图：美国加州理工大学，地质与行星科学系教授，詹中文，在他的办公室。#时代纪录·人物

也许跟小时候在山区、在农田，自然环境里成长相关。詹中文一直对地理、地质很感兴趣。到了中科大之后。他听过倪四道老师的一堂课。在那堂课上，倪老师用了一段类似于蒲松龄聊斋故事的叙述方式，讲述了地震对人们的影响。从那个充满悬念的、引人入胜的小故事开始，展开了一幅恢宏的地震学画卷，这是前所未有的地震学描述。那一堂课上，詹中文了解到了年惨烈的苏门答腊地震，地震发生后，全球科学家都紧急研究如何为地震定震级，倪四道先生通过地震波持续时间以及地震余波在地球内传动次数间隔计算，成为全世界第一个给苏门答腊地震定下8.7震级的人，为印尼当局灾难营救的资源分配争取了时间。那一堂课之后詹中文就知道他找到了自己毕生努力的方向——地震学。

来源：时代纪录

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詹中文（来源：受访者）

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相关论文（来源：Science）

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基于极化的地球传感原理（来源：Science）

另外，受温度、雷击等因素，地面光缆数据会出现偏差。而深海温度几乎恒定，海底光缆较少受到扰动，因此得出的数据更准确。

与此同时，海底在遇到地震或海啸时，光缆会发生明显变化，进而产生的数据提醒，可让工作人员快速识别地震。

“一鱼两吃”：是光缆，也是“海底地震仪”

研究中，詹中文和谷歌使用一条名叫居里（Curie）的海底光缆，该光缆此前由谷歌公司布设，从美国洛杉矶延伸到智利瓦尔帕莱索，全程长达一万多公里，其检测技术可达到光学偏振干涉仪的灵敏度水平。

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沿居里电缆沿线的地震探测（来源：Science）

过程中，居里电缆可穿越南加州近海的多个断层，且三次穿过东太平洋隆起，最终达到太平洋科科斯板块，沿光缆段的平均水深为m，穿过瓦尔帕莱索附近海沟时水深可达m。

自年以来，该路段曾发生50多次7.5级以上地震，期间有两大地震很是人瞩目

一是年智利9.5级大地震，这也是有记录以来的最大级别地震，据不完全统计，地震造成约千多人死亡，00万人流离失所，不同来源估计经济损失在4-8亿美元；

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智利经历地震之后的一条大街（来源：维基百科）

二是年墨西哥城的8.1级地震，当时30%的市中心建筑物瞬间被毁，造成至少多人死亡。

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地震中医院（来源：维基百科）

詹中文的地震测试时间耗时9个月，在10毫赫兹至5赫兹波段的频段中，居里电缆检测出约30场海洋风暴骤升事件、以及约0场中大型地震，其中就有00年1月8日发生在牙买加附近的7.7级地震。

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牙买加7.7级地震产生的斯托克斯向量，X轴是时间，Y轴是频率，单位为赫兹，颜色代码显示光谱分量的强度。相比白色和粉红色，绿色表示更高的光谱密度，7.7级震在0.5赫兹以下几乎看不到绿色或白色的尖峰（来源：谷歌）

使用本次新方法，居里电缆好比一个传感器，既能探测地震震动、又能探测海浪，一旦产生偏振，其每秒内可测量0次，如果附近发生地震，几秒内就可发出警报。

在光缆沿途一千公里以内，该方法可检测到绝大多数5级以上地震，由于7级以上的地震才会对人类生命、生产生活产生较大影响，因此在可给人类带来巨大影响的地震海啸预测上，新方法的能力完全够用。

具体技术原理是，在光缆的光偏振中，如果同时传播两束不同的光，由于两束光的偏振不同，因此它们互不干扰，并都能传输数据。

当发生地震时，光缆会被弯曲，这时光缆的光波方向会被改变，因此数据也会出现异常，此时在电缆另一端，工作人员就可注意到数据变动，从而发出预警提醒大家。

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沿居里电缆的地震测量（来源：Science）

与此同时，测量光偏振只用于提高通信效率，并不涉及数据本身，因此不存在数据安全问题，而其他地震检测办法，则没有这样的优势。

概括来说，该方法主要有几大优势：

第一是能更快发出警报：当地震发生在离岸数十英里处时，地震波到达陆地地震仪一般耗时几十秒，预警海啸则耗时更久，这非常不利于逃生。而新方法使用光纤通信信号，不仅能实时传输数据，速度也更快，所以数据无需额外从海底传输到数据中心，而这也是传统方法无法做到的。并且，电缆可在离地震更近的位置充当单个传感器，每秒最多可测量0次。这意味着，如果地震发生在特定区域附近，有望在几秒钟内发出警告。

第二是成本低：此前，全世界范围内的海啸预警，由约60个深海评估和海啸报告浮标组成的稀疏网络来实现，这些浮标大多沿着俯冲带分布，安装成本和维护成本较高。而新方法使用已布设的通信光缆，无需增加仪器、更无需占用通信带宽，故此成本更低。

第三是数据覆盖范围更广：海底光缆测量的是光纤全程的偏振变化，而非此前的分布式测量。这些数据不仅全面，“体积”也不大，9个月的数据量不到1G，管理起来也很容易。此外，由于该技术不需要额外设备，因此不存在数据伪造、或设备被盗的风险。

第四是联动性高：当前的海啸预警系统DART（深海海啸评估和报告，Deep-oceanAssessmentandReportingofTsunamis），已经可以迅速预测海啸起始时间和发生地点，再结合本次方法，可让海啸预报更完善。

第五是安全性高：詹中文表示，工作人员在研究光偏振时，并不会看到所传输的信息。而且，该研究的原始数据已经公开，任何人都能下载和学习，因此并不存在数据安全问题。

和谷歌合作：始于一次“借光缆”

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海洋膨胀过程中的极化检测（来源：Science）

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