颜士州

气象万千的自然界历来就是人类技术思想的丰富源泉。模拟生物的形态和结构的科学，同样和体育运动结下了不解之缘。今天，人们正从原始模仿生物动作，进入到模拟生物系统的功能和结构的新阶段，从而大大促进了体育科学的迅猛发展。

运动技术的仿生

人类很早就羡慕青蛙的游水动作，早在两三千年前，人们便模仿创造出蛙泳。1875年，英国人维帕大卫采用蛙泳横渡英吉利海峡，从而使这种最古老的泳姿重新焕发活力。1936年以后，蝶泳又出现了，这是由于人们观察到海豚游水时身体和尾巴不停地左右摆动，造成水浪后涌，产生提高泳速的反作用力，从而受到启发。因为运动员游进中，两臂的动作好比蝴蝶一样飞舞，所以称作蝶泳。从游泳技术发展中可以看出，人类模仿鱼、蛙等动物的活动形态，以不断改善游泳技术。至于体操竞技中的鱼跃滚翻、燕式平衡、单杠猫跳……更是各种动物千姿百态的模仿。古代把摔跤称为“角抵”，最初就是模仿野牛相抵动作；猴拳更是吸取猴子敏捷灵活、机智好动等特点，结合武术中的踢、打、摔、跳跃、翻腾等技巧而自创一体的拳术；鹰拳亦是如此。

训练方法的仿生

当前，世界各国都在探索新的训练途径。具有世界先进水平的日本长跑界，曾经仔细观察鹿上下坡的动作，认为鹿上下坡需要很大力量。为了挖掘人类这一方面的潜力，日本早稻田大学田径部最先提出“山坡训练法”。20世纪80年代初，具有世界先进水平的南斯拉夫800米赛跑选手萨维奇，在训练中时常运用拉500千克重的车上坡跑的手段，有效地提高了腿部力量的耐久力。科学家通过研究，发现袋鼠一类的动物在提高其奔跑速度时，跨步频率几乎保持不变，以保证肌肉维持最佳收缩效率，减少能量消耗。据此，人们创造出“平均速度训练法”，现在已广泛运用在田径和游泳的中长距离训练中。前苏联女子400米栏运动员塔吉雅娜·捷莲采娃在年近三十岁时，由于运用了“平均速度训练法”，于1977年和1978年连续两次打破世界纪录。

运动器械的仿生

体操运动器械中的木马、鞍马、山羊，现代潜水运动中广泛采用的鸭掌、蛙鞋、鱼尾形鞋掌……在它们身上，人们都不难看出它们所模仿的动物原型。

苍鹰在高空矫健地翱翔，它能根据不同飞行姿势调节羽毛相对气流的位置，从而提高升力与阻力之比。人们因此仿制出一种高级滑翔机，能在万米高空飞行一千多千米，留空时间曾达五十多小时。荷兰国家应用科学研究中心认为：用椰子壳做的摩托车运动员头盔是最安全的头盔，因为椰壳吸收震荡的能力远比任何其他材料强。人们因而努力研制一种尽可能与椰壳相似的纤维结构塑料，来保护运动员的头部。

体育建筑的仿生

龐大的现代体育馆为了开拓观众的视野，改变了原有的建筑方法，尽量减少或不用支撑屋盖的柱子、栋梁。这个难题的解决，科学家恰恰是从小小的鸡蛋壳中得到的灵感，他们发现蛋壳具有惊人的强度，从而创制出一种新的混凝土构件——“壳式”弧形屋顶。这种混凝土屋顶的强度简直令人难以置信：厚度不过7厘米，竟能横跨250英尺（约75米）的距离而不断裂。加拿大建筑师则模仿椭圆海螺壳结构，成功地建造了可以容纳74000名观众的立体运动场。人们还根据动植物细胞内液体和气体对细胞壁的压力，即所谓“气液静压力”的原理，建造了各种用尼龙等人造纤维外壳的充气体育馆、充气游泳池等。南美洲亚马逊河流域有一种“王莲”，叶片直径达2米多，浮在河面上可以托住一个小孩。或许，不久的将来，人们又将模仿其叶脉设计、建造出美观轻巧、牢固稳定的新型体育馆。