与灾害同行
“我的专业生涯,是一次又一次的灾难”
世界人口经常遭受各种各样的自然灾害和人为灾害,其中一些甚至可能威胁到人类的生存。对每种灾害的研究都是一门独立的学科。陈龙生教授在学术生涯中曾经与多个科研团队合作,研究多种不同的灾难。本次讲座,陈教授分享了他在地震、海啸、陨石撞击、山体滑坡和非典的研究经历和研究成果。
陈教授研究兴趣广泛,包括香港地质、华南构造史和应用地球物理。在研究过程中,陈教授与团队收获了诸多经验及成果。他说:“我的专业生涯,是一次又一次的灾难。”一语双关,幽默地道出从事自然灾害研究方向工作的乐趣和挑战。
陨石撞击与物种灭绝
陈教授说,众所周知,恐龙在地球上统治了1亿多年的时间,但这样曾经具有绝对统治地位生物的突然消失,引发科学家的关注和思考。恐龙灭绝的原因是火山爆发、气候变化还是陨石撞击?陈教授与其博士导师前往意大利的古比奥小镇,通过测试远洋石灰岩中粘土滤渣化学元素铱的含量变化来推算恐龙灭绝的时期。后期陈教授猜测大鹏湾是否存在恐龙灭绝的证据,于是他采用了同样的方法,但是陈教授说,他发现不同土壤深度的铱含量并没有明显异常,因而得出该地区硅土层不是冲击层的结论。
地球物理学方法在地质勘探、工程以及环境评估的应用
香港经常发生山体滑坡等地质灾害,山体滑坡往往造成较严重的人员伤亡,陈教授向大家展示了1994年关龙楼山体滑坡和1995年深湾山泥倾泻事故的图片。山体滑坡造成的巨大损失往往要花费不小的人力物力进行修复,因而政府想要最大限度减少山体滑坡的造成的各种损失。如何研究山体滑坡?陈教授介绍了他和他的团队是如何通过地质勘探调查、磁法勘探的方法,对东涌路的地震剖面和电法剖面进行研究的。陈教授还介绍了如何通过伽马光谱测量研究地下粘土层,他通过呈现一些真实测量场景的图片让大家对于地质勘探有了进一步的认识。
地震海啸研究
陈教授说,近些年亚洲较重大的几次地震分别发生于1999年台湾7.3级地震、2004年南亚海啸地震、2008年四川汶川大地震和2011年日本地震。在1999年台湾地震震后,陈教授到台湾观察了震后景象:受地震影响,当地的地势产生较大变化,某些地区出现了瀑布景观,水坝坍塌,建筑严重受损,居民生活受到严重影响。2004年南亚海啸地震堪称40年来最严重海啸灾难,遇难人数近286000人,断层破裂长度长达1200千米,断层位移约15米。为了让大家更好地理解这几次海啸地震产生的原因,陈教授详尽地阐释了海啸与地震之间的关系:引发海啸的原因主要为海洋地震、陨石撞击、海底滑坡和火山喷发。陈教授还通过动图向大家展示了海啸地震的条件:M大于7.0的深水海洋地震,海底浅层震源破裂和垂直方向的位移。海啸波一般存在三个阶段:产生,传播到泛滥。陈教授又将三个阶段的具体过程逐个进行了讲解。以向水中用力扔石子为例,陈教授生动地解释了海啸的产生阶段;而海啸传播阶段,海浪翻涌的速度相当于疾驰的火车速度的2倍。2008年四川汶川地震发生前,陈教授在四川龙门山进行山体的重力测量和研究;震后,陈教授再次前往龙门山,发现震后测得数据与震前有较大出入,可见地震对于山体的影响之大。2011年日本9级地震同样带来了巨大灾害,除海啸外,地震还引起了核电辐射危机。自日本地震核泄漏事故发生后,各国均对核电站的设置和控制更加重视。
非典(SARS)红外线研究
2002年,广东顺德首发严重急性呼吸综合征,随后扩散至东南亚乃至全球,直至2003年中期疫情才被逐渐消灭。陈教授说,为了监测染上SARS病毒的乘客,政府鼓励科学家研制监测方法。其中一项成果采用了红外热成像法,一旦乘客在通过检测门时检测门报警,则证明该乘客有发烧迹象。但是陈教授和他的团队在2005年通过搜集1700余例案例,对人在运动后、化妆等不同情况下红外线辐射情况进行了研究,发现这项技术并不成熟,事实上这对于监测人体是否染上SARS病毒并没有绝对可靠的作用。也因此项研究,陈教授和团队获得了香港医学学术最佳原创论文奖。
陈教授还分享了他与香港大学的Winsor Mak教授共同研究发现运用红外线热成像法可以检测判断人体是否存在外伤的成果。根据斯佩里左右脑分工理论(即大脑两半球在机能上的分工,左半脑感受并控制右边的身体,右半球感受并控制左边的身体),通过红外热成像法,如果左右手掌温度有差别,那么可以推断人体存在外伤。
最后,陈龙生教授总结道,一个人的研究可以是跨领域的,学科间会有交叉渗透关系。此外,陈教授还与在场听众进行了关于当下AI技术迅速发展带来的隐患和威胁等问题的交流和探讨。