运动员选材与项目选材指标池创新发展

沈勋章

(上海市体育科学学会,上海 200030)

1 运动员选材的历史渊源

苏联和东欧国家最早开展运动员选材,民主德国的儿童青少年运动员选材更是前所未有地制度化、体系化,拓展了竞技体育的发展路径,筛选、培养和造就了一批体育人才。由于构建了全国范围的儿童青少年运动员选拔体制和行之有效的组织系统,总人口仅1 700万的民主德国在1976年蒙特利尔奥运会上一举跨入世界体育强国行列。

有了高水平的系统训练为何还要大力开展运动员选材呢？科学选材、科学训练和科学管理是培养优秀运动员的三大环节[1]。体育实践证明,只有选好材才能育好才。苏联体操功勋教练员拉尔宾说:“不经常注意选材问题,训练工作将是徒劳无益的。”国家体育总局原局长袁伟民说:“搞好选材工作是成功一半。”运动员选材就是“把先天条件优越、适合从事某项运动的人才从小选拔出来,进行系统、有目的的培养,以便取得优异的运动成绩”。选拔具有竞技潜力和培养前景的儿童少年,并对他们进行系统、科学的多年训练,是造就高水平竞技选手的必由之路。科学选材是根据不同运动项目的特点和要求,用现代科学手段和方法把先天条件优越、适合从事某项运动的人才从小选拔出来进行系统培养,并不断监测其发展趋势的一个过程。运动员选材是运动训练制度创新的产物。

2 运动员选材研究进展

现有的运动员选材包含7个方面内容,构成选材七大环节,学术上称作选材链。选材链主要通过发掘一系列必要、可测量和评估人体运动能力的指标来分析青少年运动员现在及未来的运动能力和水平[1]。一条完整的选材链包含生长发育、身体形态、生理机能、运动素质、心理心智、专项能力及教练员评定7个环节。每一链都由众多指标和一系列派生指数构成,环环相扣,缺一不可。事实上,随着体育科研的发展,运动员选材指标体系和评价标准越来越项目化、功能化。

2.1 评价指标

选材指标主要分为核心指标、参考指标和一般指标。由于人体运动指标众多,依据项目特征和反映育才训练需要,将运动员选材链的指标体系和评价标准分成核心指标和参考指标两大评价要素。核心指标主要构成项目选材指标与评价的“精”和“准”,表现为指标少但要求高[2]。最早的选材指标不区分年龄、性别、训练阶段、运动级别,比较粗糙且雷同,项目功能不突出。譬如,乒乓球项目选材放入身高、体重等基础身体形态指标的等级评价,使得评价权重被大大稀释。现在的乒乓球运动员选材指标更突出运动素质、心理心智及专项技战术等核心指标,身体形态指标仅作为参考指标或一般了解性指标,可以与其他指标构成非重要的派生指数。参考指标是那些尚未研究成熟,重要性和应用程度尚待确定,一致性共识较弱,但可能影响未来训练的核心指标。一般指标是儿童青少年生长发育和健康体质的共性指标。

2.2 评定权重

儿童青少年选材分为初选、复选、再选和精选几个阶段,贯穿整个青少年系统训练过程。因此,选材测试、分析与评价并非一蹴而就,需经过反复多次测试和评估,筛选择优。在初级、中级和高级训练阶段,选材评价是否准确,指标权重非常重要。每项选材指标的侧重点不同,指标的权重也有升降,存在一定的阶段性差异。初级选材育才阶段,鉴于儿童青少年处在生长发育可塑期,选材研究多考虑身体形态特别是遗传度较大的长度形态指标与权重系数。中级选材育才阶段,鉴于青少年运动员通过一段时间的启蒙训练和专门技术学习,多考虑一些生理机能和专项能力指标与权重系数。譬如,射击项目中后期训练阶段,心理心智指标的权重可达67.6%[3]。所以,不同选材育才阶段的评价指标与权重系数不一,不同项目运动员选材评价指标体系与权重系数存在迥异。

3 运动员选材内容

3.1 选材学指标

3.1.1 生长发育类指标

代表性指标有手腕部骨龄、第二性征推导、乳牙恒牙的齿龄、超声骨龄、身高等形态指标估算值及发育分型鉴定等。

3.1.2 身体形态类指标

代表性指标有身高和预测身高、坐高、肩宽、胸围、臂展、比指距、优势手上肢长、下肢长、小腿长、跟腱长、踝围、躯干长、髂宽、髋宽、小骨盆、手足面积、躯干和肢体围度、身体成分及其所构成的派生指数。

3.1.3 生理机能类指标

肺活量、肺通气量、有氧功率、无氧功率、血清睾酮、血色素、血乳酸、ABO血型、脑电、脸型、皮纹等。

3.1.4 运动素质类指标

原地纵跳、立定跳远、跳深、助跑摸高、各式跳绳、俯卧撑、仰卧起坐、引体向上、30次/30 s起蹲、坐位/站位体前屈、握力、实心球前后抛等。

3.1.5 心理心智类指标

808神经类型、16 PF人格因素、CRT智商、各类反应时、注意力集中与分配、特质焦虑和状态焦虑、羞耻感、意志品质等。

3.1.6 专项技术类指标

详见各类运动项目教学训练大纲。

3.1.7 教练员评定指标

详见项目选材指标体系中教练员评定。

3.2 遗传学指标

研究发现,有200多个与人类运动能力相关的基因,体育科研和选材研究也已在早期预测和功能发现方面找到了技术和方法,通过基因测序、基因扫描、候选基因、基因芯片等技术发现有天赋的个体进行培养。譬如,ACTN3基因的RR型比较适合从事与爆发力素质相关的运动项目,ACE基因的Ⅱ型比较适合从事耐力性运动项目。另外,与遗传学相关的研究在运动员选材领域还开展了孪生子研究、DNA检测、先天遗传性疾病筛查、人脸皮纹检测等工作。

4 运动员选材池的构成

4.1 指标池(index pool)

“池”的百科全书释义是“指经挑选后,多种多项物体被放进同一个被挖掘出来的、旁边高而中间低的汤池,进行集中处理物件的地方”。我们将构成选材链各环节下属的一系列指标及其派生指数集合在一起得到的各环节指标集合称为指标池。对儿童青少年开展选材育才时,取出一部分指标组成测试与评价标准。将运动员选材指标分为大池和小池2种基本类型;大池是指各运动项目可以通用的指标和派生指数集结,带有众多运动项目的共性特征和要求;小池中的指标和派生指数更突出专项特征,是反映运动项目特征的经典的核心指标集结,是优秀运动员成才的关键,亦即突出核心评价指标。初级选材阶段进行大池选材,中级选材阶段强调小池选材或专项池选材。在儿童青少年运动员初级训练阶段,大池指标是评估其运动能力与水平的主要指标,筛选择优,追踪观察;进入专项化训练后,小池指标就成为评估其运动能力与水平的主要指标,因材施教,专项培养。简言之,大池粗筛主要解决初选苗子“好不好”,小池精选主要解决苗子“优不优”。

青少年游泳项目选材大池如图1所示,这里主要反映游泳项目选材的所有类指标及其派生指标。

图1 游泳项目选材指标大池(初级选材指标)

4.2 专业化

专业化是指在学科领域中依据学界层面的不同过程而分成的各业务部分,其过程称之为专业化。儿童青少年经过2～5年训练进入半专业阶段或专业训练阶段,同样经过初选、复选和再选,选材有了小池专项指标的精准要求[3],更加专业化。这就是所谓的专业池。专业池的指标偏少且精准,与训练关联度高,个体化特征越发突出。教练员可以根据每年不同指标的测试结果对照教学训练有针对性地开展补短练习,不断提高教学训练效果和运动员比赛成绩。不同运动项目制订了不同的选材内容和指标要求,尤其突出运动项目的评价等级。譬如:篮球项目与排球项目同属“三大球”项目,对靶身高要求基本接近,但小池指标体系和评价指标明显存在项目差异;足球项目锋线运动员和后卫运动员及守门员在小池形态指标体系和评价方面的侧重点也存在专业差异,尽管其初选指标和要求相差不大,但随着训练专业化,锋线运动员小池身体形态指标侧重于身材、体格和围度等派生指数,后卫运动员对身材、体格和围度等形态派生指数的侧重度略低,而守门员运动员更偏重于反应能力、心理素质、身材和手足面积等形态派生指数。

儿童游泳运动员的初期选材年龄小,尚处在生长发育过程,特别是众多选材育才指标还处在敏感窗口期,在相当一段时间内受发育的影响较大,训练的可塑性亦较大,这就需要年度性追踪观察。项目指标池主要是身体形态、运动素质、个性心理和教练员评定等指标,逐渐构成运动员的特性和培养需求,各种指标需通过反复选材育才实践,好中选优。游泳运动员选材中后期,教学训练效果逐渐显现,加之逐渐定项,身体形态指标与派生指数发育逐渐成熟且趋向定型,生理机能、专项技术及运动水平日益提高,专业池中出现了更多的心肺功能、运动代谢能力、技战术水平等指标(图2)。总之,专业池指标少而精,突出项目的成才需求,达到选材与育才有机结合的重叠效果。

图2 游泳项目选材指标小池(精选指标)

5 运动员选材指标池创新发展

我国运动员选材事业走过了多年,在青少年选材育才领域成绩斐然。新时期,运动员选材唯有通过科学创新,才能走得更远。未来的运动员选材科研创新尤其是选材指标创新主要体现在思想观念创新驱动、技术方法创新融合、池链指标创新发展、选育实践创新应用等几个方面。

5.1 思想观念创新

新时代把我国建设成为体育强国,青少年是主体,而教练员主导青少年的训练。所以,首先要解决教练员的思想观念创新问题。新型教学训练工作要求广大基层教练员转变思想观念,创新工作内容,有效地开展选材育才工作,更好地培养与造就优秀体育后备人才。可以从3个方面入手:第一,教练员思想上重视。众所周知,教练员在选拔、培养青少年运动员过程中起主导作用,教练员评定是项目选材池的重要内容,权重系数颇大。基层教练员不仅带训育人,还要以选出优秀苗子为己任,选材工作是其分内责任。广大基层教练员要转变思想,强化只有选好材才能育好才的思想观念。第二,教学训练中提倡选育并重。每年国家高水平体育后备人才基地都会举行在编在册体育苗子选材测试,选材测试、分析和评定十分关键,而有些教练员不太重视,工作参与度较低,测训不相干,选育相分离,因此,需引导和强化教练员对选材知识和测评数据的分析和应用。事实上,国家体育总局新版《青少年运动项目教学训练大纲》已编入一些青少年选材的内容和要求,选材育才融合势在必行。因此,加大对教练员科学选材知识的培训,定期开展业务研修,促进教练员对选材工作的认知,规定教练员的岗位培训、职称晋升都有运动员选材的内容和要求,介绍运动员选材研究最新成果,凸显选材的重要性。第三,不断增强教练员选材育才的意识。未来的运动员选材指标池中核心指标和教练员评定将给予更多科学赋能和权重系数,以利于选育结合、精准选材,改变运动员选材把握度小、成才率低的现状。优秀教练员有丰富的选材育才经验和实践体会,相关研究完全可以将其科学归纳,定性量化,逐渐把选材育才派生指标扩充到项目选材育才指标体系中,由此增强教练员对选材科研工作的关注和创新意识。

5.2 技术方法融合

现有的运动员选材方法主要体现在年度选材测试和项目指标综合评价方面。研究认为:在相当长一段时间内,我们只强调单纯的运动员选材测试和评价方法,忽视了对选材育才内在关联性技术方法的研究;强调选材测量技术和基本方法,忽视了现代生物技术监测、分子生物学检测、医学科学非接触测量、Abcam表观遗传、全基因组测序、扫描关联性研究,以及大数据云计算等边缘学科技术对体育科学的贡献与发展。2017年沈勋章研究团队参与了复旦大学主导的上海市科委基础研究重点项目《人类表型跨尺度关联及其遗传机制研究》,对217名游泳健将和832名青少年游泳运动员纵横向采样,建立了1 253项人体表型、66万基因位点、489项运动技术专项特征数据库,探索构建游泳运动员选材表型模型结构和基因型预测模型,预判效果良好[4]。基因与环境相互作用决定人体特征。国内外文献证实,先天的运动能力与后天的系统训练存在紧密的关联性。人类表型组学、运动能力遗传度和分子生物学新进研究[5]表明先天遗传与后天环境对人体的影响。在一般运动能力相关基因研究中,利用候选基因技术的研究策略较多,全基因组关联性单核苷酸多态性(SNPs)技术可筛选出与人体表型性状相关联的SNPs,譬如,与肌肉爆发力相关的ACTN3基因,与耐久力素质相关的ACE基因,与肌酸激酶代谢相关的AK4基因等。因此,将遗传学研究技术和方法运用到运动员选材领域,将遗传度、基因芯片与体育科学关联起来开展研究,能有效融合运动员选材和训练,大幅度提高优秀体育苗子的成才率,真正实现运动员科学选材的精准预测[6]。

5.3 池链指标精准

现有的运动员选材链和选材指标池共同构建了项目选材指标体系和评价标准。从科学测评和追踪成才的视角仍存在着某些关联性缺陷,可以归纳为2点:一是选材育才结合相对不足;二是遗传与训练探索相对滞后。应依靠科学技术的进步,开展精准选材研究,其要点是准确认识与应用原有运动员选材指标池,努力研发遗传学指标池,并使之成为选材链中的一环、选材池中一个要素。儿童青少年正处于青春发育敏感期,基因遗传对人体表型和运动能力的影响逐渐表现出来并造成个体间的差异,给运动员科学选材与育才带来机会。表型、基因型和运动能力作为“三元特征”共同构成运动员选材链与评价指标体系。如图3所示:1表示选材指标初选大池,集合了人体众多相关和不相关的普选指标与派生指数,供广大教练员、科研人员选用,通过“大浪淘沙”,百里挑一,发现有潜力的体育苗子;2表示选材指标小池,集合了相对应的项目再选指标与派生指数,启蒙训练后教练员需对运动员进一步鉴定观察,确定优秀的体育苗子;3表示选材指标专项精选,集合了运动员选材的普选、初选、再选、精选要求,池链更紧密,指标更精准,通过多年选材与育才追踪数据和测评结果,对所确认的优秀体育后备人才开展系统培养。

运动员选材指标池由一系列初选指标和启蒙训练指标组成,青少年教学训练有一整套相对应的选材育才指标和考核办法,指标之间有效衔接,相得益彰。选材测试要体现遗传度高的指标,亲代遗传给子代的后天训练提升幅度较小的先天性指标;育才训练要狠抓遗传度较低的指标。因此,运动员科学选材评定应该推荐选材链“7+1模式”,即在原有选材链(生长发育、身体形态、生理机能、运动素质、心理心智、专项技术指标和教练员评定)的基础上,增加运动遗传学(相关运动基因测序),有效开展精准选材,提升青少年选材的成功率。在长达10余年的优秀体育后备人才监测过程中,上海体育科学研究所选材研究中心积累了大量的青少年运动员年度追踪数据,构建了比较系统的优秀体育苗子数据库,对于掌握儿童青少年运动员生长发育规律,把握其身体素质和运动能力发展敏感窗口期,构建运动员选材指标体系与评价标准起到示范引领作用。当然,与大数据相比,这仅仅是数据小池。体育科研须采用云技术利用千百万儿童青少年体质与健康监测的大数据与指标池交互平台,实现运动员精准选材。

图3 运动能力-表型-基因型“三元”特征模块

6 展 望

各届奥运会主办国都会有计划、有步骤地推出运动员“精英计划”,彰显优秀运动员选拔和培养的力量,展现体育强国形象。悉尼或伦敦奥运会的“精英计划”佐证了优秀体育苗子层层选拔和科学化训练的重要性,充实了包含基因科学在内的多元科学化、项目化选材育才技术要素。新形势下,我国运动员科学选材须因势利导,迎难而上,突破制约瓶颈,更上一层楼。运动实践证明,广大基层教练员是开展青少年训练的主导者,也是开展青少年选材的主导者,转变其思想观念,可以有效拓展运动员选材育才工作局面。人类表型组学、运动基因检测及教学训练大纲极大地促进了运动员选材技术方法的创新融合,给优秀青少年运动员筛选和模型预测注入了跨尺度的关联性研究内容。运动员选材指标池链研究作为运动员选材的重要内容,选中有育,育中精选,使项目选育更加精准,可复制推广。我们坚信,大力深化运动员选材育才工作,对提高训练效果、节约培养成本、提升选材成才率具有突破性意义。