尹潔
王暾。四川人,中科院理論力學(xué)博士、美國(guó)康涅狄格大學(xué)理論物理學(xué)博士,現(xiàn)任成都高新減災(zāi)研究所所長(zhǎng)、地震預(yù)警四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中國(guó)氣象學(xué)會(huì)應(yīng)急預(yù)警專業(yè)委員會(huì)副主任委員。
唐山大地震的余波已經(jīng)延續(xù)了44年。
在至少三代唐山人的記憶中,輕微余震并不是一件值得大驚小怪的事。在不定期的某年、某日、某時(shí),身邊的東西會(huì)突然晃動(dòng)幾秒——身下的床、面前的課桌、天花板上的燈……大家一般鎮(zhèn)定自若,在搖晃過(guò)去后該干什么干什么,然后淡忘這些事。
但在2020年7月12日這天,情況有些不一樣。
當(dāng)天早上,6時(shí)38分,河北省唐山市古冶區(qū)發(fā)生5.1級(jí)地震。在距離唐山市130多公里的天津市,一些早起的市民在自家電視機(jī)里看到了提前33秒發(fā)出的地震預(yù)警信息:“地震橫波將在33秒(倒計(jì)時(shí))后到達(dá)……”“河北古冶正發(fā)生4.8級(jí)左右(后修正為5.1級(jí))地震,天津市將震感輕微,請(qǐng)合理避險(xiǎn)?!笔潞笞C實(shí),作為震中的唐山市也收到了提前3秒發(fā)出的預(yù)警。
一些人將電視畫(huà)面的截圖發(fā)到網(wǎng)上,迅速引發(fā)熱議。人們普遍注意到預(yù)警信息的發(fā)布者——成都高新減災(zāi)研究所。有些記性好的網(wǎng)友還記得,去年6月四川長(zhǎng)寧縣發(fā)生6.0級(jí)地震時(shí),這家機(jī)構(gòu)也發(fā)出了預(yù)警信息。
“準(zhǔn)確地說(shuō),發(fā)出信息的是大陸地震預(yù)警網(wǎng),這是我們研究所與應(yīng)急管理部門聯(lián)合建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)?!背啥几咝聹p災(zāi)研究所所長(zhǎng)王暾對(duì)《環(huán)球人物》記者說(shuō)。在過(guò)去的12年里,他投入全部精力做的事情就是地震預(yù)警。
2008年5月12日,汶川大地震發(fā)生時(shí),王暾正在奧地利從事理論物理研究工作。作為一個(gè)四川人,身在異國(guó)他鄉(xiāng),從電視里看到震后的慘痛畫(huà)面時(shí),王暾內(nèi)心受到了強(qiáng)烈沖擊。
“當(dāng)時(shí)墨西哥和日本已經(jīng)有了地震預(yù)警服務(wù),而同樣地震頻發(fā)的中國(guó)在這方面還幾乎是空白的。我感覺(jué)自己可以做一些事。”王暾很快就下定了回國(guó)的決心。
汶川地震一個(gè)月后,他帶著自己的全部積蓄以及從親朋好友那里籌集的資金回到成都,創(chuàng)建了成都高新減災(zāi)研究所。最初的團(tuán)隊(duì)是他從人才市場(chǎng)挖來(lái)的,一共7名研究生,負(fù)責(zé)研發(fā)地震預(yù)警傳感器。
地震預(yù)警的原理并不復(fù)雜:在可能發(fā)生地震的區(qū)域安裝大量的地震預(yù)警傳感器,當(dāng)?shù)卣鸩磳⒌竭_(dá)地表時(shí),傳感器監(jiān)測(cè)到震動(dòng),將數(shù)據(jù)以電波的形式傳到預(yù)警中心,再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳到手機(jī)、電視和其他終端設(shè)備上,向機(jī)關(guān)、民眾、企業(yè)發(fā)出警報(bào)。
“說(shuō)到底,地震預(yù)警是利用電波比地震波速度快的原理實(shí)現(xiàn)的?!蓖蹶諏?duì)記者說(shuō),“它是預(yù)警而不是預(yù)報(bào)?!?p>
2020年7月12日,唐山發(fā)生5.1級(jí)地震時(shí),天津市民家中的電視機(jī)里彈出預(yù)警信息。(電視機(jī)屏幕截圖)
眾所周知,地震預(yù)報(bào)至今仍是世界性難題,因?yàn)樗罂茖W(xué)家們?cè)诘卣鸢l(fā)生之前做出判斷。地震預(yù)警則是在地震發(fā)生后進(jìn)行測(cè)算,利用電波和地震波的“時(shí)間差”發(fā)出警報(bào),盡量減少災(zāi)害損失。
在王暾回國(guó)前,雖然中國(guó)并沒(méi)有地震預(yù)警服務(wù),但中國(guó)地震局始終在進(jìn)行相關(guān)研究和建設(shè)。
1996年,中國(guó)地震局啟動(dòng)了“中國(guó)數(shù)字地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”建設(shè),負(fù)責(zé)對(duì)中國(guó)范圍內(nèi)的地震活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在地震發(fā)生后幾分鐘到10分鐘內(nèi),監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以向公眾速報(bào)地震發(fā)生時(shí)間、位置、震級(jí)等。但是,這個(gè)系統(tǒng)不具備預(yù)警功能。
“研發(fā)地震預(yù)警技術(shù)是需要一定條件的。因?yàn)榈卣鹪趯?shí)驗(yàn)室里面是模擬不了的,只有它真正發(fā)生時(shí),才能監(jiān)測(cè)到可靠的數(shù)據(jù)。從這個(gè)角度說(shuō),汶川地震區(qū)域有重大的科研價(jià)值。因?yàn)?008年那次大震之后,高頻余震又持續(xù)了很多年,這為地震預(yù)警技術(shù)提供了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)?!?/p>
王暾坦言,這也是他當(dāng)時(shí)迅速回國(guó)的一個(gè)原因。他不知道余震會(huì)持續(xù)多久,必須盡快建立團(tuán)隊(duì),盡快進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在研究過(guò)程中,受汶川地震波及的地方,無(wú)論是單位還是個(gè)人都非常配合,這都是難得的科研資源。
然而,業(yè)內(nèi)并沒(méi)有多少人看好王暾的團(tuán)隊(duì)。雖然地震預(yù)警的原理簡(jiǎn)單,實(shí)際研發(fā)起來(lái)卻很艱難?!斑@就好比,載人航天的原理就是牛頓第二定律,聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單,但要把飛船送上天非常不容易。”
研發(fā)初期,一點(diǎn)輕微的抖動(dòng)都會(huì)讓報(bào)警器響起來(lái),在現(xiàn)實(shí)中就是誤報(bào),會(huì)造成重大損失。但如果該響的時(shí)候不響,就是漏報(bào),損失可能更大。王暾回憶,攻克技術(shù)難關(guān)那段時(shí)間,自己做夢(mèng)時(shí)想的都是“地震了!”
除了技術(shù)問(wèn)題外,資金壓力更是要命。前期研發(fā)持續(xù)地?zé)X,最窘迫的時(shí)候,單位賬戶里只剩一塊四毛錢。拿不到工資的技術(shù)人員甚至要倒貼錢買設(shè)備,一些人相繼離開(kāi)了。
在兩年多的時(shí)間里,王暾咬牙堅(jiān)持著,最終依靠成都高新區(qū)和科技部的扶持資金,完成了地震預(yù)警系統(tǒng)的雛形。2010年底,他們將設(shè)備安裝到汶川地震余震區(qū),正式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2011年4月25日,王暾?qǐng)F(tuán)隊(duì)第一次通過(guò)自己的系統(tǒng)接收到了地震預(yù)警信息,這也是中國(guó)首次成功預(yù)警地震;2012年4月15日,團(tuán)隊(duì)與相關(guān)部門合作,第一次在電視臺(tái)開(kāi)通了地震預(yù)警功能。
王暾有個(gè)外號(hào)叫“王大膽”,是同事起的。他剛回國(guó)時(shí),很多人覺(jué)得他研發(fā)地震預(yù)警技術(shù)“不夠資格”,因?yàn)殡m然擁有理論力學(xué)和理論物理學(xué)兩個(gè)博士學(xué)位,王暾卻從未做過(guò)與地震相關(guān)的研究工作。
那時(shí),他經(jīng)常遇到一些難以回答的質(zhì)疑:
“國(guó)家地震局都還沒(méi)搞出地震預(yù)警技術(shù),你們能搞出來(lái)?”
“就算你們能搞出來(lái),能比日本的技術(shù)還先進(jìn)嗎?”
“我們買日本的技術(shù)不行嗎,非要自己搞?”
王暾不服氣。他在美國(guó)康涅狄格大學(xué)讀書(shū)時(shí),曾經(jīng)與兩位諾貝爾獎(jiǎng)得主有比較深入的交流。王暾覺(jué)得他們確實(shí)很聰明,但并不是遙不可及的,“在理論物理領(lǐng)域,聰明人太多了,能走到最前沿、做出頂尖成果,其實(shí)是有一定偶然性的。當(dāng)然,這種運(yùn)氣建立在主觀努力的基礎(chǔ)上”。
見(jiàn)識(shí)過(guò)世界頂尖科學(xué)家后,王暾覺(jué)得中國(guó)人在科技領(lǐng)域的自信應(yīng)該再多一些。“那些前沿技術(shù),一定要美國(guó)人、歐洲人、日本人做了我們才敢去做嗎?他們沒(méi)碰過(guò)的領(lǐng)域,我們就做不成?”
尤其是看到中國(guó)高鐵的發(fā)展軌跡后,王暾更加堅(jiān)定了這種信念。他記得,2002年前后,中國(guó)高鐵剛起步時(shí),很多人討論一個(gè)問(wèn)題:如果高鐵真這么好,為什么美國(guó)不搞?
“科技創(chuàng)新一定是干別人沒(méi)干過(guò)的事。別人已經(jīng)做過(guò)了,你還能當(dāng)?shù)谝粏幔€能贏嗎?!”王暾常常這樣回應(yīng)。
因此,盡管從零開(kāi)始做地震預(yù)警技術(shù),王暾也充滿了自信。雖然不是學(xué)地震相關(guān)專業(yè)的,但他在浙江大學(xué)讀本科時(shí),輔修過(guò)電子工業(yè)自動(dòng)化課程,對(duì)儀器儀表和軟硬件非常熟悉。“我的兩個(gè)博士學(xué)位結(jié)合在浙江大學(xué)輔修的知識(shí),可以做到理論聯(lián)系實(shí)際?!?/p>
2010年,成都高新減災(zāi)研究所和市縣應(yīng)急管理部門開(kāi)始聯(lián)合建設(shè)大陸地震預(yù)警網(wǎng)。目前,該網(wǎng)已經(jīng)覆蓋了220萬(wàn)平方公里的地震區(qū)、6.6億人口,成功預(yù)警了57次破壞性地震。
王暾對(duì)震級(jí)較高的地震發(fā)生時(shí)間記得清清楚楚,張口就能對(duì)記者說(shuō)出當(dāng)時(shí)的情況:2013年2月19日,系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到云南巧家縣4.9級(jí)地震,這是中國(guó)首次對(duì)破壞性地震成功預(yù)警;2013年4月20日,四川蘆山發(fā)生7級(jí)地震,距離震中33公里的雅安市民提前5秒收到預(yù)警信息,這是中國(guó)首次預(yù)警7級(jí)以上強(qiáng)震。
2014年4月,王暾(右)在成都高新世紀(jì)城南路學(xué)校里安裝地震預(yù)警設(shè)備(左圖)。2019年6月四川長(zhǎng)寧地震后,王暾在成都高新減災(zāi)研究所里查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(右圖)。
2015年5月12日,四川省德陽(yáng)市舉行地震預(yù)警疏散演練。
“從2011年4月25日到2013年4月20日,那兩年里的每一次地震,每一次收到預(yù)警信息時(shí),我都很焦慮。我怕誤報(bào)?!?/p>
自從大陸地震預(yù)警網(wǎng)啟動(dòng)以來(lái),王暾面對(duì)過(guò)很多質(zhì)疑聲。人們問(wèn)他:“離震中越近的地方預(yù)警時(shí)間越短,越遠(yuǎn)的地方預(yù)警時(shí)間越長(zhǎng),那預(yù)警還有多大意義?”“震中的預(yù)警時(shí)間只有1—3秒,能減少多大的損失?”
王暾則堅(jiān)持認(rèn)為,哪怕只減少一個(gè)人的死傷,對(duì)社會(huì)而言也是有價(jià)值的。他經(jīng)常引用一組第三方研究數(shù)據(jù):當(dāng)?shù)卣痤A(yù)警時(shí)間為3秒時(shí),可減少14%的人員傷亡;地震預(yù)警時(shí)間為10秒時(shí),可減少39%的人員傷亡;地震預(yù)警時(shí)間為20秒時(shí),可減少63%的人員傷亡。
“幾秒鐘確實(shí)太短了,但有3秒鐘總比沒(méi)有好,早一秒都能拯救很多人。有3秒鐘時(shí)間,我們可以躲在桌子下,或者到衛(wèi)生間去;有5—10秒鐘,一樓的人就可以疏散到樓外。對(duì)于化工廠、核電站來(lái)說(shuō),幾秒鐘足以關(guān)閉電磁閥、關(guān)停核反應(yīng)堆了。我們測(cè)算過(guò),如果汶川地震時(shí)有預(yù)警,可以減少2萬(wàn)—3萬(wàn)人的死亡?!蓖蹶照f(shuō)。
在面對(duì)質(zhì)疑的同時(shí),王暾也收到過(guò)不少正面反饋。一些受益于地震預(yù)警系統(tǒng)的人,會(huì)在網(wǎng)上留言,或者給他打電話、發(fā)短信,新聞報(bào)道中的相關(guān)信息也常常令他感到振奮和欣慰。
蘆山地震時(shí),成都的一名市民在收到28秒預(yù)警信息后,從家里緊急避險(xiǎn)到樓外。十幾分鐘后,他回到家里,發(fā)現(xiàn)天花板上的吊燈已經(jīng)砸到地面上。
2017年8月8日,四川九寨溝發(fā)生7級(jí)地震,同在阿壩州的汶川縣立即中斷所有電視節(jié)目,緊急插播地震預(yù)警,比地震波抵達(dá)時(shí)間提前了54秒;四川廣元、甘肅隴南、陜西漢中等6市42所學(xué)校自動(dòng)同步應(yīng)急響應(yīng)。
2019年1月3日,四川珙縣發(fā)生5.3級(jí)地震,宜賓一所學(xué)校提前14秒收到預(yù)警,引導(dǎo)師生緊急避險(xiǎn)。從學(xué)校監(jiān)控里可以看到,當(dāng)警報(bào)聲響起后,正在上課的學(xué)生們迅速而有序地跑出了教學(xué)樓。
除了普通民眾,國(guó)家重大工程單位也曾獲益。2018年10月31日,四川西昌發(fā)生5.1級(jí)地震。當(dāng)時(shí)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心正在進(jìn)行火箭發(fā)射的準(zhǔn)備工作,在提前10秒收到預(yù)警后,對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了緊急處理,保障了工作人員和國(guó)家財(cái)產(chǎn)的安全。
“這件事后來(lái)上了報(bào)紙,我才知道的。作為一名科研工作者,能為國(guó)家重大項(xiàng)目的安全做出貢獻(xiàn),我特別高興?!蓖蹶照f(shuō),“我們希望跟社會(huì)各界形成合力,與地震波賽跑,為生命筑起安全的屏障?!?/p>
作為繼墨西哥、日本后第三個(gè)擁有地震預(yù)警能力的國(guó)家,中國(guó)的地震預(yù)警技術(shù)已經(jīng)走在世界前列。王暾告訴記者,目前日本的地震預(yù)警系統(tǒng)平均響應(yīng)時(shí)間為9秒,中國(guó)為6.2秒,未來(lái)第二代大陸地震預(yù)警網(wǎng)建成后,平均響應(yīng)時(shí)間將縮短到5.4秒以內(nèi)。
剛回國(guó)時(shí),王暾心里想的只是用技術(shù)服務(wù)中國(guó),而現(xiàn)在,他希望將地震預(yù)警網(wǎng)延伸到更多國(guó)家和地區(qū),“為人類命運(yùn)共同體的安全服務(wù)”。
目前,尼泊爾已經(jīng)與中國(guó)大陸地震預(yù)警網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通,聯(lián)合國(guó)教科文組織防災(zāi)部門也在關(guān)注中國(guó)科學(xué)家的研究成果。由于成都高新減災(zāi)研究所的研究領(lǐng)域已經(jīng)從單一的地震預(yù)警延伸到多災(zāi)種預(yù)警,包括滑坡、泥石流等,王暾連續(xù)參加了兩屆由聯(lián)合國(guó)教科文組織、世界氣象組織舉行的“聯(lián)合國(guó)多災(zāi)種預(yù)警會(huì)議”,并在2019年的會(huì)議上作為中國(guó)唯一發(fā)言代表介紹中國(guó)多災(zāi)種預(yù)警研究進(jìn)展。
王暾告訴記者,自己的下一個(gè)目標(biāo)是地震預(yù)報(bào)。雖然全世界還對(duì)它束手無(wú)策,但王暾相信這個(gè)難題最終是可以解決的。
“既然我們可以看云識(shí)天氣,為什么不能嘗試用地下云圖預(yù)報(bào)地震?我們希望建設(shè)中國(guó)首個(gè)地下云圖網(wǎng),就像天氣預(yù)報(bào)中的衛(wèi)星云圖一樣,真正實(shí)現(xiàn)對(duì)地震的預(yù)測(cè)?!?/p>