在江汉大学的龙舟训练场上,智能监测设备正实时传回运动员的肌电数据;实验室里,一群“体育科班出身”的学生们正围坐讨论着最新的运动生理学研究……十余年来,80后教授吴钰祥深耕“体医工”交叉领域,将“冷板凳”坐成“热土壤”。他指导体育生叩开中国科学院大学大门,助力龙舟队斩获国际大满贯,让科研成果走进千家万户……
吴钰祥指导学生做科研
龙舟队的“科技军师”,从实验室“划”向国际赛场
今年6月,国际皮划艇联合会龙舟世界杯在赤峰市火热开赛。作为世界最高规格龙舟赛事,江汉大学龙舟队与来自俄罗斯、印度、菲律宾等国家劲敌角逐,最终摘得4金11银3铜。捷报传来,幕后“科技军师”吴钰祥倍感欣慰。
江汉大学龙舟队的训练场上,常能看到吴钰祥带着监测设备忙碌的身影。10余年来,他一直用科技助力这支队伍南征北战并斩获硕果。“吴老师负责科研监测这一块,平时训练就是强度、有氧和耐力,包括比赛期间的身体机能监控,都是吴老师在负责。”龙舟队主教练何亚斌说。

“必须让训练从‘凭经验’变成‘靠数据’!”起初,吴钰祥带着笨重的肌电监测设备到校,却无法用于龙舟训练和实战。他率团队十年攻坚:将传感器做薄、传输模块缩小、优化电池续航……最终研发出绑在运动员二头肌的轻便绑带,实现训练中实时肌氧监测。
这套系统成了龙舟队的“秘密武器”。训练时,绑带会捕捉肌肉电活动和氧代谢数据,实时传输到教练的平板上。当数据显示某名队员的肌肉疲劳值超过阈值时,系统就会自动预警,教练便能及时叫停训练,减少对运动员身体的伤害。2016年美国国际大学生龙舟锦标赛上,这套设备便大显身手——龙舟队队员们在高强度训练中损伤率下降60%,最终包揽所有项目冠军,实现中国大学生龙舟队的首个“大满贯”。这支队伍在科学指导下越战越勇,在国际比赛中共获得20多项冠军,全国比赛中共获得80多项冠军。
吴钰祥和龙舟队合影
对龙舟队队员安晓东来说,吴钰祥用黏土演示肌纤维的场景历历在目:“慢肌纤维像龙舟的龙骨,耐疲劳但收缩速度慢,就像你划长距离时保持节奏的那部分力量。快肌纤维是冲刺时的爆发力,像终点前那几下猛桨,但持续不了太久。”这种生动讲解,让安晓东明白了自己长距离划行易疲劳的原因。
李佳慧记得吴钰祥教她测血乳酸的细节。吴老师说:“科研这个东西是一定要严谨,每一步都不能出错,如果出错的话,你就要从头再来。”正是这种严谨,让团队通过监测数据精准调整训练——乳酸值过高就降强度,肌氧储备不足就加耐力训练。
体育生也能做科研,“跑”进理工科读博士
“体育生能做科研吗?”初到江大时,此类质疑不绝于耳。吴钰祥从这群“赛场王者”身上发现独特潜力:他们对运动体感敏锐,训练细节熟稔,恰是科研所需的“实践土壤”。
如今在中国科学院大学就读生物物理学专业的博士生吴礼就是最好的证明。这个曾在吉林服过两年兵役、获得过优秀士兵荣誉的体育生,回校后如愿考上本校研究生。
身为导师的吴钰祥看出了他的潜力,在研一时,将他推荐到了联合培养单位——中国科学院大学参与智能传感的研发项目。“你在部队能扛住高强度训练,搞科研这点困难算什么?”吴钰祥的话点醒了他。吴钰祥的“育人密码”在于“靶向培养”。对于文化基础薄弱的学生,他从不搞“一刀切”,而是让他们从熟悉的运动场景切入。
在吴钰祥的指导下,吴礼发现智能传感器和智能体育关系密切,自己也对相关技术研究很感兴趣,于是便下定决心要考中国科学院的博士。2023年,这个本科和硕士都是体育专业的学生,最终以初试第一名的成绩考上中国科学院大学生物物理学博士。
这样的“逆袭”并非个例。2019级硕士研究生汪菊培刚进组时连知网数据库都不会用,吴钰祥就让她从“每周一篇科研周记”开始,逼着她把训练场上的观察转化为文字。研一时,有一次汪菊培把周报整篇复制粘贴想要凑数,吴钰祥没有批评她,而是把文中重点列出来,并在最后写上一句:“复制的是别人的,思考才是你的。”研三时,她因心态浮躁想放弃写周记,吴钰祥在邮件中的回复却让她瞬间泪流满面:“周报不是作业,是你在跟自己对话。”如今汪菊培是安徽建筑大学体育部一名体育教师,回忆起恩师教诲,她不禁感慨:“他用无数篇周报、无数次批注,慢慢引导我这个‘体育科班生’,带我走进了学术的大门。”
吴钰祥和学生合影
吴钰祥指导的学生中,已有2人考取中国科学院大学博士,还有不少学生前往上海体育大学、天津体育学院、华侨大学等知名学府读研。多人在“挑战杯”“互联网+”等赛事中斩获省级金奖。当看到学生们站在全国生物医学工程大赛的领奖台上,被其他高校质疑“体育生怎么来抢奖项”时,吴钰祥总会笑着说:“科研赛场不问出身,只看实力。”
科研成果不仅服务于运动员,还服务普通老人
“科研不能关在实验室,要跑到最需要的地方去!”吴钰祥的成果不仅服务赛场,更惠及百姓。他带领团队研发出创可贴大小的汗液传感器,贴在皮肤上就能监测钠、钾等电解质变化,及时预警马拉松选手的脱水风险;针对羽毛球专项学生,他们在球拍表面涂覆特殊涂层,精准捕捉击球位点和力度,连握拍姿势的细微偏差都能识别;甚至为高尔夫专业设计了VR训练系统,通过视频捕捉技术帮学生打磨挥杆动作……
面对老龄化挑战,吴钰祥率团队走访湖北、湖南数十个社区,筛查2000余名60岁以上老人,并形成了一个全自动的老年人健康筛查系统。这个手掌大小的设备能快速检测肌肉量和力量,比传统方法效率提升10倍以上。该校68岁的退休教师张老师用它监测身体状况,坚持科学锻炼。“之前和张老师交流,她笑着和我说,感觉比年轻老师还有劲”吴钰祥说。该研究成果在实际运用中,得到了社区管理部门和卫生健康部门的认可和支持。
相关实践成果,在科技部“共享杯”科技资源共享服务创新大赛、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、湖北省“挑战杯”、湖北省体育产业创新创业大赛等赛事中屡屡获奖。
吴钰祥表示:“我们开发的这个自动化系统不仅减轻了社区工作人员的负担,还为老年人提供了更加便捷的健康检查方式。通过这个系统,我们可以更好地了解老年人的健康状况,为他们制定个性化的运动处方。”未来,他们将继续致力于老年人健康领域的研究,特别是针对不同人群的个性化运动处方的开发。通过科学研究和实践应用,他们希望能够为老年人的健康管理提供更多有效的解决方案。
从龙舟赛场到社区广场,吴钰祥的研究始终围绕“人”展开。“我们做的不是冷冰冰的仪器,是能让人更安全运动、更健康生活的工具。”他说。如今吴钰祥的团队已拥有16名跨学科教师、50名硕士和博士,近五年吴钰祥主持国家自然科学基金2项、科技部重点研发计划课题1项、省级课题多项。研发的设备正与科大讯飞等企业合作推进市场化,让更多人享受体育科技的红利。
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