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盘点不同球类运动，谁是“球中之王”？******

　　近日，在世界杯比赛中

　　葡萄牙队3比2险胜加纳队

　　下半场，C罗通过点球

　　帮助葡萄牙队取得领先

　　图源：FIFA

　　被判点球后C罗亲吻足球

　　他闭上双眼，深呼吸

　　然后助跑、果断起脚

　　皮球势大力沉直窜对方球门

　　图源：新华社

　　C罗也成为历史首位

　　连续五届世界杯取得进球的球员

　　大家观看比赛时有没有想过

　　在如此多的球类运动中

　　足球的球速是最快吗？

　　哪种球飞得最远？

　　球速之“王”竟然是它？

　　所有球类运动无非是用手、脚、球棒或球拍击打球，球的尺寸、形状和重量差异使得它们具有不同的速度以及运动轨迹。

　　那么问题来了，在这些球类运动中，速度最快的是哪种球？是令人热血沸腾的足球，是挥汗如雨的网球，还是快得看不清轨迹的乒乓球？

　　图源：摄图网

　　答案其实是外形最不像球的羽毛球。

　　目前吉尼斯官方认可的最快的羽毛球记录来自丹麦选手科丁，2017年1月10日，在印度羽毛球超级联赛上，科丁在正式比赛中杀出一记速度高达426 公里/小时（约118 m/s）的杀球。这意味着什么？这个记录中羽毛球的最高速度，比“复兴号”动车组列车最高运行时速（400公里/小时）还要快。

　　图源：Physics of ball sports各种球类运动的最高运动速度

　　羽毛球为什么能飞得那么快？原因其实并不复杂，主要是因为羽毛球比较轻（重量只有5克），并且球拍足够长（不超过680mm）。

　　图源：Annu. Rev. Fluid Mech 各种球的尺寸、重量及速度等基本参数

　　球体在空中的运动往往只受到空气阻力和重力的作用，它的速度一般只会逐渐减小（篮球等例外）。想要获得最快的运动速度，球体需要在离开运动员接触的瞬间获得最大的加速度。相对于网球、足球和其它球体，羽毛球非常轻，因此同等大小的力在它身上则会产生更大的加速度。

　　图源：Physics of ball sports 高尔夫球和羽毛球的挥拍动作

　　最能“飞”的球——高尔夫球

　　高尔夫球是飞得最远的球，单次击球可以移动200米以上，标准高尔夫球场，一般布置18个球洞，总长度要控制在6002～6400米，球场面积50～75公顷（1公顷=10000平方米），实际大小要根据球场的地形来确定。

　　不仅如此，高尔夫还走出了地球，成为了首个星际间的球类运动项目。1971年2月6日，执行阿波罗14号任务的宇航员艾伦·谢帕德（Alan Shepard）挥动球杆在月球上打起了高尔夫球，从而使他成为有史以来第一位，也是目前唯一一位在月亮上打过高尔夫球的人。

　　图源：NASA 正在月球打高尔夫球的宇航员艾伦

　　高尔夫球有一个让人大跌眼镜的现象：越是光滑的高尔夫球，越是飞不远。

　　我们都认为，球形是最完美的形体，表面越是光滑，则在飞行的过程中，球面与大气的摩擦就越少，同等用力的情况下，理应飞得越远。但是，高尔夫球不是这样。

　　图源：《高尔夫50年》高尔夫球的变迁

　　毛根海教授所著《奇妙的流体运动科学》一书中，有这么一个数据：同等条件下，布满小酒窝的高尔夫球，它在飞行中所受到的阻力只有光滑球的一半，而飞行距离是光滑球的5倍。物体在流体中运动时，前后压力差所带来的阻力就叫做“形状阻力”。现代核潜艇使用“水滴型”外形就是为了减少形状阻力。

　　图源：科普中国

　　如上图，顶部的垂直竖版，其形体阻力最大，原因是其后方的“低压区”面积最大，第二个球体的低压区有所减少，直至底部的水滴型，其形状阻力最小。通过流体力学实验，人们发现，光滑的与布满小酒窝的球相比，后者产生的低压区面积更少。球上的无数小酒窝，它可以起到让空气紧贴球面的作用，这使得平滑的气流能顺着球体表面延伸到更靠后的位置时才产生分离。

　　图片来自航空航天工程师Jeffrey A. Scott

　　最受欢迎的球类运动——足球

　　无论是从影响力、参与人数还是赛事热度来看，足球都是当之无愧的世界第一运动。不过今天既然讲到球速和形体阻力的问题，那么我们也一起来看看足球缝线对足球轨迹的影响。

　　图源：百度百科

　　普天同庆足球是2010年南非世界杯决赛阶段设计的新款足球，也是最近几届世界杯中，最饱受批评的一个足球。在它还刚刚面世时，生产厂家就宣传说：这个球只用了8块表皮就将足球拼接完成，完美地包住了内胆，这是史上最圆的足球。

　　然而，这颗球却是守门员的“噩梦”。空气动力学家梅塔博士提出，“粗糙度的大小，决定了出现‘蝴蝶球效应’的最佳临界速度是多少。”

　　蝴蝶球轨迹蝴蝶球指的是球在空中飞行时几乎没有旋转，从而导致它的飞行轨迹不可预测，守门员很难判断。蝴蝶球的原理是球表面上有缝线，在飞行过程中，气流经过缝线时，会产生更多湍流，由于左右不对称，湍流增加了球侧面的偏转力。尾流左右摇摆，飞行飘忽不定，如飞舞蝴蝶。

　　图源：中国科普博览常规足球通常将32块球面通过缝线拼合而成，缝线的总长度以及缝线的深度决定了足球的光滑度，缝线越多越粗糙。常规足球一般在48公里每小时球速时才会产生最大化的“蝴蝶球效应”。

　　而普天同庆足球，由于其总缝线长度很短，导致其成为当时最光滑的足球，经过空气动力学试验，人们发现，在80～88公里每小时球速时，普天同庆才会产生最大化的蝴蝶球效应，而80公里左右时速恰恰是射门，以及任意球的典型球速。

　　END

　　资料来源：央视科教、科普中国、中国科普博览、知乎

　　整理：董小娴

新型举国体制助力科技自立自强******

　　作者：白俊红、陈新、郭进（南京师范大学商学院）

　　科技创新是推动国家富强与民族复兴的核心动力。在激烈的国际竞争中抢占高地、掌握话语权，归根结底要依赖关键核心技术的攻关和突破。相较于一般的技术创新，关键核心技术的研发往往是“难啃的硬骨头”，不仅涉及要素的协调配置、研发团队的通力合作，离不开党中央的统一领导和政府相关部门的有力引导，甚至需要举全国之力。党的二十大报告指出，要完善党中央对科技工作统一领导的体制，健全新型举国体制，强化国家战略科技力量，优化配置创新资源。当前，面对新一轮科技革命和产业变革的历史机遇与挑战，充分利用新型举国体制强大的资源调配能力与组织动员能力，实现核心技术创新领域的关键性突破，从而助力科技自立自强已迫在眉睫，需从多个角度精准把握、积极推进。

　　新型举国体制应新时代而生

　　我们党历来重视科技创新的发展及技术进步引领下的经济增长。新中国成立后，为适应当时创新资源匮乏、科技基础薄弱的历史条件，我国积极在全国范围内统一调配资源，在国防、航天等重大领域取得了举世瞩目的成就。而随着研发资源的不断积累和人才队伍的迅速扩张，以及市场在资源配置中的决定性作用日益凸显，我国科技创新的大环境已然发生变化。探索新时代下契合我国科技创新大环境的新型举国体制，是对传统举国体制的继承与创新，亦是我国协调资源攻坚克难、化解矛盾着力创新的必然选择。

　　第一，明确市场机制的决定作用。新型举国体制继承了传统举国体制所体现出的强大制度优势，牢牢握紧“统一指挥、高效动员、协同攻坚”的大旗，依然强调中央政府在国家重大技术突破中承担的引领和协调作用。世界经济形势风云变幻，举国体制的主体结构面临优化升级，亟须通过政府与市场的有效协作来实现技术突破，形成以有为政府为主导、有效市场相协同的创新局面。

　　第二，把握因事制宜的运行手段。我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确指出，“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”。新型举国体制在传统举国体制的基础上，明确了举国体制的适用范围，以区分其在不同科技创新项目中的作用程度。概括而言，在关系国家重大利益的关键科技领域，强调发挥新型举国体制的主导作用；对于适宜分散式研发的科技创新项目，新型举国体制则保留个体创新的自主性。

　　第三，依托数字技术的全新力量。伴随新一轮科技革命和产业变革，我国的数字经济已取得长足发展，为工作协同、机制建设、政策执行等提供了重要的技术支撑。2021年10月，习近平总书记在十九届中央政治局第三十四次集体学习时指出：“要牵住数字关键核心技术自主创新这个‘牛鼻子’，发挥我国社会主义制度优势、新型举国体制优势、超大规模市场优势，提高数字技术基础研发能力，打好关键核心技术攻坚战，尽快实现高水平自立自强，把发展数字经济自主权牢牢掌握在自己手中。”数字经济能够打破时空限制，有力推进组织动员与资源调配，无疑是保障新型举国体制运行效率和长期发展的重要“法宝”。

　　以有效市场合理配置为抓手

　　习近平总书记在中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会和中国科协第十次全国代表大会上强调：“要推动有效市场和有为政府更好结合，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，通过市场需求引导创新资源有效配置，形成推进科技创新的强大合力。”创新资源市场化配置是新型举国体制下实现关键核心技术突破的重要基础，同时也是实现科技自立自强和建成社会主义现代化强国的重要保障。市场对创新资源配置的影响体现在要素流动、产权保护、价格稳定和市场运作等方面，构建适宜新型举国体制的创新要素市场化配置机制，有助于提高创新资源配置效率，着力实现关键核心技术突破。

　　创新资源的有效配置也是实现技术需求和创新供给有效对接，推动产业链和创新链深度融合的关键环节。习近平总书记指出：“要围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链，推动经济高质量发展迈出更大步伐。”新型举国体制下实现关键核心技术的突破，需要重视核心技术与产业发展的紧密关系，重视市场机制在其中的重要作用，推动研发要素向产业链上具有更高生产率的企业与部门流动。同时，鼓励企业以市场需求为导向，充分利用市场在核心技术突破和产业转型升级中的关键作用，强化关键研发成果的转化应用。

　　一直以来，政产学研金之间的协同创新，不仅在中微观层面推动了产业升级与企业转型，更在宏观层面被视作充分发挥中国特色社会主义制度“集中力量办大事”的显著优势、形成自主创新体系的着力点。推动建设新型举国体制，要围绕对国家发展和经济安全具有重大战略意义的科技创新领域进行统筹布局，推动行政机制和市场机制深度融合，充分激发和提升政产学研金各类主体的创新活力与协同效率。在新型举国体制下，市场机制赋予协同创新以全新的运作逻辑，必须利用好市场这只“看不见的手”，加快发展政府特设机构主导的协同创新、大型央企和头部民营企业主导的协同创新以及国家级科研机构主导的协同创新等模式，推动关键核心技术研发实现里程碑式跨越。

　　以有为政府统筹领导为保障

　　习近平总书记在中央全面深化改革委员会第二十七次会议上强调，健全关键核心技术攻关新型举国体制，要加强党中央集中统一领导，建立权威的决策指挥体系。加快构建新型举国体制，党中央的统一领导是核心生命力，有为政府的统筹领导与有效决策是根本保障。在充分发挥市场机制在资源配置中的决定性作用的同时，仍需有为政府的科学统筹与顶层设计，以形成新型举国体制下科技创新发展的强大助力。

　　一是统筹资源配置。通过对人才、资金等资源的全局配置，在充分激发市场主体活力的同时，平衡利益分配，不断完善组织管理制度，有力发挥在科技创新领域中“集中力量办大事”的制度优势，着力提升组织动员能力与宏观调控效率。在整体规划部署下，将科技创新战略与研发资源的市场化需求、企业的核心技术攻关方向有机结合，从而更好落实创新驱动发展战略，实现高水平科技自立自强。

　　二是科学简政放权。全局规划、统一调配不是行政制度的弃“简”从“繁”。新型举国体制下，深化政府部门改革，合理压缩相关行政审批，及时为市场及企业减负。务实有效的简政放权将激发各类创新主体的活力与动力，形成各部门各领域协同的良好局面，凝聚起新型举国体制下关键核心技术攻坚所需的人力、物力、财力等各项资源。

　　三是重视要点规划。关键核心技术突破要科学谋划。习近平总书记指出：“要加强战略谋划和系统布局，坚持国家战略目标导向，瞄准事关我国产业、经济和国家安全的若干重点领域及重大任务，明确主攻方向和核心技术突破口，重点研发具有先发优势的关键技术和引领未来发展的基础前沿技术。”在具体政策制定时，应当综合考虑科技创新项目的整体发展方向与近期亟须攻克的重点任务，优先聚焦国家当前重要战略需求，精准实施，重点突破。这就要求以新型举国体制为抓手，筛选若干关键核心技术创新对象，对重点项目进行持续跟进，切实提高关键领域自主创新能力，提升国家创新体系整体效能。

　　（本文系国家社科基金重大项目“新型举国体制下技术突破的市场机制和政策路径研究”（21&ZD122）阶段性成果）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）