本届世界杯是迄今科技含量最高的一届中国科学报

近日，2026年国际足联世界杯在墨西哥城一座体育场拉开帷幕，这可能是迄今科技含量最高的一届赛事——每支球队都将使用一种人工智能（AI）工具分析球员的移动轨迹；通过扫描球员身体创建的数字化身，还将帮助裁判模拟比赛动作，并识别违规行为。

代表西班牙队出战的Lamine Yamal是2026年世界杯期间被AI工具和可穿戴设备追踪其移动的精英球员之一。图片来源：Gongora

为了解科学在这项足球盛事中发挥的作用及这项运动的发展方向，《自然》对《足球科学与医学》主编Franco Impellizzeri进行了采访。该期刊发表多种足球形式的研究，包括英式足球、美式橄榄球等。Impellizzeri同时也是澳大利亚悉尼科技大学的运动科学家，曾代表意大利国家跆拳道队参赛。但作为意大利人，他对足球充满热情，一直与国际足联（FIFA）及顶级俱乐部等足球组织合作开展研究。

Impellizzeri表示，AI推动了足球研究的蓬勃发展，这一点从期刊投稿量上可见一斑。然而，科学家尚未弄清楚如何最好地应对数据洪流，“数量的增加并不一定意味着质量的提升”。

FIFA定期引入各种技术来提升球迷体验。对于本届赛事，FIFA宣布使用AI生成的三维化身，还推出帮助裁判做出决策的新系统，包括检测越位和手球接触。后者通过使用内置传感器的智能足球实现。此外，还有一个实时系统可为工作人员提供比赛分析，包括球员在场上的移动情况、战术行为及个人行为等信息。由于这些系统由FIFA提供，这有助于普及技术获取途径。但球队是否真正拥有能够使用这些信息的人员，则是另一个问题。

那么，球队在多大程度上依赖科学来提升表现？

Impellizzeri表示，目前大多数俱乐部和国家队都拥有运动科学家，他们通常负责数据收集和分析。即使球队中没有正式的研究职位，拥有一些具有科学背景的工作人员也很正常。一些俱乐部甚至设有数据科学部门。如今让博士生深入球队开展研究也非常普遍。体验球队日常面临的挑战，有助于这些科学家开展更具实际应用价值的研究。

Impellizzeri表示，“热门”并不一定意味着令人兴奋或充满前景。AI在决策中的应用、使用可穿戴设备收集球员信息及运动分析，是主要的新兴领域。在训练负荷管理方面也一直有研究在进行，这指的是训练和比赛要求对球员健康的影响。

Impellizzeri称，技术进步很快，但真正的挑战在于理解如何从实践角度使用所有这些信息。例如，与20年前相比，使用可穿戴设备收集信息可能更容易，但解读数据就没那么简单了。

对于足球研究，Impellizzeri表示，目前仍然没有经过验证的损伤风险评估预测模型。这些模型非常有用，因为它们能利用球员的数据来估计其受伤风险。几年前，美国维克森林大学医学院的Garrett Bullock与其他一组研究人员发现，运动医学文献中提出的模型都没有达到可用于推荐的最低质量标准。然而，其中一些模型实际上已在实践中应用。

在本届世界杯期间，Impellizzeri很想看看工作人员和球员如何从科学角度应对后勤和环境方面的挑战。本届赛事涉及许多不同的问题，包括旅行疲劳、高海拔和高温。在某些情况下，球队将不得不同时面对所有这些因素，这会给球员及其工作人员带来很大压力。