1896年，希腊雅典举办了首届现代奥运会。2021年7月23日，受新冠肺炎疫情影响被迫推迟的2020年32届东京奥运会即将举行。

从1896到2021，横跨125年，共举办了32届，现代奥运会科技有了哪些惊人的变化？

计时系统：精度从0.2秒到百万分之一秒

从1896年第一届现代奥运会开始，秒表就被用来确定获胜者的时间，但只能计时到0.2秒。

之后得益于摄像技术的发展，计时系统精度不断得到提高。

1900年奥运会，计时摄影和生物力学先驱艾蒂安·朱尔斯·马雷(Etienne Jules Marey)首次使用计时摄影拍摄参赛者。计时摄影是一种通过多帧捕捉运动的摄影技术，随后可以像动画一样重现动作，从而能够分析运动员的运动。

计时摄影对迈克尔·斯威尼跳高技术的分析（从右上角开始），来自1900年官方报告

1912年，斯德哥尔摩奥运会首次使用了电子自动计时系统。该装置由瑞典工程师Ragnar Carlstedt发明。计时器由发令员的手枪射击开始，并由分配给每个选手的计时官员手动停止。该系统还包括一张冠军冲过终点线时的照片。

1912年赛道赛事的启动器，显示连接到电子计时系统的启动手枪，摘自1912年奥运会官方报道

1932年洛杉矶奥运会，OMEGA设计的高精度计时码表在计时方面迈出了下一步，它同时对终点线进行拍照，并将时间印在每一帧上。

1948年的奥运会引入了另一项创新，即连续狭缝相机，这是今天所有田径计时系统的基础。四年后，时间被连接到狭缝相机上，使其分辨率达到1/100秒，尽管直到1972年，官方时间才被记录到100分之一秒。

2012年伦敦奥运会，伦敦引入了量子计时器，能够测量到百万分之一秒的精度。

其他运动的计时系统也发生了重大变化。在游泳池中，1968年首次使用接触板来为游泳项目计时。其他运动需要红外光束来确定完成时间。

计分系统：传感器是保证准确的关键设备

公平，是奥运会一直坚持的主旋律。通过技术，可以帮助广大运动员获得更公平的计分系统。

早在公元前5世纪，人们就发明了一种名为Hysplex的起跑装置，以确保运动员起跑的公平性。如今，相机、传感器和计时系统取代了Hysplex，准确记录运动员的起始与结束。

1952年赫尔辛基奥运会引入了革命性的终点实时摄影机系统，径赛的裁判可以第一时间判断运动员冲过终线的顺序，无需再等上几十分钟的成像。

2004年雅典奥运会，性能更优秀的终点摄影机每秒可以抓拍1000张照片。而2016年的里约奥运会上终点摄影机每秒可抓拍张数更是高达10000！

2008年北京奥运会，电子线评判手段——鹰眼（Hawk-Eye）首次在网球比赛中使用。鹰眼使用球场上的摄像机网络来跟踪球的轨迹，并使用建模技术来预测球在球场上的落点，使评判能够高度准确地检测到球是在球场内还是球场外。

传感器是保证计分系统准确的关键设备之一。如雷达测速仪用于田径测速，数字记圈器则应用在中长程游泳赛事等......传感器的应用使奥运会计分的精准度再上一个台阶。

2012年伦敦奥运会，在搏击运动员背心中放置了传感器，由磁力袜激活，以记录成功的击球。

2016年里约奥运会，射箭比赛首次使用电子靶统计环数。在纸质靶心目标下方，一个先进的传感器系统能够准确地测量箭头穿透目标的位置。事实上，该系统非常精确，它可以精确定位箭头的位置0.2毫米，这远比人眼能够精确定位。它还有效地消除了对人工裁判的需要，因为这些传感器随后可以立即显示比分。

同时，里约奥运会还首次使用GoalRef技术用于足球检测。GoalRef技术由德国弗劳恩霍夫IIS开发，该技术将芯片嵌入到足球中，因此安装在球门柱和横梁上的传感器可以准确地检测它。凭借高精确度，它可以判断球何时完全越线，这项技术已经在许多国际联赛和锦标赛中推出，包括2016年欧洲杯。

赛事转播：实况广播→电视转播→互联网转播

体育界对技术的使用并不陌生——从控制室到重播屏幕再到移动转播车，整个体育场和竞技场基础设施都依赖于成功的系统实施。科技极大地改变了体育运动的最大舞台——奥运会。

1908年伦敦奥运会首次实现了实况广播，不过仅限于200米、400米、800米跑；

1924年的巴黎，大众传媒首次开始进行全程、大规模的报道，首次让人们用报纸以外的方式了解奥运；

1936年德国柏林奥运会首次实现电视转播，大幅提升奥运会的影响力，从此以后全世界不同地区的人们在几十年里便习惯于通过电视看奥运；

1964年东京奥运会，是人类历史上第一届使用通信卫星与海底电缆进行赛事转播的奥运会；

1996年的亚特兰大奥运会第一次使用互联网转播；

2004年雅典奥运会，当时已经出现的3G上网技术为媒体提供了不少的便利；

2008年北京奥运会，互联网首次扮演重要角色，门户成为重要信息载体，这是第一届1080P高清转播的奥运会；

2012年伦敦奥运会社交网络成为关键传播工具，3D转播技术第一次在奥运赛场得到实践；

2016年里约奥运会，8K清晰度的转播与VR技术的使用让电视转播又上升到新的台阶，移动短视频、直播等内容形态变得普及；

即将到来的2021年东京奥运，互联网为核心的信息科技将继续扮演重要的角色——“云上奥运”、“智能奥运”搬上舞台。即将举行的东京奥运会将率先使用基于云的平台进行直播。云直播将带来更低延迟上传、更快编辑和流式传输方面的效率。

药物检测技术（反）：打击作弊的有力武器

以前在奥运会上使用提高成绩的药物持续了很长一段时间，直到20世纪60年代，这种危险才被强调出来，并开始禁止使用。

1960年罗马奥运会上，丹麦自行车手Knud Enemark Jensen从自行车上摔下来后死亡。验尸官的调查发现他受到的影响，导致他在比赛中失去知觉。这是唯一与有关的奥运会死亡事件。

1968年墨西哥奥运会，瑞典五项全能运动员Hans-Grunner Liljenwall因过量饮酒检测呈阳性，成为第一位因吸毒被取消资格的运动员。

1988年汉城奥运会，加拿大人本·约翰逊在百米短跑比赛中以9.79秒的世界纪录击败卡尔·刘易斯。不久之后，他的类固醇使用测试呈阳性，并被剥夺了奖牌。

本·约翰逊

1996年，爱尔兰的米歇尔·史密斯在游泳比赛中获得三金一铜。史密斯被指控使用提高成绩的药物；这仍未得到证实，但她于1998年因篡改尿液样本而被停职。

就违规而言，2004年雅典奥运会被认为是最肮脏的。当时有26起案件，其中包括6名奖牌获得者（2名金牌获得者）。从那时起，追溯测试使雅典案例数达到31，其中包括11名奖牌获得者和3名金牌获得者。

还有近年的俄罗斯丑闻也是令全球震惊，世界反机构已禁止俄罗斯参加奥运会和其他重大体育赛事四年。

随着药物检测技术的持续改进，被发现使用的运动员数量也在增加。药物检测方法必须不断进步，以跟上更多作弊方式的发展。

目前技术不仅着眼于禁用物质，还着眼于主要化合物分解后出现的代谢物。可以测试的样本包括血液、唾液和尿液，根据所分析的生物样本，可以使用多种先进技术。

1、气相色谱法、气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法

气相色谱法是1970年代最早用于测试掺杂的分析技术之一。它是一种分离混合物中热稳定挥发性化合物的技术。使用气态流动相通过含有固体或液体固定相的色谱柱，使用样品的差异迁移来分离化合物。

气相色谱-质谱法(GCMS)将气相色谱法和质谱法相结合，以获得定性和定量结果。到1988年奥运会召开时，已经开发出一种检测、麻醉剂和β受体阻滞剂的GCMS方法。该技术现在通常用于识别运动员提交的样本中的类固醇和挥发性药物，如安非他明。

液相色谱-质谱(LCMS)结合了液相色谱和质谱技术。与气相色谱不同，液相色谱通过使用液体流动相和固体柱固定相来分离混合物中的分析物。LCMS允许检测以前无法追踪的药物以及快速提取和分析程序。

2、生物标志物测试

检测样品中类固醇和激素的最简单方法之一是通过生物标志物测试。常用的药物滥用生物标志物测试寻找hGH和(EPO)异常。

hGH生物标志物测试着眼于hGH活性的生物标志物，例如IGF-I和前胶原III型氨基末端前肽(P-III-NP)。由于血清半衰期较长，因此检测IGF-1和P-III-NP可将检测时间延长至7天。

EPO生物标志物测试着眼于血红蛋白、血细胞比容和网织红细胞水平。2000年悉尼奥运会是第一届进行EPO检测的奥运会。

3、同种型差异免疫分析测试

同种型差异免疫测定，也称为同种型测试，于2004年首次推出。

由于循环中hGH的总水平自然可变且容易波动，因此很难使用仅测量总hGH浓度增加的测试，hGH的常见方法是使用重组hGH(recGH)，这会显示样本中存在的不同hGH同种型的变化。同种型测试允许检测注射recGH后hGH同种型比例的变化。

4、RNA检测

多年来，输血是运动员设法逃避检测阳性的一种方式，而RNA检测可以揭穿这类欺诈行为。

结语：

除以上技术变化外，机器人技术、智能可穿戴设备、鲨鱼皮泳衣、移动支付等技术创新也极大地革新了奥运会的面貌，每一届奥运会都给我们带来了科技惊喜。

2008年北京奥运会，大量使用LED的舞台足够美轮美奂，让人流连忘返；

2012年伦敦奥运会，3D转播、“双层跑道”、量子计时器，均令人眼前一亮；

2016年里约奥运会，8K清晰度的转播、电子靶、鹰眼，都是是科技的体现。

而即将举办的东京奥运会，相信也不会令我们失望。自动驾驶、机器人、VR/AR、智能即时翻译助手、云直播将齐步登上这场国际盛会。

最后，祝中国运动员在今年东京奥运中取得好成绩！