菁kids獨家欄目《神奇學科》第二期

最新 06-17

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《菁kids》獨家新欄目——「神奇學科在哪裡」的第二期，我們採訪到了來自比利時的地震學家Marie-Luce Chevalier女士，和她一起認識這門神秘的學科——地震學。

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采/譯/文：趙晨｜編輯：齊琰

提起地震，恐怕許多人會聯想到幾年前的那部大電影《2012》，電影中震撼的場面，強烈的地震、巨大的火山爆發讓眼前熟悉的家園變成了人間地獄。地震等自然災害，也成為人們心中神秘不可抗拒的力量。

那麼，讓人類恐懼的地震究竟是怎麼形成的？它包涵哪些分支？地震真的可以預測嗎？如果不可預測，研究地震學的意義又在哪裡？世界上究竟有多少科學家在這個領域鑽研？地震學的實踐研究，究竟是怎麼樣的？又有哪些神秘未知的地震信息是大家所不知道的？Marie逐一給了我們解答。

神秘與未知

「我的主要研究方向是構造地貌學。構造地貌學是地理學的一個分支，研究的主要是地震與地形之間的關係。」Marie說。

此前，她曾在比利時列日大學攻讀物理學學士學位，專修地球物理學，後在美國加州大學勞倫斯力沃末爾國家實驗室獲得地球物理學碩士學位。於巴黎地球物理學院獲得西藏構造學博士學位後，她又在美國加州從事了西藏古氣候學的博士後研究。

她的主要研究焦點，是位於青藏高原上的大型活躍斷層，Marie需要研究這些斷層的平均滑差率，即一個斷層的活躍程度和移動的速度，以此來挖掘它的表現形式，以及形成地震的可能性。

聽上去很有趣，不過，在青藏高原工作，可不是人人都有機會，又能受得了的。Marie的日常工作環境，除了在辦公室、實驗室，剩下的，就是荒野高原的實地考察了。通過衛星雲圖找到最佳研測點，比如在地形圖上能看到的活躍斷層，以及由於地震多發而造成的河流或冰川的表面偏移，一旦確定地點，Marie背上行囊就出發了。

西藏、新疆、四川和雲南，Marie常年在這些地方收集偏移地表的岩石，把它們帶回來在化學實驗室里進行研究，最終確定它們在地表暴露的時間，比如，有的岩石顯示暴露地表兩萬年，而這個時間是反覆地震導致地表被拋離後，斷層開始偏離地表的時長。通過地表的年齡以及偏移值，能夠算出平均滑差率，也就是斷層的平均移動速度，從而來判斷這一地區形成地震的可能性。

當然，Marie的工作也不全是在野外和實驗室，辦公室的文書工作也佔去她很多時間，撰寫科研論文、研究發現、各項報告、研習領域內其他學者的著作、還要飛往全世界各地，參加相關的學術會議。同時，作為研究生導師，Marie還要負責教學工作，幾乎沒什麼閑著的時候。

嚴謹與挑戰

這樣一個神秘的學科，既需要有科學的嚴謹態度，又不失神秘與未知的哲學浪漫，研究它，究竟需要哪些資源作為後備力量呢？

Marie說：「很簡單，基本上可以歸納為兩部分：科研資金和我的體能。」 Marie的科研資金是由中國國家自然科學基金會（NSFC）支持的，除此之外，從科研支持的資源角度來說，這項工作，還需要非常優越的體能。畢竟，常年待在高海拔地區可不是一件多麼容易的事情。

野外科研的另一項必備技能，就是需要掌握各種精良的野外裝備和生存技能，除了基礎的照相機、鎚子以及全球定位系統等，一些工作中常用的高科技儀器也必須掌握，比如3D掃描儀（陸地雷達檢測儀）、UAV、和用來探測地形、測量偏移值並將數值精確到毫米的無人機。實驗期間，Marie和她的團隊還會接觸到危險性化學物質，這對操作流程、特製衣物和實驗室消毒狀態有非常嚴格的要求。所以，在Marie心中，這是一份艱苦、嚴謹、卻又不失浪漫的工作，充滿樂趣與挑戰。

說到地震預測，Marie透露，她在讀博期間，曾去考察喀喇崑崙斷層的平均滑差率，這個斷層是位於西藏西部的一個主要活躍斷層。那裡迄今為止還沒有發生過大型地震，可從地形和地勢上分析，這個斷層有著清晰偏移的痕迹，已經存在長達2米的偏移值，由此可以判斷，未來很可能會有一場久未發生的地震襲擊這個地區。

Marie目前正在研究的，是位於四川西部和青海鹹水河的斷層，這裡是地球最活躍的斷層之一，自公元1700年以來，這裡已經發生過超過20次6.5級以上的地震，其中包括2010年發生的玉樹6.9級大地震。1923年起，這裡還發生過3次7.3級以上的大地震，包括2008年汶川7.9級的災難性大地震。因此，對這一斷層進行科研是非常有必要的，可以對區域性的地震風險進行有效地評估。

地震學的實地勘探工作，其本身就可以被定義為一種探險！在青藏高原，特別是西部藏區，那裡幾乎沒有公路，也沒有村莊，更別提人了。這意味著，無論嚴寒還是酷暑，Marie和她的團隊唯一的棲身之地只有帳篷，沒有自來水，不能洗澡，不能做飯，就連開車都要自己準備汽油。

在所有的艱苦挑戰里，氣候挑戰最難克服，有時候，一天當中能把沙暴和雨雪全都經歷一遍。

Marie曾被困在暴風雪、沙塵暴和冰雹當中，當然也毫無例外的被高原反應的一系列病症所折磨，失眠、頭痛、反胃、呼吸困難…… 所有這些對身體的考驗，使得Marie在5000米海拔高的上邁出的每一步都需要付出極大的努力，更別說背著重重的岩石連續跋涉幾小時，體能上極富挑戰。

艱苦與浪漫

當然，歷經這些的回報也是相當豐厚的。

Marie的研究多半集中在青藏高原的珠穆朗瑪峰、凱拉斯山、貢嘎山等地區。除此之外，她還去過新疆的帕米爾、天山，通往巴基斯坦的喀喇崑崙公路，四川西部的甘孜，還有雲南西部的怒江、麗江，以及甘肅省的部分人煙稀少的地區做科研。

當令人驚嘆的大自然、無法言說的地形地貌展現在眼前的時候，Marie說，一切努力都覺得值了！談及這些，Marie的眼睛裡綻放出明亮的光彩。她見過生活在藏區高海拔環境下的野生動物，有被稱為「藏驢」的西藏馬、野氂牛、藍羊，有時還能見到熊和野狼！此外，當地的建築，廟宇，還有那些熱情好客的人們，他們的文化和魅力，也讓Marie深受感染，所有這些，都是這一切艱苦挑戰的回報。

Marie是一個酷愛戶外活動的人，她喜歡遠足、攝影和旅行，而她的工作有著豐富的機會讓她得以嘗試這一切。在野外考察的時候，Marie會遇到許多少數民族的人們，從他們的生活和思想中，她學到了很多東西。

「在艱苦的環境中生活的人們，依然可以那麼快樂的敞開心扉，面對生活，從他們身上，我學會了謙卑」，Marie說，「另外，每當我看到一個很小強度的地震，卻能夠引發非常大的損害時，我會覺得，與大自然相比，人類的力量是多麼微小！這會讓我滿懷希望地享受生活，儘可能充分過好每一天！」

Marie最初的夢想是成為一名宇航員，或是火山學家。她說，火山讓她感到無比奇妙。無論是宇航員、火山學家、還是地球物理學家，這些探索大自然的專業領域讓她痴迷。

從事一項研究，需要一個人對這個領域有充分的學習慾望和熱愛，需要做好十足的準備，哪怕四海為家。同時，研究地震學，是必須建立在一個良好的心理環境上的，因為有時候，研究可能會走到一個非常狹窄的方向，以至於全球只有少數幾個人在從事著類似的研究課題。某種程度上講，自己就是自己的老闆，因為沒有人比自己更了解正在從事的專題研究，以及這份工作的內容和意義。

Marie的工作，常常吸引著家人和朋友們對她格外關注。朋友們羨慕她能夠自由的安排自己的工作時間，還可以常常去一些美麗而神聖的地方。

從很小的時候起，Marie就已經開始迷戀戶外挑戰運動了，摘花、採石、遠足，運動、旅行、露營……Marie說，她並不是一個願意整天待在家裡讀書、看電視的孩子，她更喜歡到自然世界中去冒險。以至於後來，她真的從事了地球物理的研究。她非常熱愛這份工作，家人和朋友們也都非常支持，當然，也以她為榮。

在Marie看來，「研究地震和活躍斷層非常重要，這能夠讓我們了解今天的地形地貌是如何形成的，通過什麼樣的機制產生的。希望有一天，人類能夠非常準確的『預測』地震，就像美國加州的聖安德烈活躍斷層一樣，科學家們對它的研究已經非常深入，究竟大型地震以什麼樣的頻率發生，那些上百年來都沒有發生過地震的地方，秘密究竟在哪裡？

掌握越多的相關信息，人類能夠做到的規避地震災難的準備，就會愈加明確，而這，也便是這門學科的意義所在。」