地震預(yù)警者王暾：早一秒都能拯救很多人

尹潔

王暾。四川人，中科院理論力學(xué)博士、美國康涅狄格大學(xué)理論物理學(xué)博士，現(xiàn)任成都高新減災(zāi)研究所所長、地震預(yù)警四川省重點實驗室主任、中國氣象學(xué)會應(yīng)急預(yù)警專業(yè)委員會副主任委員。

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，身邊的東西會突然晃動幾秒——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38分，河北省唐山市古冶區(qū)發(fā)生5.1級地震。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（倒計時）后到達(dá)……”“河北古冶正發(fā)生4.8級左右（后修正為5.1級）地震，天津市將震感輕微，請合理避險?！笔潞笞C實，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月四川長寧縣發(fā)生6.0級地震時，這家機(jī)構(gòu)也發(fā)出了預(yù)警信息。

“準(zhǔn)確地說，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)研究所所長王暾對《環(huán)球人物》記者說。在過去的12年里，他投入全部精力做的事情就是地震預(yù)警。

一個四川人的選擇

2008年5月12日，汶川大地震發(fā)生時，王暾正在奧地利從事理論物理研究工作。作為一個四川人，身在異國他鄉(xiāng)，從電視里看到震后的慘痛畫面時，王暾內(nèi)心受到了強烈沖擊。

“當(dāng)時墨西哥和日本已經(jīng)有了地震預(yù)警服務(wù)，而同樣地震頻發(fā)的中國在這方面還幾乎是空白的。我感覺自己可以做一些事?！蓖蹶蘸芸炀拖露嘶貒臎Q心。

汶川地震一個月后，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)隊是他從人才市場挖來的，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，傳感器監(jiān)測到震動，將數(shù)據(jù)以電波的形式傳到預(yù)警中心，再通過網(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。

“說到底，地震預(yù)警是利用電波比地震波速度快的原理實現(xiàn)的?！蓖蹶諏τ浾哒f，“它是預(yù)警而不是預(yù)報?！?p>

2020年7月12日，唐山發(fā)生5.1級地震時，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)報至今仍是世界性難題，因為它要求科學(xué)家們在地震發(fā)生之前做出判斷。地震預(yù)警則是在地震發(fā)生后進(jìn)行測算，利用電波和地震波的“時間差”發(fā)出警報，盡量減少災(zāi)害損失。

在王暾回國前，雖然中國并沒有地震預(yù)警服務(wù)，但中國地震局始終在進(jìn)行相關(guān)研究和建設(shè)。

1996年，中國地震局啟動了“中國數(shù)字地震監(jiān)測系統(tǒng)”建設(shè)，負(fù)責(zé)對中國范圍內(nèi)的地震活動進(jìn)行監(jiān)測。在地震發(fā)生后幾分鐘到10分鐘內(nèi)，監(jiān)測系統(tǒng)可以向公眾速報地震發(fā)生時間、位置、震級等。但是，這個系統(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。因為地震在實驗室里面是模擬不了的，只有它真正發(fā)生時，才能監(jiān)測到可靠的數(shù)據(jù)。從這個角度說，汶川地震區(qū)域有重大的科研價值。因為2008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)提供了實驗場?！?/p>

王暾坦言，這也是他當(dāng)時迅速回國的一個原因。他不知道余震會持續(xù)多久，必須盡快建立團(tuán)隊，盡快進(jìn)行實驗。在研究過程中，受汶川地震波及的地方，無論是單位還是個人都非常配合，這都是難得的科研資源。

然而，業(yè)內(nèi)并沒有多少人看好王暾的團(tuán)隊。雖然地震預(yù)警的原理簡單，實際研發(fā)起來卻很艱難?！斑@就好比，載人航天的原理就是牛頓第二定律，聽起來很簡單，但要把飛船送上天非常不容易?！?/p>

研發(fā)初期，一點輕微的抖動都會讓報警器響起來，在現(xiàn)實中就是誤報，會造成重大損失。但如果該響的時候不響，就是漏報，損失可能更大。王暾回憶，攻克技術(shù)難關(guān)那段時間，自己做夢時想的都是“地震了！”

除了技術(shù)問題外，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，一些人相繼離開了。

在兩年多的時間里，王暾咬牙堅持著，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)行實驗。

2011年4月25日，王暾團(tuán)隊第一次通過自己的系統(tǒng)接收到了地震預(yù)警信息，這也是中國首次成功預(yù)警地震;2012年4月15日，團(tuán)隊與相關(guān)部門合作，第一次在電視臺開通了地震預(yù)警功能。

“王大膽”的自信與底氣

王暾有個外號叫“王大膽”，是同事起的。他剛回國時，很多人覺得他研發(fā)地震預(yù)警技術(shù)“不夠資格”，因為雖然擁有理論力學(xué)和理論物理學(xué)兩個博士學(xué)位，王暾卻從未做過與地震相關(guān)的研究工作。

那時，他經(jīng)常遇到一些難以回答的質(zhì)疑：

“國家地震局都還沒搞出地震預(yù)警技術(shù)，你們能搞出來？”

“就算你們能搞出來，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。他在美國康涅狄格大學(xué)讀書時，曾經(jīng)與兩位諾貝爾獎得主有比較深入的交流。王暾覺得他們確實很聰明，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，其實是有一定偶然性的。當(dāng)然，這種運氣建立在主觀努力的基礎(chǔ)上”。

見識過世界頂尖科學(xué)家后，王暾覺得中國人在科技領(lǐng)域的自信應(yīng)該再多一些?！澳切┣把丶夹g(shù)，一定要美國人、歐洲人、日本人做了我們才敢去做嗎？他們沒碰過的領(lǐng)域，我們就做不成？”

尤其是看到中國高鐵的發(fā)展軌跡后，王暾更加堅定了這種信念。他記得，2002年前后，中國高鐵剛起步時，很多人討論一個問題：如果高鐵真這么好，為什么美國不搞？

“科技創(chuàng)新一定是干別人沒干過的事。別人已經(jīng)做過了，你還能當(dāng)?shù)谝粏?，還能贏嗎？！”王暾常常這樣回應(yīng)。

因此，盡管從零開始做地震預(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，輔修過電子工業(yè)自動化課程，對儀器儀表和軟硬件非常熟悉。“我的兩個博士學(xué)位結(jié)合在浙江大學(xué)輔修的知識，可以做到理論聯(lián)系實際?！?/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。

王暾對震級較高的地震發(fā)生時間記得清清楚楚，張口就能對記者說出當(dāng)時的情況：2013年2月19日，系統(tǒng)監(jiān)測到云南巧家縣4.9級地震，這是中國首次對破壞性地震成功預(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，這是中國首次預(yù)警7級以上強震。

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月四川長寧地震后，王暾在成都高新減災(zāi)研究所里查看監(jiān)測數(shù)據(jù)（右圖）。

2015年5月12日，四川省德陽市舉行地震預(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，我都很焦慮。我怕誤報?！?/p>

自從大陸地震預(yù)警網(wǎng)啟動以來，王暾面對過很多質(zhì)疑聲。人們問他：“離震中越近的地方預(yù)警時間越短，越遠(yuǎn)的地方預(yù)警時間越長，那預(yù)警還有多大意義？”“震中的預(yù)警時間只有1—3秒，能減少多大的損失？”

王暾則堅持認(rèn)為，哪怕只減少一個人的死傷，對社會而言也是有價值的。他經(jīng)常引用一組第三方研究數(shù)據(jù)：當(dāng)?shù)卣痤A(yù)警時間為3秒時，可減少14%的人員傷亡;地震預(yù)警時間為10秒時，可減少39%的人員傷亡;地震預(yù)警時間為20秒時，可減少63%的人員傷亡。

“幾秒鐘確實太短了，但有3秒鐘總比沒有好，早一秒都能拯救很多人。有3秒鐘時間，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。對于化工廠、核電站來說，幾秒鐘足以關(guān)閉電磁閥、關(guān)停核反應(yīng)堆了。我們測算過，如果汶川地震時有預(yù)警，可以減少2萬—3萬人的死亡?！蓖蹶照f。

“希望從服務(wù)中國到服務(wù)全球”

在面對質(zhì)疑的同時，王暾也收到過不少正面反饋。一些受益于地震預(yù)警系統(tǒng)的人，會在網(wǎng)上留言，或者給他打電話、發(fā)短信，新聞報道中的相關(guān)信息也常常令他感到振奮和欣慰。

蘆山地震時，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)校自動同步應(yīng)急響應(yīng)。

2019年1月3日，四川珙縣發(fā)生5.3級地震，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。從學(xué)校監(jiān)控里可以看到，當(dāng)警報聲響起后，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級地震。當(dāng)時西昌衛(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，對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了緊急處理，保障了工作人員和國家財產(chǎn)的安全。

“這件事后來上了報紙，我才知道的。作為一名科研工作者，能為國家重大項目的安全做出貢獻(xiàn)，我特別高興?！蓖蹶照f，“我們希望跟社會各界形成合力，與地震波賽跑，為生命筑起安全的屏障?！?/p>

作為繼墨西哥、日本后第三個擁有地震預(yù)警能力的國家，中國的地震預(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)時間為9秒，中國為6.2秒，未來第二代大陸地震預(yù)警網(wǎng)建成后，平均響應(yīng)時間將縮短到5.4秒以內(nèi)。

剛回國時，王暾心里想的只是用技術(shù)服務(wù)中國，而現(xiàn)在，他希望將地震預(yù)警網(wǎng)延伸到更多國家和地區(qū)，“為人類命運共同體的安全服務(wù)”。

目前，尼泊爾已經(jīng)與中國大陸地震預(yù)警網(wǎng)實現(xiàn)了互聯(lián)互通，聯(lián)合國教科文組織防災(zāi)部門也在關(guān)注中國科學(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)合國教科文組織、世界氣象組織舉行的“聯(lián)合國多災(zāi)種預(yù)警會議”，并在2019年的會議上作為中國唯一發(fā)言代表介紹中國多災(zāi)種預(yù)警研究進(jìn)展。

王暾告訴記者，自己的下一個目標(biāo)是地震預(yù)報。雖然全世界還對它束手無策，但王暾相信這個難題最終是可以解決的。

“既然我們可以看云識天氣，為什么不能嘗試用地下云圖預(yù)報地震？我們希望建設(shè)中國首個地下云圖網(wǎng)，就像天氣預(yù)報中的衛(wèi)星云圖一樣，真正實現(xiàn)對地震的預(yù)測。”