十年前的汶川地震造成八萬餘人遇難或失蹤。他們用寶貴的生命換來了我國地震預警體系的建立、科學救援能力的提升、民眾防震意識的增強......
新媒體編輯/陳炫之 圖片來源/視覺中國（除署名外）
本文由中國數字科技館聯合北京科技報《科技生活》週刊採編製作
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汶川地震的發生深深震撼了整個中國，巨大的悲痛籠罩全國，而後四川震區倖存下來的人們化悲痛為力量，在全國的支援下踏上了重建家園的歷程。
10年以後，對很多人而言，那場大地震依舊刻骨銘心，不僅僅是對受難者，對參與那場地震救援的人、對這場地震及後續系列地震的研究者而言，也是如此。
▲2018年4月，航拍四川汶川映秀鎮
2009年，經過國務院批准，將每年5月12日確定為全國防災減災日。
有專家表示，如果當時有完善的地震警報系統，將減少2-3萬人的死亡。
汶川地震的悲劇告訴我們，科學認知地震，科學防震減災，對所有機構、每個個體都至關重要。
這些年，中國也一直走在這條路上。
2008年“5•12”汶川特大地震發生時，現成都高新減災研究所所長、地震預警四川省重點實驗室主任王暾正在奧地利科學院從事理論物理博士後工作。看到地震造成的慘重傷亡，王暾做了一個影響他整個人生軌跡的決定：回國研發地震預警系統。
王暾出生於四川省達州市，擁有浙江大學工學學士、中科院力學研究所博士及美國康涅狄格大學物理學博士學位。當時，國內還沒有地震預警技術，沒有地震預警網，沒有地震預警服務。故鄉發生的悲劇讓他感到自己不能置身事外。
▲成都海歸博士王暾創業成都高新區，由他發明的世界領先、國內首款民用地震報警器
“如果提前一些時間發出地震預警，哪怕只提前十幾秒鐘，都能讓很多人在地震發生時獲得更多的逃生機會，重要的一些設施也可以立即採取措施，從而減少人員傷亡”。
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地震預警就是和地震波“賽跑”
王暾相信，這應該是可以做到的，因為日本等一些國家已經有這樣的先例。
一個月後，王暾帶著從親朋好友那裡籌集的300萬元資金，去人才市場“挖”了7個人，一起研發地震預警器，並註冊成立了研究所，致力於地震預警技術的研究。
雖然地震預測難度很大，但地震預警研究卻發展很快。地震預警就是打時間差這張牌。王暾解釋說，地震預警是在震中發生地震時，利用電波比地震波快的原理，在破壞性地震波到達之前給預警目標提供幾秒到幾十秒的預警時間。地震預警要做的就是要跟地震波賽跑，跑得越快，地震預警項目就越有價值。
儘管原理比較簡單，但是做起來卻比較難，其中如何排除干擾是個問題。剛開始做時，一些輕微的干擾都會讓系統發出警報。
2010年年底，王暾團隊終於研發出地震預警系統的雛形，並把儀器布到汶川地震餘震區進行實驗。但是當時，很多人對地震預警不感冒，有的人甚至捉弄他們。為了收集數據，他們在儀器上插了一個U盤，過了一段時間去看，U盤竟然被人拔走了。無奈之下，他們只好設計了內置的存儲設備。
在研發的最開始階段，錢也成了王暾的攔路虎。有一次，他帶著團隊去汶川布點，路上連加油的錢都沒有了。在最窘迫的時候，王暾公司賬戶上只剩下1.4元。
幸運的是，就在王暾覺得快要山窮水盡時，救命稻草出現了。由於研究成果已經初具雛形，他們之前向成都高新區申請的20萬元扶持資金在這時到賬。第二年春天，科技部的專項資金陸續到位。2011年，王暾團隊得到了300餘萬元的資金支持，情況才慢慢好了起來。
“如果不是‘千人計劃’這個平臺，很多事情我根本做不成。”王暾說。他也很感慨國家在科研投入上的重大突破，“在10多年以前，一個民間機構獲得國家專項研究資金，這幾乎是不可想象的。”
2011年時，王暾研究團隊在地震預警系統研發方面就取得了重大突破。當年4月25日，研發人員第一次用手機短信接收到了地震預警信號。2012年5月15日，他們首次在電視臺開通了電視預警功能：在地震波來臨前，電視會自動跳出彈窗並開始倒計時。這意味著王暾他們的地震預警系統已經研發成功。
2013年，王暾入選國家“千人計劃”，在國家專項的支持下，以及“千人計劃”人才頭銜暗含的行政影響力下和在各級組織部的支持下，他的地震預計系統研發和全國佈局走上了快車道。
經過這些年的持續努力，目前王暾他們已經形成了我國具有完全自主知識產權的地震預警技術系統，其預警系統也在全國範圍內大規模投入使用。
只是直到今天，王暾依然要向很多人反覆做常識性的解釋，告訴他們“地震預警和地震預報是兩碼事”：地震預報是對可能發生、但尚未發生的地震事件預先發出通告，地震預警則是在地震已經發生、但還未形成嚴重破壞時發出警告。
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我國成第三個有地震預警能力國家
經過10年的發展，王暾的成都高新減災研究所已經形成了4位博士、18位碩士及其他相關研究人員等共50多人的團隊，集聚了來自地震學、物理學、力學、人工智能等多方面專業背景的研究力量。
截至目前，成都高新減災所與相關防震減災部門已經聯合建成了延伸至31個省（直轄市、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。
▲2014年11月22日16時55分，四川省甘孜藏族自治州康定縣發生6.3級地震，此次地震被甘孜州地震局和成都高新減災研究所聯合建設的手機APP軟件“地震預警”系統成功預警，為康定縣和成都市分別提供了7秒、53秒預警
實際上，在2013年，王暾他們的地震預警網的覆蓋面積就已經是全球第一。這些年，他們推進建設的地震預警網已經遍佈我國地震預警一線區，即“人員密集的地震區”，主要分佈在南北地震帶、華北地震帶、東南沿海地震帶、新疆西北部，已建設的地震預警網已經基本覆蓋中國地震預警一線區面積的90%。
王暾表示，他們的地震預警系統的可靠性和響應時間也是全球領先的。“可靠性首先是指地震預警網沒有出現誤報，這個在全球只有成都高新減災所做到了。在平均響應時間方面，地震發生後，地震預警網從地震發生到給出預警，日本需要9秒，而我們只需6.2秒。”
王暾告訴記者，在預警系統響應之前的6秒或9秒中，地震波也正以3.5km/s的速度往外波及，所波及到的區域即為預警盲區，這個盲區越小越好，目前日本的預警盲區為30km，而中國大陸預警系統的預警盲區是21km。這表明中國大陸的預警系統在預警盲區方面已經優於日本。
“正是減災所的地震預警技術支撐，使得我國成為繼墨西哥、日本之後世界第三個具有地震預警能力的國家。”王暾說。
▲日本地震預警系統示意圖
記者瞭解到，在王暾他們構建的地震預警系統中，預警網覆蓋區域，民眾只需用手機下載應用軟件，就能免費享受地震預警服務。
但是他也對記者坦承，由於災害都是小概率事件，災害預警（包括地震預警）也是小概率事件，絕大多數民眾平時不關心災害預警（地震預警），也不會去下載災害預警App。
例如，目前僅約200多萬人下載了地震預警App，這在預警網覆蓋人口6.5億中僅有不到1%在應用，實在少得可憐。在2017年的九寨溝7.0級地震中，就有很多人沒有收到預警信號。
王暾認為現在我國地震預警的關鍵就是要把信息傳播的渠道打通。為了應對一些人不重視不下載的問題，他們這幾年也在嘗試和電信運營商合作，也就是在地震發生時主動通過手機進行地震預警信息的推送。
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建立地震烈度速報系統
受到王暾的民營地震預警系統建設的啟發，這些年我國有關地震行政部門在地震預警和速報系統建立方面也在推進。
2013年2月，中國地震局相關人士透露，“國家地震烈度速報與預警工程”已進入國家發改委立項程序，計劃投入20億元，擬利用5年左右時間建成由5000餘個臺站組成的地震烈度速報與預警系統。
其中地震烈度速報是依託廣泛分佈的地震臺網，在震後數分鐘內快速確定地震影響範圍和程度，儘快掌握災情嚴重程度和分佈狀況；地震預警是依託震中附近的密集地震臺網，在震後數秒內快速估算地震影響範圍和程度，搶在破壞性地震波到達目標地之前發佈警報。
2017年全國地震局長會議上，有關專家表示，國家地震烈度速報與預警項目在2017年啟動實施，建設週期為5年，計劃於2021年底建成並投入試運行。該項目總設計師、福建省地震局研究員金星表示，項目建設內容包括臺站觀測系統、通信網絡系統、數據處理系統、緊急地震信息服務系統、技術支持與保障系統五大系統。破壞性地震發生後，數秒發佈預警信息，1至2分鐘發佈地震基本參數速報信息，2至5分鐘發佈烈度速報信息，30分鐘至24小時持續提供地震災害評估信息等。
據瞭解，為實現這一目標，國家地震烈度速報和預警工程需要在未來投資18.5億元，在全國建設1960個配置測震儀和強震儀的基準站、3309個配置強震儀的基本站、10241個配置烈度儀的一般站。在包括華北地區、南北地震帶、東南沿海地震帶、新疆天山地震帶的重點區域內，三類臺站平均間距為12.5公里，將成為世界上最大地震臺網。
▲成都高新減災研究所開發的地震預警系統圖
近些年，成都高新減災研究所在地震臨震預警方面的研究和建設進展迅速，也受到科技部等國家相關部門及眾多民眾的認可，在一些業界人士看來，王暾他們擁有良性高效的地震預警研發及服務機制，而中國地震局在行政權力方面更具有優勢，如果兩方合作，中國的地震預警系統就會建設得更好。
王暾表示，在目前地震預測十分艱難的情況下，保障生命財產安全的辦法第一是提高相應的建築抗震等級，第二就是地震預警。在地震多發地區，地震預警系統就顯得尤為重要。
王暾和一些地震學專家測算，要是汶川地震時有地震預警系統，至少可以減少2-3萬人的死亡。
▲大陸地震預警網。圖中紅色線條為地震斷裂帶，綠色覆蓋區域為應用ICL地震預警技術所建成的預警網覆蓋區域，面積約220萬平方公里，覆蓋6.6億人，佔中國地震區人口90%。
“我國地震預警網已覆蓋我國地震區人口的90%。但面臨地震預警‘最後一公里’的難題。”王暾無奈地說。
按照相關規定，地震預警信息應由縣級以上地震行政主管部門負責提供並由縣級以上人民政府授權發佈。因此，成都高新減災研究所作為一個民辦地震預警技術研究機構，需要通過市縣級地震行政主管部門將預警系統接入電視、廣播等終端。
2018年5月3日，在汶川地震10週年之際，四川省德陽市、宜賓市通過與成都高新減災所合作，授權接入大陸地震預警網的信息，成為了首批開通電視地震預警的市州，一次性解決了500萬人的電視地震預警接收問題。
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科學救援力量經受錘鍊
汶川大地震發生後，作為國家地震災害緊急救援隊的一員，中國地震災害防禦中心宣教部原主任董曉光第二天就趕到現場進行救災拍攝並參加救援行動。
已於2016年退休的董曉光回憶說，汶川地震不久，他就接到通知說要和另外一名同事奔赴現場。當晚，軍用飛機要搭載著100多人的國家救援隊隊員從北京南苑機場起飛飛往成都。但由於趕往災區的人員眾多，通往南苑機場的交通陷入癱瘓。“等我們趕到機場時，晚了幾分鐘，眼看著軍用飛機的發動機已經發動了，我們被擋在了警戒線以外，沒能第一時間飛往震區。”10年之後，董曉光回憶當時的情景時依然不免遺憾地說。
▲2008年5月12日，中國國家地震災害緊急救援隊隊員在北京南苑機場集結（圖片來自網絡）
第二天早上，董曉光才乘坐民用飛機到了成都，而後立即投身到災區參與救援和現場攝影。
在那段刻骨銘心的日子裡，董曉光所在的國家救援隊在汶川地震災區總共進行了216個小時的生命救援，從廢墟下救出了49個生命。
最讓董曉光刻骨銘心的就是對“可樂男孩”薛梟和另外一個女生馬小鳳的營救。現在儘管已經整整過去了10年的時間，董曉光直到現在依舊清晰地記得當時救出他們的情景。
▲當年薛梟被成功救出，他躺在擔架上說：“叔叔給我可樂，要冰凍的”。（攝影/董曉光）
馬曉鳳和薛梟被困在一處，隔著一堵牆。他們相互鼓勵，堅持到了國家救援隊員的到來。在汶川大地震發生80個小時後的15日22點28分，馬小鳳被成功救出。23點05分，薛梟被成功救出，他躺在擔架上說：“叔叔給我可樂，要冰凍的。”這就是後來廣為人知的可樂男孩。當時，董曉光也用相機記錄下了他們被救出時的難忘場景。
▲當年馬小鳳被國家地震災害緊急援隊隊員救出廢墟時的情景。（攝影/董曉光）
汶川地震發生以後，全國沉入巨大的悲痛之中，董曉光說通過現場的直播，薛梟和馬小鳳樂觀的畫面傳向四面八方，他們的樂觀感染了整個中國。
地震發生以後，如果救援方式不科學，就難以取得好的效果。這在汶川地震發生後，也留下了極為深刻的教訓。
董曉光說，1976年的唐山大地震時，大部分倖存者都是解放軍用血淋淋的手從廢墟中挖出來的。中國的國家救援隊組建得比較晚，2001年4月27日才正式成立，也是唯一一支專業化的國家救援隊伍。
在汶川地震中，國家救援隊雖然救出的人總數並不多，但一般都是最難救的。在汶川地震後，其他救援力量沒有救出來的，他們就插上標記，等著國家救援隊的到來。
董曉光說，地震救援有時特別複雜，有時人海戰術並不管用，必須科學救援，要依靠專業的力量營救才能成功。比如對薛梟和馬小鳳的營救，如果不是專業救援，根本就救不出來。
董曉光表示，進行地震等大型災害的救援，中國必須要大力打造專業化的救援力量。經過這些年的錘鍊，我們已經擁有三四百人規模的國家救援隊，成為地震等災害應急救援的一支重裝力量，不僅隊員訓練有素，還配備了先進的救援設施，地震救援變得更加專業化。
▲汶川地震後，國家地震災害緊急援隊隊員正在一處廢墟前商討營救方案。（攝影/董曉光）
2009年11月和2014年8月，國家救援隊分別通過聯合國國際重型救援隊分級測評和複測，連續獲得國際重型救援隊資格認證，成為了全球第12支、亞洲第2支國際重型救援隊。近些年隨著救援技術能力建設的不斷提高，國家救援隊在災害救援中的作用發揮得愈加明顯。
國家救援隊也是中國國際救援隊，因此除了國內救援，參與國際救援也是其重要任務。只要國家批准，在接到命令後，救援隊的參與救援人員在4個小時之內就能完成集結，攜帶所有裝備到達出發機場港口，直接開赴全球參與救援。近些年，救援隊已經多次奔赴其他國家執行地震救援任務。
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地震應對能力大大增強
應對地震方面，2008年發生的汶川地震對中國來說也是一個巨大的轉折點，此後中國開始下大力氣，從各個方面來增強對地震災害的應對能力。
為了增強防震減災能力，2008年12月27日，第十一屆全國人民代表大會常務委員會第六次會議審議通過了修訂後的《中華人民共和國防震減災法》，並從2009年5月1日起開始施行。
▲漩口中學地震遺址
修訂後的《防震減災法》，由原來的7章45條增加到9章93條，條文增幅接近100%。重點對防震減災規劃、地震監測預報、地震災害預防、地震應急救援、震後恢復重建等做了修改、完善，新增了地震災後過渡性安置和監督管理等方面的內容。
另外，修訂後的《防震減災法》還完善了防震減災管理體制、防震減災的社會參與制度以及防震減災的經費保障機制等共16項機制。這為我國全面提升抗震救災能力提供了充分的法律保障。
重要的是，新法中完善了建設工程抗震設防制度，並要求加強農村民居抗震設防管理工作，增加了提高學校、醫院等人員密集的建設工程的抗震設防要求的相應條款，還增加了縣級政府及其有關部門應當組織開展地震應急知識的宣傳普及活動，以及必要的地震應急救援演練的相關條款。
也正是在新法的支持下，這些年來我國各級政府和全社會不斷完善防災減災工作機制，減輕地震災害風險的能力也得到了全面提升。
“這些年，我國的地震等大型災害的應急指揮也變得更加完善，一旦有了重大災情，指揮系統立馬就能夠高效協調各方面的力量進行救災，這和汶川地震時相比已經有了質的變化。”董曉光說汶川地震以後，在最開始階段，由於災情重大，應急指揮不順，導致救災過程中充滿了混亂，這也影響了及時救援的進行。但是汶川地震以後幾次大型地震的應對中，隨著應急指揮能力的提升，救災效果就好了很多。
▲汶川地震博物館中的“地震明星”豬堅強的展區
2018年，在國家大部制改革中，隨著應急管理部的成立，我國的救災體系變得更加完善。中國人民大學國家發展與戰略研究院研究員王叢虎撰文表示，近年來在我國各地逐步建立起來的突發事件應急管理部門是一個綜合協調部門，主要負責彙總信息、上傳下達等非實質性職責，而實際處置各類突發事件的指揮部分散在不同的職能部門，專業隊伍、應急物資、應急設施設備也分屬不同的部門。
多年的實踐證明，儘管這種分散的應急管理模式的確在處置各種單項突發事件中發揮了很好的作用，但同時也暴露出協調成本高、處置綜合性突發事件效果不明顯、甚至處置難以及時有效等問題。新成立的應急管理部作為國務院的組成部門，將承擔起應急管理的實質性職能，也將更加有利於提高應急管理能力，更加有利於高效應對各類突發事件。
如果遇到大型地震災害的發生，作為國務院組成部門，應急管理部將更加高效整合和調配各類應急物資和設備，調動各類應急救援的專業隊伍搶險救災。
在一些大型地震發生的高危地區，由於增強了應對能力，大地震造成的傷亡也在大幅減少。2017年8月8日21時19分，四川省阿壩州九寨溝縣發生7.0級地震，但是本次地震造成的傷亡較少，據統計共造成25人死亡，525人受傷，6人失聯。
在地震學界的一些專家看來，這與汶川地震等周邊的大型地震發生以後，當地的應對能力提升具有很大的關係。
建築水平的提高也是一個重要因素。這些年在我國的一些地震高發區，重要設施、單位需要完善建築防震已經成為硬性規定。遭受了地震的傷痛以後，老百姓也更注重建築防震問題。
據瞭解，九寨溝縣及附近區域設防烈度為八度，震區房屋建築抗震設防水平較高，抗震性能總體較好，特別是經過汶川地震恢復重建後的新建建築達到了抗震設防要求，經受住了此次地震的考驗。
記者瞭解到，汶川地震發生後的10年，四川省有關方面從建築設計、工匠培訓、針對居民抗震設計的科學傳播等方面做了大量紮實工作，而當地居民在有了慘痛的教訓以後也十分重視防震建築。因此，抗震建築推廣比較順利。
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地震預測仍步履艱難
汶川地震後的系列研究表明，對地震的科學認知人類依舊還有很長的路要走。當年汶川地震發生以後，一些從事地震研究的專家認為，一個地方規模較大的地震以後，由於地殼內部的壓力得到釋放，短時間內不會發生規模較大的地震。
然而讓這些專家尷尬的是，2008年汶川大地震發生以後，僅僅時隔1年11個月以後的2010年4月14日，青海省玉樹藏族自治州玉樹縣就發生了地震，最高震級7.1級，本次地震共造成近2700人遇難和失蹤。此後不到8年的時間裡，第二次玉樹地震、蘆山地震、九寨溝地震也相繼在巴顏喀拉地塊發生。巴顏喀拉地塊是一個三角形的地塊，其北邊界為東崑崙斷裂帶，南邊界穿越唐古拉山與西藏交界地區，東邊界則至龍門山斷裂帶，這是青藏高原地震區內的一個地震主體活動區。
這是不是意味著原來一些地震研究的結論並不可靠？
中國科學院院士、中國地震局地質研究所原副所長鄧起東在接受記者採訪時坦陳，地震活動十分複雜，目前人們對其認知還十分有限。由於地震發生的不確定性很大，並不能輕言某一次大地震發生以後其附近區域短時間內再不會發生大地震。
讓中國地震臺網中心研究員孫士鈜一直難以釋懷的是，地震預測的有關科學研究進展的步履艱難。上個世紀60年代，世界範圍內地震頻發，包括美國、日本和中國等一些地震多發國家陸續開展的地震預報研究，但是由於準確預報艱難，難以取得大的突破，經過一段時間以後，日本、美國等發達國家把主要精力投入到工程抗震上，在地震預報研究上就中斷了一段時間，而中國沒有中斷，一直在進行地震預報研究，無論是中斷還是沒有中斷，大家同時面臨的一個問題就是地震預報非常困難。
孫士鈜告訴記者，汶川大地震發生以後，我國在地震預測預報方面也加大了力度，10年來，一些研究人員從各個方面都進行了研究，並發表了相關研究成果，其中一些還獲得了相關科技獎項。
▲四川阿壩，5.12汶川地震震中紀念石
“如果單純從理論和紙面研究來來，是取得了不少成果，但是要評價這些研究有多大的實際作用，往往就非常尷尬。”孫士鈜說，對搞地震科學研究的人而言，他們必須接受的挑戰是他們的相關研究是不是被後來發生的地震所證實，遺憾的是幾乎都難以得到驗證。
這些年來，因為地震預報艱難，地震系統不少搞地震科學研究和監測的人也都抬不起頭來，有時還要捱罵或者遭受白眼。
但是孫士鈜說，地震方面的科學研究並不能停止，儘管地震的發生機制非常複雜，但是地震是有前兆的，有規律可尋的，需要地震工作者進行研究和探索，只是這需要一個很長的時間過程。
不過中國工程院院士、中國地震局地球物理研原副所長許紹燮對目前國內很多人的地震研究方式很是憂慮，他告訴記者，目前一些地震研究人員只是立足於局部區域研究地震，而不把視野放置到大範圍、甚至全球的背景下去考慮，因此在方向性方面存在一定的問題，而這並不利於地震科學的繼續向前發展。
出品：科普中央廚房
監製：北京科技報 | 科學加客戶端
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