地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)問(wèn)答（一）＊

編者按：2021年，中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)作為國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施列入中華人民共和國(guó)“十四五”經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要，這是中國(guó)地震科技的一件大事。目前實(shí)驗(yàn)場(chǎng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的工作正在緊張進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的能力建設(shè)和科研工作也全面展開(kāi)。為配合實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的工作，本刊以“地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)問(wèn)答”專欄的方式，組織專家針對(duì)性地回答大家關(guān)切的關(guān)于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)、特別是實(shí)驗(yàn)場(chǎng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的問(wèn)題。由于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)是一個(gè)實(shí)踐性的系統(tǒng)工程，關(guān)于這些問(wèn)題的思考，甚至問(wèn)題的提出和凝練過(guò)程本身，都是動(dòng)態(tài)的和發(fā)展的。因此這些問(wèn)題的回答，并不代表共識(shí)性的“標(biāo)準(zhǔn)答案”，而是進(jìn)一步討論的起始。本刊歡迎大家提出問(wèn)題，更歡迎大家對(duì)有關(guān)問(wèn)題的回答提出自己的意見(jiàn)。關(guān)于有關(guān)回答的討論，既可以用新的回答的方式，也可以用較系統(tǒng)的研究論文或綜述的方式。

Q：從地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的角度看，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的觀測(cè)和以往的觀測(cè)，有什么質(zhì)的區(qū)別？

A：中國(guó)的地震預(yù)報(bào)思路是“場(chǎng)源結(jié)合”的思路，強(qiáng)調(diào)“場(chǎng)”的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和“源”的過(guò)程追蹤。過(guò)去由于各方面條件的限制，重點(diǎn)在“場(chǎng)”的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。今天，隨著傳感技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)對(duì)“源”過(guò)程的追蹤成為可能。中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的重點(diǎn)是對(duì)震源的孕育發(fā)展過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究，進(jìn)而提高地震預(yù)測(cè)水平，推進(jìn)經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)向物理預(yù)報(bào)的轉(zhuǎn)變。再加上中國(guó)大陸活動(dòng)地塊假說(shuō)、巖石破裂亞失穩(wěn)理論模型和地震成核理論模型的支撐，構(gòu)成了現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的理論和實(shí)踐。（中國(guó)地震局科學(xué)技術(shù)與國(guó)際合作司車時(shí)）

Q：“十四五”期間實(shí)驗(yàn)場(chǎng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)目標(biāo)是什么？

A：“十四五”期間實(shí)驗(yàn)場(chǎng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)目標(biāo)是，建設(shè)紅河斷裂帶與川滇菱形地塊東邊界及鄰區(qū)高時(shí)空分辨率地震觀測(cè)網(wǎng)、地震災(zāi)害鏈野外觀測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、地震預(yù)測(cè)與防震減災(zāi)應(yīng)用分析系統(tǒng)。設(shè)施建成后，可成為集地震觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)分析、數(shù)字模擬、技術(shù)驗(yàn)證及工程應(yīng)用于一體的大陸地震研究基地，助力提升地震預(yù)測(cè)能力，為破解地震預(yù)報(bào)科學(xué)難題提供觀測(cè)與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)資料，為野外科學(xué)研究提供公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，增強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域前沿科學(xué)問(wèn)題認(rèn)知能力。（中國(guó)地震局地球物理研究所丁志峰、李麗）

Q：中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)與歷史上的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)和其他地區(qū)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的區(qū)別和聯(lián)系是什么？

A：2008年，張國(guó)民研究員領(lǐng)導(dǎo)地震預(yù)測(cè)研究所提出了地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究的基本思路（圖1）?？梢钥吹綀D中的右半部分，基本上就是歷史上的地震預(yù)報(bào)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的主要內(nèi)容（大致上相當(dāng)于以“場(chǎng)”為焦點(diǎn)的野外科學(xué)實(shí)驗(yàn)），而圖中的左半部分，基本上就是后來(lái)的一些實(shí)驗(yàn)場(chǎng)（例如南加州）的主要內(nèi)容（大致上相當(dāng)于以“源”為焦點(diǎn)的野外科學(xué)實(shí)驗(yàn)）。這兩個(gè)方面都取得了一定的進(jìn)展。中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)汲取這些實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，一方面相當(dāng)于圖的左右兩個(gè)部分的結(jié)合，另一方面相當(dāng)于圖（向下）的延伸。作為對(duì)照，歷史上的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的關(guān)注焦點(diǎn)，主要是地震的前兆和地震的預(yù)測(cè)方法；南加州地震中心（SCEC）也考慮諸如地震情景構(gòu)建的工作，但把地震工程問(wèn)題作為其Outreach工作的一部分（https://www.scec.org/projects）。中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)則要繼續(xù)延伸，不僅把地震工程問(wèn)題，而且把“鏈生災(zāi)害”問(wèn)題，都作為“全鏈條”研究的重要內(nèi)容。（中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所吳忠良）

圖1 地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的主要科學(xué)議程Fig.1 Research agenda of earthquake forecast

Q：實(shí)驗(yàn)場(chǎng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施與實(shí)驗(yàn)場(chǎng)是什么關(guān)系?

A：國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，是指“為提升探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實(shí)現(xiàn)科技變革的能力，由國(guó)家統(tǒng)籌布局，依托高水平創(chuàng)新主體建設(shè)，面向社會(huì)開(kāi)放共享的大型復(fù)雜科學(xué)研究裝置或系統(tǒng)，是長(zhǎng)期為高水平研究活動(dòng)提供服務(wù)、具有較大國(guó)際影響力的國(guó)家公共設(shè)施”。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)目前的一項(xiàng)重要任務(wù)，但實(shí)驗(yàn)場(chǎng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施并不等于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)本身。打一個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋确?，如果說(shuō)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)是一個(gè)太陽(yáng)系的話，那么國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施相當(dāng)于太陽(yáng)；沒(méi)有太陽(yáng)，太陽(yáng)系肯定是不成立的，但沒(méi)有行星，太陽(yáng)系也是不成立的。事實(shí)上，在中國(guó)地震局領(lǐng)導(dǎo)的倡導(dǎo)下，中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)了3個(gè)標(biāo)志（圖2），比較清楚地說(shuō)明了其聯(lián)系和區(qū)別。作為標(biāo)志主體的正反兩個(gè)E可以理解成英文的Earthquake和Experiment，也可以理解成俄文的землетрясение和эксперимент，但更是中文的“山”；其相對(duì)錯(cuò)動(dòng)依視角而不同，既可以理解為走滑型錯(cuò)動(dòng)，也可以理解為逆沖型錯(cuò)動(dòng)；上方的弧線表示地震預(yù)測(cè)科學(xué)難題解決的曙光。國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施增加了長(zhǎng)城的元素，標(biāo)志國(guó)家意志和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)的地震安全的使命。學(xué)術(shù)年會(huì)面向全世界，因此以“一帶一路”的形象、也是和平鴿的形象作為背景。（中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所吳忠良）

圖2 中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)、中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、中國(guó)地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)學(xué)術(shù)年會(huì)的標(biāo)志Fig.2 Logos of China Seismic Experimental Site（CSES），the CSES State Key Scientific infrastructure，and the CSES Annual Meeting