中國工程院院士、清華大學(xué)公共安全研究院院長范維澄說：“人們通過對突發(fā)事件和承載載體的研究，確定應(yīng)急管理的研究目標(biāo)，加強防護，從而實現(xiàn)有效地防護和科技減災(zāi)。”

我們國家公共安全的概念涉及到四個大的方面：一是自然災(zāi)害，我們見到聽到的地震、臺風(fēng)、滑坡、泥石流、森林火災(zāi)。二是事故災(zāi)難，環(huán)境生態(tài)的災(zāi)難，安全生產(chǎn)在各個領(lǐng)域的事故。三是公共衛(wèi)生事件，包括食品安全，群體不明原因的疾病，包括和人類密切相關(guān)的動物的一些疾病，像瘋牛病、禽流感。四是社會安全事件，既包括了刑事案件，恐怖襲擊，也包括了大規(guī)模的群體事件和經(jīng)濟安全事件。面對這么多的領(lǐng)域，如何構(gòu)建公共安全的科技體系，這是公共安全科技界一直思考的問題。

經(jīng)過一段時間，公共安全科學(xué)界提出了公共安全體系的三角形模型，三個邊分別是突發(fā)事件、承載載體和應(yīng)急管理，里面分布著災(zāi)害要素。災(zāi)害要素的幾個例子，比如?；返男孤?，它的災(zāi)害要素的類型是物質(zhì)，對于地震來講，災(zāi)害要素的類型是能量，對于火災(zāi)，燃燒釋放的熱能屬于能量的性質(zhì)，火災(zāi)經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)以后生成的有毒有害，是物質(zhì)形式，有可能導(dǎo)致社會恐慌和群體事件的謠言，災(zāi)害要素的形式就是信息。除了研究災(zāi)害要素的表現(xiàn)形式之外，還要看災(zāi)害要素達(dá)到了一定的臨界值或者有突發(fā)因素的時候，它可能變成突發(fā)事件。三角形的第一個邊是突發(fā)事件，對于突發(fā)事件而言我們要研究突發(fā)事件所產(chǎn)生的災(zāi)害要素，或者是災(zāi)害性作用的類型、強度，這里的強度是廣義的。作用的類型和強度隨時間和空間的變化而變化。第二個邊是承載的載體，一是在突發(fā)事件當(dāng)中最脆弱也最重要的承載載體是我們?nèi)说谋旧?。二是各種類型的物，包括人類的各種物，像工業(yè)設(shè)施等等，也包括生態(tài)系統(tǒng)，山川河流，生態(tài)草原。三是社會經(jīng)濟運行的系統(tǒng)，對于承載載體，他的破壞有可能導(dǎo)致這種承載載體內(nèi)部所蘊含的災(zāi)害要素被意外的釋放，這會出現(xiàn)我們所說的次生事件和事件鏈。第三個邊是應(yīng)急管理，對于由突發(fā)事件和承載載體構(gòu)成了災(zāi)害體系，來自外界的人為的干預(yù)。既涉及突發(fā)事件，也涉及承載載體，也涉及應(yīng)急能力本身。這里重點要研究應(yīng)急管理的目標(biāo)、方法和技術(shù)，實施應(yīng)急管理的恰當(dāng)?shù)臅r機和力度。

除了這樣的三角形模式來闡述基本環(huán)節(jié)之外，在我們老百姓，或者是感受到我所在的地區(qū)是否安全的時候，通常時間指標(biāo)也很重要。比如報了火警，希望消防隊在5—10分鐘之內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場，如果緊急救護，也有這樣一種時間的期待。這樣一種時間的期待和突發(fā)事件、應(yīng)急管理所設(shè)計的時間進(jìn)程是有密切相關(guān)的，比如說突發(fā)事件有發(fā)生、發(fā)展、突變、和衰退的過程，達(dá)到一定的臨界區(qū)間就可能對于承載載體產(chǎn)生最大的破壞。

我們在應(yīng)急管理領(lǐng)域安排了對于突發(fā)事件的檢測、預(yù)測和預(yù)警，分別也要占一定的時間。發(fā)出了預(yù)警，老百姓知道之后要進(jìn)行疏散的準(zhǔn)備和疏散的實施，這也需要一定的時間。我們報警之后救援部隊的準(zhǔn)備、到達(dá)和實施也需要一定的時間，所有的這些都是客觀存在的進(jìn)程。我們要把握時間進(jìn)程相互的關(guān)系，采用一些先進(jìn)的技術(shù)，有的時間進(jìn)程希望縮短，有的希望保證足夠的充分，從而使得在整體上減少人員傷亡。減少預(yù)警時間，要研究先進(jìn)的監(jiān)測預(yù)警的技術(shù)和裝備，疏散準(zhǔn)備時間減少是要加強演練，提高危機意識。把疏散實施的時間減少，要合理布局，在城市的規(guī)劃、布局疏散的場所，使得在突發(fā)事件的臨界點到達(dá)之前，人們可以疏散到安全地帶，這樣就可以做到零傷亡。在救援這塊，要增強救援部隊的能力和裝備，使他們的救援時間和到達(dá)時間縮短，從而有比較充裕的實施救援的時間。

在應(yīng)急管理的四個環(huán)節(jié)，國家突發(fā)事件應(yīng)對法提到的四個環(huán)節(jié)，在突發(fā)事件和承載載體里也有相應(yīng)的環(huán)節(jié)，如果用一段文字來概括，公共安全的三角形模式可以這樣表述。研究突發(fā)事件的孕育、發(fā)生、發(fā)展到突變的演化規(guī)律，及其產(chǎn)生的能量、物質(zhì)和信息等風(fēng)險作用的類型、強度及其隨時間和空間的變化。對于承載載體，要研究承載體在突發(fā)事件作用下和自身演化過程中的狀態(tài)進(jìn)行量化，在這兒我加一個自身演化過程，各類型的承載載體也像我們?nèi)艘粯?，有一個老化的過程，如果我們城市化發(fā)展到老齡的過程，有很多基礎(chǔ)設(shè)施處于臨界破壞的狀態(tài)，即使沒有突發(fā)事件的作用，承載載體在自身演化過程中也可能發(fā)生破壞，從而導(dǎo)致突發(fā)事件的發(fā)生。所以在這里要研究這樣一些承載載體的狀態(tài)和變化，研究可能產(chǎn)生的本體或者是功能的破壞，及其可能發(fā)生的次生和衍生事件。對于應(yīng)急管理要研究在上述過程中如何施加人為的干預(yù)，從而預(yù)防或減少突發(fā)事件的發(fā)生，弱化其作用，增強承載載體的抵御能力，阻斷次生事件的鏈生，減少損失。同時要避免應(yīng)急不當(dāng)可能造成的突發(fā)事件的再生及承載載體的破壞，及應(yīng)急的代價。承災(zāi)載體的破壞導(dǎo)致其蘊含的災(zāi)害要素被意外釋放，是造成次生事件和事件鏈的必要條件。

目前而言，在國際上對于公共安全信息管理有一種趨勢，提出了定量化的趨勢，但這并不是全部，定量化和定性的判斷要進(jìn)行結(jié)合，就定量化而言有這樣一些方法，我們叫4+1的方法學(xué)。其實四個方法基本上都是我們自然科學(xué)當(dāng)中用到的方法，確定性、隨機性、基于數(shù)據(jù)、復(fù)雜性科學(xué)的方法，公共安全問題的復(fù)雜使得我們有時候用其中的一種方法不足以來回答和解決公共安全的問題，幾種方法并行或者是相互嵌入，這樣用來回答公共安全的問題。

下面我舉幾個例子，回顧一下國際和中國的學(xué)者所從事公共安全研究工作的狀況。剛剛過去了“9•11”事件的10周年，當(dāng)時發(fā)生事件之后，美國的國會支持美國的國家建一個火災(zāi)實驗室，對建筑部為什么倒塌，為什么倒塌的過程為什么是那樣，找出原因并解釋。他們首先有一個判斷，單靠一個波音767，50噸左右的航空油的燃燒，所釋放的熱量不足以使這個樓坍塌，一定是航空煤油引發(fā)了內(nèi)部的可燃物的燃燒，從而釋放了巨大的熱量，究竟熱量有多大，美國國家實驗室按照基本的斷層布局取了兩個單元，進(jìn)行了全尺寸的測驗，測量熱釋放速率隨時間的變化，測量出來這樣一條曲線，一個卡座釋放一個兆瓦的熱量，卡座非常多，這樣熱量大大超過了航空煤油燃燒的熱量，從而導(dǎo)致了建筑物的倒塌。建筑物坍塌的起始點并不是飛機的撞擊點，于是進(jìn)行了整個斷面火災(zāi)過程的計算機的模擬，當(dāng)我們在這里燃燒起來的時候，這里釋放的熱量，這時候外面的溫度不夠高，這里的可燃物燒完了會引發(fā)周圍的可燃物，熱量不斷的釋放，不斷的積累，使得周圍整個熱量不斷上升，傳遞到建筑物的結(jié)構(gòu)力，超出結(jié)構(gòu)能夠容納上面機械荷載的能力，所以首先發(fā)生了垮塌。他們做了一些動畫的東西，分析撞擊了以后怎么樣解體，這都是在美國國家建筑與火災(zāi)實驗室做的一些事情。做完了之后，歷時五年時間，出了上千萬字的研究報告，一共在八個大的方面提出了高層建筑火災(zāi)安全的30項改進(jìn)建議，這個建議是美國方面用血的教訓(xùn)和巨大的代價換取的對全世界高層建筑火災(zāi)安全改進(jìn)的寶貴建議。

再看一下今年發(fā)生的日本“3•11”的9級大地震，日本大地震引發(fā)了海嘯、危化品泄漏、管道爆炸、核泄漏等等。日本因為地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，確實是地震多發(fā)的國家。這是日本遍布全國的地震觀測點觀測到一個結(jié)果，用一個動畫的形式表現(xiàn)出來。大家可以注意一下這個動畫，地震的發(fā)生點，到后來到造成災(zāi)害非常嚴(yán)重的點，這個時間是有差異的，仔細(xì)看這個圖會發(fā)現(xiàn)，從地震發(fā)生，到達(dá)東京的時間幾分鐘，日本有一個特別形象的圖，日本國會開會的時候，電視已經(jīng)切換到地震已經(jīng)發(fā)生了，這些國會議員沒有感受到地震，過了一兩分鐘的時間，就在會場出現(xiàn)了晃動。目前日本對于地震的所謂預(yù)測、預(yù)警并不是在地震發(fā)生之前，而是在地震發(fā)生之后的第一時間，可以短至五六秒的時間，通過公眾媒體向社會進(jìn)行發(fā)布，離地震相對遠(yuǎn)一些的距離，可能使民眾在地震波到達(dá)之前采取防護的措施。

我們國家一直高度重視公共安全科技，對科技部來講，科技攻關(guān)計劃，現(xiàn)在的科技支撐計劃，863、973都對公共安全科技進(jìn)行了部署，在國家自然基金委員會，在它的管理科學(xué)部現(xiàn)在唯一的一個重大研究計劃，就是“非常規(guī)突發(fā)事件的應(yīng)急管理研究”。在教育部“安全科學(xué)與工程”，經(jīng)過了安全教育界的努力，歷時將近30年，終于由二級學(xué)科變成了一級學(xué)科，目前這個學(xué)科是作為支撐國家公共安全科技領(lǐng)域的骨干學(xué)科。在工信部今年頒布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中，新增了“公共安全與應(yīng)急產(chǎn)品”的產(chǎn)業(yè)類別。

目前在科技教育界和產(chǎn)業(yè)一起做得是政、產(chǎn)、學(xué)、研、用，這五個要素不但密切結(jié)合，而且是全過程密切結(jié)合，用戶研究一開始就要介入這樣的過程。我們國家的科技工作者在公共安全和處置突發(fā)事件科技領(lǐng)域也做了一些工作。舉一些例子，“十一五”期間，在科技部科技支撐計劃的支持下，研究了國家信息平臺關(guān)鍵技術(shù)，其中一部分包含了對于不同類型突發(fā)事件發(fā)展的預(yù)測，關(guān)于森林火災(zāi)蔓延的態(tài)勢分析，把可燃物的類型、氣象要素、地形要素作為輸入條件，經(jīng)過計算機模擬，能夠得到火蔓延的速度和火燒的強度，隨時間和空間的變化。這樣一些基本的數(shù)據(jù)，對于森警部隊破火無疑可以起到輔助的作用。

關(guān)于應(yīng)急污染物的傳輸，既可能是在氣體里，像關(guān)于硫化氫泄漏的模擬，還有一些沿海的大化工區(qū)域，如果發(fā)生災(zāi)害事故會造成什么樣的情景，也可以通過我前面講的定量化的方法模擬出污染物的量和濃度，隨時間和空間的變化，從而為企業(yè)和地方政府采取防護和疏散人員的措施提供科技上的輔助要素。這一點是污染物在江河里的傳輸，這件事情的提出是在2005年吉化雙苯廠爆炸引發(fā)了松花江的污染事故，由原來的安全生產(chǎn)事故，變成了環(huán)境生態(tài)災(zāi)難的事故，進(jìn)而引發(fā)了哈爾濱市民的恐慌，后來污染帶在出海之前又引起了俄羅斯和日本的關(guān)注，這樣的事故來講，也需要引起公共安全科技界的關(guān)注。這樣的模擬結(jié)果告訴我們，長江流域的某一個城市發(fā)生污染泄漏之后，污染帶的量是多少、濃度多少，會在什么時間到達(dá)下游的哪個城市，這個污染帶會在這個城市停留多長時間，這對于地方政府應(yīng)對河流污染這樣一件事也能夠起到科技支撐的作用。

奧運會期間所有場館都做了人員疏散的模擬，如果在這里出現(xiàn)的突發(fā)事件，人員進(jìn)行安全疏散大概需要多長時間，如果采取恰當(dāng)?shù)氖鑼?dǎo)措施，時間會縮短多少，在消防部隊的演練當(dāng)中作為正式科目進(jìn)行。這是北京城區(qū)警情空間熱點的分析，警情的熱點分析是根據(jù)北京市公安局的實際數(shù)據(jù)，這個地方展現(xiàn)出來的是偷竊的情況，根據(jù)警情的分布和可能的發(fā)展，直接涉及到公安局對于警力的部署，他們也熱衷于這樣一些科技工作。

作為政府來應(yīng)對突發(fā)事件，剛才僅有的個別模型是不夠的，還需要進(jìn)行全系統(tǒng)、全流程和全體系的綜合集成，在這樣一個系統(tǒng)當(dāng)中，我們希望功能能夠做到借鑒歷史，充分借鑒歷史上如何處置類似突發(fā)試件的經(jīng)驗和教訓(xùn)，及時掌握當(dāng)前態(tài)勢，預(yù)測未來，預(yù)測到災(zāi)害發(fā)展的態(tài)勢和可能帶來的災(zāi)害性的后果，我們采取了應(yīng)急措施之后會帶來什么樣的效果。這樣一個體系在前幾年建成之后，在我們國家應(yīng)對特別重大突發(fā)事件發(fā)揮了它的作用。

加強公共安全和應(yīng)急管理緊系民生是國家緊迫和重大的戰(zhàn)略需求，是政府部門企業(yè)與科教工作者共同的歷史使命和社會責(zé)任。自然科學(xué)、工程技術(shù)、管理與社會人文科學(xué)的結(jié)合，是世界各國做好公共安全和應(yīng)急管理的共同趨勢。公共安全科技蘊含深刻而復(fù)雜的科學(xué)技術(shù)內(nèi)涵，具有長期的生命力，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。