吉意
范宣梅与团队成员合影
本文主人公范宣梅
范宣梅是地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室副主任,是国家科技进步奖一等奖获得者。自2008年汶川地震以来,她一直聚焦“强震地质灾害机理与预测”研究,在地震诱发地质灾害预测、震后灾害链效应与风险预警等方面取得了突破性进展。研究成果被应用于芦山地震、九寨沟地震及2022年泸定地震等多次地震后的应急救援、灾后恢复重建和防灾减灾工作中,取得了显著性社会、经济效益。2023年12月18日,甘肃发生地震后,范宣梅又在震区现场忙碌……
2023年11月25日,第十九届中国青年女科学家奖名单揭晓,成都理工大学教授范宣梅榜上有名。42岁的范宣梅在甘肃金昌长大。2000年,考入成都理工大学工程地质专业。
时间追溯至2008年5月12日,汶川的惊天一震,彻底改变了范宣梅的人生轨迹。彼时她正在成都理工大学读博士一年级。地震发生时,她正在宿舍6楼,震感非常强烈。看见身边的同学惊慌失措地往楼下冲,她尽力保持了地质学专业人应有的淡定,抓上手机和钥匙匆匆跑到楼下。一片混乱中,她把目光投向见多识广的老师们。只见老师们面色凝重地说:“这次可能是龙门山断裂带发生了地震,震级很高,伤亡肯定不小,后续的次生灾害可能也会有很多。”在接下来的时间里,这些判断被一一验证。
一天后,范宣梅随同导师来到受灾严重的北川地区。从读本科开始,范宣梅就到过很多灾害现场,但从未有哪次像这次触目惊心。在范宣梅的认知里,山体滑坡主要发生在土质疏松的地方。而此刻,最坚硬的山体也从顶端垮塌,仿佛被巨剑削去了一半。主震引发的灾害链,像倒下的多米诺骨牌般迅速扩散,目之所及都是泥石俱下,冲毁了道路、压垮了房屋、堵截了河流……震后形成的众多堰塞湖,最大的库容达到3亿立方米,像一顶顶悬在人们头顶的巨碗,随时可能向下倾覆。“在人类的记录里,从来没有哪次地震像汶川这样,引发了不少于二十余万处次生灾害。”范宣梅说。
“天灾之下,废墟之上,我第一次感到,人類是如此渺小,生命是如此脆弱。但与多数人不一样的是,我的专业告诉我,面对灾害,人类并不是完全无能为力,恰恰相反,是做得还不够多、不够好。”范宣梅的博士课题原本是关于普通山体滑坡的,如果沿着这个课题做下去,她很快就能毕业。但这一刻,她想:“既然我是做地质灾害研究的,就应该选择对人民生命财产威胁最严重的灾害,选择最难攻克的科学问题。”从那以后,范宣梅改变了原有的研究方向,放弃了已积累的研究成果,和大地震以及地震诱发的各类地质灾害“杠上了”。导师不禁向她投去赞赏的目光。
从此,范宣梅呕心沥血,和团队成员多次奔山野、赴雪山,逆向行走在地震、滑坡等地质灾害一线……
“盲盒”,是当年范宣梅对汶川灾区的印象。在那个年代,全世界的遥感和对地面观测技术都不够发达。震后一周,人们才能拿到第一批遥感数据。哪些地方受损最严重?哪个区域出现了堰塞湖?这些都不清楚。范宣梅知道,不仅得把这个“盲盒”撬开,还得从更高的位置“俯瞰”,才能把灾后瞬息万变的复杂状况尽收眼底。
汶川地震后,巴颜喀拉板块一直不太平静。2010年,青海玉树发生7.1级地震;2013年,四川雅安发生7.0级地震;2014年,新疆于田发生7.3级地震;2017年,四川九寨沟发生7.0级地震……天地不仁,山河无情。不幸中的万幸,在一次次强震灾害中,范宣梅和她的同行们,勇敢地深入险境,搜集宝贵的影像和数据;仔细堪探现场,不断推进着人们对地震地质灾害的认知。
一次,在雅安震区现场,范宣梅险些被山上滚落的石头砸中。这样的险情不知经历了多少次。最终,范宣梅团队基于全球五十余次地震诱发的近40万条灾害数据,结合最新的人工智能算法,建立了地震诱发滑坡近实时预测模型。有了这个模型,一旦哪里发生地震,就可以快速准确地预测那里地震诱发滑坡的发生范围。这个模型被实际应用于全球近10次强震中,包括日本北海道地震、尼泊尔地震、九寨沟地震、泸定地震。实战之下,模型预测准确率超过80%,比美国地质调查局模型的准确率提高了约20%。
此外,范宣梅还率先在国际上开展了震后地质灾害长期演化的追踪研究,其中针对汶川大地震的数据已经持续追踪14年之久。他们的视野不仅局限在国内,还收集了全球至少10次大规模地震的震后数据,并且不断更新数据库。在此基础上建立的震后地质灾害及灾害链数值模拟预测模型,可以有效预测震后地区在降雨作用下,哪里会发生二次滑坡,哪些流域可能爆发泥石流……已经可以做到提前几十分钟甚至一小时预警地质灾害,从而及时把人们从危险地段撤离出来。这些研究成果为震区多条公路、铁路重大工程的规划选线提供了科学依据,也为九寨沟景区的重新开放提供了重要安全保障。
如果说曾经人们看地质灾害,如同盲人摸象,那么范宣梅科研团队正在逐步开启“上帝视角”。山崩地裂、泥沙俱下的混沌,正逐渐变得清晰,清晰到可以绘到图纸上、写进简报里、呈现在手机屏幕上。“如今,我们将卫星技术、人工智能、大数据等技术与防灾减灾相结合,最终撬开震后灾害的‘盲盒。”在2022年9月泸定地震中,范宣梅团队实现了小时级的响应,基本可以每2小时上报一次次生灾害预警。
在范宣梅的办公室里,有一格书架上摆满了形状各异的石头,都是范宣梅从地质考察现场带回来的,每一块都有其独特的意义。“近几年我正在做的工作,也是未来想要一直做下去的工作,是关于青藏高原的地质研究。”范宣梅说。21世纪以来,强烈的构造运动、地震和全球气候变化,让青藏高原变得越来越危险,成为最容易酿成巨型地质灾害的地区。守护高原人、守护好高原上国家重大战略工程——川藏铁路、雅下水电站等,是范宣梅最大的梦想。为了这一目标,范宣梅组建了青藏高原冰冻圈灾害链研究团队,多年来,不断在青藏高原地区实践、探索。
其实,范宣梅刚考入成都理工大学的时候,内心有些失落。她的成绩向来很好,却因为高考失误,与985、211名校擦肩而过。来到班里放眼一望,女生寥寥无几,这更让她怀疑自己是否选错了专业。情绪最低落的时候,她甚至想过退学回高中复读。
但有一天,她在食堂吃饭时,遇到了一位和蔼可亲的老先生。闲聊间,老先生说:“虽然我们学校的排名不是很高,但学校工程地质专业能排进全国前三。年轻人选择这里,未来是大有可为的。”范宣梅后来才知道,这位老先生就是成都理工大学工程地质学专业的“四大金刚”之一——王士天教授,当时他已经退休了。王老先生的话,让范宣梅吃下了“定心丸”。或许西部地区的环境与条件不够优渥,但这里是最接近各种地质灾害的地方,是能让他们第一时间冲锋陷阵的最佳基地。
2014年10月,联合国面向全球招聘一名灾害应急处理与防治专家。出于对广阔天地的向往,范宣梅试着报了名,迎接她的是競争激烈的多轮答辩和面试。谁也没想到,这位来自中国地方高校的年轻女性,一路过关斩将,从牛津、剑桥等一众名校博士中脱颖而出,得到了这个宝贵的机会。接下来的一年里,范宣梅走过了很多地方,接受联合国秘书长接见,给肯尼亚、越南、泰国、柬埔寨等国政府官员和哥本哈根大学、日内瓦大学等国际知名学府的硕士生授课……遇到了孟加拉的洪水、印度尼西亚的海啸……见识到不同土地上面临的不同挑战,也与当地人开展了学术交流,在把灾害应对专业知识分享给大家的同时,也拓宽了眼界、增长了见识。
在很多人看来,这是一份完美的工作:朝九晚五、体面高薪,办公室在风景如画的瑞士,还能出入各种高端场所。后来,联合国希望她能够留下来工作。但经过认真思考后,范宣梅婉拒了这份盛情邀请。许多朋友不理解她的选择,她只举了一个例子,“我在这边的办公室时,每天不到下班时间就开始看表了;而我在国内的实验室工作时,总是忘了时间,甚至忘记吃饭。这种对比,让我无比确信自己真爱的是什么。我是祖国培养的人,理应报效国家!”就这样,2016年,范宣梅回到了成都理工大学,它未必是最好的选择,但对范宣梅的梦想而言,却是最对的地方,这里有全国一流的工程地质学科,有国内唯一一个地质灾害领域的国家重点实验室。2017年,范宣梅成为国际工程地质与环境协会青年科技奖得主,是我国首位女性获奖者。2022年9月,范宣梅又荣获了第四届“科学探索奖”天文和地学类奖项。
2022年9月5日,四川泸定发生6.8级地震,范宣梅率团队奔赴震区,忙成了陀螺。搭载着雷达和摄像机的无人机,从西南山区的重峦叠嶂上空掠过,一路拍摄下大面积、高精度的影像数据。雷达如同“透视眼”的存在,穿过山上茂密的植被,捕捉到岩层之下潜藏的裂缝。这些小巧的“空中兵团”与重霄之上的国产高分六号遥感卫星遥相呼应,助力范宣梅的研究团队获取了大量数据,并汇入实验室开发的相应模型中,形成了当地次生灾害风险的预测与评价报告。
哪个村镇最容易遭受地质灾害?哪个路段最可能发生滑坡垮塌?哪片区域即将出现泥石流,甚至形成堰塞湖?每一天,范宣梅团队的预测报告都会飞到现场的地震应急指挥部、国家应急管理部、自然资源部的案头,为一线抢险救灾、防灾减灾不断提供灾害预测结果和受损房屋道路解译数据,服务震后救援的“黄金72小时”……
2022年中秋节,范宣梅和团队的伙伴们依旧在实验室里忙碌。往常逢年过节,家人总是怪她放假也不休息,但范宣梅总会给他们“洗脑”,说自己在做很重要的事情。9岁的儿子打趣说:“我妈妈是世界上最忙的人!”
范宣梅年纪轻轻,却在地质灾害研究领域成绩斐然。她先后发表学术论文一百二十余篇,其中15篇论文入围ESI高被引论文,是地震地质灾害领域最具国际影响力的权威之一,她个人也入选全球前2%科学家排行榜。2014年,她完成关于汶川地震的研究成果,获得国家科技进步奖一等奖;其他的科研成果获国家科技进奖三等奖1项、四川省科技进步特等奖1项、一等奖2项等。她还入选了国家“杰出青年”、百千万人才工程,并被授予“有突出贡献中青年专家”“全国三八红旗手”“全国五一巾帼标兵”“最美奋斗者”等荣誉称号。
“对我来说,不管时间如何更迭,或者荣誉有多少,我内心对于地质灾害研究的热爱始终不会改变。”有人问她,该怎么形容对地质灾害研究的这份爱?范宣梅想了想,然后用一贯轻快的语调说道:“大概就是既有初恋般的热情,也有婚姻般的坚守!”
责编/高爽
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