蒼穹之上,點(diǎn)亮“東方慧眼”
秋日的珞珈山,五彩斑斕。
陽光穿過玻璃窗灑在地面上,顯得格外明亮、溫煦。
墻上,掛著“北京一號(hào)衛(wèi)星2007年全國(guó)影像圖”。桌上,擺放著地球儀。
見我們?nèi)缂s而來,坐在辦公桌前的老人抬起頭,雙眼含笑,身著沖鋒衣紅似一團(tuán)火。
他是李德仁。
出生于江蘇,工作在武漢,攝影測(cè)量與遙感專家,中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院“雙院士”,武漢·中國(guó)光谷首席科學(xué)家。
他剛剛參加完當(dāng)天舉行的武漢大學(xué)(簡(jiǎn)稱“武大”)學(xué)科開放日活動(dòng),向上千名高中生談起他的高中生活。
他告訴孩子們:“今年是我的本命年,我屬兔?!?/p>
是啊,到今年12月31日,李德仁84歲了。
我們把1985年5月15日《湖北日?qǐng)?bào)》一版的打印件,擺在他面前。
他是這天報(bào)紙的頭條報(bào)道《博士,你在想什么》的故事主角——留學(xué)西德,解決了測(cè)量學(xué)上的一個(gè)百年難題,然后婉拒重金邀留,毅然回國(guó)。
專注地看完這篇報(bào)道,老人哈哈一樂:現(xiàn)在該寫“博士,你在干什么”了。
我們笑著回應(yīng)道:應(yīng)該是“院士,您在干什么”。
是的,這位博士、這位“兩院院士”正在干一件“驚天動(dòng)地”的大事——
在浩瀚星河布下“東方慧眼”,形成一張集定位、導(dǎo)航、通信、應(yīng)急、搜救于一體的“太空網(wǎng)”,讓地球上的每個(gè)人都能從“玩微信”到“玩衛(wèi)星”,享受衛(wèi)星帶來的紅利。
煌煌東方星,璀璨耀銀河。
一顆顆中華星,將摹繪出一幅怎樣的壯美圖景?
珞珈山下“夢(mèng)之隊(duì)”
歷史往往有驚人的巧合。
2015年,“東方慧眼”和科技狂人埃隆·馬斯克的“星鏈”相遇了。
那一年,馬斯克的“星鏈”計(jì)劃和李德仁主導(dǎo)的“珞珈”系列科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星工程啟動(dòng)。
“珞珈”,為“東方慧眼”打前站的“先遣隊(duì)”。
“東方慧眼”,是李德仁和他的老師、同仁、學(xué)生幾代人,在測(cè)繪遙感領(lǐng)域一路不斷攀登的最新集成創(chuàng)新。
“星鏈”主打互聯(lián)網(wǎng)通信,“東方慧眼”的目標(biāo)則是“通導(dǎo)遙”一體化——
將通信、導(dǎo)航、遙感集于一身,形成一個(gè)“大腦”,能對(duì)各種衛(wèi)星感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化處理,成為中國(guó)自主的空天信息實(shí)時(shí)智能服務(wù)系統(tǒng)。
“這件事干成了,就能解決現(xiàn)有的通信、導(dǎo)航、遙感衛(wèi)星系統(tǒng)各成體系、孤立運(yùn)行,以及服務(wù)方式難以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)需求的問題,就能更好地實(shí)現(xiàn)由航天大國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)的跨越!”
說完這句話,李德仁微微停頓,望向窗外。
這是李德仁和他的團(tuán)隊(duì)正在攀登的一座更高的山峰。
此前,他已經(jīng)在測(cè)繪遙感領(lǐng)域取得了卓越成就,收獲了令人仰止的眾多榮譽(yù)——
中國(guó)當(dāng)代地球空間信息學(xué)領(lǐng)軍人,3S集成創(chuàng)新開拓者,高分辨率對(duì)地觀測(cè)技術(shù)體系開創(chuàng)者之一;
1991年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士,1994年當(dāng)選中國(guó)工程院院士,1999年當(dāng)選國(guó)際歐亞科學(xué)院院士,2018年當(dāng)選國(guó)際宇航科學(xué)院院士。2020年獲國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)杰出成就獎(jiǎng)——布洛克金獎(jiǎng),世界上僅16位科學(xué)家獲此殊榮,他是中國(guó)第一人。
樹高千尺有根,水流萬里有源。
李德仁就讀的大學(xué)原名武漢測(cè)繪學(xué)院,誕生于百?gòu)U待興的1956年,是我國(guó)第一所培養(yǎng)測(cè)繪高級(jí)專業(yè)人才的新型大學(xué)。1985年,武漢測(cè)繪學(xué)院更名為武漢測(cè)繪科技大學(xué)(下文簡(jiǎn)稱“武測(cè)”)。2000年,武測(cè)并入武漢大學(xué)。
在這所著名的學(xué)府,老一輩學(xué)科奠基人夏堅(jiān)白、王之卓、陳永齡等蜚聲中外。與李德仁一樣繼往開來、推動(dòng)學(xué)科發(fā)展的閃亮名字,還有一長(zhǎng)串:
寧津生、劉經(jīng)南、張祖勛、陳俊勇、龔健雅、李建成……
他們,是中國(guó)乃至世界測(cè)繪遙感領(lǐng)域的頂尖人才,鍛造出我國(guó)測(cè)繪領(lǐng)域的“夢(mèng)之隊(duì)”——
國(guó)家“三大獎(jiǎng)”(國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)),他們捧回了20多項(xiàng);
湖北最高科技大獎(jiǎng)——湖北省科技突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng),李德仁、劉經(jīng)南、李建成先后走上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。
他們,創(chuàng)造的一個(gè)個(gè)令人驚嘆的奇跡,應(yīng)用于各行各業(yè)、千家萬戶——
自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng),改變傳統(tǒng)測(cè)繪模式,在國(guó)內(nèi)外被廣泛推廣;
參與北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)相關(guān)研發(fā),打破衛(wèi)星導(dǎo)航的西方壟斷,泱泱中華多了一個(gè)“大國(guó)重器”;
吉奧之星,實(shí)現(xiàn)我國(guó)遙感、地理信息系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化;
大地水準(zhǔn)面工程化應(yīng)用研究,從米級(jí)到亞厘米級(jí),讓各類工程建設(shè)所需的海拔高度“一測(cè)就準(zhǔn)”;
直到今天,全世界還在用李德仁的理論去校正航測(cè)平差系統(tǒng);
……
閃亮的名字、耀眼的成果,不由得讓我們對(duì)測(cè)繪遙感心生好奇。
當(dāng)人類出現(xiàn)在地球上,就面臨著“從哪里來,到哪里去”的時(shí)空難題;當(dāng)人們建設(shè)家園時(shí),首先就需要丈量身邊的山山水水。
解開這一切難題的“鑰匙”之一,便是測(cè)繪科學(xué)。
古老的測(cè)繪學(xué),起源于水利和農(nóng)業(yè)。
“開九州、通九道、陂九澤、度九山”,2000多年前司馬遷在《史記》中記述了大禹治水時(shí)的測(cè)繪手段。
攝影測(cè)量、航空測(cè)量、衛(wèi)星遙感……伴隨著技術(shù)的迭代,現(xiàn)代測(cè)繪邁入衛(wèi)星遙感時(shí)代。
充盈在測(cè)繪領(lǐng)域的專業(yè)名詞,與我們的生活息息相關(guān)。
小到日常出行,大到城市規(guī)劃、國(guó)防安全,樣樣離不開測(cè)繪。
想知道中國(guó)有多少個(gè)蔬菜大棚嗎?
實(shí)地測(cè)量絕非易事。用衛(wèi)星“看一看”,速度快、精度高。李德仁給出答案:1300多萬個(gè)!
至今讓人記憶猶新的一件事,讓世人見識(shí)了測(cè)繪遙感的威力。
在1991年“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)中,以美國(guó)為首的多國(guó)部隊(duì)空襲伊拉克。一枚枚巡航導(dǎo)彈從數(shù)百公里之外的航母上,呼嘯著飛向伊拉克,像長(zhǎng)眼睛一樣撲向目標(biāo),打擊之精準(zhǔn),令世界震驚。
這威力的背后,就是美國(guó)的全球定位系統(tǒng)GPS。
“你現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)回來擠奶了”
在武大校園和光谷廣場(chǎng),矗立著夏堅(jiān)白院士(1903—1977)的雕像。
對(duì)許多人來說,這可能是一個(gè)不熟悉的名字。他是當(dāng)代中國(guó)測(cè)繪科學(xué)先驅(qū)者之一、大地天文學(xué)奠基人。
2023年11月19日,紀(jì)念夏堅(jiān)白誕辰120周年暨測(cè)繪學(xué)科發(fā)展高端論壇在武漢大學(xué)舉行。
紀(jì)念會(huì)簡(jiǎn)樸而莊重。
臺(tái)下坐著的李德仁、劉經(jīng)南、李建成等院士,都是夏堅(jiān)白“經(jīng)天緯地,矢志不渝”精神的傳承者。他們接續(xù)奮斗,將我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)從遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方國(guó)家,一步步推向世界之巔。
上世紀(jì)三四十年代,中國(guó)積貧積弱,全國(guó)從事測(cè)繪工作的專業(yè)人員僅千余人。
夏堅(jiān)白年少時(shí)在江蘇常熟一家木行當(dāng)學(xué)徒,但他為自己選擇了另一條人生之路。1934年,當(dāng)時(shí)的國(guó)民政府選派第二屆公費(fèi)留學(xué)生,從300多名應(yīng)考者中錄取26人,其中4人被指定攻讀測(cè)繪專業(yè)。
這4人就是夏堅(jiān)白、王之卓、陳永齡、董鐘林。他們后來都成為我國(guó)現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)的開拓者和奠基人。
天才之所以動(dòng)人,往往不只是聰明絕頂,還因?yàn)槟欠萆钌畹那閼选?/p>
1939年,30歲的王之卓在柏林工業(yè)大學(xué)通過博士論文答辯,成為中國(guó)第一位獲得工學(xué)博士的航空攝影測(cè)量(下文簡(jiǎn)稱“航測(cè)”)專家。歸心似箭的他,隨即攜懷孕8個(gè)月的妻子和5歲的女兒,踏上萬里歸國(guó)路。
此時(shí)國(guó)內(nèi)戰(zhàn)火連天。
有人問王之卓,為什么回國(guó)?
他說:“回國(guó)跟回家一樣自然?!?/p>
李德仁的選擇,跟老師王之卓一樣。
李德仁是新中國(guó)第一位被派到西德學(xué)習(xí)航測(cè)的學(xué)者。西德是當(dāng)時(shí)世界上攝影測(cè)量與遙感技術(shù)最先進(jìn)的國(guó)家。6年課程,他想2年學(xué)完,每天學(xué)習(xí)工作14個(gè)小時(shí)以上。
僅用一年零四個(gè)月,他就用德文完成了博士論文,答辯時(shí)他的成績(jī)是斯圖加特大學(xué)論文最高分。
人才之難萬冀一。包括斯圖加特大學(xué)在內(nèi)的境外多家機(jī)構(gòu)向李德仁伸出了橄欖枝。
面對(duì)邀約,李德仁沒有動(dòng)心,妻子朱宜萱此時(shí)來信了,信中說:你是一頭牛,吃國(guó)家的草(糧食),一直到了45歲,你怎么不為國(guó)家為人民產(chǎn)點(diǎn)奶?你現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)回來擠奶了,這是你做貢獻(xiàn)的時(shí)候。
臣心一片磁針石,不指南方不肯休。他毫不猶豫地回國(guó)了。
龔健雅,李德仁的學(xué)生,也作出了與老師一樣的選擇。
龔健雅攻讀博士學(xué)位時(shí),導(dǎo)師李德仁派他去丹麥留學(xué),學(xué)習(xí)正在興起的GIS(地理信息系統(tǒng))。
學(xué)成之后,丹麥挽留。
李德仁給他寫信:“我在看歐洲杯,球員們都是回祖國(guó)參賽的,你也要回國(guó)參賽呀……”
1990年,龔健雅回國(guó)。
學(xué)問浩瀚如海,報(bào)效祖國(guó)無邊。
“為什么我的眼里常含淚水?
因?yàn)槲覍?duì)這土地愛得深沉……”
這是一份對(duì)國(guó)家、對(duì)人民深深的愛,和由此伴生的沉甸甸的責(zé)任和使命。
2008年,大地震突襲汶川。
這是新中國(guó)成立以來破壞力最大的地震。
李德仁、張祖勛等參加過那次地震救援,他們至今還心存愧疚。
“72小時(shí)是黃金救援時(shí)間,但我們那時(shí)的遙感技術(shù),搞清楚震中在哪兒就花了36個(gè)小時(shí),那還是從意大利獲取的圖像……”
經(jīng)過此事,李德仁等專家痛感我國(guó)遙感領(lǐng)域的不足,暗下決心:加快研究高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng),把衛(wèi)星、航空、地面系統(tǒng)做好,達(dá)到世界水平!
腔腔熱心為中華。
2010年,我國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)(下文簡(jiǎn)稱“高分專項(xiàng)”)全面啟動(dòng)實(shí)施。
業(yè)內(nèi)都愛把“高分專項(xiàng)”稱為“中國(guó)人自己的全球觀測(cè)系統(tǒng)”。專家組組長(zhǎng)為中國(guó)航天科技集團(tuán)的王禮恒院士,李德仁擔(dān)任副組長(zhǎng)。
13年過去,“高分專項(xiàng)”完成了從光學(xué)衛(wèi)星到雷達(dá)衛(wèi)星,從地球同步軌道衛(wèi)星到太陽同步軌道衛(wèi)星,從C波段、S波段和X波段到L波段“花樣齊全”的各類SAR衛(wèi)星的研制發(fā)射。
“我們?cè)谠骷芟薜那闆r下,用中國(guó)人的智慧,用我們的數(shù)學(xué)和過程控制的方法,達(dá)到了世界一流水平?!崩畹氯收f。
即便年逾古稀,李德仁依舊心懷報(bào)國(guó)志,登高不停步。
2014年,他牽頭建言支持商業(yè)航天衛(wèi)星遙感事業(yè)發(fā)展,當(dāng)年就獲國(guó)家支持。不到10年,我國(guó)商業(yè)航天衛(wèi)星已達(dá)200多顆,形成了軍民商航天三足鼎立的協(xié)同發(fā)展新格局。
2017年,他和龔健雅、楊元喜、郭華東4位院士通過中國(guó)科學(xué)院向國(guó)家呈送《關(guān)于開展我國(guó)自主高精度全球測(cè)圖的建議》,獲批立項(xiàng)。
2019年,他和王禮恒、劉韻潔、周志成、劉經(jīng)南、盧錫城、張軍、龔健雅、劉澤金共9位院士,通過中國(guó)工程院向國(guó)家呈送有關(guān)奪取空天制信息權(quán)的建議。
60多年來,這份熾熱的報(bào)國(guó)情懷,在一代又一代武大測(cè)繪人胸中熊熊燃燒。
“懷疑一切”,影響了他一輩子
科學(xué)的美妙不僅在于耀眼的結(jié)果,更源于求真務(wù)實(shí)的過程。
李德仁23歲時(shí)本科畢業(yè),被分配到國(guó)家測(cè)繪總局,因種種原因,1971年又到石家莊水泥制品廠工作。
學(xué)測(cè)繪卻造水泥,李德仁不免有些失落。但他依然朝氣蓬勃,與國(guó)家建材研究所合作,和工友們一起鉆研發(fā)明,研發(fā)出新型鋁酸鹽水泥,1978年獲第一屆國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)。
在他看來,作為科技工作者,無論從事什么工作,不管人生處境如何,刻苦鉆研的勁頭最重要。
武大老校長(zhǎng)劉經(jīng)南院士,今年80歲了,這種勁頭在他身上依然鮮明。
作為北斗技術(shù)應(yīng)用開拓者、我國(guó)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用學(xué)科帶頭人,他說:“‘懷疑一切’這句話,影響了我一輩子?!?/p>
“懷疑一切”,是馬克思喜歡的座右銘。
劉經(jīng)南喜歡生物學(xué)、化學(xué)和天文學(xué)。他本希望考取北京大學(xué)生物專業(yè),卻被武漢測(cè)繪學(xué)院錄取,就讀天文大地測(cè)量專業(yè)。
雖然一開始對(duì)測(cè)繪熱情不高,但他覺得“拿好分?jǐn)?shù),是一個(gè)學(xué)生應(yīng)該做到的”。
從此,門門課程都是高分。隨著接觸更多測(cè)繪專業(yè)基礎(chǔ)課,他發(fā)現(xiàn)了很多探索性和挑戰(zhàn)性領(lǐng)域,逐漸產(chǎn)生興趣。
大學(xué)畢業(yè),他被分配到湖南煤田物探測(cè)量隊(duì),負(fù)責(zé)外業(yè)測(cè)繪,一干就是11年。
1979年,36歲的劉經(jīng)南考入武漢測(cè)繪學(xué)院大地測(cè)量專業(yè)讀研。
喜歡“懷疑”的他,在研究國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí),對(duì)坐標(biāo)系三大模型算法不統(tǒng)一的觀點(diǎn)存疑,并最終驗(yàn)證這三種模型是等價(jià)的。
上世紀(jì)80年代,國(guó)家部署對(duì)西部油氣資源進(jìn)行探測(cè),劉經(jīng)南西進(jìn)青海、新疆。
高程坐標(biāo)不精確,容易給后期的開采造成很大誤差。他廢寢忘食地埋首數(shù)據(jù)處理。
“用衛(wèi)星定位的方式,通過高精度轉(zhuǎn)換模型,就可以直接達(dá)到高程約1米的水平!”
新方法修正了國(guó)際上衛(wèi)星定位的大地高不能直接用于石油勘探的結(jié)論。劉經(jīng)南也因此收獲了人生中第一個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
劉經(jīng)南最為人熟知的,是他參與的“北斗”項(xiàng)目。
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國(guó)家戰(zhàn)略科學(xué),大國(guó)實(shí)力的象征。上世紀(jì)90年代,美國(guó)有GPS,俄羅斯有GLONASS(格洛納斯),歐洲GALILEO(伽利略)正在建造。
國(guó)人永遠(yuǎn)也忘不了那屈辱一幕:
1993年,美方要求對(duì)航行在公海的中國(guó)貨輪“銀河號(hào)”進(jìn)行登船檢查。無理要求遭中方拒絕后,美方軍艦和武裝直升機(jī)一路尾隨纏擾,并強(qiáng)行關(guān)掉了GPS導(dǎo)航系統(tǒng),導(dǎo)致我國(guó)政府無法掌握在公海上漂泊了30多天的“銀河號(hào)”的具體位置,最后被迫同意美方登船檢查。
衛(wèi)星導(dǎo)航,事關(guān)國(guó)家未來,中國(guó)不能缺席。
21世紀(jì)初,歐洲啟動(dòng)可與美國(guó)GPS比肩的伽利略計(jì)劃。經(jīng)過協(xié)商,中國(guó)參與伽利略計(jì)劃。然而,此間中國(guó)屢遭排擠,直至被“踢出”。
殘酷的現(xiàn)實(shí),讓國(guó)人更加清醒:核心技術(shù)買不來、求不來,“國(guó)之重器”必須自己擁有!
眾志成城。一群胸懷“國(guó)之大者”的中國(guó)科學(xué)家,投身北斗導(dǎo)航研發(fā)。
建立北斗導(dǎo)航衛(wèi)星廣域差分系統(tǒng),劉經(jīng)南最早提供了技術(shù)思路和方案,被稱為國(guó)內(nèi)該研究領(lǐng)域的第一人。
從北斗一號(hào)、北斗二號(hào)到北斗三號(hào),中國(guó)北斗的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略,劉經(jīng)南均參與其中。
2020年7月31日,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開通,我國(guó)正式成為世界上第三個(gè)獨(dú)立擁有全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。
而今,每時(shí)每刻,在我們頭頂遙遠(yuǎn)的天空,30顆北斗三號(hào)衛(wèi)星和16顆北斗二號(hào)衛(wèi)星分秒不停地運(yùn)轉(zhuǎn)。無論身處荒漠還是海洋,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)都能為我們“指點(diǎn)迷津”。
與我們侃侃而談4個(gè)多小時(shí),劉經(jīng)南毫無倦意,鏡片后的眼神依舊明亮。
科研之路無坦途。在攀登科學(xué)高峰的崎嶇山路上,武大測(cè)繪人一直在奮力創(chuàng)新超越。
“王之卓公式”,是對(duì)蘇聯(lián)“瓦洛夫公式”相對(duì)模糊的一種糾偏;“李德仁方法”,是為尋找人為或環(huán)境的原因,對(duì)數(shù)據(jù)粗差和系統(tǒng)誤差的一種基本厘清。
今天,人們用電腦存儲(chǔ)圖片已是尋常事。但王之卓1978年提出全數(shù)字化攝影測(cè)量觀點(diǎn)時(shí),幾乎無人相信。那時(shí),存儲(chǔ)一張照片至少要128MB的空間,而計(jì)算機(jī)內(nèi)存只有64KB。
王之卓的學(xué)生張祖勛頂住質(zhì)疑,苦心孤詣14年,1992年推出中國(guó)首個(gè)可產(chǎn)業(yè)化的全數(shù)字化自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)軟件VirtuoZo,使中國(guó)攝影測(cè)量躋身國(guó)際三強(qiáng)。
張祖勛首創(chuàng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量網(wǎng)格思想,研制出我國(guó)首套完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的航空航天遙感影像數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量網(wǎng)格處理系統(tǒng)DPGrid,徹底打破了西方的軟件壟斷。
年逾八旬的張祖勛沒有停歇,2019年又提出了第三種攝影測(cè)量方式——貼近攝影測(cè)量。
現(xiàn)在“玩微信”,將來“玩衛(wèi)星”
突破關(guān)鍵技術(shù)壁壘,是充滿荊棘的遠(yuǎn)征。
想要抵達(dá)彼岸,唯有永不停歇。
李德仁的老師王之卓開創(chuàng)了我國(guó)測(cè)繪學(xué)科新領(lǐng)域——遙感,一項(xiàng)誕生于20世紀(jì)70年代的新興現(xiàn)代科技。
早在西德留學(xué)時(shí),李德仁就首創(chuàng)誤差可區(qū)分性理論和系統(tǒng)誤差與粗差探測(cè)方法,解決了測(cè)量學(xué)上的百年難題,業(yè)內(nèi)深為震驚和激動(dòng)。
回國(guó)后,他投身遙感事業(yè),開啟了一次次突破。
近年來,他把眼光投向了更深邃的領(lǐng)域——通導(dǎo)遙一體化天基信息實(shí)時(shí)服務(wù)系統(tǒng)。這就是“東方慧眼”。
簡(jiǎn)言之,就是在我們頭頂織起一張“太空網(wǎng)”,形成服務(wù)人類的“千里眼”。
李德仁耐心地向我們“科普”:
現(xiàn)有的通信、導(dǎo)航、遙感衛(wèi)星系統(tǒng)各成體系。我們要推動(dòng)天上的通信、導(dǎo)航、遙感衛(wèi)星“一體化”組網(wǎng),把人工智能送上天,讓天上有一雙對(duì)地觀測(cè)“慧眼”和“大腦”。每一個(gè)用戶發(fā)送請(qǐng)求后,衛(wèi)星把所需信息加工好,幾分鐘內(nèi)送達(dá),滿足人們的需要。
汶川地震時(shí),遙感衛(wèi)星的缺失,是李德仁和伙伴們心中難以撫平的傷痛。
那一年,他許下宏愿:2020年要使中國(guó)從遙感大國(guó)變成遙感強(qiáng)國(guó)。如今,中國(guó)已是世界遙感強(qiáng)國(guó)之一。庫存遙感數(shù)據(jù)、遙感衛(wèi)星發(fā)射數(shù)均位居世界第一。
2022年9月5日,四川瀘定發(fā)生地震。
此刻,距汶川地震14年。這一次,李德仁和同行們不再感到歉疚——
國(guó)家航天局對(duì)地觀測(cè)與數(shù)據(jù)中心第一時(shí)間啟動(dòng)民商衛(wèi)星應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制,調(diào)度高分三號(hào)01/02/03星等10余顆衛(wèi)星對(duì)地震災(zāi)區(qū)緊急觀測(cè)成像,有力支持了災(zāi)情研判。
隨著“高分專項(xiàng)”的實(shí)施,比西方國(guó)家晚了近30年的中國(guó)遙感衛(wèi)星研究,一路高歌猛進(jìn),實(shí)現(xiàn)了從“有”到“好”的跨越式發(fā)展,形成了由陸地衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星組成的強(qiáng)大對(duì)地觀測(cè)體系,衛(wèi)星分辨率提高到了民用0.5米,遙感信息服務(wù)時(shí)間從數(shù)小時(shí)縮短至8分鐘,追上世界先進(jìn)水平!
眼下,李德仁和團(tuán)隊(duì)正在干的“東方慧眼”,更是一幅令人激動(dòng)的科學(xué)畫卷。
它不是一顆星,它是星座。它能讓我們“看得快、看得清、看得準(zhǔn)、看得全、看得懂”!
84歲的院士掰著手指頭連說了五個(gè)“看”,眼里寫滿喜悅與純真。
天地網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)代已經(jīng)來臨。
早在2006年,李德仁牽頭提出建議,建設(shè)通信、導(dǎo)航、遙感一體化在軌集成智能服務(wù)系統(tǒng)。
2013年,國(guó)家自然科學(xué)基金委確定相關(guān)研究計(jì)劃,提升我國(guó)在全球范圍、全天候、全天時(shí)的快速響應(yīng)和空間信息的時(shí)空連續(xù)支撐能力,而不是跟在別國(guó)后面做PNT(定位、導(dǎo)航、授時(shí))。
從PNT到PNTRC(通導(dǎo)遙一體化天基信息實(shí)時(shí)服務(wù)系統(tǒng)),“東方慧眼”就是將“對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星”上升為“對(duì)地觀測(cè)腦”。
“先遣隊(duì)”已經(jīng)出發(fā),前往太空探路。
2018年,珞珈一號(hào)01星升空;2023年,珞珈二號(hào)01星、珞珈三號(hào)01星成功入軌,大展身手——
珞珈二號(hào)01星,今年8月在河北抗洪中觀測(cè)到一處堤防決口,圖片上水流清晰,電桿逼真,精度令人驚喜,發(fā)布預(yù)警當(dāng)天幫助6300余人安全轉(zhuǎn)移。
珞珈三號(hào)01星,首顆互聯(lián)網(wǎng)智能遙感科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,把人工智能送上天,自動(dòng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)和變化,通過通信衛(wèi)星和地面互聯(lián)網(wǎng),8分鐘內(nèi)將信息送到用戶的手機(jī)。它在阿富汗抗震救災(zāi)中立下大功。
“珞珈”探路,“慧眼”開建。2023年4月24日,中國(guó)航天日,“東方慧眼”一期工程正式啟動(dòng)。
李德仁提出的計(jì)劃是,2027年到2030年建成全球服務(wù)系統(tǒng),屆時(shí)整個(gè)星座在軌200多顆衛(wèi)星,包括光學(xué)遙感衛(wèi)星和雷達(dá)衛(wèi)星?!斑€要做4顆高光譜衛(wèi)星,5米空間分辨率,22個(gè)高光譜,5天把地球掃一圈,這是對(duì)地球最好的觀測(cè)和數(shù)字孿生?!?/p>
不久的將來,“東方慧眼”星座將閃耀浩瀚星河,普通如你我,都可以用手機(jī)調(diào)用頭頂?shù)男l(wèi)星,3至5分鐘就能看到自己想看的地球圖片或視頻。
現(xiàn)在人人“玩微信”,將來就是人人“玩衛(wèi)星”了。
為了這個(gè)將來,耄耋之年的李德仁院士還在“高速運(yùn)轉(zhuǎn)”著。
有心人統(tǒng)計(jì)了2021年他的公開活動(dòng)數(shù)量:97場(chǎng),平均每月超過8場(chǎng)。這一年,他主持完成的“天空地遙感數(shù)據(jù)高精度智能處理關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),他本人入選全國(guó)十大“最美科技工作者”。
頒獎(jiǎng)詞說:你是名副其實(shí)的千里眼順風(fēng)耳,你的征途就是宇宙的脈動(dòng),穿越時(shí)空,傲視蒼穹!
“兩個(gè)故事”成美談
珞珈山下,流傳著“三代院士”的故事。故事主人公是王之卓、李德仁、龔健雅。
當(dāng)年,李德仁到石家莊水泥制品廠工作,老師王之卓為此遺憾了很久。
1978年國(guó)家恢復(fù)研究生招生考試,王之卓發(fā)加急信催李德仁報(bào)考。收到信的李德仁緊趕慢趕,趕到學(xué)校時(shí),招考結(jié)束了!經(jīng)過特許,李德仁參加補(bǔ)考考上了。
1979年,國(guó)家開始外派留學(xué)生,王之卓讓李德仁報(bào)名,他希望學(xué)生盡早超越自己,為國(guó)作貢獻(xiàn)。連德語字母都不熟的李德仁,臨時(shí)學(xué)德語,神奇地考了個(gè)第一,如愿赴德。
龔健雅原本在江西一所大學(xué)學(xué)地質(zhì),本科畢業(yè)后去教航測(cè),需要深造,學(xué)校便派他到武測(cè)插班進(jìn)修。
他勤奮好學(xué),總考第一,插班一年,兩獲省部級(jí)科技成果獎(jiǎng)。
那時(shí)李德仁還在西德留學(xué),不認(rèn)識(shí)龔健雅。
1987年的一天,龔健雅來湖北時(shí),抽空探望老師朱宜萱。朱宜萱那天不在家,李德仁接待了他。
朱宜萱曾跟李德仁聊過龔健雅,說“江西那孩子”很不錯(cuò),李德仁也對(duì)“那孩子”的成果印象深刻。
聊了幾句,李德仁就說,“你調(diào)過來吧”。
龔健雅靦腆地說:“我才本科學(xué)歷?!崩畹氯收f:“那你考研究生吧?!饼徑⊙乓琅f靦腆地說:“我30多歲了,工作6年了,現(xiàn)在考碩士生恐怕……”
李德仁說:“那你直接考博士生吧。”
李德仁向王之卓推薦龔健雅。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐踔糠磸?fù)詢問龔健雅的各位老師,還致電龔健雅任職的學(xué)校了解情況。
龔健雅通過了博士招生筆試,王之卓又專門安排了一場(chǎng)嚴(yán)格而又不同尋常的面試。
王之卓、李德仁、張祖勛、鄭肇葆4位教授從下午2時(shí)一直考到晚上近7時(shí)。
龔健雅被破格錄取了,成為王之卓和李德仁聯(lián)合指導(dǎo)的博士生。
龔健雅的人生從此改變。
龔健雅留學(xué)丹麥期間,李德仁叮囑他:“有跨越才有創(chuàng)新,總在人后撿人家做過的東西,你會(huì)總在人家后面?!?/p>
龔健雅不負(fù)師望。
博士畢業(yè)后不久,他與團(tuán)隊(duì)奮力攻關(guān),研發(fā)出世界第一個(gè)基于面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)模型的GIS軟件——吉奧之星,扭轉(zhuǎn)了我國(guó)GIS研究的被動(dòng)局面。
2011年,龔健雅當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士。
一個(gè)肩膀扛起國(guó)家賦予的重大使命,一個(gè)肩膀承擔(dān)獎(jiǎng)掖后學(xué)的育才之責(zé)。武大測(cè)繪人就這樣在一次次接棒、傳棒中砥礪前行。
自1956年以來,珞珈山下的一代代測(cè)繪人志存高遠(yuǎn),甘為人梯,殫精竭慮,為國(guó)育才。
夏堅(jiān)白、王之卓、陳永齡、葉雪安、金通尹等先輩學(xué)為人師、行為世范,奠定了學(xué)科發(fā)展的根基,形成了優(yōu)秀的學(xué)科文化;寧津生、李德仁、劉經(jīng)南、張祖勛、陳俊勇、龔健雅、李建成等院士和鄂棟臣等一批領(lǐng)軍人物傳承初心、繼往開來,使武大建成了世界上規(guī)模最大、門類最全、辦學(xué)層次最高、辦學(xué)體系最完整的測(cè)繪學(xué)科群。
67年來,武大測(cè)繪學(xué)科先后走出14位院士,向社會(huì)輸送高級(jí)專門人才逾萬人。
2023年10月,高等教育評(píng)價(jià)專業(yè)機(jī)構(gòu)軟科發(fā)布2023世界一流學(xué)科排名,武大遙感技術(shù)學(xué)科7年蟬聯(lián)全球第一。
業(yè)內(nèi)人士驚嘆“不得不服”。
“不得不服”的背后,不得不提另一個(gè)故事——“最奢侈的基礎(chǔ)課”。
院士,中國(guó)科技界最高學(xué)術(shù)稱號(hào),萬眾景仰。
在武大,一眾院士接力26年,為大一新生授課!
這門課被武大學(xué)生稱為“最奢侈的基礎(chǔ)課”,是寧津生院士(1932—2020)率先倡導(dǎo)的。
相較于有些專業(yè),測(cè)繪專業(yè)不受熱捧,有外因也有內(nèi)因。寧津生決定,從內(nèi)因抓起。
從1997年至今,寧津生、李德仁、陳俊勇、劉經(jīng)南、張祖勛、龔健雅、李建成等院士“組團(tuán)”,為大一新生講授《測(cè)繪學(xué)概論》,讓枯燥的基礎(chǔ)科學(xué)課變得妙趣橫生。
劉經(jīng)南講——“測(cè)繪的本質(zhì)是研究時(shí)空問題。你從哪兒來?你要干什么?要到哪兒去?這是哲學(xué)家的問題,也是門衛(wèi)保安的問題。”在學(xué)生們的哄堂大笑中,劉經(jīng)南引出了北斗導(dǎo)航研究。
李德仁講課喜歡“抖包袱”——“我1957年想考物理系研究火箭,結(jié)果被武測(cè)錄了,我不知道測(cè)繪為何物。那我是怎么變成院士的呢?”“把攝像機(jī)放到飛機(jī)上進(jìn)行測(cè)量會(huì)出現(xiàn)什么問題?放到衛(wèi)星上呢?”
張祖勛講課別出心裁——他把無人機(jī)帶進(jìn)教室演示航拍與遙感;還把課堂延伸到室外,演示低空無人飛艇的操作……
漸漸地,學(xué)生們像追劇一樣,都喜歡上了這門課。
談到“最奢侈的基礎(chǔ)課”,李德仁淡淡地說:“院士給本科生上課沒什么新鮮的,只是回歸大學(xué)教育的初心。”
一堂堂院士課,流淌著學(xué)術(shù)知識(shí),洋溢著科學(xué)精神,如春風(fēng)似細(xì)雨,浸潤(rùn)著、升華著莘莘學(xué)子。
“讓學(xué)生學(xué)會(huì)做人,學(xué)會(huì)做事,學(xué)會(huì)做學(xué)問。把老師教給我的方法,再教給我的學(xué)生。”李德仁說,要喜歡別人“挑毛病”,特別是鼓勵(lì)學(xué)生挑導(dǎo)師已發(fā)論文的毛病,只有這樣,學(xué)科才能繼續(xù)往前走。
在學(xué)中干,在干中學(xué)。2022年2月,一顆“學(xué)生造”衛(wèi)星——“啟明星一號(hào)”微納衛(wèi)星成功發(fā)射入軌。50多名武大學(xué)生參與研制,其中本科生超過三分之一。
學(xué)生們無不驕傲:我們有幸,站在巨人們的肩膀上!
魯迅先生說,我們自古以來,就有埋頭苦干的人,有拼命硬干的人,有為民請(qǐng)命的人,有舍身求法的人……這就是中國(guó)的脊梁。
幾個(gè)月來,我們數(shù)度走進(jìn)武漢大學(xué),走近的就是這樣一群人。
采寫此文時(shí),傳來一則讓人激動(dòng)的消息:
2023年12月15日,包括武漢大學(xué)4名師生在內(nèi)的第40次南極科考隊(duì)正式接棒第39次南極科考隊(duì)。
從1984年首次中國(guó)南極考察開始,40次南極科考,武大人從未缺席。他們繪制了中國(guó)第一張南極地形圖,命名了第一個(gè)中國(guó)南極地名,參與了每一個(gè)中國(guó)南極科考站的創(chuàng)建。
南緯80度22分00秒,東經(jīng)77度21分11秒,海拔4093米——這是南極冰蓋冰穹A的位置信息。這億萬年來寒冷孤獨(dú)的地球“不可接近之極”,就是武大測(cè)繪人抵達(dá)并繪制的。
無論是南極,還是太空,這群人砥身礪行,追逐夢(mèng)想,永不止步。
這是值得期待也是指日可待的一天——
身在南北極的中國(guó)科考隊(duì)員,點(diǎn)開手機(jī),連接著蒼穹上的“東方慧眼”,觀天測(cè)地,勾畫著藍(lán)色星球更美好的圖景……
致敬,勇攀高峰的中國(guó)測(cè)繪“夢(mèng)之隊(duì)”!
祝福,薪火相傳的武漢大學(xué)測(cè)繪人!