◆ 采訪時,王暾語速很快,但句句直戳重點,又不失幽默風趣。
文| 鉛筆道 記者 王琳
?導語
屋頂上的吊燈晃動起來,它的金屬外殼因碰撞而發出叮鈴鈴的聲響。電視機的畫面被掐斷,屏幕變成藍色,白色的數字逐一遞減。
“42、40、38、36……”電視屏幕自動報出一連串數字。屏幕下方出現一排字:地震橫波還有36秒到達現場。這是汶川縣電視臺在2017年8月8日21點18分發送到市民電視上的預警。
它的背后是60人合力研發的大陸地震預警網。此次九寨溝地震發生時, 該系統為成都市提前71秒預警,給隴南市提前19秒預警。同時,它給四川省廣元市、成都市、綿陽市、阿壩市,甘肅省隴南市,陜西省漢中市等6個市的11所學校提前5秒~38秒發出預警。此外,它還可用于辦公樓、軍工、政府部門等領域。
算上這次,幕后團隊成都高新減災研究所已成功完成38次預警。但9年間,他們背后的故事卻鮮為人知。
注:王暾承諾文中數據無誤,為其真實性負責,鉛筆道已備份錄音速記,為內容客觀性背書。
2017年8月8日晚9點。
王暾從研究所出來,悠閑地走在回家的路上。和往常一樣,成都悶熱透頂。空氣似乎凝固了,路旁的樹葉被施了法術,蔫噠噠的,沒有生氣。
他特意把家安在研究所附近,“步行20分鐘就到了”。這是他留給自己為數不多的鍛煉時間,“每周還會跑個3公里”。
沒有任何預感,“71、69、67……”兜里的手機開始自動報數。聲音來自王暾及其團隊研發的大陸地震預警網。
“大地震來了”,王暾顧不得回家。他迅速調轉方向,加快腳步。
與此同時, 該系統給成都市提前71秒預警,給隴南市提前19秒預警。四川省廣元市、成都市、綿陽市、阿壩市,陜西省漢中市等市的11所學校也提前5秒~38秒發出預警。而團隊也給四川科技等近20個政務微博發布了地震預警信息。
這是一套處于世界領先水平的系統。其平均響應時間、盲區半徑、震級偏差等關鍵核心技術均優于日本。它使我國成為繼日本、墨西哥之后第三個具有地震預警能力的國家。
◆ 地震預警系統原理
天災面前,人要和時間賽跑。5分鐘內,王暾沖回研究所。空蕩蕩的研究室里還剩2個值班的同事。
30分鐘內,收到預警的同事們立馬回所里待命。原來,團隊根據地震等級預設不同的應急預案,近20個同事參與到應急中。接受到消息的時候,他們有的在和家人吃晚餐,有的正準備找人磋上一桌麻將。
20人兵分四路。2人負責對接媒體和政府機構,5人負責后臺運維,6人負責統計用戶數據,7人準備出發到前線救援。
從8日晚上9點截止到9日晚上9點,他們中大部分人只睡了2個小時。而談及為何要做這樣一套系統,王暾有些激動,“和汶川地震有關”。
2008年5月12日下午14點28分04秒,沒有任何征兆,一場8.0級地震向汶川,向四川,向中國發出挑釁。大地顫抖,山河移位,生離死別……
歐洲中部的多山小國奧地利還是早晨。王暾醒來沒多久,他打算吃個早餐,繼續理論物理的研究工作。那時,他在奧地利科學院做博士后,那是自然科學和社會科學基礎研究的最高研究機構。
網上傳來的消息打破了清晨的靜謐。8.0級地震,殃及全國186個市縣。西南處,國有殤。王暾的眼眶有些濕潤。他是典型的四川娃子,愛吃辣,天性樂觀。他的老家在四川達州市,距離震中心汶川360公里左右。
他想給家里打電話,但電話那頭只傳來嘟嘟嘟的聲音。那夜,四川注定無眠;這頭,王暾也沒有睡意。此時,一個念頭在他的腦海里冒出來——做一套地震預警系統,或許提前幾秒就可以挽救很多生命。
數據可以佐證他的預想。若提前3秒收到警報,傷亡人數可降低14%;提前10秒,降低39%;提前20秒,降低63%。
◆ 減災所應急隊奔赴災區。
雖然,公元132年,張衡發明的地動儀成為四大發明,但到了2008年,國內的預警系統并不發達,“只有初步研究,沒有技術試驗,沒有技術體系,更沒有應用”。而國外,日本和墨西哥的地震預警技術已服務公眾,走在了世界前列。
到了第二天晚上,他終于撥通家里的電話。“我們都沒事兒”,年過花甲的母親略帶滄桑的聲音終于讓他靜下來。
達州雖被波及,但沒有造成實質性傷害。可360公里外的汶川卻處滿目瘡痍。王暾決定回國,“總要回來的,這是最好的時候”。
2008年6月,時隔7年,王暾又一次踏上故土。
他牽頭成立由四川省政府授牌的地震預警四川省重點實驗室(簡稱“重點實驗室”)。這是西南地區首個省級地震預警重點實驗室。
他迅速招來一批志同道合的人。他們要迅速搭建一整套地震預警試驗系統。由于在實驗室無法進行模擬實驗,他需要帶領團隊趁著還有余震,深入震區,驗證其可行性。
雖然做好了心理準備,但來到汶川的時候,他難掩內心的激動。人們聚集在臨時帳篷里,房屋坍塌,道路堵塞……“以前也怕死,那個時候就想盡力。”
即便不考慮生死,他必須要考慮資金問題,“那個時候支持的人不多”。
他要搭建的系統需要傳感器收集信號,然后通過通訊網絡把信號傳輸到中心,進行處理,從而發出預警。
可在傳感器的選擇上,團隊就犯愁了。彼時,日本的地震預警系統所用傳感器價格敏感昂貴,“三級以下的地震都可以預測”。但王暾覺得三級以下的地震不會造成破壞,因此不需要敏感的傳感器。
最終,王暾選擇的傳感器,既滿足了性能要求,又降低了價格。
◆ 九寨溝7.0級地震新聞發布會現場
但檢測儀器要安裝在哪里?他不能像日本一樣修個房子,專門用來裝檢測儀器。他也不能埋在地下,打個洞,“我沒錢嘛”。最終,團隊選擇把傳感器安裝在辦公室、普通人家的房子里。
起初,他把設備安裝在屋子角落里,可會妨礙用戶打掃衛生。后來,設備的位置轉移到墻上。可安裝到墻上會影響準確性嗎?經過測算,他們把設備安裝在離地面30厘米的地方。
收集到了信號要如何傳播到預警中心呢?按照日本的算法,傳感器收集到的全部信號都傳到預警中心,然后再處理。但當時我國的公共通訊網絡技術較差,要把所有的信號全部傳到中心,“太貴了, 延遲很大,不利于減少預警盲區 ”。
因此,王暾選擇了分布式處理方法。傳感器將收集到的信號進行預處理,只向中心傳遞預警的關鍵數據,降低了10倍的通信量,減少了5倍以上的通信成本,減少了5秒以上的傳遞時間,非常有利于地震預警網的建設和運維。
經過多次的反復和3年的時間,團隊總算在汶川余震區搭建好預警試驗系統,“是從無到有的突破”。但起初他的工作卻不被認可。
質疑聲此起彼伏。
“美國都沒做,你咋做?日本怎么做你就怎么做唄?汶川余震區只有小地震,天天預警這么小的地震有什么用呢?”
他無法正面回答別人的質疑,只能悶頭前行。他得找到用戶愿意安裝,以此不斷調教算法準確性,他依舊選擇了汶川余震區。
◆ 從2013年至今,ICL已成功完成38次地震預警。
那是一塊受過重創的土地,5·12大地震總共死亡69227人。痛苦的經歷讓這個地方的領導變得活泛起來。
汶川縣防震減災局局長蘇茂愿意抱著風險嘗試。而后,王暾又相繼跟汶川縣政府、汶川縣廣電局溝通。3個月溝通外加聯合開發系統,2012年5月,汶川縣正式啟用電視地震預警,開啟了中國首個電視地震預警服務。
和日本每隔20公里安排一個檢測裝置不同,團隊每隔18公里左右會安裝一個傳感器。這樣的距離可以讓ICL的預警盲區能達到最小范圍(以震中為圓心,21千米為半徑的一個圓)。而這一范圍,相當于5級地震破壞最大的區域。
2013年1月19日,云南巧家發生4.9級地震。這是大陸地震預警網第一次成功預警破壞性地震,而后的5年多里,大陸地震預警網連續成功預警38次地震。
而除了民眾應用,該系統也可安裝在學校、辦公樓等人員聚集場所,還可以用于軍工方面。此外,今年1月,團隊曾獲得合創新業的天使輪注資。
如今,減災所與市縣防震減災部門(地震部門)聯合建成了延伸至31個省(市、自治區),覆蓋面積220萬平方公里,覆蓋我國地震區人口90%(6.6億人)的全球最大的地震預警網,即中國大陸地震預警網。
九寨溝地震發生后50多個小時,王暾和團隊一直忙著各種應急工作。他們很累,卻來不及好好休息。
目前,王暾和他的團隊正在尋求3000萬元的A輪融資。
編輯 付文學 校對 吳澤騫