成都理工大學教授范宣梅：

杰青項目是我地震探索之路的基石

  “汶川地震感覺已經(jīng)離我們很遠了，但地震時災(zāi)區(qū)的一幕幕又那么近，這次地震改變了很多人的命運，也改變了我的研究軌跡。”5月12日，成都理工大學教授范宣梅發(fā)了一條“朋友圈”。

  地震發(fā)生后，哪些地方受災(zāi)最嚴重？哪里會發(fā)生滑坡？哪些滑坡會堵塞河流，形成堰塞湖潰決洪水？這些災(zāi)情災(zāi)損信息就像盲盒一樣，讓人兩眼一抹黑。

  自2008年汶川地震后，范宣梅開始從事地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害鏈機理和預(yù)測研究。面對強震地質(zhì)災(zāi)害機制認識不清、預(yù)測不準的國際難題，她帶領(lǐng)科研團隊揭示了強震地質(zhì)災(zāi)害跨時空尺度鏈生演化機制，同時借助人工智能、大數(shù)據(jù)、遙感技術(shù)等，將積累多年的全球40余次地震誘發(fā)的近40萬條地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)和先進算法相結(jié)合，建立了地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害智能預(yù)測模型。

  2021年，范宣梅獲得杰青項目資助。“這不僅意味著專家對我過去工作的認可，也為我未來攻關(guān)方向進行了把關(guān)，讓我在科研之路上更加堅定地走下去。”她表示。

 

從實踐中來、到實踐中去

 

  “科研工作要‘頂天立地’，既要拓寬人類認知邊界，又要解決實際問題。”多年來，范宣梅在科研中有這樣的體會。

  2015年，范宣梅從瑞士回國，加入成都理工大學地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室。此前，她曾擔任聯(lián)合國訓練研究所衛(wèi)星應(yīng)用中心的培訓專家。2016年，她獲批國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金項目。

  2020年，她提交了杰青項目申請書。“回國后的幾年里，我?guī)е鴰酌┦可�、碩士生，全身心投入科研工作，迎來科研‘黃金期’。”范宣梅回憶。

  遺憾的是，首次“沖擊”杰青項目，她落選了。“我認真總結(jié)了失敗原因，準備第二年再次申請。”范宣梅沒有灰心。她申請書的題目是《強震地質(zhì)災(zāi)害鏈機理與預(yù)測》，這是一項具有鮮明應(yīng)用特點的基礎(chǔ)研究課題。

  “第一次失敗的原因在于我的申請書只突出了前沿科學內(nèi)容，忽視了科研成果在多次強震中的實際應(yīng)用效果展示。”范宣梅總結(jié)道，“將基礎(chǔ)科學研究成果服務(wù)于國家防災(zāi)減災(zāi)和國家重大工程安全的重大需求，是我們的使命擔當。”

  2021年，范宣梅再次提交申請書。這一次，她同時展現(xiàn)了科研工作“頂天”和“立地”的方面，并對研究成果進行了系統(tǒng)性梳理。

  范宣梅把申請杰青項目的經(jīng)驗總結(jié)為“專”“精”“泛”“實”4個關(guān)鍵字。其中，“專”指的是圍繞一個最重要的核心科學問題進行攻關(guān)；“精”指的是把一項研究做成經(jīng)得住同行和實踐檢驗的精品，摒棄心浮氣躁，要精益求精、專心致志；看似與“專”相悖的“泛”，指的是積極、廣泛地與其他相關(guān)學科開展交叉，取得新突破；“實”指的是科學問題從實踐中來、到實踐中去。

  “這四點不僅是申請杰青項目的制勝‘法寶’，更是做好科學研究的基本要求。”范宣梅常常和團隊青年學者分享這一觀點。

  在杰青項目答辯環(huán)節(jié)，原本擅長現(xiàn)場演講的范宣梅迎來挑戰(zhàn)——線上答辯。“錄制視頻時，我下了不少功夫，重點是想讓大同行在短時間內(nèi)了解我在做什么、這項研究為什么重要、下一步要做什么等3個要點。”她回憶道。

  在提問環(huán)節(jié)不能與評委進行面對面互動，使她難以及時把握評委的反應(yīng)。“專家水平很高，提出不少好問題，對我而言是一次很好的提升機會。”

 

“哪里有災(zāi)害，團隊就到哪里”

 

  2021年，范宣梅成功獲得杰青項目資助。“專家的認可使我對未來的研究工作充滿信心。”她表示。

  同時，獲批杰青項目成為范宣梅組建科研團隊的新起點。2021年以來，范宣梅從一個人帶領(lǐng)博士生、碩士生從事科研工作開始，逐漸壯大隊伍，吸引了一批有志于地質(zhì)災(zāi)害研究的青年才俊加入。

  執(zhí)行杰青項目的3年里，范宣梅帶領(lǐng)這個富有活力的科研團隊取得了一系列進展。首先，他們建立了全球地震誘發(fā)滑坡數(shù)據(jù)庫，結(jié)合先進的人工智能算法，開發(fā)了能夠近實時預(yù)測地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的模型。

  模型幾乎可以實現(xiàn)與地震的實時同步預(yù)測，為災(zāi)后救援開啟“上帝視角”。迄今為止，該模型已實際應(yīng)用于全球10余次強震中，包括日本北海道地震、尼泊爾地震、我國九寨溝地震等。實戰(zhàn)中，模型預(yù)測準確率達到80%以上，比美國地質(zhì)調(diào)查局模型的準確率高約20%。

  這一模型在2022年9月瀘定地震中的表現(xiàn)令人稱道。地震發(fā)生時，當?shù)靥鞖獠缓�，衛(wèi)星遙感影像一直被云霧遮住，人們難以獲取救援急需的數(shù)據(jù)。范宣梅和科研團隊利用模型在兩小時內(nèi)把預(yù)測結(jié)果送到了指揮中心，指導救援人員該去哪里，把握“黃金72小時”。

  同時，范宣梅帶領(lǐng)團隊在理解強震地質(zhì)災(zāi)害機理的基礎(chǔ)上再進一步，提出了風險預(yù)測模型。“地震后，在關(guān)注其誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害最有可能發(fā)生在哪里的基礎(chǔ)上，我們更想了解哪些區(qū)域的人員會受到最大威脅、會造成多少人員傷亡、哪里的道路會受阻、哪些地方的災(zāi)害鏈會影響重大基礎(chǔ)設(shè)施等與風險有關(guān)的問題。”她說。

  此外，團隊將科研方向從強震拓展到氣候變化和極端天氣對地質(zhì)災(zāi)害的影響，通過一系列野外調(diào)查和監(jiān)測，認識冰雪消融引發(fā)的冰巖崩—碎屑流、冰湖潰決等重大災(zāi)害鏈的機理，并探索有效的災(zāi)害鏈風險預(yù)警模型，為川藏鐵路、水電工程等國家重大工程項目的安全運行提供了科學依據(jù)。

  多年來，團隊成員腳踏實地、跋山涉水，將科學研究成果應(yīng)用于國家防災(zāi)減災(zāi)實踐。“哪里有災(zāi)害，我和團隊就到哪里安營扎寨、采集數(shù)據(jù)。”范宣梅強調(diào)。

 

傳承精神 十六載深耕

 

  早在成都理工大學讀碩士期間，范宣梅就接觸到地質(zhì)災(zāi)害這個領(lǐng)域。自20世紀80年代起，成都理工大學科研團隊先后在我國著名工程地質(zhì)學家張倬元、黃潤秋和許強的帶領(lǐng)下，深耕相關(guān)學科，到范宣梅這里已經(jīng)是第四代了。

  “記得我讀研究生期間，已經(jīng)耄耋之年的張先生和我們一起出野外，在滑坡體上撿起一塊巖石，給我們講這塊巖石是哪個年代形成的、地質(zhì)過程中經(jīng)歷了什么、這個地方為什么會發(fā)生滑坡。我當時就覺得太有意思了。”范宣梅回憶。從此，她迷上了這個學科，走上了地質(zhì)災(zāi)害研究的道路。

  2008年5月，汶川地震給這片土地帶來了深重創(chuàng)傷，同時也改變了范宣梅的科研人生軌跡。

  親眼看到災(zāi)區(qū)的廢墟，成都理工大學博士一年級的范宣梅內(nèi)心受到了前所未有的震撼。她深知自己責任重大——不僅要揭示地質(zhì)災(zāi)害背后的科學原理，還要尋找預(yù)防和減輕災(zāi)害影響的方法。從此，她放棄了此前的科研方向，聚焦于強震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害鏈的機理與預(yù)測研究。

  面對強震地質(zhì)災(zāi)害機制認識不清、預(yù)測不準的國際難題，范宣梅一干就是16年。她跑遍了汶川震區(qū)，發(fā)現(xiàn)并建立了800多處地震誘發(fā)滑坡—堰塞湖災(zāi)害鏈數(shù)據(jù)庫。博士畢業(yè)留校任教后，她又以導師身份帶領(lǐng)學生去野外考察，翻山越嶺搜集數(shù)據(jù)。

  一路走來，前輩們?yōu)榉缎酚玛J科學“無人區(qū)”、開辟新的研究方向提供了大力支持。“實驗室秉承的‘守正創(chuàng)新、實事求是、胸懷祖國’的科學家精神，一直是我不斷前行的強大動力。”她表示。

  2024年起，杰青項目開展分級評價，擇優(yōu)遴選優(yōu)秀項目給予滾動支持。對此，范宣梅是有信心的：“我發(fā)表的頂級刊物論文在大地學領(lǐng)域并不算最多，但這些年來，我們的確努力把論文‘寫在祖國的大地上’，解決了一些面向國家需求的重要科學問題，保護了一方百姓的人身和財產(chǎn)安全。”

  在從事地質(zhì)學的研究人員中，女性是少數(shù)，在范宣梅帶領(lǐng)的團隊中，大部分成員都是男性。時常有人問她，如何克服女性在體能上的差距、生理上的困難。范宣梅回答：“我覺得沒什么困難的，我爬山、爬冰川比很多男性都輕松。”

  有一年，范宣梅帶十幾位外國專家前往汶川考察震后地質(zhì)災(zāi)害。攔擋壩被泥石流淤滿，要在上面走很長時間才能進入溝里，外國專家全是男性，都累得氣喘吁吁，而嬌小的范宣梅卻張羅著整支隊伍。她認為，女性往往更堅韌、細心、善于溝通，因此在做研究和科學管理方面是具有優(yōu)勢的。

  2024年起，杰青項目將女性科研人員的申請年齡放寬至48歲。在范宣梅看來，這將為優(yōu)秀的女科技工作者提供更多機會，希望更多女科技工作者從中獲益。■