2022年2月19日，張家口，2022北京冬奧會自由式滑雪男子U型池決賽。背景印着北京冬奧會logo的巨幅防風網，由石家莊鐵道大學風工程研究中心的團隊設計。（視覺中國/圖）
北京雲頂滑雪公園的U型場地賽道西側，一排白色布幅懸挂，上面印着2022年北京冬奧會logo，常被當作廣告牌。
這其實是防風網。由石家莊鐵道大學風工程研究中心主任劉慶寬帶領團隊設計，長240米，由八張網和九座塔組成——最大一張網面積有450平方米，塔頂高16.7米。同樣的防風網，也架設在了空中技巧賽道旁。
為了這張“大網”，2022年1月開始，劉慶寬在賽場附近和别人拼租了一間loft較高價的電梯大廈。1月20日，場地進入閉環管理。冬奧會在2月4日開始後，他的團隊每天要對這兩張防風網進行例行的檢查和維護，每次花費半天時間。
2022年北京冬奧會已經閉幕，冬殘奧會即将于3月4日開幕，鏡頭前的體育競技背後，有着諸多不為人知的“隐身人”，當中包括許多高校——除了劉慶寬，住在賽場附近的科研人員還有不少。
早在2019年，北京航空航天大學交通科學與工程學院副教授柯鵬開始分析運動員的滑行路線，他将航空航天飛行器的理論用在了分析冰雪運動上。哈爾濱工業大學的團隊提出讓“水立方”變成“冰立方”的方案，為冰壺項目提供比賽場地。在南方，院校也沒缺席，華僑大學制造工程研究院教授姜峰帶領團隊參與研制國家滑雪隊訓練雪闆，造價相當于國外雪闆的1/5。
高校團隊參與冬奧源于2016年。在北京冬奧組委統籌協調下，科技部和國家體育總局、北京市、河北省等有關部門和地方制定了“科技冬奧（2022)行動計劃”。計劃圍繞“零排供能、綠色出行、5G共享、智慧觀賽、運動科技、清潔環境、安全辦賽、國際合作”等8個方面統籌設計重點任務。
一年後，科技部在國家重點研發計劃中設立了“科技冬奧”重點專項，執行期從2018年持續到2021年，共有四個批次，每次釋出不同項目，圍繞科學辦賽、運動科技、智慧觀賽、安全保障、綠色智慧綜合示範等5個方面開展研究。
國産防風網
高校參與冬奧科技項目有兩種方式。一種是通過申報專門設立的項目，例如“科技冬奧”重點專項；另一種是相關機關委托高校參與研發某個項目。
“科技冬奧”重點專項競争最為激烈，申報需要“組團”參與。科技部官網顯示，原則上一個項目最多由10個機關參與。
據姜峰透露，他們的整個項目團隊由2家企業、6所高校和1個科研機構組成。“團隊的組成主要看前期的合作。”他們的項目是由張家口一家企業牽頭承擔，上海體育大學一名教授為負責人。
科技部公開的項目申報指南顯示，重點專項項目分為非定向和定向兩類。姜峰解釋，非定向項目面向全社會所有機關，要經過層層篩選答辯，姜峰參與的項目在答辯時共有三個團隊參與競争。
而定向項目至少需要經過兩層把關，申報指南指出，項目由北京市科委、國家體育總局等部門組織申報和審查，擇優推薦給科技部。
重慶大學土木工程學院教授劉綱參與的項目由北京市科委組織申報，團隊先後經曆過兩次答辯入選項目。而華中科技大學土木與水利工程學院副研究員陳維亞回憶，自己參與的項目直接由國家體育總局推薦給了科技部，其間分别對體育總局和科技部進行過兩次工作彙報。
然而，得到了組織申報機關的推薦，并非是拿到了“通往冬奧的門票”。
劉綱稱，如果團隊的技術方案和技術品質沒有達到要求，答辯沒有通過，項目也會落空。在向北京市科委申請階段，劉綱所在項目組就對冬奧臨時設施中可能使用的架體結構類型進行了4種預設，開展了受力方案分析和運維方案優化研究，為申請項目做準備，“任務時間很緊”。
學校之間擷取資訊的時間是不一樣的。“就像一個蛋糕，蛋糕還沒有烤熟，有的學校就已經知道怎麼分了。”一位參與冬奧的高校教師告訴南方周末記者。
劉慶寬很早就接受相關機關委托，參與到冬奧場館的研究工作。2017年8月，他參與首鋼大跳台的風場和風荷載研究工作。2019年4月，他又針對雲頂場館群和古楊樹場館群的風場分布進行了專項研究。
2021年4月，距離國際雪聯場地認證專家檢查雪上賽道設施的日期隻剩下六個月。劉慶寬團隊的前期相關研究業績和經驗受到認可，最終承擔了U型場地賽道和空中技巧賽道的防風網研發任務。
據河北日報報道，歐洲企業生産安裝的防風網價格貴、工期長，加上國外疫情造成供貨難，雲頂滑雪公園最終決定采用國産防風網。
劉慶寬同助手在測賽道上的風速。（受訪者/圖）
誰來牽頭？
項目入選是一道坎，順利推進是一道更大的難題。
南方周末記者從多位受訪對象處了解到，“科技冬奧”重點專項中，每個項目隻能由一個機關牽頭負責，牽頭方有企業，也有高校。
姜峰推測，由哪個機關牽頭，要看這個項目的結題或者最後呈現的形式。“高校牽頭研發的一般都是偏基礎性的研究，（例如）一個新技術的研發，大部分是高校牽頭。”
在企業一方看來，企業牽頭的模式更有利于項目落實。
“傳統的産學研模式難以出現成功的案例。”某體育品牌研創中心主任魏書濤認為，校企的評價體系不同導緻了校企脫節的現象，“高校評價一個老師的水準，就是看他發了多少篇文章。”魏書濤所在的公司是華僑大學團隊的合作夥伴，據他介紹，企業牽頭研發，會設立研發方向，如果企業沒有技術能力解決這個問題，就去找相關高校解決，這種模式的針對性更強，轉化的可能性也更高。
姜峰感覺，在這種合作模式下，企業會更積極一點，甚至會去催着高校研發。
對于起步較晚的中國冰雪科研項目，與企業合作，也能讓高校更快研發出冬奧會所需要的産品。
劉慶寬回憶，剛開始，國内沒有能達到國際雪聯要求的防風網設計和生産廠家。整個防風網系統的設計組裝，除了螺絲釘這種小零件，全部元件都需要研發定制。劉慶寬團隊找到了防風網編織廠商，為了讓機器織出的布料符合要求，劉慶寬從改造機器入手，采用了雙針床十二針的技術。
學校之間的合作更為常見。據南方周末記者了解，在“科技冬奧”重點專項中，一個項目下會設多個課題。姜峰介紹，起初他們的項目中隻有四五個機關參加，後因有其他科研技術需求，陸續加入其他高校。
2020年10月，姜峰團隊的雪闆研發項目啟動，下設四個課題，華僑大學和清華大學一起負責設計雪闆的減阻結構，南通大學和其中一個企業做雪闆闆型設計。“課題之間也會交叉，完成一個整體的東西，如果分得特别細，對項目的執行沒有好處。”
在一個學校内部也會有不同專業的合作，開展跨學科跨專業研究。柯鵬常常要邀請其他老師完成手頭的科研項目，例如請環境學院的老師幫忙做水質測試，請汽車系的老師提供高精度傳感器。
課題資金
華僑大學申請到一個課題，而華中科技大學、重慶大學等高校則手握多個課題。
據清華大學科研院官網資料顯示，清華大學作為參與“科技冬奧”項目最多的機關，共牽頭7個項目、18個課題，參與子課題38個，涉及院系17個。
據姜峰提供的申報資料顯示，項目的經費分為中央财政專項資金、地方财政資金、機關自籌資金和其他管道獲得資金四種。不同項目獲批的資金相差很多，華僑大學參與的雪闆研發項目的中央财政專項資金總額近五百萬元，由牽頭機關根據課題内容進行配置設定，姜峰團隊分到了三十多萬。
但30萬遠遠不夠，為此，華僑大學再提供了20萬經費，經費主要用于購買裝置——一台造雪機就要3萬左右。“如果在北方的話還可以利用天然雪，但在南方就要花錢買裝置。”科技冬奧重點項目申報共有四批，姜峰趕上了2020年的倒數第二批。
陳維亞團隊申請的是最後一批，他參與的整個項目的科研經費在800萬元左右。
陳維亞告訴南方周末記者，整個項目的經費主要用于定位系統的購買和一些實驗費用，定位系統主要由東北大學負責，一個賽道長度接近兩公裡，要裝大約兩百個傳感器，一個傳感器2000元，加上線纜、網線、供電線、伺服器等等裝置，整個定位裝置消耗的經費超過一百萬。
一些冬奧項目需要各方墊資才能完成，但就算資金緊張，項目也要堅持做下去。
學會與運動員對話
有意思的是，參與其中的學者，許多人此前的研究領域和體育毫不相幹，如何把技術應用在運動員身上是個重要的難題。
以柯鵬為例。他在研究高山滑雪運動員的路線時發現，運動員從山上往下滑的過程和飛機在空中的受力過程相似，“但人的運動比飛機複雜，研究起來更困難。”同一運動員有着不同的運動軌迹，不同運動員有着不同的體型，這些都會影響分析結果。
柯鵬團隊在研究對象上做了簡化，一方面隻研究高水準運動員，“高水準運動員經過日積月累的訓練，形成了肌肉記憶，運動軌迹可變性相對小一點”，另一方面，團隊隻研究最适合運動員的滑行技術，這樣才能讓運動員在訓練時更有方向性。
由于相關研究剛剛起步，研發也會遭遇失敗。
“國内沒有很多人玩雪車雪橇這些東西，運動員也都是跨項的，是以配套的研究技術就更沒有”。陳維亞團隊參與的項目是“智能雪車雪橇賽道與競技訓練關鍵技術研究”。剛開始，陳維亞想做一個全虛拟化的訓練系統，但運動員的運動速度太快，沒有辦法捕捉訓練時的姿态，不得不放棄這種方法。
研究者與運動員打交道也需要訓練。
運動員和教練員的表達往往偏口語化，科研團隊需要把他們通俗的表達凝練成專業的術語。“就像南方人聽北方人講話一樣，”姜峰說，“他們拿到雪闆以後，會說摸起來‘澀澀的’，不像國外雪闆那麼順，我就會問他怎麼摸的，哪個方向摸起來澀，才能弄清雪闆哪個地方需要改動。”
姜峰同研究所學生檢查雪闆的變形。（受訪者/圖）
柯鵬遇到了同樣的難題，有時候運動員會說冰面很“秃噜”，柯鵬不知道是什麼意思，跟教練員反複确認之後才知道他們的意思是冰面太硬了，用腳蹬不住、滑出去了。
溝通不到位，會讓整個實驗過程舉步維艱。陳維亞表示，由于剛開始團隊對相關運動不太了解，對場景和某些需求了解時出現了偏差。“我們以為我們了解了，他們也以為我們了解了，但最後做出來的東西和他們想象的不太一樣。”
陳維亞團隊在算理論軌迹時，提出用一種質點模型，教練員剛開始表示認同，但最後做出來發現沒有考慮冰面溫度、地上劃痕之類的因素。“他們後來問能不能做一個更精細的軌迹，但實際上以目前的技術水準難以在短時間内實作。”
凡是涉及運動員訓練資訊和冬奧場館建設的科研項目，往往在項目開始時就要簽保密協定，禁止資訊外洩。
防風網在獲得國際雪聯專家認證之前，研究團隊把工作群起名為“一号工程”，大家心照不宣地默默完成了前期的研發、設計、安裝等所有工作。
轉為民用？
“專項共設定80個科研項目，其中，212項技術在北京冬奧會上落地應用。”中國21世紀議程管理中心主任黃晶在2022年2月16日的新聞釋出會上總結了“科技冬奧”重點專項的成果。
冬奧之後，這些由高校參與研發的項目何去何從？
陳維亞認為，項目作為一個階段性、有明确目标的任務，後續如何演化成産品、生态，如何支援三億人上冰雪，是更宏大的話題。
在雪闆研究後期，姜峰把注意力轉向了民用滑雪闆。“運動員用不用得上不好說，但大衆用這個東西肯定沒問題的。”
據姜峰介紹，國外産的民用級别滑雪闆可能要8000元，而姜峰團隊參與設計的滑雪闆可以把價格降到1000多元。“網上其實也有便宜的雪闆，但我自己試過，效果很差。”姜峰透露，目前，已經有一些生産雪上器械的企業向他抛出繡球。
和姜峰一樣，陳維亞也想把冬奧的“遺産”用在民用冰雪運動中。
事實上，陳維亞并沒有放棄先前提出的全虛拟化訓練系統，他打算在冬奧會後繼續研發。“雪車雪橇這類項目本身很危險，職業運動員剛開始也吃了很多苦，對于剛入門的人來說，他們應該在模拟駕駛艙去練。”陳維亞說，服務大衆冰雪運動推廣也是研發項目的目的之一。
重要的是，冬奧會讓很多中國尚屬空白的科研項目，邁出第一步。
“我們已經把最難啃的骨頭啃完了。”陳維亞參與的智能車橇團隊曾研制出儀表盤系統，在自研電路闆上內建了各種傳感器，用于記錄運動員在滑行時的資料，功能齊全，既要防抖又要友善開關，在冬奧之前，他們已經把儀表盤系統的尺寸做得比手機略小。“放在雪車上沒問題，但還是越小越好。”
參與冬奧會的過程，讓不少科研工作者萌發新的靈感。柯鵬在完成冬奧科研項目之後，對于原來研究的領域也有了新的想法。“我們對人的模型做了進一步完善，反過來把這些算法、方法回報到航空航天領域問題中，我相信算法的效率、精度都會提升。”
“高校的主責主業還是教書育人。”為了讓冬奧科研項目在教學上也有所應用，從2020年開始，姜峰所在的學院在學生的畢業設計方向中增加了以冬奧為主題的專項研究。16個畢業設計項目中，規定其中8個為自選方向，另外8個要做和冬奧相關的項目。
令姜峰印象深刻的是一個馬來西亞華僑學生的作品，他從水立方變成冰立方的案例中得到啟發，想把酒店室外的遊泳池改造成滑冰場，在冬天開放。“我們還做了整體的設計，包括下面要怎麼墊起來，怎麼讓冰面有一些緩坡。”
南方周末記者 蘇有鵬 南方周末特約撰稿 馮佳琪