從冬奧看中國科技（二）：造雪突圍進行時_風聞

冬奧會比賽正進行得酣暢淋漓，谷愛凌、蘇翊鳴、武大靖等冬奧健兒在賽場上滑翔、跳躍，奮力拼搏，為我們帶來了一幕幕精彩的競技與感動。

熒幕前的精彩離不開運動員平日的苦練，也離不開冬奧會場的各類後勤保障。這場家門口的體育盛事，背後飽含一系列的科技縮影。比如超高速的獵豹相機、人工造雪的核心技術等。我們可以通過這些技術與設備的突破，透視這場大型體育賽事背後中國科技與產業的數字進程。

冰與雪是冬奧會中最基礎的底色與靈魂，運動健兒們在賽場的每一次滑行、跳躍都離不開冰雪的基礎設施保障。冰雪基礎設施不僅是支持運動健兒正常發揮的基石，也是評判賽事是否能夠成功舉辦的關鍵。

在冬奧科技的巡禮過程中，我們這次為大家帶來冰與雪的技術攻克之旅，通過這場從無到有的零突破，感受一下科學家們不斷突破、硬核攻關的精神和塑造的產業可能。

掌控核心技術的價值必要

常規處理手段造出來的雪，例如現今各大滑雪場的造雪，是完全達不到賽事標準的。據介紹，造雪機造出來的雪密度通常在每立方厘米0.1克至0.4克，而賽事需求的冰狀雪密度需要達到每立方厘米0.65克，若大於這個密度，雪就會變成冰。

當然造雪機的密度達標了，也僅僅只是開始。雪要多厚，需要注入多少水量，壓實幾層等具體的參數都是黑匣子。有關冰雪的科研，我們起步得較晚。那麼，如果借鑑已經舉辦二十多屆的冬奧相關技術，不可以嗎？還真不能。多方的障礙困境和發展的需求，共同織就了掌握核心關鍵造雪技術的必要性。

1.舉辦奧運的每個城市都有不同的氣候條件，沒有一套可以普遍適用的技術去應對。不同的比賽場地，都有不同的氣候條件，不同的經緯氣候條件雪的質量也會完全不同。另外天氣的因素也會使得賽場的雪質千變萬化，比如2014年的索契奧運會，因為氣温的原因，出現了時間的延誤與調整。冬奧會這類世界級別的大型體育賽事對雪質量有一套嚴格的標準，不能達標就無法舉辦大型賽事。因此必須根據舉辦地的氣候特點研發配套的專屬造雪技術。

2.國際現有的頂尖核心造雪技術與設備等，都被掌握技術的國家封鎖。核心的技術對於國外的團隊來説，是壟斷大型賽事造雪的機密與搖錢樹，不會輕易地分享給其他國家。參觀學習什麼的想都不用想。檢測驗收的環節也不會告訴你衡量的標準，只會告知結果，剩下的你猜。而這種情形就非常被動，除了迎難而上沒有別的辦法。

3.掌握核心的雪務保障技術，可以針對性地為我國運動員設計專屬的訓練場地與雪道，提高應戰技術水平。在這其中不僅僅是開支與成本層面的考量，掌握核心的技術，對於運動員的長期訓練與教練的培訓來説，也十分重要，需要雪務方面長期的後勤保障。

無論是因為經緯地理位置與氣候條件的客觀限制，還是冰雪科技強國的技術壟斷，核心的造雪技術沒有可以借鑑的範式，而成為體育與技術強國的需求，不斷驅動着我們必須啃下這塊硬骨頭，為未來的冰雪產業創造出更多的可能。

實現冰雪取用自由

雪務保障是大型體育賽事最基礎的工作，也是最重要的工作，決定了賽事是否能夠成功舉辦。優質的冰雪賽道，可以為運動員的好成績創造土壤，也能為競技體育的激烈賽程增加看點。

冬奧會的比賽，競技項目的雪幾乎全部是人造雪。這不僅僅是為了擺脱靠天吃飯的不確定性，增加時間與空間的可控性，也是為了提高雪的質量。人工造雪可實現粒徑、含水量、硬度的可控與變化，因此可以滿足不同比賽場地需求，並且也適用於大多數雪上比賽項目。

但人工造雪的核心技術尤其是冰狀雪技術一直被國外團隊封鎖，甚至賽道雪的參數標準我們也無從得知，只能自己埋頭進行攻克。2015 年 6 月，國際奧委會在肯定北京具備舉辦賽事能力的同時，提出延慶和張家口賽區必須依賴人工造雪。但是在2015年之前，國內的很多專家甚至都沒聽説過人工造雪核心技術“冰狀雪”的概念。高質量的冰狀雪成為困住我們冰雪產業的一道難關。

而冬奧會的舉辦加速了我們冰雪技術研究的攻克進程。在這個大考背景下，經由中國科學院冰凍圈科學國家重點實驗室牽頭，聯合國內從事冰雪技術研究、冰雪教學、雪務規劃、滑雪設備製造等領域的單位和公司，組成科研項目團隊，向製造中國自己的“冰狀雪”發起攻關。

一條合格的冰狀雪道，要經歷反覆地鋪雪、壓實、注水結冰的步驟。整個造雪過程分解來看看似簡單，只需要鋪雪、注水就行，但鋪多厚的雪，隔多久注水、注多少水等都無具體參數，為此，研究團隊常常要在零下20攝氏度的環境中工作十幾個小時來反覆觀測、試驗。

經過四年時間的打磨，團隊建立了北京延慶、張家口賽區製造“冰狀雪”的屬地參數，從機理上搞清楚優質雪道的雪質要求，成功製造出適應大陸性季風氣候特點的合格“冰狀雪”。並且冰狀雪賽道專業檢測的設備——冰雪硬度測量儀和冰雪粒徑測量儀等也實現了國產化。

工作人員會定期使用冰雪硬度計、冰雪粒徑檢測儀等檢測賽道狀況，保證賽道始終處於良好狀態之下。

除了專業檢測設備的助攻外，在雪道雪質檢測中，科研團隊也建立起密集的氣象觀測網絡，結合雪道雪質數據等關鍵參數，用以雪質監測和預報技術，構建起賽道雪質等級判別模型。

在過去，預測賽道雪質情況依靠的是雪上巡視員的觀察，耗時耗力且不夠精確。賽道雪質情況預測達到公里級分辨率就很難得，現在，模型能對雪道不同位置未來72小時百米級的氣象條件進行準確預報，還能模擬和預報賽道雪質隨時間動態演變過程。雪質等級的判別質量有了質的飛躍。

對於極端天氣比如下雪、氣温回升、下雨等非人力可控等氣候，大型賽事的備選方案是儲存雪。根據不同的氣象條件，結合太陽光照射率等參數，在反覆試驗後，“雪務攻關團隊”選出經濟性和實用性最好的“土工布＋泡沫塑料”方案為積雪“蓋被子”。

2017年北京冬奧組委在延慶石京龍滑雪場開展儲雪試驗，經過整個夏季的“考驗”，大概60%的雪被儲存下來，從而為應對極端天氣變化提供了保障。團隊的方案甚至可以保障在氣温高達二十多攝氏度情況下，雪道依然“冰清玉潔”，白色雪道與綠意盎然的大山可以共存。目前，“雪務攻關團隊”已在首鋼大跳台成功儲雪5000立方米，以應對突發天氣化。

從造雪、保雪到儲雪，中國完成了大型賽事雪務技術保障的從零到一，研究團隊一路摸索攻克了人造雪的核心技術，自主打造的冰狀雪賽道成為冬奧會的靚麗名片之一，也讓我們的人造雪技術躋身世界前列。

冰雪產業的“夯實機”

從對雪質的標準一片空白到冰狀雪技術零的突破，這中間歷經的考驗與打磨，鑄就了今日冬奧賽事的成功舉行。而這也是我們科技力量與技術突破的縮影。

我們的雪務研究工作起步較晚、科研基礎薄弱，高質量“冰狀雪”生產曾障礙了我們與高水平賽事與冰雪產業的緣分。

現下，自主研究的核心造雪技術、儲雪方案、國產雪車的零突破等，都成為了我們未來舉辦高水平賽事的王牌，也成為國內整個冰雪產業不斷夯實的基石組成。《中國冰雪產業白皮書》數據顯示，2019年我國冰雪產業規模已突破5000億元。中國旅遊研究院發佈的報告顯示，預計2021~2022年雪季，我國冰雪旅遊收入將達到6800億元，整個行業的產值也將超過萬億元。

近幾年大家可能都有切身的體會，體育文旅產業變得越來越火熱。滑雪在近幾年成為了冬日遊玩的必選項。筆者的老家某十八線縣城，近兩年也跟風建造了兩家滑雪場。從滑雪的收費來看，小縣城的收入水平比較有限，但也擋不住大家滑雪的熱情。尤其在寒假、春節期間生意火爆異常。

對於冰雪產業來説，基礎設施的發展是產業的基石。我們在人工造雪、儲雪與專業設備方面的突破，不僅填補了國產技術的空白，也為整個冰雪產業的發展帶來新的機遇。

此前我們的造雪技術與市場一直被俄羅斯、意大利、德國等國家壟斷，未來這些國家的設備與技術會逐一被國產化替代，而我們的技術與設備也會走向其他國家的大型賽事中。

拉長時間線的話，昂貴的設備和卡脖子的技術從此一去不復返，設備與技術的國產化趨勢，不僅為“後冬奧時代”的滑雪賽道提供可供借鑑的範式，也會將冰雪娛樂延伸普惠到更偏遠的地方，不僅增加大眾娛樂的需求，也會培養出更多的“谷愛凌”“蘇翊鳴”們。當然，對外我們也可以進行設備與技術能力的輸出，為整個冰雪產業鏈增加價值。

在冬奧會這個最佳的世界櫥窗中，造雪技術的突破與成就會為未來的冰雪產業增磚添瓦，也讓中國的技術突破能力和影響力輻射世界。