浙江籍教授发明新型“地震预测仪”引起国内外关注

来源:浙江日报 作者: 日期:2008-09-09
    ●一篇充满童真的诗歌——《如果我是地震仪》,怎样成为科学家发明地震仪的原动力?

    ●快点,再快一点。是什么使一位曾经为国家成功寻找到“可燃冰”的浙江籍教授,在66岁的年纪,不分日夜,重新投身于地震预报这个全新的领域?

    ●这台“出生”于杭州的“地震预测仪”,是否在向改变地震短期临震预报的历史发起挑战?


    把氢气的检验灵敏度提高到千亿分之一,通过观察空气中氢气浓度的变化来预测地震,并且可以在地震前10~40天准确警示地震的来临。

    5·12地震留下的伤口还没有来得及愈合,8·30的攀枝花地震又让国人对地震预测工作的关注来得更加的迫切。 

    中国园林网9月9日消息:浙江日报讯近日,一台名为“高灵敏度氢气地震预测仪”的新型仪器在杭州诞生,引起了国内外舆论的高度关注。这台仪器的发明者,是浙江籍教授、我国著名气体传感专家王维熙。

    本月,王维熙教授就将带着这台仪器赶往北京、临潼等地的地震观测点,进行现场检测。

    一首名为《如果我是地震仪》的诗,是一位小学四年级2班的学生周庆艳在地震后创作的,这篇充满了童真的诗歌,后来成为了王维熙教授发明地震仪的原动力

    “如果我是地震仪

    我一定比张衡的更先进

    我会及时预报地震

    准确的时间

    准确的地点

    

    如果我是地震仪

    就不会有小朋友伤亡

    不会唱悲伤的歌

    小朋友们也不会有失去父母的伤痛

    ……”

    这首名为《如果我是地震仪》的诗,是江苏盐城市滨海县第二实验小学四年级2班的学生周庆艳在地震后创作的,它发表在盐城市中小学生网上。

    周庆艳小朋友不会想到,她的这篇充满了童真的诗歌,后来成为了王维熙教授发明地震仪的原动力。

    “5月11日,我刚从中国地质大学退休回到杭州,第二天晚上就在电视上看到了汶川大地震的消息,特别是看到那些在地震中失去生命的孩子,伤心啊!”

    地震对王维熙并不陌生。1976年,王维熙一家在甘肃经历过松潘、平武的7.2级地震,当时他们的孩子刚出生没多久,躲在帐篷里生活了近一个月。

    地震发生后的第二天,王教授又在广播里听到了一次新闻发布会。“国家地震局的发言人表示,地震临震短期预测目前还是个世界性难题,没有特别有效的仪器可以预测地震的发生,这个情况引起了我的注意。”

    王维熙的专业,是气体传感。过去几十年里,他运用自己发明的气体探测仪器,为国家找到了包括有色金属、石油、“可燃冰”在内的众多能源。其中寻找“可燃冰”的原理,就是在海洋上探测甲烷,这个技术从原理上说,实际上也可以探测氢气。

    这天,王维熙在上网浏览地震新闻时,无意间又看到了《如果我是地震仪》这首诗,孩子特有的语言,轻轻地触碰到了这位老教授内心最柔软的那一点。

    老人几乎是含着热泪把这首诗看完的,然后郑重地把这个网页保存了下来。此时,他有了一个大胆的想法:是不是我也能像孩子写得那样,研制一个地震仪?过去我是用气体寻找有用的能源,这一次,我是不是也可以用气体去寻找“有害”的地震呢?

    很快,王维熙带领杭州电子科技大学和杭州超距有限公司的科研人员,迅速组织了一支科研团队,同时第一时间向国家863项目递交了一份《关于地震预报的高灵敏氢气在线监测系统研制》的课题申请书。

    从电路图的设计,到特殊元件的采购,这个由六个人组成的团队不分日夜地工作。王维熙说,有时候做实验太累了,他就会把这首诗找来读。“这时候,我会感觉到这些孩子们在看着我,他们眼睛中那种求生的渴望,让我无法停止手上的这个项目。”

    快点,再快一点。三个月的时间里,66岁高龄的王维熙教授带领科研团队,进行了数千遍的实验,终于有一天,仪器对注射进去的10微升的标准气体,在显示器上有了反应,三个负责个做实验的小伙子激动地跳了起来。

    而此时的老人,则长长地舒了口气:“我算是圆了孩子们的一个心愿。”

    新型地震预测仪器的精确度,相当于在250节装满花生米的火车皮里,找到一颗蚕豆

    位于杭州高新开发区的杭州超距科技有限公司的实验室,王维熙教授正在重复着一个千百次的操作。

    打开一台印有“ATG6118E”编号的仪器的电源,按键归零,拿一支像针筒一样的微量进样器,在左侧一支含有千分之一氢气(实验所用的标准氢气浓度)的氢气瓶里,抽取了10微升(相当于0.01毫升)的气体,小心地注射到仪器的进样口内,然后等待检测数据。

    21秒时,仪器上准时出现了几个红色数字,“580”,这个数字表示仪器有580毫伏的电压,王教授将这个数字标定为一个氢气标准值。

    而根据实验,王教授的这台仪器,最少可以在1个微升的标准实验气体中检测到氢气的浓度,也就是说,氢气的检测灵敏度可以达到千亿分之一。

    为了解释这个精确度,王教授为记者打了一个非常形象的一个比方:“假如250节火车皮里装满花生米,混进一颗蚕豆,我们都可以检测出来。”

    而这个灵敏度,正是用氢气浓度来预测地震发生的关键。

    “氢气是目前世界公认的地震预测中最灵敏的化学成分之一。”在实验室,王维熙教授为记者仔细讲解了利用氢气预测地震的原理。

    国外地震学家普遍认为,地壳下层的塑性岩石或蛇纹岩被挤进地壳上层的裂缝中时,就会引发地震。这些容易滑动的蛇纹岩是由富含铁镁的矿物与水作用所生成的,而在这个挤压的过程中,就会产生氢气。随着地层发生断裂,氢气就会通过裂缝冒到地面,导致空气中的氢气浓度剧增。

    “日本地震专家曾做过相关实验,当地震即将来临时,土壤空气中氢气的浓度会突然增大。”王教授告诉记者,日本曾报道过位于中央构造线上的汤屋矿泉水氢气浓度变化与附近大野震群的对应关系。日本科学家Wakita在1980年发现,在深度为0.5~1.0米的土壤气中,在地震之前,氢气含量达到30000ppm,而空气中的氢气的正常浓度仅为0.5ppm。

    所以,科学家们就把氢气浓度的突然变化,视为地震来临前的一个警报,而更为重要的一点是,这个浓度的增加发生在地震前的10~40天左右。

    “10~40天”,这是个非常重要的时间范围。预测的时间过长,十年、一年,甚至半年,对人类来说都没有太多的实用价值,人们不可能提早这么多时间离开家园。而预测时间过短,直到地震前的几分钟才有反映,人们根本不可能撤离地震区,又没有预测的作用。

    而10到40天,这个时间长度,可以让人们完成足够多的准备工作,是个非常有操作意义的预测时间。

    事实上,世界上检测氢气的地震仪也已存在,但是目前观测氢气浓度主要采用热导池气相色谱仪,该种仪器灵敏度较低,检出极限仅为10ppm(10×10-6升),再低的就检测不出来了。

    而这台“杭州籍”的地震预测仪的最低检出限,却达到了10ppm(10×10-12升),甚至可以检测到仅为0.10毫升普通空气中的氢气,这是普通仪器精确度的100万倍以上。

    由过去因为经济因素对科技成果的重视,转变为今天因为对人性的关怀、对生命的热爱而对科学的重视,这个观念的转变,本身对科学事业的进步就具有里程碑式的意义

    8月30日16时30分,川南攀枝花、凉山交界处发生的6.1级地震,让国人刚刚放松下来的神经,又重新绷了起来。

    也因为这样,高灵敏度的地震预测仪问世的消息,很快在网络上迅速蔓延开来,随即引发了网友的一次激烈讨论。

    在搜狐的讨论区,记者发现网友对地震仪的意见大致分为三类:一类是支持赞许,“中国能人就是多啊!”也有人持怀疑态度,像北京的网友的留言是:“不看广告看疗效。”而更加激烈一点的观点,则是对仪器的不信任:“云南与四川省交界的攀枝花地震,怎地就不知道的?”

    对于这些讨论,王维熙教授一概淡然处之。“仪器虽然是发明出来了,经过我们的实验精度也肯定没问题,但是真正是不是能在实地预报地震,什么时候能真正通过国家地震局运用到实际预测中去,这还需要通过时间的检验。”

    不过,王维熙对记者表示,不管对仪器的评价是好是坏,有人关注这件事情,本身就是一件好