又一年的欧冠将迎来决赛。在激动人心足球比赛中，你最期待场景是什么？守门员扑出暴射、任意球弧线破门、半场连过五人，把球传给3秒后的自己……答案或许因人而异。但毫无疑问，“倒挂金钩”是绿茵场上最震撼、最富观赏性的技巧之一。
巴西传奇球星里瓦尔多在2001-2002年度西甲联赛最后一轮巴塞罗那对阵瓦伦西亚的比赛中完成的精彩倒钩。巴塞罗那凭借里瓦尔多最后时刻的这一精彩进球绝杀瓦伦西亚，获得了下一赛季的欧洲冠军联赛参赛名额。图片来源：youtube.com
不少精彩绝伦的倒钩破门曾给人们留下深刻的印象：瑞典著名球星伊布拉希莫维奇凭借其距离球门33米开外的惊天倒钩获得了2013年度的普斯卡什奖（年度最佳进球奖），而英格兰球星鲁尼在曼彻斯特德比中的倒钩破门更是被评选为英超联赛历史最佳进球。这些瞬间让亿万球迷为之喝彩，也为之痴迷。
2012年，在瑞典队和英格兰队的友谊赛上，“奉先”伊布踢出的一记绝世倒钩破门。图片来源：minus.com
然而，作为一项传统的足球艺术，倒挂金钩在百年间却并没有给人们留下太多的精彩回眸。初学者们在未经指导的情况下贸然尝试倒钩，往往会不幸受伤，就算是活跃在一线足坛的球星们，有时也有马失前蹄的拙劣表演。由于倒钩“高风险低回报”的技能性质，和与倒钩相关的体育科学研究的稀缺，这种神秘而令人惊叹的技术似乎只能成为专属于天才球员的灵光乍现。
倒挂金钩技术能不能系统训练？要解答这个问题，我们不仅需要一个足球爱好者，还需要一个运动科学家。加拿大莱斯布里奇大学运动科学系的单共兵教授正好满足这样的双重身份：毕业于山东师范大学物理系的单共兵曾是校足球队成员，后来留学德国，在这支劲旅国度的生活使他更加迷恋足球，并将足球带进了他的研究当中。在过去10年，他在期刊和研讨会上发表了11篇有关足球的论文。近日，《科学通报》（Science Bulletin）发表了他的团队对倒挂金钩技术进行的生物力学研究。
单共兵的研究是本期《科学通报》的封面论文。图片来源：Science China Press
“1965年球王贝利的倒钩和2012年鲁尼的倒钩是我觉得最棒的倒钩了。” 单共兵对科学人说。他对倒钩的过程已经再熟悉不过：要完成一次倒挂金钩，运动员首先起跳，随即在躯体平行于地面时，鞭出位于头顶的击球脚触球，完成射门。
为了将倒钩的技术系统化，这位多特蒙德球迷引入了3D运动捕捉系统来记录倒钩过程中的各个瞬间，并构建生物力学模型对其进行分析——该模型包括了15个重要身体部分和关节结构，能够出色地呈现人体在运动过程中的控制模式。
2012年曼联与曼城的德比大战中，鲁尼在禁区内的倒钩破门。图片来源：youtube.com
倒钩主要包括背对球门和侧对球门2种踢法。单共兵和同事发现，在完成一次背对来球的倒钩射门时，有3项参数将决定击球的力度：球员两条大腿之间的夹角（下图中的α），膝盖的弯曲角（下图中的β），以及球员对足球落点和时间的判断。其中，α角越大时，击球的力量也越大，而α角完全取决于球员臀部的灵活性。因此，单共兵建议，在训练倒钩时要特别强调对臀部灵活性和躯体协调性的锻炼。
而当皮球从侧向飞来时，球员腾空时躯体的侧向旋转将成为决定倒钩质量的第四项重要参数，这一旋转最终将为击球过程提供更大的能量，因此侧向的倒钩射门往往球速会高于背向倒钩。
倒钩的模型分解动作展示。倒钩可被起跳和击球的两个瞬间划分为3个阶段：腾空前的起跳阶段、在空中的蓄力阶段和击球后的落地阶段。其中（a）为一次比较高效的背身倒钩，而背身倒钩（b）相对于（a）的效率更低。（c）则为一次出色的侧身倒钩。图片来源：研究论文
然而，倒钩射门的高风险不仅包括其非凡的难度，还包括落地时受伤的风险。在倒钩的落地阶段，背部和手臂要承受很强的冲击力，而它们又并不具备腿部抵抗冲击的能力，因此要避免倒钩受伤，就必须要学会卸力。单共兵认为，在落地阶段，运动员应首先借助弯曲的手臂来充当弹簧的作用（上图中的弹簧示意），再用臀部着地，最后用一个翻滚来消减冲击力。这些分散吸收落地冲量的动作，能够帮助球员避免受伤。
单共兵强调，完成倒钩击球后的落地动作，是训练时主要的心理障碍环节。因此“练习时，应该先从练习落地动作开始。”他说。如果坐在电脑前的你也希望习得倒钩这一炫酷的足球技巧，就应该着手训练臀部的灵活性、身体的协调性，以及落地时的身体控制。
“接下来，我会继续科学量化其他的足球技术。”单共兵向科学人透露。早在2012年，他对足球大力射门技术的研究在国际运动生物力学大会上获颁“训练运动生物力学最佳论文”奖。希望在将来，这位“球迷科学家”的研究能够帮助职业球员们更有效地练习各项技术，为足球运动带来更多激动人心的精彩瞬间。
不过现在，这些研究者似乎先要换好足球鞋上场一试：“成果刚出来，我准备尽快应用于实际中。”单共兵说。（编辑：Calo）
PS：Uncaria lancifolia
参考文献：
- Shan, Gongbing, et al. "Bicycle kick in soccer: is the virtuosity systematically entrainable?." Science Bulletin 60.8 (2015): 819-821.