼皮泳衣；研发趋势；公平竞赛

1 前言

在奥运会上，游泳是除了田径以外的金牌分布最多的运动项目，一个国家在游泳项目中的竞技水平对其在国际体坛的地位有着直接影响，因此，所有奥运参赛国都非常重视游泳项目的发展，使其成为竞争力最强的项目之一[1]。随着社会的进步和科学技术的进一步发展，高科技产品被越来越多地运用到游泳比赛当中，而游泳运动的竞技水平也随着这些高科技产品的运用而显著提高，高科技泳衣就是其中一项[2]。1999年10月，国际泳联正式允许运动员在国际比赛中身穿鲨鱼皮泳衣参赛，标志着高科技泳衣作为符合规定的比赛泳衣登上国际赛场[3]。随后的近十年当中，高科技泳衣先后经历了多次革新换代，在其创造的一项项奇迹的同时也伴随着巨大的争议[4]。国际泳联为了使游泳比赛能重新回归“以人为本”的主旨，健康发展，于2010年宣布禁用高科技泳衣[5]。

然而，高科技泳衣的威力真的有那么大吗，它的出现究竟从哪些方面影响着世界竞技游泳运动，为其带来了多大的冲击？高科技泳衣的禁用虽然已经尘埃落定，但关于其是否该被禁用的争论仍甚嚣尘上，背后的缘由是什么？另外，高科技泳衣禁用后，各大泳衣生产商真的就会安分守己，未来竞技游泳泳衣的发展趋势将会是怎样的？以上这些均是本文要探讨的问题。

1 高科技泳衣的兴起与衰落

1.1 高科技泳衣兴起的背景

随着奥运会影响力的日益提高，比赛场上的科技之战也愈演愈烈，再加上游泳运动的成绩往往以百分之一秒为计量单位，这就意味着成绩相差0.01秒就可能改变冠亚军的归属。相关研究成果表明，水的阻力约为空气阻力的800倍，游泳运动员在水中划水时所消耗的能量中有90%都是用来克服流体力学中的波组、型阻以及皮肤摩擦力等[6]。因此，选用合适的材料最大限度减小阻力，尽可能地降低穿着者能量消耗，成为高科技竞技泳衣设计的关键。

有需求就不怕没有供应，世界各大泳衣制造商看中了其背后庞大的市场，因此，纷纷致力于研究“低阻力”的泳衣，力求降低运动员水中前进的阻力。1988年汉城奥运会上，美国游泳队率先将高科技融入到泳衣的设计中，一家公司推出含有超细尼龙纤维和聚氨酯的“大力士”泳衣，当时的游泳名将马特比昂迪身穿“大力士”泳衣获得5金1银1铜的优异成绩，并打破了男子50米自由泳的世界纪录。该款泳衣不仅使泳衣的质量更轻，在整体平滑度和双向伸缩性上都取得了很大的进步，这款泳衣也被公认为是高科技泳衣的鼻祖[7]。

1.2 高科技泳衣的代表——鲨鱼皮泳衣

1.2.1 鲨鱼皮泳衣的惊艳亮相

美国宇航局兰利研究中心很多致力于飞机和船只减阻的研究成果被Speedo公司的研发团队加以充分的研究利用，1992年巴塞罗那奥运会推出的S2000系列泳衣开启了面料材质的新时代，随后的1996年奥运会上Speedo主打的“水中刀片”泳衣在获得奖牌的运动员中占比达到76%，后来，Speedo公司进一步在泳衣中引入“鲨鱼皮”仿生科技，鲨鱼皮泳衣得以问世[8]。

2000年悉尼奥运会上，Speedo公司带来了这款被称为“科技兴奋剂”，具有划时代意义的泳衣——“FASTSKIN” 鲨鱼皮泳衣，使得这届奥运会成为第一代鲨鱼皮泳衣FASTSKIN的试炼场，随后鲨鱼皮泳衣一举成名、风靡全球[3]。Speedo公司的第一代鲨鱼皮泳衣采用纤维仿鲨鱼皮肤的结构，泳衣的表面会与水流产生小漩涡，以此将游进速度提升3%-7.5%[9,10]。游泳运动员曾经一度为了减小在水中游进时的阻力，会剃掉他们的体毛，但源于肤色的不同导致毛孔以及肌肉形态等的差异引起摩擦力不同的问题一直都难以攻克，Speedo公司的S2000泳衣将运动员从肩膀到腰全部包裹起来，很好地解决了这个问题，使运动员在水中游进时皮肤与水的摩擦力减至最小[11]。

1.2.2 鲨鱼皮泳衣的变革

2004年初，Speedo公司在美国纽约推出一款全新的鲨鱼皮第二代产品——FSⅡ泳衣。在当年的雅典奥运会上，有47名运动员穿着Speedo公司研制的第二代鲨鱼皮泳衣登上了领奖台。第二代泳衣在面料的表面加上了许多颗粒状的小点，质地和纹理的进一步改进可以减少4%的水流阻力，整体功能较一代泳衣提升了7.5%左右[12]。

2007年，Speedo公司研发的第三代鲨鱼皮泳衣“快Ⅲ”面世，其面料成分主要由特细尼龙纱和防氧弹性纱组成，弹性比同时期同类产品高出约15%，有研究显示这款泳衣可以通过增加肌肉的稳定性来节省运动员能耗约15%，其在不到一年时间里先后助力世界各国运动员21次打破世界纪录[9]。

2008年，Speedo公司、美国宇航局以及澳洲流体实验室联合开发出第四代鲨鱼皮泳衣，这是全球首件100%运用高科技熔接技术生产的无褶皱泳衣，周身找不到一处接缝，完全紧贴人体皮肤[13]。此外，第四代鲨鱼皮泳衣还巧妙融入仿生学原理，模仿人类肌腱与皮肤，为运动员的向后划水提供额外动力，从而降低10%的阻力、减少5%的氧耗，帮助提升运动成绩2%[14,15]。

四代鲨鱼皮泳衣的成功研制和进一步演变不到10年的时间，其产品也由最初的仅仅具备减少水流产生的阻力到通过增加泳衣表面的颗粒而提高选手动作的精确度，再由高弹性减少肌肉振动而减少能耗演变到无褶皱设计，泳衣的设计理念已经突破了最初设计服装的概念。开辟了新世纪高科技泳衣的变革之路，同时也对竞技游泳成绩的提高带来了质的飞跃。可见泳衣与科学技术的发展紧密联系，已经形成相互促进和融合的局面，运动成绩的提高也反过来刺激了科技技术的发明和运用。

1.3 高科技泳衣的衰落

高科技泳衣从诞生之初就引起了巨大的争议，一直有人质疑它违反了《国际泳联游泳规则》第10.7条关于“任何游泳选手在比赛中不得使用或穿着任何旨在提高速度、增强浮力、增强耐力的装备(例如：带蹼的手套、橡皮脚蹼和鳍板等等)”的规定[16]。不过，国际泳联一直对高科技泳衣持“暧昧”与“宽容”的态度，由此直接导致2009年的高科技泳衣的进一步疯狂。2009年罗马世锦赛上，为期8天的比赛43次刷新了31项世界纪录，让这届世锦赛成为迄今为止破世界纪录最多的一次世界性游泳大赛，而超过80%的破纪录运动员都身着高科技泳衣。不过，Speedo公司鲨鱼皮泳衣的风头已经被Arena和Jaked等公司生产的号称更快的泳衣盖过，这种新型泳衣采用聚亚安酯材料提高人体30%的浮力，且塑身效果极好，大大降低运动员在水中前行的阻力，身着这2款泳衣的选手将鲨鱼皮泳衣运动员远远甩在身后。特别是在200米自由泳决赛中，此前名不见经传的德国小子比德尔曼战胜了“飞鱼”菲尔普斯并打破世界纪录，让全世界都为之震惊，“飞鱼”的教练鲍曼直接愤怒表态“除非国际泳联将一切塑料衍生物的高科技泳衣禁用，否则菲尔普斯将不再参加任何国际大赛”，比德尔曼也在赛后表示是这种新型的高科技泳衣让自己的成绩提高了2秒，而如果想通过训练来将成绩提高2秒至少需要5年的时间[17]。这些导致了关于高科技泳衣是否应被禁用的争议达到白热化，让此届游泳世锦赛彻底陷入颇具讽刺意味的“末日”前狂欢状态。也正是在这届世锦赛后，国际泳联迫于强大的舆论压力以及美国泳协的抗议而痛下杀手，2009年出台了《迪拜宪章》宣布从2010年起全面禁止高科技泳衣在比赛中的使用[18]。值得一提的是，在这届游泳世锦赛上，大多数中国运动员身着Jaked泳衣创造了11金7银11铜这一近五届世锦赛以来的最佳战绩[19]。

2 高科技泳衣对竞技游泳运动的影响

菲尔普斯教练鲍曼曾说过，现今泳池内技术都较为稳定，顶尖运动员在技术上的差别更小，此种情况下，泳衣的使用就会起到决定性作用。泳衣的高科技含量与运动员取得好成绩之间的关系被一次次高度“神话”[20]。

很多科学研究证实高科技泳衣对于不同泳姿的竞技游泳运动有很大的影响[21-23]。一些研究发现，高科技泳衣的压缩性能不仅能创造动力(尤其是臀部和女性的胸部)，提高游泳速率，还能增加身体协调性[24]。还有些研究认为高科技泳衣能够提高技术表现和推进效率，同时增加划水的次数、频率和长度[25]。

发展到今天，泳衣经历了无数次款式和材料上的变化，大量研究显示每一次泳衣的重大变革都对游泳运动成绩产生了重大的影响，其中最典型的例子莫过于鲨鱼皮泳衣。例如，在2000年悉尼奥运会上，有27个国家和地区的游泳运动员都穿上了鲨鱼皮泳衣，而在所有获得奖牌的运动员中，有83%的选手都是身穿这种泳衣参赛[20,26]。研究表明，自由泳项目在2008年和2009年2年破纪录的次数明显多于其它年份；尤其是2008年，随着第四代鲨鱼皮泳衣出现，一年内先后刷新108次世界纪录，达到其他年份的5倍[27]。2008年北京奥运会上，第四代鲨鱼皮泳衣成为竞技泳坛的绝对霸主，超过94%的游泳冠军运动员身穿第四代鲨鱼皮泳衣，造就了包揽8块金牌并3次破世界纪录的美国“飞鱼”菲尔普斯和我国唯一一枚游泳金牌得主刘子歌等[28]。2009年，高科技泳衣的风靡更使得罗马游泳世锦赛上几乎所有的世界纪录都被刷新，尤其是女子项目[29]。而到了2011年的游泳世锦赛，高科技泳衣的禁用使得世界纪录的刷新速度归于正常[30]。因此，很多人认为，鉴于高科技泳衣对游泳运动的显著影响，高科技泳衣应当被禁用。

然而，关于高科技泳衣对于游泳运动的影响以及是否应被禁用一直存在着另外一些不同的声音，认为不该把成绩的取得完全归功于高科技泳衣。美国著名运动生理学教授巴伦特·卢沙奥林称鲨鱼皮的成功主要是得益于Speedo公司的推广策略，而迄今并无独立研究可以证明Speedo公司的鲨鱼皮泳衣能让运动员游得更快[13]。同时，查阅Speedo公司鲨鱼皮泳衣的研发周期可以发现，其研发周期基本与奥运会周期完全同步，几乎都是在每届奥运会举办年份推出新一代更新产品。因此，另外一些人将鲨鱼皮泳衣的成功归因于Speedo稳定的顶级运动员队伍，鲨鱼皮泳衣之所以能获得这么大的成功，重要的因素之一是在于其明确了最具影响力的使用对象——奥运会参赛运动员，尤其是有实力冲金牌的运动员。如第一代产品的使用者索普，第二代产品的使用者日本蛙王北岛康介，到三代产品的重点使用对象“飞鱼”菲尔普斯等都是有实力冲金的重点运动员，因此运动员的成功并不能简单归功于泳衣的功劳，即使没有泳衣，他们也都是最有可能破纪录的人选，而且奥运年记录频破也是很正常的现象[31, 32]。还有一些人认为，高科技泳衣的设计是符合国际奥委会要求的，奥委会成员也都一致赞同每个运动员在水中的阻力和自身条件都有差异，而高科技泳衣的设计就是最大化地减小这种差异，所以高科技泳衣不应该被禁用[33]。

3 “后高科技泳衣时代”竞技泳衣的发展趋势与研发方向

3.1 “后高科技泳衣时代”竞技泳衣的发展趋势

奥运会的蓬勃发展，促使世界各国的游泳运动员渴望取得更优异的成绩，有效推动了泳衣与科学技术的碰撞结合。然而，高科技泳衣的不断更新换代，使人们将焦点都放在了泳衣提高运动成绩上，而忽略了竞技比赛的本质。2009年罗马世锦赛的疯狂加速了高科技泳衣走向尽头的命运，国际泳联(FINA)规定自2010年1月1日起比赛泳衣必须是“纺织物”的短泳衣，但“纺织物”的定性还有待确定[19]。虽然很多人呼吁游泳运动应该摒弃高科技泳衣而回归到竞技运动的本质，但是，各公司、厂商、组织以及运动员等对于名誉及金钱等物质条件的追求和渴望，加上科技的不断发展进步，还是非常有可能结合各领域的最新研究成果对“纺织物”进行衍生，新产品仍将会层出不穷，在赛场上组织进行新一轮的“军备竞赛”。

在2009年11月底 Speedo公司就宣布他们已研发出新一代泳衣，而且这种泳衣也通过了国际泳联审核；随后Speedo的竞争对手Jaked和Arena公司也表示他们已经做好应对国际泳联禁令的方案[34]。2012年，Arena公司推出“AQUAFORCE英菲尼迪”泳衣品牌，它的设计是通过循环能量理念来循环利用运动员自己的力量。紧接着，2013年Arena公司为专业游泳运动员打造了Arnc3032男款和Arn2000wn女款泳衣，实现高设计感的同时声称这2款泳衣可以使运动员在水中体验到轻量感，稳定肌肉，帮助运动员在高水平比赛中占据优势[35]。所以，不管国际泳联再怎么修改规则，这些泳衣制造厂商是不会轻易丢弃眼前这块对他们意味着巨大利益和广阔市场的大蛋糕，竞技泳坛的争斗已经转化为各泳衣生产厂家之间的名利之争。

泳衣的发展主要归功于科学技术，新材料和现代设计的创新，高科技泳衣的出现确实给游泳运动成绩的提高带来了巨大的惊喜，但不能忽视的是，竞技体育应该遵循公平公正的基本原则，为来自不同国家和不同地区的运动员创造一个干净的赛场。高科技泳衣虽然已被禁止使用，但各国科研人员对高科技泳衣的研发工作并没有停止。运动员在刻苦训练的同时也在积极寻找鲨鱼皮的替代品，而各式新型泳衣也纷纷在伦敦奥运会上亮相，从它们产生的效果来看并不比高科技泳衣逊色。

3.2 “后高科技泳衣时代”泳衣的研发方向

3.2.1 3D环绕压缩织物系统

这一技术的泳衣能紧贴运动员的身体，帮助运动员提高划水效率，并最大限度地减小阻力。孙杨在2012年的伦敦奥运会400m自由泳决赛夺冠时穿着的FASTSKIN3就是采用该技术研制而成。这一技术可以有效地减少16.6%的被动阻力和5.2%的主动阻力，增加11%的氧气平衡，增快运动员游速并增强运动员耐力。

过去，泳衣、泳镜与泳帽均为分开独立设计，后高科技泳衣时代的泳衣设计受到更多的规则限制，需要研发人员将三者的设计有机结合起来，充分遵循人体结构学，最大限度地开发三者之间相互协调后的功能效果。如与FASTSKIN3同系列的泳帽是世界上首款采用智慧头部弧形技术，在扫描多位世界顶级游泳选手头部曲线后设计而成的流体力学3D泳帽，它以黏合织物制成加上了防滑帽边的设计，能有效地将头发最大限度地集中塑型，佩戴后不易松散，并能改善头顶位置的流体力学特性，有效降低近3.4%的阻力。

3.2.2 身体稳定网格

在2012年的伦敦奥运会上，许多游泳选手身着表面饰有一些不易察觉的浮凸线条的泳衣，但正是这些不起眼的小线条能显著增强运动员身体的稳定性，改善划水时的姿势，并有效地将入水和转身等动作的能量提升约3%。

3.2.3 超声缝合技术

越来越多的泳衣开始采用仿生学原理衍生的无缝设计理念，在接缝处模仿人类皮肤和肌腱组织，因其极富弹性，可以为运动员的划水提供额外的动力。同时，这一设计方案能具体实施也要归功于超声缝合技术的应用，其利用高频振荡原理，使工作物分子通过瞬间摩擦达到塑料熔点完成固体材料迅速熔接，最终完成焊接[36]。只要结合面设计相匹配，就能够保证完全缝合无针脚。

4 结语

本文阐述了高科技泳衣的兴起与衰落的过程及缘由，并且探讨了高科技泳衣的兴衰对竞技游泳运动的影响。认为高科技泳衣不能简单地等同于“高科技兴奋剂”，因为高科技运动装备被广泛运用在很多不同竞技体育项目中(如网球球拍的最大化减震设计促使击发球速度更快，足球的设计尽量让运行轨迹不规则促使进球更容易等等)，况且高科技泳衣不涉及到任何违反兴奋剂列表中所标明的禁用物质或手段。另外，既然高科技泳衣是非法的，之前穿高科技泳衣取得优异表现的运动员的成绩为什么不被取消，使得高科技泳衣的禁用反而会导致后来者在成绩上很难超越之前穿高科技泳衣运动员所创造的记录。

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The Rise and Fall of High-tech Swimsuit and Its Impact on Competitive Swimming

AI Lei1, LIU Ling1, LUO Wei2, ZHU Xiao-Mei1

(1.Sports Science Research and Service Center of Jiangsu Province,Nanjing 210033,China; 2.Pepartment of Sport Health Sciences,Nanjing Sport University,Nanjing 210014,China)

Based on the analysis of the process and reason for the rise and fall of high-tech swimsuits, using these methods that contain literature and logic analysis combined with the news report,the paper from the developing and objective view point objectively and developing discusses how the rise and fall of high-tech swimsuits influence the competitive swimming results. The research results show that opponents of the high-tech swimsuits argue that the impact of it should not be greater than the athlete’s impact. Supporters of the high-tech swimsuits argue that there isn't any independent research to prove that it can help athletes to enhance the performance in competition or break the record. They believe it is athlete’s hard work rather than high-tech that can make an athlete to be a champion. In addition, it is really too much confused when we blame high-tech swimsuits because the purpose of the high-tech swimsuits is to largely reduce the gap of resistance among each athletes which is induced by their difference in body type. Impact of high-tech swimsuits greatly contributes to the development of technology, new materials and modern design of sports equipment. Most swimsuits manufacturers will not give up the research of new kinds of high-tech swimsuits which means a vast market to them no matter how the FINA modifies rules after the prohibition of high-tech swimsuits. At last, the prohibition directly makes the modern swimmers difficult to break the world swimming records that are set by the swimmers in high-tech swimsuits.

High-tech Swimsuit; Competitive Swimming; Sharkskin Swimsuit; Direction of Research; Fair Play

2016-08-25；

2016-11-01

艾磊(1986-)，男，研究实习员，硕士，研究方向：运动生理学。

G861.1

A

1672-1365(2016)06-0042-05