探尋地震奧秘

“震源”一詞在地震學(xué)中指包含了地震孕育、發(fā)展和結(jié)束全過程的一個空間區(qū)域。如果地震前兆信號可以被監(jiān)測到，它大概率來源于震源區(qū)及其周圍巖石物理狀態(tài)的變化。因此，地震預(yù)報能否實現(xiàn)的關(guān)鍵在于人類對震源區(qū)物理過程的理解深度。盡管目前地震預(yù)報尚無法實現(xiàn)，但人們?nèi)钥梢栽诘卣痤A(yù)警上做出積極努力?！熬拖褚粡埣埍凰毫眩^程雖短，但其內(nèi)在的物理機制決定了紙縫最終的撕裂長度。地震亦是如此，研究其物理過程有助于我們預(yù)估其最大可能震級和地震破壞力?！蔽梯x輝說。

翁輝輝是南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院研究員，從事震源物理的理論和數(shù)值模擬研究。以貢獻經(jīng)典之作為研究目標(biāo)，在海內(nèi)外的求學(xué)求知求實中，積蓄奔赴山海的信心和底氣，翁輝輝在《自然·地球科學(xué)》（Nature Geoscience）、《自然·通訊》（Nature Communications）等國內(nèi)外重要刊物發(fā)表多篇高水平學(xué)術(shù)論文?！罢鹪次锢硌芯康慕K極目標(biāo)是服務(wù)于地震預(yù)測、防震減災(zāi)。雖前路曲折，但不斷向前推進，相信人類終將能探尋地下的秘密?！睂Φ卣痤A(yù)測的未來，翁輝輝始終懷抱美好憧憬。

突破傳統(tǒng)框架

翁輝輝本科畢業(yè)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)專業(yè)，后進入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球物理學(xué)專業(yè)深造，師從黃金水教授。因機緣與香港中文大學(xué)楊宏峰教授結(jié)識，博士畢業(yè)后前往該校從事博士后研究，其間獲得原美國加州理工學(xué)院教授讓·保羅·安普埃羅（Jean-Paul Ampuero）的工作邀請，隨其工作變動，翁輝輝在法國GeoAzur實驗室做了4年的博士后研究。

“在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、香港中文大學(xué)與法國GeoAzur實驗室，同事之間交流非常頻繁，尤其是法國每天上午10點的‘咖啡時間’，給我留下了深刻的印象。大家一邊喝咖啡，一邊聊最近的趣事和最新的科技新聞。有一次我需要回答一個文章審稿意見，大家的討論也讓我對這個問題的回復(fù)更加完善。”翁輝輝說。

翁輝輝完成的一項引以為豪的工作，正是開始并完善于與讓·保羅·安普埃羅交流的過程中，文章于2019年發(fā)表于專業(yè)性期刊《地球物理研究》（JGR）。翁輝輝介紹，地震的發(fā)生源于地球板塊接觸面的相對摩擦滑動。摩擦滑動并不是瞬時發(fā)生的，而是從接觸面上的一個點開始向外逐漸擴張至整個斷層面，其擴張速度稱為地震破裂速度。這項工作以將近30頁的篇幅系統(tǒng)性地介紹了控制地震破裂速度的三維破裂理論，并提出一個全新的三維破裂運動方程，可用以預(yù)測未來的最大地震震級及指導(dǎo)具體的防災(zāi)減災(zāi)工作。

翁輝輝坦言，完成這項工作花了很長時間，此間，與讓·保羅·安普埃羅的互動讓探索不斷深入，正是在不斷打磨過程中，工作更趨于完善?！巴瓿蛇^程現(xiàn)在想來我仍覺得很有意思，起初并沒有打算寫一篇那么長的文章，初稿雖早已寫好，但讓·保羅·安普埃羅教授提出了許多有趣且有意義的問題。為解答這些問題，我又做了大量工作，并將其補充到文章中。后續(xù)的文章修改中，他又問了新的問題，如此循環(huán)往復(fù)，文章也隨之變得越來越長。這對于我是一個獨特的經(jīng)歷。”翁輝輝笑著說，“盡管篇幅較長，這篇文章旨在通過系統(tǒng)性的研究，為相關(guān)領(lǐng)域提供更持久的影響力。”

聚焦前沿動態(tài)

南京大學(xué)“嚴(yán)謹(jǐn)、求實、勤奮、創(chuàng)新”的學(xué)風(fēng)，根植于一個多世紀(jì)辦學(xué)歷程中形成的優(yōu)良傳統(tǒng)，如今又煥發(fā)出具有新鮮活力的時代精神風(fēng)貌。入職南京大學(xué)，寬松自由的學(xué)術(shù)氛圍，學(xué)校、學(xué)院提供的各類資源支持，讓翁輝輝可以探索自己感興趣的課題。

專注于震源物理的研究，翁輝輝希望通過加強多學(xué)科的合作來提升效率、優(yōu)化資源分配、實現(xiàn)知識共享、促進跨領(lǐng)域研究、推動震源物理領(lǐng)域的突破性進展，因此他始終保持開放的心態(tài)，積極尋找志趣相投的同行者，協(xié)同攻關(guān)、共克難題。

與校外的刁法啟教授合作，借力高性能計算機，結(jié)合現(xiàn)有大地測量觀測手段和已發(fā)展的理論，評估斷裂帶未來可能產(chǎn)生的最大震級，是翁輝輝最近開展的課題之一。他介紹：“在這項研究中我們雖然不能預(yù)測地震何時發(fā)生，但是，通過將理論與實際觀測相結(jié)合，可以預(yù)估地震發(fā)生時可能產(chǎn)生的破壞力，進行最大震級風(fēng)險評估，為防震減災(zāi)做準(zhǔn)備?！?/p>

另外一項工作，翁輝輝正與課題組的趙德政博士一起推進中。利用遙感衛(wèi)星獲取的光學(xué)圖像及地震學(xué)數(shù)據(jù)，他們聚焦在2021年西藏瑪多地震發(fā)生前后斷層區(qū)地表變形情況。通過對比2019年美國的（Ridgecrest）地震，他們發(fā)現(xiàn)在相近震級下，瑪多地震斷層帶破裂的寬度更寬?！袄硐肽Ｐ椭校瑪鄬颖灰暈橐粋€界面，而實際上，斷層在摩擦滑動過程中會導(dǎo)致周圍巖石發(fā)生破裂，形成一個斷層區(qū)。這個過程類似于摩擦損耗的原理：如果用砂紙摩擦一個表面，摩擦多次后，表面會積聚一層粉末；如果繼續(xù)摩擦，粉末會越來越厚，最終形成一個區(qū)層?！蔽梯x輝介紹。結(jié)合真實觀測數(shù)據(jù)，通過理論與數(shù)值模擬，他們揭示了產(chǎn)生不同斷層區(qū)寬度的物理機制。翁輝輝透露，目前此項工作已接近尾聲，文章正在打磨中?！熬媲缶?，翁輝輝希望自己的每項工作都能做到如此。

矢志耕耘譜新篇

回國兩年，翁輝輝的課題組尚在組建，他期待有更多熱愛科研、對科學(xué)有好奇心的成員充實到團隊中來。

結(jié)合自身經(jīng)歷，翁輝輝認(rèn)為，熱愛和好奇心是推動科研創(chuàng)新的原動力?！霸谇髮W(xué)期間，導(dǎo)師通常會提供一個方案讓我去做，但當(dāng)發(fā)現(xiàn)這一方案行不通時，我會主動思考另外的替代方案。正因為我對問題本身充滿好奇，渴望找到答案，這才激發(fā)了我強烈的驅(qū)動力。如果只是機械地執(zhí)行導(dǎo)師安排的科研任務(wù)，不僅效率會低下，也缺乏必要的探索精神。”翁輝輝說。

翁輝輝愿意看到團隊成員間有更多的交流和溝通?！敖涣鞅绕鹨粋€人鉆牛角尖，可以更高效地解決問題?！彼鹬貙W(xué)生的想法，支持他們做感興趣的課題。他鼓勵學(xué)生進行獨立思考、敢于質(zhì)疑、敢于試錯?！叭绻覀兊目茖W(xué)研究未能達到預(yù)期目標(biāo)，這只意味著我們的學(xué)術(shù)判斷可能不完全正確，然而這也正是改進學(xué)術(shù)判斷和提升學(xué)術(shù)能力的寶貴機會。即使失敗，也僅僅說明這條路行不通，它同樣是科學(xué)探索中的一種貢獻，是在尋找正確道路過程中一次有價值的嘗試?！蔽梯x輝說。

翁輝輝坦言，在地震研究領(lǐng)域，盡管已逐步取得了一些進展，但仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)。地震背后的復(fù)雜物理機制尚未完全明晰，成為制約研究深入的一大障礙。面對現(xiàn)狀，翁輝輝深知，在未來的科研工作中，提升觀測質(zhì)量和繼續(xù)推動理論發(fā)展，將是他和團隊努力的方向。目前，翁輝輝團隊的另一個研究重點是地震的觸發(fā)機制：地震究竟是如何開始的。這一直是地震學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。

“回顧過去，由于設(shè)備匱乏，許多地震未能被詳細(xì)記錄，導(dǎo)致我們錯失了大量寶貴的信息。而今，隨著先進觀測設(shè)備的日益增多，我們有望在未來地震發(fā)生時收集到更為豐富的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅能夠驗證現(xiàn)有的地震理論，還將幫助我們更全面地理解地震的震級規(guī)律、觸發(fā)條件等核心問題?！蔽梯x輝說，“通過提升觀測精度、開展數(shù)值模擬研究及拓寬觀測領(lǐng)域，我們有望在未來更深入地揭示地震的奧秘，為地震預(yù)測和防災(zāi)減災(zāi)提供更為堅實的科學(xué)基礎(chǔ)?！蔽梯x輝堅信，每一分堅持與努力，都會有所收獲。