作者:記者 李晨陽 來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-2-2 16:52:47
范宣梅:于災(zāi)難的混沌中開啟“上帝視角”

   范宣梅沒有第一時(shí)間看到自己獲得2022年“科學(xué)探索獎(jiǎng)”的信息。那條價(jià)值300萬元的短信在手機(jī)里寂寞地躺了大半天,直到獎(jiǎng)項(xiàng)秘書處的工作人員又給她打了一個(gè)電話來通知。

   四川瀘定地震后的救援仍在進(jìn)行,每分每秒都是無價(jià)的。她“只來得及開心了一小下”,緊接著便重新投入到工作中了。

   自9月5日地震發(fā)生后,范宣梅和地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)就忙成了陀螺。搭載著雷達(dá)和攝像機(jī)的無人機(jī)率先出發(fā),從西南山區(qū)的重巒疊嶂上空掠過,一路拍攝下大面積、高精度的地面影像。雷達(dá)是如同“透視眼”般的存在,穿過山上茂密的植被,捕捉到巖層之下潛藏的裂縫。這些小巧的“空中兵團(tuán)”與重霄之上的國產(chǎn)高分六號遙感衛(wèi)星相輔相成,獲取的數(shù)據(jù)都匯入實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的相應(yīng)模型中,形成對當(dāng)?shù)卮紊鸀?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測與評價(jià)報(bào)告。

   哪個(gè)村鎮(zhèn)最容易遭受地質(zhì)災(zāi)害?哪個(gè)路段最可能發(fā)生滑坡垮塌?哪個(gè)區(qū)域即將出現(xiàn)泥石流,甚至形成堰塞湖?每一天,這份報(bào)告都會(huì)“飛”到現(xiàn)場地震應(yīng)急指揮部、國家應(yīng)急管理部、自然資源部的案頭,為一線搶險(xiǎn)救災(zāi)、防災(zāi)減災(zāi)提供最精準(zhǔn)的攻略。

   整個(gè)中秋節(jié),范宣梅和她的伙伴們?nèi)菰趯?shí)驗(yàn)室里。往常逢年過節(jié),家人總是埋怨她放假也不休息,這時(shí)候范宣梅就會(huì)給他們“洗腦”,說自己在做很重要的事情。而今年中秋,大家的手機(jī)都被災(zāi)區(qū)影像刷了屏。“這次不用我‘洗腦’,他們都理解我了。”范宣梅笑嘆一聲。

 

把畢生的科學(xué)夢想都寫進(jìn)了申報(bào)書

 

   范宣梅今年41歲。在她的個(gè)人簡歷里,“教育和工作經(jīng)歷”非常簡單:除了有過短暫的出國交流和任職,人生的主要舞臺(tái)都在成都理工大學(xué)。

   而“獎(jiǎng)勵(lì)和榮譽(yù)”這一欄則看起來相當(dāng)飽滿:2014年,她作為主要參與人員的關(guān)于汶川地震的研究成果獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng);2021年,她牽頭的項(xiàng)目獲得四川省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(全省只有5項(xiàng))……

   大大小小的榮譽(yù)稱號紛至沓來:入選國家“杰青”、國家“百千萬人才工程”,“有突出貢獻(xiàn)中青年專家”、自然資源部“高層次科技領(lǐng)軍人才”、四川省“有突出貢獻(xiàn)的優(yōu)秀專家”及“首屆優(yōu)秀女地質(zhì)科技工作者獎(jiǎng)”……2016年,她還獲得了國際工程地質(zhì)與環(huán)境協(xié)會(huì)(IAEG)Richard-Wolters Prize青年科學(xué)家獎(jiǎng),成為我國獲得這一獎(jiǎng)項(xiàng)的首位女科學(xué)家。她是地震地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域最具國際影響力的學(xué)者之一,入選全球前2%科學(xué)家排行榜。

   盡管如此,2019年“科學(xué)探索獎(jiǎng)”橫空出世時(shí),范宣梅其實(shí)不是特別自信。在她看來,這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)“每年只有50位獲獎(jiǎng)?wù),分配到每個(gè)領(lǐng)域,大概也就五六人。而我所做的災(zāi)害相關(guān)研究,在工程地質(zhì)領(lǐng)域只是非常小的一個(gè)分支”。再加上她長期在西部耕耘,與北上廣等一線城市的科研同行相比,“總覺得自己優(yōu)勢不大”。思量再三,她遲遲沒有付諸行動(dòng)。

   直到2021年,有位專家提名了范宣梅。“科學(xué)探索獎(jiǎng)”分專家提名和自由申報(bào)兩個(gè)渠道,提名人包括20多位諾貝爾獎(jiǎng)、圖靈獎(jiǎng)、菲爾茲獎(jiǎng)等國際大獎(jiǎng)得主。盡管這次范宣梅沒能入選,但得到了領(lǐng)域內(nèi)“大牛”的青睞和舉薦,讓她信心倍增。

   2022年,范宣梅主動(dòng)申報(bào)了“科學(xué)探索獎(jiǎng)”。這回,她改變了策略。

   “去年參評沒有獲獎(jiǎng)后,我好好地反思了一下,覺得沒有把我最有特點(diǎn)的工作展示出來。”上一次,范宣梅提交的材料偏重于介紹自己發(fā)表了哪些文章、取得了哪些成果、獲得了哪些獎(jiǎng)項(xiàng);而這一次,她決定好好講述自己的成果解決了哪些具體問題,特別是那些國內(nèi)外同行沒能解決的問題。

   范宣梅的研究領(lǐng)域是“強(qiáng)震地質(zhì)災(zāi)害”。簡單來說,就是強(qiáng)烈的地震過后,會(huì)引發(fā)一系列次生地質(zhì)災(zāi)害。多年來,范宣梅與國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)致力于研發(fā)一系列災(zāi)害預(yù)測預(yù)警模型,“料災(zāi)機(jī)先”,為搶險(xiǎn)救災(zāi)贏得寶貴的時(shí)間。迄今為止,她所在的地質(zhì)災(zāi)害國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功預(yù)警上百起大型滑坡事件,挽回了上萬人的生命財(cái)產(chǎn),減少直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)十億元。

   “我發(fā)表的頂刊論文在大地學(xué)領(lǐng)域并不算多,但這些年來,我們的確是在努力把論文‘寫在祖國大地上’,解決了一些面向國家需求的問題,保護(hù)了一方老百姓的人身和財(cái)產(chǎn)安全。”范宣梅說,“或許‘科學(xué)探索獎(jiǎng)’也有相同的價(jià)值觀吧。”

   除此之外,她還注意到這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)“面向未來、獎(jiǎng)勵(lì)潛力、鼓勵(lì)探索”的理念,于是將自己未來10年、20年,甚至畢生想要去做的科學(xué)夢想,都寫進(jìn)了申報(bào)書。

   “我近幾年正在做的工作,也是未來想要一直做下去的工作,是關(guān)于青藏高原的。”她說。

   青藏高原是地球科學(xué)研究的前沿陣地,是全球地質(zhì)工作者夢寐以求的天然實(shí)驗(yàn)室。與此同時(shí),強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地震和全球氣候變化,也讓青藏高原變得越來越“危險(xiǎn)”,成為最容易釀成巨型地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)。

   守護(hù)高原,守護(hù)高原人,也守護(hù)高原之上的國家重大戰(zhàn)略工程——川藏鐵路、雅下水電站等,是范宣梅最大的夢想。

 

被大地震“撞”了一下的人生軌跡

 

   范宣梅在甘肅長大,是個(gè)西北姑娘。2000年,她考上了成都理工大學(xué)的工程地質(zhì)專業(yè),又從大西北來到了大西南。她最重要的人生階段,都離不開祖國遼闊雄奇的西部大地。

   2008年5月12日汶川的驚天一震,把她的人生軌跡震得偏離了那么一點(diǎn)點(diǎn)。

   當(dāng)時(shí)范宣梅正在成都理工大學(xué)讀博一。地震發(fā)生時(shí),她在學(xué)生宿舍6樓,震感非常強(qiáng)烈。眼見身邊人什么都顧不得了,紛紛往樓下沖,她盡力保持了一點(diǎn)地質(zhì)學(xué)人應(yīng)有的“淡定”,抓了手機(jī)和鑰匙,才匆匆跑到樓下。學(xué)校組織大家在操場上集中,當(dāng)晚就地扎起了帳篷。

   一片混亂中,她把目光投向見多識(shí)廣的老師們。只見老師面色凝重:“這次可能是龍門山斷裂帶發(fā)生了地震,震級很高,傷亡肯定不小,后續(xù)的次生災(zāi)害只怕也會(huì)很多。”接下來的時(shí)間里,這些判斷被一一驗(yàn)證。

   在帳篷里住了一天多后,范宣梅隨同導(dǎo)師來到受災(zāi)嚴(yán)重的北川地區(qū)。從讀本科開始,范宣梅到過很多災(zāi)害現(xiàn)場,但從未像這次一般觸目驚心。在以往的認(rèn)知里,山體滑坡主要發(fā)生在土質(zhì)疏松、破碎的地方。而此刻,最堅(jiān)硬的山體也從頂端垮塌,有些山仿佛被巨劍削去了一般。主震引發(fā)的“災(zāi)害鏈”,像倒下的多米諾骨牌般迅速擴(kuò)散,目之所及泥石俱下,沖毀了道路、壓垮了房屋、堵截了河流……震后形成的眾多堰塞湖,最大的庫容達(dá)到3億立方米,像一個(gè)個(gè)懸在眾生頭頂?shù)木尥,隨時(shí)可能向下游傾覆。

   “在人類的記錄里,從來沒有哪次地震像汶川地震這樣,引發(fā)了20余萬處次生災(zāi)害。”范宣梅說,“而這樣的次生災(zāi)害,還具有顯著的‘后遺癥’,震后10年左右的時(shí)間里,是泥石流等災(zāi)害的高頻爆發(fā)期,而且還會(huì)在更長的時(shí)間尺度上,影響山川地貌演化。”

   一路走去,隨處可見遇難者的遺體,有被小心翼翼蓋上的,也有因?yàn)榉N種原因依然袒露在外的。范宣梅還看到了被掩埋的北川中學(xué),看到了不幸遇難的孩子們。家破人亡的悲鳴此起彼伏,在耳邊久久縈繞不去。

   天災(zāi)之下,廢墟之上,她第一次感到,人類是如此渺小,生命是如此脆弱。但與多數(shù)人不一樣的是,她的專業(yè)告訴她:面對天災(zāi),人類并不是完全無能為力,恰恰相反,是做得還不夠多。

   “最簡單的例子,如果學(xué)校、醫(yī)院這樣人員密集的場所,能在選址之初就避開地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)地帶,是不是能挽救很多生命?”這些問題在腦海中狠狠沖撞著她,迫使她做出了一個(gè)最重要的決定。

   范宣梅的博士課題原本是做普通山體滑坡的,如果沿著這個(gè)課題做下去,輕車熟路,她很快就能博士畢業(yè)。但這一刻,她想:“既然我是做地質(zhì)災(zāi)害研究的,就應(yīng)該選擇對人民生命財(cái)產(chǎn)威脅最嚴(yán)重的災(zāi)害,選擇最難攻克的科學(xué)問題。”

   “對研究地質(zhì)災(zāi)害的工作人員來說,保障山區(qū)老百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全,就像醫(yī)生治病救人一樣,是天經(jīng)地義、責(zé)無旁貸的。”

   從那以后,她變換了研究方向,和大地震以及地震誘發(fā)的各類地質(zhì)災(zāi)害“杠上了”。

   地震時(shí)最危險(xiǎn)的地方在哪里?多數(shù)人可能會(huì)回答“房子里”。但在汶川地震中,至少1/3的傷亡是由地震誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害及后續(xù)次生地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致的。戶外并不如想象中安全,沿路突發(fā)的山體滑坡、不時(shí)從天而降的落石,造成的死亡和損失都遠(yuǎn)超預(yù)期。

   其后14年間,范宣梅的團(tuán)隊(duì)建立了三大預(yù)測模型:地震誘發(fā)滑坡預(yù)測模型、震后地質(zhì)災(zāi)害及災(zāi)害鏈數(shù)值模擬預(yù)測模型、震后泥石流預(yù)警模型。

   這些模型被應(yīng)用在一次又一次重大地質(zhì)災(zāi)害中,在很大程度上改變了震后搶險(xiǎn)救災(zāi)的方式和局面。

 

從“盲人摸象”到開啟“上帝視角”

 

   “盲盒”是當(dāng)年范宣梅對汶川災(zāi)區(qū)的印象。在那個(gè)年代,全世界的遙感和對地觀測技術(shù)都不夠發(fā)達(dá)。震后一周,人們才拿到第一批遙感數(shù)據(jù)。哪些地方受損最嚴(yán)重、哪個(gè)區(qū)域出現(xiàn)了堰塞湖,都是兩眼一抹黑。

   范宣梅知道,他們不僅得把這個(gè)“盲盒”撬開,還得從更高的地方“俯瞰”,才能把災(zāi)后瞬息萬變的復(fù)雜狀況盡收眼底。

   汶川地震后,中國的大西部一直不太平靜。2010年,青海玉樹地震,7.1級;2013年,四川雅安地震,7.0級;2014年,新疆于田地震,7.3級;2017年,四川九寨溝地震,7.0級……

   天地不仁,山河無情。不幸中的萬幸,是有這樣一群“有心人”:一次次強(qiáng)震災(zāi)害中,范宣梅和她的同行們,勇敢地深入險(xiǎn)境,搜集寶貴的影像和數(shù)據(jù),不斷推進(jìn)著人們對地震地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)知。

   最終,范宣梅團(tuán)隊(duì)基于全球30余次地震誘發(fā)的近40萬條災(zāi)害數(shù)據(jù),結(jié)合最新的人工智能算法,建立了地震誘發(fā)滑坡預(yù)測模型。

   有了這個(gè)模型,一旦哪里發(fā)生地震,就可以快速、準(zhǔn)確地預(yù)測地震誘發(fā)滑坡的發(fā)生范圍。這個(gè)模型被實(shí)際應(yīng)用于全球近10次強(qiáng)震中,包括日本北海道地震、尼泊爾地震、中國九寨溝地震,以及這次的瀘定地震。實(shí)戰(zhàn)之下,模型預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)到80%以上,比美國地質(zhì)調(diào)查局模型的準(zhǔn)確率提高了約20%。

   此外,他們還在國際上率先開辟了震后地質(zhì)災(zāi)害長期演化的追蹤研究,其中針對汶川地震的數(shù)據(jù)已經(jīng)持續(xù)追蹤14年之久。他們的視野并未局限在國內(nèi),而是收集了全球至少10次大規(guī)模地震的震后數(shù)據(jù),并且不斷更新數(shù)據(jù)庫。

   在此基礎(chǔ)上建立的震后地質(zhì)災(zāi)害及災(zāi)害鏈數(shù)值模擬預(yù)測模型,可以有效預(yù)測震后地區(qū)在降雨作用下,哪里會(huì)發(fā)生二次滑坡、哪些流域可能暴發(fā)泥石流、哪些地方會(huì)形成泥石流堵江—潰決洪水災(zāi)害鏈……他們已經(jīng)可以做到提前幾十分鐘預(yù)警地質(zhì)災(zāi)害,從而使人們及時(shí)從危險(xiǎn)地段撤離出來。

   這些成果為震區(qū)多個(gè)公路、鐵路重大工程的規(guī)劃選線提供了科學(xué)依據(jù),也為九寨溝景區(qū)的重新開放提供了重要安全保障。

   如果說曾經(jīng)人們看地質(zhì)災(zāi)害,如同盲人摸象,如今這些科學(xué)家正在逐步開啟“上帝視角”。山崩地裂、泥沙俱下的混沌,正逐漸變得清晰,清晰到可以繪到圖紙上、寫進(jìn)簡報(bào)里、呈現(xiàn)在手機(jī)屏幕上。

   在最近這次瀘定地震中,范宣梅團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了小時(shí)級的響應(yīng),基本每兩小時(shí)上報(bào)一次次生災(zāi)害預(yù)警。運(yùn)籌帷幄之中,明辨千里之外——回想起14年前那個(gè)“兩眼一抹黑”的自己,她不由感慨萬千。

 

走過千山萬水 篤定一生至愛

 

   言辭輕快爽利、笑容晴朗明媚的范宣梅,是一朵開在西部的鏗鏘玫瑰。

   20多年間,一陣又一陣“孔雀東南飛”的風(fēng)潮來襲,她不是沒有被“風(fēng)”眷顧過,卻從未真正離開這里。

   其實(shí)剛剛考到成都理工大學(xué)的時(shí)候,范宣梅有點(diǎn)不開心。她的成績向來很好,卻因?yàn)楦呖际д`,與北上廣的“985”“211”名校擦身而過。來到班上放眼一望,女生寥寥無幾,被人笑稱是“和尚班”,更讓她懷疑自己是不是選錯(cuò)了專業(yè)。最低落的時(shí)候,她甚至想過退學(xué),干脆回爐復(fù)讀一年。

   人生的機(jī)緣就是很妙。有一天,她在食堂吃飯,遇上了一位和藹可親的老先生。閑聊間,老先生說:“我們學(xué)校的排名可能不是很高,但我們這個(gè)專業(yè)能排進(jìn)全國前三。年輕人選擇這里,未來是大有可為的。”

   后來范宣梅才知道,這位老先生就是成都理工大學(xué)工程地質(zhì)學(xué)專業(yè)大名鼎鼎的“四大金剛”之一 ——王士天教授,當(dāng)時(shí)他已經(jīng)退休了。

   王先生的話,讓范宣梅定下心來,這一“定”就是20多年;蛟S西部地區(qū)的環(huán)境不夠優(yōu)越、資源不夠豐沛、機(jī)會(huì)不夠充裕,但這里是最接近各種地質(zhì)災(zāi)害的地方,是能讓他們第一時(shí)間沖鋒陷陣的最佳基地。

   范宣梅相信,他們之所以能做出一些國內(nèi)外其他團(tuán)隊(duì)沒能做出的成果,“就是因?yàn)槲覀儽A袅说刭|(zhì)學(xué)人實(shí)地考察的傳統(tǒng)。先進(jìn)的人工智能方法,只有依托于真實(shí)的、大量的、一手的地質(zhì)學(xué)數(shù)據(jù),才能發(fā)揮出最大作用”。

   曾經(jīng)有一個(gè)令人艷羨的機(jī)會(huì)擺在范宣梅面前。2014年,聯(lián)合國面向全球招聘唯一一名災(zāi)害應(yīng)急處理與防治專家。出于對廣闊天地的向往,范宣梅試著報(bào)了名,迎接她的是競爭激烈的多輪答辯和面試。誰也沒想到,這位來自中國地方高校的年輕女性,一路過五關(guān)斬六將,從牛津、劍橋等一眾名校博士間脫穎而出,拿到了這個(gè)寶貴的錄用通知書。

   接下來的一年里,她走過了很多地方,接受時(shí)任聯(lián)合國秘書長接見,給肯尼亞、越南等國政府官員,以及哥本哈根大學(xué)、日內(nèi)瓦大學(xué)等國際知名學(xué)府的碩士生授課……她去非洲時(shí),正值埃博拉疫情肆虐,把家人嚇得不輕。孟加拉的洪水、印度尼西亞的海嘯……她見識(shí)到不同土地上面臨的不同挑戰(zhàn),也與當(dāng)?shù)厝碎_展了學(xué)術(shù)交流,在把災(zāi)害應(yīng)對專業(yè)知識(shí)分享給大家的同時(shí),也拓寬了自己的眼界,豐富了見識(shí)的行囊。

   在很多人看來,這是一份完美的工作:朝九晚五、體面高薪,辦公室在風(fēng)景如畫的瑞士,還能出入各種“高大上”的場合。后來聯(lián)合國給了她一個(gè)近乎永久的機(jī)會(huì),希望她能長期留下來工作。

   范宣梅短暫糾結(jié)了一下,然后婉拒了這份盛情。有朋友不理解她的選擇,她只舉了一個(gè)例子:“當(dāng)我在這邊的辦公室,每天不到下班的時(shí)間就開始看表了;而當(dāng)我在國內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室工作時(shí),總能忘了時(shí)間,甚至忘了吃飯。這種對比,讓我無比確信自己的真愛到底是什么。”

   就這樣,范宣梅回到了成都理工大學(xué)——這所不是“985”也不是“211”的地方高校。但她清楚,這里有全國一流的工程地質(zhì)學(xué)科,有國內(nèi)唯一一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。它未必是最好的地方,但對范宣梅的夢想而言,是最對的地方。

   怎么形容她對地質(zhì)災(zāi)害研究的這份愛呢?范宣梅想了想,然后用一貫輕快的語調(diào)說道:“大概就是——既有初戀般的熱情,也有婚姻般的堅(jiān)守。”■

 

 

《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2022年12月刊 人物)
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