Q:中國地震科學實驗場國家重大科技基礎設施的優勢是什么?
A:實驗場國家重大科技基礎設施建成后,將成為世界首個“從地震破裂過程到工程結構響應”全鏈條設計、唯一針對大陸型強震進行系統研究的地震科學重大基礎設施。實驗場工程選定在川滇地區,沿活動地塊邊界,按“一帶五區”布局,建設地質、大地測量、地球物理、地球化學、地震工程等多學科綜合觀測網,引入量子重力、光纖傳感器、深井等前沿觀測技術,綠色主動震源、北斗等新型探查技術,以及人工智能、大數據處理等先進應用技術,對區域地震孕育、破裂、成災過程進行實時監測、實驗分析、數字模擬、技術驗證,為破解地震預報科學難題、能源安全開發和城市韌性建設,增強前沿科學問題認知能力,提供地震科學實驗平臺。實驗場建成后,將成為科學研究鏈條最系統最完整、觀測數據最豐富最連續的國際領先的大陸型地震研究基地。未來條件成熟,可向華北、新疆等研究區拓展。(中國地震局地球物理研究所 丁志峰、中國地震局科學技術與國際合作司車時)
Q:能否用幾個簡單概念或數字說明中國地震科學實驗場的特點?
A:這個問題的確切答案是(現在還) “不能” ,因為對這樣一個復雜的系統工程,任何數字和簡化都是很難的。但如果一定要用一些簡單數字,用一種 “速寫” 式的方式來說明中國地震科學實驗場的特點的話,那么下面的參考答案僅供討論。
◆科學目標,也許是 “一主兩輔” :地震預報科學難題是主要目標,同時要面向國家能源工程等重大工程的地震安全、城鄉地震安全這兩個目標。
◆觀測部署,也許是 “一帶五區” :這是有比較好的共識的。
◆研究手段,也許是 “一體兩翼” :以野外實驗為主,輔之以室內實驗、數值實驗。
◆基礎設施建設,也許是“一網兩平臺”:高時空分辨率綜合地震觀測網,地震災害鏈野外觀測實驗平臺、地震預測與防震減災應用分析平臺。
◆基礎設施的功能定位,也許是 “一場兩用” :作為面向地震的天然實驗室(natural lab)、作為面向新技術的試驗場(test site),前者的任務是“知彼”,后者的任務是“知己”。
◆比較優勢,也許是 “一定位兩特色” :國家重大科技基礎設施的定位,大陸地震的地域特色、全鏈條科學問題的科技布局特色。
◆長遠規劃,也許是“一先兩后”:先從川滇地區開始,在其二期甚至以后考慮新疆、華北,再進一步輻射其他地區。
重申一下,這個并不是、也不可能是 “權威答案” 。不過,隨著時間的推移,類似于( “監測預報” “震害防御” “應急救援” “科技創新” )“ 三加一” 體系、( “透明地殼” “解剖地震” “韌性城鄉” “智慧服務”)“ 四大計劃” 的概念或數字,也許會自然而然地 “涌現” 出來。這其中很重要的是要征詢大家的意見建議,因為從一定意義上,大家都是實驗場的建設者,也都是實驗場的受益者。(中國地震局地震預測研究所 吳忠良、中國地震局科學技術與國際合作司 車 時)
Q:中國地震科學實驗場的國際合作主要需要考慮哪些問題?
A:實驗場的國際合作工作千頭萬緒,目前及今后一個時期,有幾件事情值得重視。
(1)抓住我國地震科技發展“百年一遇”的良好機遇,圍繞“一帶五區”“一網兩平臺”,以國際先進水準建設好地震科學實驗場國家重大科技基礎設施,作為國際地震科技創新的平臺;同時,要發揮我國地震科技的長期國際合作優勢,學習FAST 等優秀的國家重大科技基礎設施的經驗,力爭在“十四五”實現實驗場國家重大科技基礎設施國際合作機制的基本定型,在“十五五”使實驗場國家重大科技基礎設施國際合作機制基本成熟。
(2)充分發揮實驗場國家重大科技基礎設施的輻射帶動作用,在國家自然科學基金、國家重點研發計劃等方向的項目中引入更多的國際合作;學習借鑒SCEC 的經驗,逐步推進中央級科研院所基本科研業務費專項實驗場聯合專項的國際化。
(3)面向世界性創新高地的建設目標,有針對性地吸引不同學派、不同“范式”、不同技術路線的研究,到實驗場來進行假說檢驗、學術爭論、技術比較;推進中國地震科學實驗場與國際上其他實驗場開展比較研究和“協同分布式實驗(CDEs)”;推進中國地震科學實驗場的標準化工作、推進中國地震科學實驗場的標準走向世界;在實驗場工作中強調新技術,特別是顛覆性技術的現場試驗;研究借鑒SCEC、IRIS 的經驗,推進地震科技數據產品的設計、“生產”、質保、共享和升級。
(4)從推進中國地震科學實驗場年會的國際化入手,推進中國地震科學實驗場組織架構的國際化;研究借鑒CSEP、ICTP 的經驗,探索建立“地震科學實驗場虛擬國際中心”;繼續發揮好面向國際的“CSES研究員”機制的作用,探索建立CSEScholarship;結合對外培養研究生、接收訪問學者、組織培訓活動等工作,做好實驗場年輕科技人才的培養。
重要的是,要堅持實驗場推進地震預測研究現代化的主攻方向,發揮我國在地震預測研究方面長期的科學積累優勢和體系化的實踐優勢,促進地震預測相關的交叉學科的發展,推進地震預測研究的學科化、體系化升級,通過國際合作,促進新科技條件下“核心地震科學技術攻關新型舉國體制”的形成。
中國地震局日前發布了《“十四五”防震減災國際合作規劃》,對中國地震科學實驗場的工作提出明確要求。(中國地震局地震預測研究所 吳忠良、中國地震局科學技術與國際合作司 朱芳芳)
Q:中國地震科學實驗場近期有哪些較系統的科技產出?
A:中國地震科學實驗場剛剛起步,系統性的科技產出還不多。除諸多與實驗場直接或間接相關的論文、綜述外,可以推薦的較系統的材料(圖1 和圖2)有:①2019年由中國標準出版社出版的《中國地震科學實驗場科學設計》;②2020年由地震出版社出版的《中國地震科學實驗場工作進展》;③2021年由地震出版社出版的《中國地震科學實驗場數據年報(2019)》;④2022年由Li Y-G,Zhang Y X,Wu Z L 主編,高等教育出版社和 Springer 聯合出版的China Seismic Experimental Site: Theory and Practice。此外,中國地震學會的Earthquake Science雜志2021年組織了實驗場專輯(第34 卷第3 期),《地球與行星物理論評》雜志2021年出版了中國地震科學實驗場的4 篇介紹合訂的單行本。(中國地震局地球物理研究所 韓立波、黃 靜)

圖1 實驗場科學設計Fig.1 CSES: Scientific challenges

圖2 反映實驗場前期工作的部分系統性科學出版物Fig.2 Some publications of CSES