流体建模员让游泳运动员更“给力”

　　在2008年北京奥运会上，游泳运动员们打破了25项世界纪录，让其他运动相形见绌。很多人将荣誉归功于高科技的游泳衣，这些新泳衣减少了人在水中受到的阻力。但是，北京奥运会之后，竞技游泳的国际监管机构引入了新的比赛规则，限制可能从游泳衣那儿获取的好处。现在，运动员们必须寻找其他方法来获取优势，提高成绩，英国游泳运动员开始求助流体动力学家斯蒂芬·特诺克。

　　特诺克的专业是流体力学，尤其是轮船设计领域的流体力学。研究空气或水在人体周围如何流动并非巨大的进步，而且，过去三年间，他一直主持着英国南安普顿大学的运动工程实验室（PSEL）。他表示，该实验室曾经同英国自行车队携手合作，设计出了很多符合空气动力学的骑行位置，为英国自行车选手在北京奥运会上获得14块金牌立下了汗马功劳。特诺克表示：“英国游泳队目前还不知道在游泳过程中什么是流体力。”

　　为了提高运动员的体能和成绩，运动工程师们会使用一个绞盘系统来拉游泳选手，让其在水中穿梭。绞盘系统的线内的张力会被科学家们用来评估水的阻力和推力。

　　然而，游泳运动采用某种科学的方法来提高成绩已经被证明是一个挑战。特洛克解释说：“对自行车选手来说，很容易让其在合适的位置骑行以便其受到的阻力最少，但是，对游泳运动员来说，其在水中的阻力受到很多因素的影响，很多因素起作用，包括身体的长度、手臂和腿部的运动、四肢传递到水中的力量以及水压和运动的影响等等。特洛克说：“变量如此多，而且，游泳运动处于非常嘈杂的环境中，所有的一切都发生得非常快，很难确切地重复同样复杂的环境。”

　　为此，该PSEL团队设计出了几个技术解决方案。其主系统基于一个便携式的绞盘，它会让游泳运动员在水中穿梭的速度比他们正常游泳的速度快一点，这个技术名叫超速。当英国的顶级运动员在一个游泳池内训练时，特洛克团队测试了绞盘线内的张力以评估水阻力的变化；研究人员拍下了运动员们一圈又一圈游泳的视频，以查看调整游泳姿势或泳帽的位置对水流和速度的影响。特洛克说：“只要运动员从泳池中出来，我们能清楚地知道他们在水下的表现，这些信息随后都会被反馈给教练和运动员。”

　　特洛克团队一直在解决其他与游泳训练有关的问题。他正在使用该绞盘系统探究体毛对水中阻力的影响（答案是，越平滑速度越快）；他们也正在使用肌骨骼系统的计算机模型来厘清如何改进仰泳的效率。

　　疾病追踪者为全球健康“把脉”

　　伦敦奥运会的组织者们此前预测，全球各地将有数百万人会前往伦敦观看比赛，其中的一些人可能会携带有病毒和细菌。来自加拿大的研究人员卡曼·卡汗是一个国际研究团队中的一员，该研究团队正在测试一些为了预防因为人群拥挤而导致疾病（诸如某些潜在的新的流感菌株）扩散所采取的策略。

　　虽然人群拥挤可能引发大规模疫情爆发的情况，但是，要是“万一”发生了该如何处理呢？可汗一直对此保持警醒。过去，疾病的突然爆发一般同大规模的人群聚集有关，包括2010年在加拿大温哥华举办的冬奥会期间爆发荨麻疹以及2008年在澳大利亚悉尼举办的天主教青年节期间爆发流感等。英国健康保护局奥运会健保工作的负责人布莱恩·麦克洛斯基表示：“奥运会会使得人群大量集中，因此，我们一直都在密切关注这种大规模的人群聚集可能带来的健康威胁，我们尤其担心传染病爆发。”

　　可汗将使用“生物离散计划”来评估这些威胁，该项目自2008年启动以来，他一直是负责人。这个基于网络的计算机项目将数十亿的航班安排信息集合在一起，让研究人员得以了解全球各地的人们如何前往伦敦。为了精确计算出那些携带有病原体的人可能会带来的风险，在整个比赛期间，该项目将同收集到的疾病监控信息实时连接在一起，例如由美国麻省波士顿儿童医院的“健康地图计划”所提供的信息，该计划囊括了来自于健保系统和社交媒体上出现的与传染病威胁出现有关的消息、报告。例如，如果一条流感爆发的新闻来自印度，可汗能够拼接出一幅疾病扩散的图片并利用该图片预测疾病在伦敦爆发的可能性。这类早期警告可能会让健康官员有时间及时向公众发出警告并采取预防行动。

　　麦克洛斯基表示，实际上，对于“生物离散项目”和全球的健保系统来说，奥运会都将是一个巨大的测试和考验。他说：“结果可能表明，这些系统对奥运会没有任何帮助，也可能表明这些系统对奥运会来说不可或缺。直到我们进行完实验，我们才能知道答案。”

　　可汗希望，与全球人员流动有关的数据能够为一个方兴未艾的领域——“大众聚集医学”提供有关的信息，“大众聚集医学”这一研究领域主要研究由于宗教集合、音乐集会和运动赛事可能给公共健康带来的风险。他将全球交通比喻成“全球动脉网络”，他表示人们通过这些网络进行着迁徙，可能会对他们的心理和生理产生影响。他说：“这些大型的集会会对全球健康产生潜在影响，我们需要更好地理解它们。”