世上的学科千千万,每个时代都有各自的热门学科,热门学科是否永远热,冷门学科是否真得冷?为此,《菁kids》独家策划新栏目——“神奇学科在哪里”,带你探访来自世界各地、从事各种“非热门”行业的人士,了解他们的学科所涉及到的真实场景,看一看每种学科在具体实践中都有哪些精彩。本期我们采访到了来自比利时的地震学家Marie-Luce Chevalier女士,和她一起认识:地震学。
文:赵晨 编辑:齐琰
来自比利时的Marie-Luce Chevalier女士,有一个特别传统的中文名字: 马晓丽,她是一位构造地貌学博士,目前在中国地质科学院地质研究所的大陆构造与动力学核心实验室工作。她曾在比利时的列日大学攻读物理学学士学位,专修地球物理学。后于法国巴黎地球物理学院和美国加州大学劳伦斯力沃末尔国家实验室获得地球物理学硕士学位,于巴黎地球物理学院获得博士学位。Chevalier女士曾在法国、美国、中国等多国发表世界级的学术讲话,并著有专业学术著作,曾在国际顶级学术刊物《Science》以第一作者发表过两篇论文,是国际上知名的地震学与地球物理学家。
菁kids: 您能否简单描述一下您所从事的科学研究是怎样的情景?
我是一名研究构造地貌学的科学家。构造地貌学是地理学的一个分支,研究方向主要是地震与地形之间的关系。我的主要关注点是位于青藏高原上的大型活跃断层,我需要研究这些断层的平均滑差率,也就是指一个断层的活跃程度和移动的速度,挖掘它的表现形式,以及形成地震的能力。
菁kids:您的学科研究具体会涉及到什么样的日常工作?需要什么样的资源支持您的研究工作?会与哪些人群有接触和互动?
我的工作可以划分为三个不同的方面。一是青藏高原上的实地考察;二是在办公室工作;三是实验室工作。一般我会首先查看高清的卫星云图(比如谷歌地球),找到一些最佳的研究地点,例如,在地形图上能看到的活跃断层,以及由于地震多发而造成的河流或冰川的表面偏移。当地震发生的时候,这些表面能够发生从几厘米到几米的移动,具体情况要依照地震的强度。
然后我会去实地考察,主要去西藏、新疆、四川和云南,去收集这些地方偏移地表的岩石,把它们带回来在化学实验室里进行处理,最终确定它们在地表暴露的时间(比如,两万年)。这个时间就是反复地震导致地表被抛离后,断层开始偏离地表的时长。通过地表的年龄以及偏移值,能够算出平均滑差率,也就是断层的平均移动速度。
除了上述工作,剩下的时间基本都在办公室,看其他学者们的学术著作、写研究经费申请报告、撰写科研论文、在论文中发表自己的科研发现、参加学术会议,以及督导我的研究生。
目前,我正在研究的项目是由中国国家自然科学基金会(NSFC)提供的科研资金。从资源的角度来说,我需要良好的体能支持我常年待在高海拔地区,另外,精良的野外装备、照相机、锤子以及全球定位系统也是必须的。一些高科技仪器也是工作中常用的,比如3D扫描仪(也叫做陆地雷达检测仪)、UAV、无人机(用来探测地形地势,并且测量偏移值,能够精确到单位毫米)。实验期间,我们会接触到危险性的化学物质,这需要准确的操作流程,还要穿戴特制的衣物和随身用品,实验室需要保持良好的清洁状况。
说到互动,每天我都会和同事们、学生们互动。参加国家会议的时候,我也非常愿意跟来自不同领域,不同国家的科学家们交流。
菁kids:您在这个学科里开展过哪些有趣的项目?请用几句话简要描述两三个项目。
我的主要研究项目开始于读博期间,当时是去考量喀喇昆仑断层的平均滑差率,这个断层是位于西藏西部的一个主要活跃断层。关于这个断层,迄今为止还没有过大型地震的记录,虽然在地形和地势上,这个断层有着清晰的痕迹,说明已经存在非常大的偏移值(最长达到2米)。因此,在不久的将来,可能会有一场久未发生的地震袭击这个地区。
我目前正在做的科研项目,是研究位于四川西部和青海咸水河断层。这是地球上最活跃的断层之一,自从公元1700年以来,这里已经发生过超过20次、6.5级以上的地震,包括2010年玉树的6.9级地震;1923年以来,这里发生过3次7.3级以上的大地震,2008年发生在汶川的灾难性地震是7.9级。因此,详细研究这一断层是很有必要的,可以评估区域性的地震风险。
菁kids:在地震这个科学领域里,您有过哪些值得纪念或难忘的经历?
实地工作本身就是一种探险!在青藏高原工作,尤其是藏区西部,那里几乎没有公路,也没有村庄、居民(虽然情况在变得越来越好)。这意味着,无论气温多么寒冷,我们都只能睡在帐篷里,没有自来水,不能洗澡,还要克服做饭的问题,开车都要自己准备汽油……
气候条件也非常艰苦。一天当中有可能会经历雪雨交替,冷热刮风。我曾被困在暴风雪、沙尘暴和冰雹当中…… 当然,这些经历给予我极好的拍照机会! 此外,身处高原是非常艰苦的。尤其是一开始的时候,睡不好、头痛、反胃、呼吸困难,一系列病症折磨着我,不过最终,我的身体还是适应了。当然这意味着,在5000米的海拔上迈出的每一步都需要付出极大的努力。当然,回报也是相当丰厚的:当令人惊叹的大自然、无法言说的地形地貌展现在眼前的时候,一切努力都觉得值了!各种野生动物,有被称为藏驴的西藏马、野牦牛、蓝羊,有时还能见到熊和狼!此外,震撼人心的庙宇和当地的建筑,以及热情好客的当地人民,能接触到他们的文化和魅力,能有机会见到这些大多数人很少有机会见到或到过的美丽地方,这些,都是这一切艰苦挑战的回报。
菁kids:您都去过哪些与地震学科相关的、有趣地方?
我的研究多半集中在青藏高原,比如珠穆朗玛峰、凯拉斯山、贡嘎山等地;新疆的帕米尔、天山,通往巴基斯坦的喀喇昆仑公路;四川西部的甘孜等地区;云南西部的怒江、丽江、以及甘肃省。每隔一段时间,我们会开车拜访一个旅游胜地,找一个寺庙,或是温泉来放松和享受一下。因此,虽然工作非常艰辛,有时候还是能感觉像是在度假一样!
通常国际会议在世界各地举行,每年在不同的国家轮换,比如法国、德国、中国香港、意大利。今年,大会将在云南昆明举行。
菁kids:地震学科如何影响您的人生观或价值观?
因为我是一个喜爱户外活动的人,我喜欢远足、摄影和旅行,我的工作有着丰富的机会让我得以尝试这一切。在野外考察的时候,我会遇到不同文化背景下(往往是少数民族)的那些非同寻常的人们,了解他们的生活方式,我能学到很多东西,看到不同的人们在简单、艰苦的环境中生活,依然能够那么快乐的敞开心扉、面对生活, 我会从而变得谦卑。同时,能和来自世界各国的人们一起共事是非常有意思的,我需要学会适应不同文化背景下不同的工作方式。另外,每当我看到,即便是一个小强度的地震也能造成非常大的损害的时候,我就会意识到和大自然相比,自己的力量是多么微小!这会使我满怀希望得享受生活,尽可能充分的过好每一天!
菁kids:您的学习经历是什么?从事地震学科的研究需要具备哪些方面的知识储备,技能和经验?
我最初的梦想是成为一名宇航员,或是一位火山学家,火山让我感到无比奇妙。我的本科专业是物理学,随后在法国巴黎读硕士时深入学习了地球物理学,之后又在巴黎攻读了西藏构造学的博士学位,后来又在美国加州从事了西藏古气候学的博士后研究。从事一项研究,需要一个人对这个领域有充分的学习欲望和热爱,还需要准备好,必要时可能会搬到海外生活。需要很好的时间管理技能,某种意义上来说,从事这个领域的研究,很多时候,你就是自己的老板,没有人比你更了解你所从事的专题。有时候,研究可能会走到一个非常狭窄的方向,以至于全球只有少数几个人在从事着类似的研究课题。
另外,电脑操作技术也相当必要,大多数工作都是在电脑上进行的,撰写论文、制作数据和图表,或是在同事们的科研文章发表前帮助他们进行评估。此外,良好的沟通能力也是必要的,例如在学术会议上分享自己的科研成果,或是受邀去其它地方发表演讲。
菁kids:当您最初选择地震学科的时候,家人和朋友们有着怎样的反应?现在的情形如何?
我的工作内容实际上非常吸引周围的朋友,他们也羡慕我能够自由的安排自己的工作时间,而且我常常去的一些美丽而神圣的地方,是大多数人没有机会去的。当然,虽然我很热爱我的工作,但是在野外考察的时候,一直待在户外也并不是一件容易的事,睡觉、吃饭毫无舒适可言。在海拔4000-5000米的高山和天气条件恶劣的情况下,背着重重的岩石连续跋涉几小时,体能上,这些都是极富挑战的,不是每个人都能胜任,不过,我可以!我的家人和朋友们也都非常支持,对我的学习和研究给予非常大的鼓励。小时候,我就非常喜欢在户外玩儿,摘花、采石、远足,运动、旅行、露营……我从三岁开始就非常迷恋这些户外挑战了,我不是那种会整天待在家读书、看电视的孩子!
菁kids:您认为地震学科的精华是什么?人们为什么要学习这个学科?
研究地震和活跃断层非常重要,这能够让我们了解今天的地形地貌是如何形成的,通过什么样的机制产生的?可能有一天,人们能“预测”地震,至少能像那些有研究答案的活跃断层一样(比如美国加州的圣安德烈断层),让人们了解大型地震以什么样的频率发生(比如每隔150周年?),或是了解地震间隙,也就是那些长久没有发生过地震的地方,都存在于哪里?了解这些,人们能做的预防地震的准备就会十分明确了。
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