文｜《中国科学报》见习记者 赵婉婷 

2024年9月，在美国斯坦福大学读博的谭兴飞到意大利西西里，在火山研究学术会议上汇报了他的最新进展：Campi Flegrei火山地震带的断层结构分布及地震预测。

汇报结束后，大家聚在一起吃午餐。这时，负有盛名的意大利火山地震学者Roberto Scandone走到这个00后小伙面前说，后者研究中展示的断层图正是自己“此生梦寐以求的图像”。

那一刻，对谭兴来说有些“超现实”，这句赞许时时萦绕在他心头。今年9月，谭兴作为一作兼通讯作者，在Science杂志发表了这项研究。这是谭兴读博以来正式发表的第一篇学术论文，而研究的开端，始于一个与科研无关的简单需求——续约签证。

谭兴在斯坦福大学

与火山相遇

 2023年底，博士二年级的谭兴面临一个问题。对于美国的理工专业留学生来说，签证往往仅有一年有效期，而续约签证通常要在境外国家办理。

谭兴不禁想，反正也得出境，除了顺带旅行，还可以做更多事。

“能不能把我放到全世界任何一个国家，让我有一个项目可以做？”谭兴对导师Gregory Beroza表示，无论是怎样的研究机会，他都会好好把握。

导师满足了他的需求。

距离意大利那不勒斯市10公里处的Campi Flegrei火山，是世界上人口最密集的活火山之一。从上世纪末到本世纪初，这座火山的地震活动一直较为平稳，但是自2006年以来，火山地震频次与震级逐年快速增快、增大。这个直径十多公里的破火山口内，坐落着波佐利镇以及其它城镇，共同构成了人口密集的聚居区。当地的研究者希望通过合作，进一步分析近年愈演愈烈的火山活动。

在导师的牵线下，谭兴这个彼时对火山活动并没有系统性了解的地球物理学博士生，一人拖着行李开启了“solo trip”，在意大利一住就是两个月。

Campi Flegrei火山有时一天会发生上百次轻微地震事件，对这些地震的精确定位可以反映火山口里的断层结构。意大利国家地球物理与火山学研究所在该火山附近设有密集的地震台网。谭兴基于地震台收集的检测数据，重新训练了机器学习模型，捕捉更微小的地震，再进一步确认地震事件的到时、定位。

经过精密的分析，谭兴检测到Campi Flegrei火山在过去3年内有超过5万次地震活动，将原有的意大利地震目录扩大了4倍。在地表约3公里下，有一个环状断层系统围绕着火山口隆起区，这个环状的断层系统内，多条数公里长的断层在波佐利镇地下穿过。

谭兴介绍，这项研究首次将该人口稠密地区的地震归因于特定的断层，并且这些数公里长的断层有可能触发更高震级的地震，为当地地震灾害评估与预警提供了帮助。

谭兴在卫星图上绘制了地震断层分布

此外，谭兴想要回答，火山的岩浆是否存在向上运移的情况——这也是不少学者争执不休的焦点。

在对参数进行不断精细调整后，谭兴得出结论，地表3.7千米之下没有任何地震，而且不存在任何大规模岩浆运移的地震学证据。这减少了短期内对该地区将经历岩浆喷发的担忧。

2024年12月，谭兴在美国地球物理学会大会展示成果

今年3月，就在团队将论文投至Science后，Campi Flegrei火山发生了自上世纪有观测记录以来最大的4.6级地震。这是十分重要的新数据，团队分析的数据只涵盖至2024年10月。团队也达成一致，把最新的地震活动数据加入分析，即使审稿人并没有要求他们进行补充。

此外，这篇最新的论文聚焦于过去三年地震频发期的数据。谭兴说，他们会进一步分析过去20年的记录，进一步了解这里已经持续了20年的火山活动。“但在此之前，我们希望先把这三年的分析做细致，并不断优化模型。” 

谭兴等发表的论文截图

“办法总比困难多”

 谭兴有着在外人看来极其不合理的作息：夜晚工作，白天睡觉。

这是因为，他时不时要在凌晨一点开会——意大利的合作者与他有着10个小时的时差。在每一次开会讨论进展后，他会继续独自复盘、修改，有时做得投入，回宿舍时，天都蒙蒙亮了。

过去两年当地地震频发，本地科学家更多是负责日常监测，没有更多精力做科研；同时，他们与地震波形天天打交道，对当地地质环境了如指掌，这就体现出与其合作的重要性。

在遇到反常的数据时，有经验的当地合作者会更容易判断出数据异常的原因。谭兴在与合作者交流后，便能根据他们的建议进一步调整、完善分析。

谭兴与论文二作Anna Tramelli

事实上，将数据喂给模型并获得迭代结果，不是难事。一轮一轮修改模型，让结果更精准、可靠，是谭兴极致的追求。谭兴记得，整套分析流程他跑了不下30遍，每个小细节都可能遇到问题。而优化代码就不是意大利合作者的知识范畴了，更多时候是谭兴自己一步步摸索。

“过程确实还蛮痛苦的。但我觉得其实发现问题是好事，要相信办法总比困难多。”在这个过程中，他也对分析越来越自信。

谭兴坦言，自己患有多动症，存在专注力和执行力较差的问题。这无疑与要求专注的科研工作有些矛盾。

不过，他已经能很好地应对，甚至是“享受”。“思维常常被打断的好处是，有时我会在生活中意想不到的场合琢磨出一些科研项目解决办法。”谭兴告诉《中国科学报》。

读博接触火山学与地震学以来，谭兴逐渐认识到，科研中一定会遇到各种各样的未知，就算如今有很多设备与新的研究手段，但还是有更多的未知空间，因而需要保持乐观并不断学习。

就火山地震研究来说，除了地震学角度，还有其他团队从测地学、地震成像、地球化学、重力的角度去研究，所以有时候会得到不同的结论。因此，谭兴的研究并不止步于此。“我们之后也会结合地表的形变、火山排气口的化学测量数据等，更清楚地掌握火山活动。”

做很多以前想都没想过的事

谭兴所在的课题组，有一个发表文章的传统，即通讯作者由一作学生独自担任，导师不会署名为通讯。

他的导师Beroza已经60多岁了。在初次见面时，Beroza递给谭兴一张A4纸，上面罗列了几个研究方向，任由谭兴尝试。Beroza总是给予学生极大的自由度与支持，鼓励他们探索，试不通就换一条路。Beroza在谭兴询问去国外开展研究的可能性时，为他提供了支持，即使Beroza本人并非涉猎火山活动的地震学家。

谭兴的二导William Ellsworth已80岁高龄，但仍然在自己敲代码，还在认真学习人工智能的知识。“他们对科研有着非常纯粹的热爱，每天会自发工作很长时间。”

在导师的感染下，谭兴没有辜负这样的机会。他与意大利的团队建立起长期合作，而这篇论文只是工作的小开端。最近一次意大利之旅中，谭兴协助安装了一套近实时探测与定位地震的机器学习系统。这样一来，当地的科学家在监测当地地震活动时便有了更多、更快的途径。

2022年，谭兴从中国科学技术大学毕业，期待去往国外学习的他，申请到了斯坦福大学的直博全额奖学金。读博后，谭兴做了许多以前想都没想过的事。

比如，作为唯一的亚洲面孔，在仅有少数人会说英文的南意小镇住了好几个月。

谭兴在那不勒斯

在“科研旅居”的日子里，谭兴认识了一群欧洲其他国家的留学生。英语都不是大家的母语，但好处是，每个人只能用最简单、夸张的表示方法交流，这让大家的关系变得格外直接与真诚。

除了围绕火山做研究，他还跟随观测站去参观了维苏威火山。他恍然想起，自己8岁时第一次在纪录片里了解到将庞贝古城埋葬于灰烬之下的维苏威火山——地理科学的种子也是在那时埋下。机缘巧合下，他成为了一名研究意大利火山地震的学者。 

谭兴（左二）与朋友参加火山野外考察

此外，谭兴逐渐领略了街头摄影的魅力。南意小镇街头巷尾的风土人情，就像谭兴的科研道路一样，时常充满未知，也时常给人惊喜，因而令他无比着迷。

谭兴24岁的最后一天，这篇论文正式上线Science。他目前已经往返意大利4次，还开启了一项希腊火山的研究。这趟地中海火山研究的旅程还在继续。

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.adw9038

*文中图片均由受访者提供