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            永远在路上

            ——记中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室

            中国应急管理报 记者 贾 振 2020-10-09 15:48:30

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            汶川地震科考中,科考队员翻越滑坡体。

            一直以来,世界各国的地震科研工作者,无不在为攻克地震预测这一世界级科学难题不懈探索着。在我国地震科研领域,也有着这么一支力量,数十年如一日围绕地震机理与预测这一科学前沿问题和防震减灾的社会需求,开展地震科学领域的基础和应用基础研究,走在科学研究的前沿,并在支撑国家防震减灾事业发展中发挥了重要作用。这就是中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室(以下简称国家重点实验室)。

            近日,记者走进国家重点实验室,看到走廊中悬挂的四句话格外醒目:“始终面向国家需求、始终站在科学前沿、始终坚持综合研究、始终重视基础资料。”这是国家重点实验室所在研究所形成的精神,也是国家重点实验室秉持的“家风”。

            依托中国地震局地质研究所,国家重点实验室于2003年成立,成为我国地震研究领域唯一的国家级实验室。十多年来,重点实验室在地震机理和预测研究方面一路前行,取得了一系列重要进展,在国内外学术界产生重要影响。

            “虽然我们已经取得了一些成绩,但是距离科学的高峰,还有很大差距。这就要求国家重点实验室必须坚持永远在路上,不断追求、不断向前,为攻克地震预测这一世界级科学难题不断探索突破的途径。”中国地震局地质研究所所长马胜利说。

            在攀登科研高峰的征途中,越攀越高

            既然是行业领域的唯一,一定有特别之处,国家重点实验室正是如此。在该实验室,科研人员以强震孕育和发生的构造变形为主线,围绕强震机理与预测,从构造变形的发生时间、空间分布、演化历史、深部环境、物理机制入手,开展地震机理研究、地震趋势分析、地震危险判断、地震前兆探索。

            “通俗地讲,就是我们通过和新构造变形以及发生过的强震打交道,从中找出强震孕育的规律,从而防范风险,尽可能地减小地震造成的损失。”国家重点实验室副主任陈杰告诉记者。

            围绕这样的定位,国家重点实验室下设5个科研单元,分别是活动构造研究室、地壳形变研究室、深部构造研究室、新构造年代学实验室和构造物理实验室。这5个单元彼此密切联系,又各有“绝活儿”,成为业内标杆。

            构造物理实验室作为其中之一,是我国地学领域成立最早、规模最大、试验手段最多的高温高压岩石变形实验室,始终在国内构造物理和高温高压试验领域发挥着引领作用。

            构造物理实验室主任、研究员周永胜介绍,地震的孕育发生往往需要数百年到数千年,观测一次强震孕育、发生的全过程是地震学家的梦想,但由于时间限制,科研人员只能获得地震发生的某些片段。“现在通过我们的实验室,用数小时到数天,就可以模拟地震孕育和发生的全过程。”

            在周永胜的实验室内,放着一筐一筐各类岩石,每个石块上都标注着数字,这在外人看起来再平常不过的东西,在周永胜的眼里却写满了“文字”。他随便拿起一块,张口可以说出岩石的分布区域、构造变形特点及其“前世今生”。与岩石打了一辈子交道的他,可以通过对一块岩石、一个区域岩石的研究,揭示和反推岩石变形环境与条件,探索地震孕育与发生的过程。

            如果说构造物理实验室更多的是研究构造变形的物理过程,那么新构造年代学实验室研究的则是构造变形的“时间与演化”。它是我国从事晚新生代尤其是第四纪地质测年研究的核心机构之一,通过对已经发生过的强震以及构造变形的研究,获取新构造变形及强震发生的时空演化规律。这里的碳十四、释光等测年实验室可以测定数万年以来构造变形发生的时代和古地震发生的时间。

            成立以来,国家重点实验室在攀登科研高峰的征途中,不断取得新突破:提出了大陆强震受控于活动地块的理论,对我国地震监测台网的布设与优化、地震重点监视防御区和年度危险区判定具有重要指导意义;提出了断层亚失稳模型,为探索地震前兆和预测提供了新的思路;关于青藏高原现今动力学模式的研究成果入选“2014年度中国科学十大进展”;关于喜马拉雅东构造结构变形对河流控制作用的研究、断层动态弱化机制的研究等一批科研成果,受到国际同行的高度评价。

            在野外考察这一领域,越钻越深

            9月下旬,记者到国家重点实验室采访时,发现许多研究室和实验室都是“铁将军把门”,科研人员都去哪了?工作人员告诉记者,大多数科研人员都在外地开展调查研究和学术交流,在四川、宁夏、青海、新疆等地的野外,都有他们的身影。

            永远在路上、到现场去搞野外考察,这是国家重点实验室科研人员的常态。长年以来,凡是曾发生过大地震的地方,总有他们的足迹;凡是重要的地震断裂带,总留下他们的脚步;每次发生震级较高的地震,他们总是第一时间出发前往现场,尽快捕捉探索地震形成机理;针对国民经济建设和防震减灾事业的需要,他们奔走在城市断层探测与地震危险性评价的第一线……

            每一次野外考察都充满艰辛与风险。国家重点实验室的科研人员经常穿行在大山中,努力搜寻每一条河沟,试图解开地震之谜,破解地震预测的密码。在川西高原与横断山区,在甘肃乌鞘岭,为了仔细观测新鲜断层剖面,科研人员跨越一个个陡坡,穿过一条条河流,整个过程充满危险。“每当发现新的断层露头时,我们所有的疲劳和疼痛都抛在了脑后,涌上来的全是快乐和兴奋!”周永胜说。

            2018年到印度尼西亚进行野外调查的经历,让陈杰至今记忆犹新。当年9月,为服务“一带一路”工程建设,陈杰和另外5名同事前往印度尼西亚苏拉威西帕卢盆地以南进行野外考察,开展拉利昂彼力水电站坝址周边断裂活动性鉴定工作。9月28日下午3点,当地发生6.1级地震,随后发生7.4级强烈地震与海啸。

            正处在发震断层附近的他们死里逃生,在震后停水断电、强余震不断、通信时断时续、无任何换洗衣物、吃饭饮水勉强供应、燃油等物资极度短缺的艰苦条件下,他们不顾伤痛,协助待命的国家地震救援队伍做好前期准备工作,同时在震区开展了地表破裂带及地震灾害的初步调查,利用仅剩4块电池的无人机获取了3公里至4公里长地震地表破裂带及沿线震灾损失的高分辨率影像数据。

            虽然困难、危险总是相伴,但未能阻止国家重点实验室科研人员前行的脚步。

            中国地震局地质研究所副所长何宏林告诉记者,近年来,针对国民经济建设和防震减灾事业的需要,国家重点实验室承担了“一带一路”、川藏铁路、西气东输、核电工程选址、境内外大型水电工程等数十项国家重大工程的地震安全性评估。作为活动断层研究和探测的牵头单位,国家重点实验室组织实施了全国的活动断层工作,编制完成了活动断层探测的系列标准,在满足国家需求的道路上行稳致远。

            在薪火相传的道路上,越走越远

            提起国家重点实验室的历史,有一位已经过世的老人不得不提,她就是国家重点实验室的领导组建者、中国科学院院士马瑾。

            2018年7月13日,会议记录本上留下了她最后一次参加国家重点实验室党支部党日活动时的发言:“只要是对国家、对老百姓有用处的,就去做。地震科学研究是我们的责任,我们做的每一点工作,取得的每一个进步,获得的每一个发现,都是对地震科学的贡献……”

            她是这么说的,更用自己的一生去践行这样的初心和使命。这样的追求和精神,也深深感染着这里的每一名科研人员,激励大家肩负职责使命,在地震科研领域砥砺前行。

            如今,国家重点实验室致力科技创新,人才队伍建设持续加强、影响力持续提升:

            2011年至2018年,承担了包括“973计划”项目、科技支撑计划项目、重点研发专项、国际合作项目、国家自然科学基金项目等国家级项目130余项;

            在国内外公开发表论文1200多篇,其中SCI收录600余篇,获国家发明专利10余项。科研成果获得国家自然科学奖、部委和国家一级学会科技奖多项;

            人才队伍建设不断加强。中国科学院院士、万人计划科技创新领军人才、万人计划青年拔尖人才相继产生,数人获得国家自然科学基金杰出青年和优秀青年项目资助。创新人才培养示范基地获科技部批准,是地震系统首家入选单位。培养博士后、博士、硕士研究生共150余人,向地震系统和地学其他领域输送了一批优秀人才;

            国际合作交流日趋活跃。聘请12名境外学者为国家重点实验室特聘和客座研究员,建立长期稳定的合作关系,推动合作研究和青年人才培养。与10多个国家和地区的30多个机构开展合作研究,吸引了全球学者来国家重点实验室开展研究,共同承担重要科技项目,入选科技部“国家国际科技合作基地”。

            如今,国家重点实验室已成为我国地震行业开展高水平基础和应用基础研究、聚集培养优秀科学家以及高层次学术交流的基地,不断把地震机理与预测研究推向深入。

            记者手记

            为他们的坚毅和执着点赞

            采访地震动力学国家重点实验室,颇为不易。难就难在地震预测话题敏感,地震领域专业性强、专业术语多,加之科研人员长年在外考察调研,约人采访时有难度。好在实验室的专家和工作人员耐心讲解,我们得以深入沟通。在采访中,记者感受到了科研人员对构造变形研究的专注和投入,了解到他们面对充满艰险的野外环境,在苦苦追索却收获不大时,依然能够冲锋和坚守,靠着巨大的勇气和毅力,在科研的道路上不断前行。

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