竞技体育综合实力提升离不开科技创新，推进全民健身发展、加快健康中国建设也离不开科技创新。这些成果的背后，有一群默默奉献的科研工作者，北京体育大学中国运动与健康研究院执行院长、运动生物力学教授刘卉就是其中之一。
运动人体科学是她的主要研究领域，从1998年研究生毕业后留校任教至今，她始终坚守在教学科研一线，培养输送专业人才、服务运动队和大众健康，刘卉说：“这是我一辈子的追求。”
为千分之一的突破而奋斗
如何借助科技手段让运动员跑得更快、跳得更高、投得更远，运动技术更精准？运动生物力学发挥着重要作用。
北京冬奥会筹办期间，我国设立国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项，刘卉作为“冬季项目运动员专项能力特征和科学选材关键技术研究”课题负责人，开展冬季体能类项目主要训练手段功效的研究，主要针对速度滑冰和越野滑雪运动员的动作技术进行分析与诊断，为运动员改进动作技术提供数据依据。
“如何帮助高亭宇保持现有动作技术优势？”“过弯时外侧腿蹬冰的角度和内侧腿支撑的角度多少才能够保证不降速且重心稳定？”解决这些问题需要准确捕捉动作数据，然而传统技术是在拍摄动作后，人工识别人体关节点工作量大、耗时长、重复性差，严重影响动作技术分析的反馈速度和可靠性。
为破此困局，刘卉团队基于人工智能技术，建立神经网络模型，实现对动作视频中人体关节点的计算机自动识别，进而建立起适用于竞技体育和一般生物力学研究的计算机系统——无反光点人体运动自动捕捉人工智能系统，让动作捕捉与技术分析既能精准到具体细节，又能快速反馈分析结果。以该系统为基础，刘卉还带领团队搭建了目前世界上最大的投掷项目生物力学数据库，并建立适合我国运动员的个体化“冠军模型”，从而在东京奥运会上助巩立姣、刘诗颖等运动员“一臂之力”。
“一路走来，我们把问题变成项目、把项目变成课题、把课题变成攻关，坚持服务于国家运动队，每次在奥运会上看到运动员取得好成绩，我们打心底高兴、自豪。”刘卉笑着说。
实践中培养人才
零下8摄氏度的雪洞、突降大雨的野外赛道、清晨6点的赛场……为完成“科技冬奥”课题，刘卉的学生团队展现出团结拼搏的意志品质，圆满完成了超过8000人次的赛时动作技术数据采集与分析工作。
为人师表，为国育才。作为一名大学教授，刘卉认为坚实的知识储备最重要，她也一直致力于培养合格的体育科研人才，始终保持对学问的专注，对课堂教学精益求精，帮助学生筑牢专业基础。
回忆自己的大学生涯，刘卉说：“生物学是请北大老师来教的，物理实验是在清华上的，数理、医学类课程我们都学过。曾经整个学期，每周有3天下午都用4个小时上人体解剖课，从而可以很清楚地掌握人体结构。不仅如此，我们还需要深入学习篮球、体操等多项运动，课程结束后，有的同学能达到三级运动员水平。”她表示，如果知识储备不足、不熟悉运动项目特点，有可能听不懂教练员和运动员的“语言”，这样就难以取得教练员信任，科技助力也就无从谈起。
除了扎实的专业基本功，刘卉还注重培养学生学以致用的能力和思维，“学习运动人体科学，主要的服务对象之一就是运动员。学院每年都有学生跟队，让他们明白如何看待这个使命、用什么思路做这项工作是非常重要的。”“科技冬奥”课题研究期间，刘卉始终与跟队学生保持沟通联络，不但指导解决视频拍摄、指标计算和运动能力测评等专业技术问题，还鼓励学生时刻保持积极向上的心态，提升他们作为体育科研工作者的使命感和自豪感。
“人才需要在实践中成长。”刘卉还希望构建科技助力人员的培养使用机制，让运动人体科学方面的人才学有所用、才尽其用。
科技助力全民健身
“运动是突破人体极限的一种尝试，也可以成为促进身体健康的一种方式。”除了竞技体育，刘卉努力将科技成果服务于全民健身，无反光点人体运动自动捕捉人工智能系统既可以助力运动员取得好成绩，也可以在全民健身领域得到广泛应用。“例如，现在很多人喜爱跑步，但方法不一定科学。我们就可以运用人工智能系统采集跑步的姿势，研究其与损伤之间的关系，从而来纠正跑姿，预防或避免跑步带来损伤。”刘卉说。
“我希望可以让更多人了解如何科学锻炼，避免运动损伤，同时也让大家知道受伤后如何更好地康复。”刘卉表示，运动健康科普工作是她一直想做的事。“不只是运动技术本身，运动装备怎么选、营养怎么搭配，包括网上非常容易误导大众的减肥方法等，关于运动的方方面面都需要科学普及，希望大家能够通过科学的运动获得健康。”
助力全民健身和全民健康也是中国运动与健康研究院（以下简称“研究院”）的重要工作。研究院为在北京举行的2020年国家体育锻炼标准达标测验活动提供技术支撑，刘卉也奔赴一线，在现场向群众解读《国家体育锻炼标准》，开展科学健身指导工作。多年来，隶属于研究院的“运动与体质健康”教育部重点实验室，在青少年体质健康监测、评价与干预方面进行了大量工作，为教育部制定中小学体育锻炼相关政策提供了依据。另外，刘卉还带领研究院师生在运动促进健康、预防慢病的机制和效果方面进行了从细胞到人群、从微观到宏观的研究工作。
“我是排球二级运动员，足球、田径也都擅长。”刘卉从小就是个不折不扣的体育迷，“做自己喜欢的事，就愿意不断去探索，愿意把生物力学的知识结合体育一起琢磨。”二十余载时光，刘卉不断以体育人的气魄开拓创新、锐意进取，以科技为体育赋能。
图片来源：北京体育大学
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