△李德仁肖像 新华社记者 熊琦 摄
李德仁简介:摄影测量与遥感学家,中国高精度高分辨率对地观测系统的开创者之一,中国科学院院士、中国工程院院士,武汉大学教授。第九届全国政协委员。2021年获“最美科技工作者”、2022年获“国家教学成果一等奖”、2024年获国家最高科学技术奖。
2024年6月24日上午,3000名科技工作者代表齐聚人民大会堂。
仪式号角响起,全场起立,注目两位国家最高科学技术奖获得者——武汉大学的李德仁院士和清华大学的薛其坤院士走上主席台。
习近平总书记微笑着同他们握手、祝贺,并为他们佩戴奖章、颁授证书。合影留念后,总书记邀请他们到主席台前排就座……
近年来,国家科学技术奖被纳入党和国家功勋荣誉表彰制度体系,习近平总书记出席国家科学技术奖励大会并颁奖,极大鼓舞了广大科技人才和创新团队。
测绘遥感,作为人类认知地球和环境的重要技术手段,为各行各业发展提供基础性、先导性支撑。而高精度卫星遥感,更是当今世界大国竞争的战略制高点。
“观天测地,开路先锋”,正是李德仁这位摄影测量与遥感专家的真实写照。
面对最高的国家科学技术荣誉,李德仁说:“这个奖不仅属于我个人,更属于每一位在科学道路上不停歇创新的科技工作者。”这位年过八旬还在不停歇思索、不停歇创新、不停歇奋斗的科学家有一个基本信念:“人要活到老学到老、干到老,为党和人民奉献到老。其实,中国的知识分子都和我一样。”
在党的二十大作出教育科技人才一体化发展的战略部署后,身处高校的李德仁更是将建设“教育强国、科技强国、人才强国”的国家任务,自觉对应到自身责任上:“人才培养、科学研究和社会服务,是高校知识分子党员的‘三驾马车’,我们要推着‘三驾马车’往前走,把教育办好,把科技搞上去,把人才培养好!”
△二零零七年六月二十二日,李德仁在武汉大学毕业典礼上为毕业生拨穗。新华社发
科学研究:君子以自强不息
前不久到北京出差的李德仁院士,刚过完85周岁生日。步履不停的他,正和科研团队实施一项雄心勃勃的计划——到2030年,通过发射252颗卫星组成的天基系统,将通信、导航、遥感卫星进行一体化设计,并将人工智能算法送上天,实现24小时全天候监控地球环境,为全球用户提供高精度、智能、实时的天空地海一体化的遥感信息服务。这一智能遥感星座计划名曰:“东方慧眼”。
习近平总书记指出:“要以科技创新引领产业创新,积极培育和发展新质生产力。”2024年底召开的中央经济工作会议提出,“以科技创新引领新质生产力发展,建设现代化产业体系”。
“东方慧眼”计划,正是落实“以科技创新引领新质生产力发展”的要求,推进学科原始创新,打造万亿产业链的发展项目,这也是李德仁近年来投入精力最多的创新研究。
测绘在我国历史悠久,但长期靠的是一把皮尺、一支圆规和一个三脚架。1957年,被武汉测绘学院航空摄影测量专业录取的李德仁,学习的还是模拟测绘技术。跋山涉水地测量绘图,是当时测绘工作者的基本状态。
在李德仁22岁那年,美国发射了世界第一颗遥感卫星。那时中国卫星遥感技术还是一片未经开垦的荒原。直到42岁,在我国摄影测量与遥感学科奠基人王之卓的推荐下,李德仁有了出国深造的机会,来到当时世界上摄影测量与遥感技术最先进的德国,开始钻研航测。
当时,从卫星或飞机上拍摄到的大量测量数据就像是成千上万张拼图,拼图或是摆放顺序混乱、或是变了形,测量学家需要把拼图准确拼成一幅完整图像。在德期间,李德仁首创了从验后方差估计导出粗差定位的选权迭代法,不仅能纠正错误,还能在拼图过程中逐渐“看清”整幅图像,从海量数据中提取出精确的地理信息。这种方法被国际测量学界称为“李德仁方法”。
聪明的李德仁更是勤奋的,他每天工作14个小时以上,经常在凌晨最后一个离开实验室,又在第二天清晨第一个打开实验室大门。在仅用两年时间完成的博士论文中,李德仁创立的误差可区分性理论,能自动地同时区分偶然误差、系统误差或粗差,解决了测量学上的一个百年难题。
1985年2月底,取得博士学位的李德仁便立即回国。几天后,他就站上了武汉测绘学院的讲台。
改革开放以来,中国开始重视遥感对地观测卫星。20世纪90年代,不少发达国家发射了高分辨率对地观测卫星系统。国外除了技术封锁,在器件产品上也严防死守,我国只能买到次等品硬件。李德仁便带着团队在精度和质量上下功夫,“当时的条件下,我们用一流的数学模型通过软件把硬件上的差距补回来了。”
2003年,为进一步扭转我国高分辨率遥感数据长期依赖进口的局面,李德仁联合多位院士专家向国家提出建议:“要把中国的卫星分辨率从原来的5米、10米提高到亚米级,建设我国高分辨率对地观测系统。”2006年高分辨率对地观测系统被列入重大专项规划,2010年全面启动实施。
在坚持自力更生、开展团队合作的过程中,李德仁引领我国测绘遥感行业实现跨越式发展。比西方国家晚了近30年的中国遥感卫星研究,一路高歌猛进,实现了从“有”到“好”的跨越式发展,形成了由陆地卫星、气象卫星和海洋卫星组成的强大对地观测体系,不仅卫星分辨率提高到了民用0.5米,遥感信息服务时间也从数小时缩短至8分钟,追上世界先进水平。今天,中国已跻身世界3个最重要航测遥感强国之列,库存遥感数据、遥感卫星发射数均为世界第一。
“20世纪80年代刚回国时,中国还没有几颗遥感卫星。现在中国已有500多颗遥感卫星在太空遨游。这靠的是什么?”
这位遥感事业的亲历者、奋斗者和领跑者自豪地说:“是创新!我们做测绘遥感的人,始终要坚持自主创新。”
正如习近平总书记所强调的:“坚持走中国特色自主创新道路,立足自力更生、艰苦奋斗,发挥我国社会主义制度集中力量办大事的优势,推进高水平科技自立自强,把科技命脉和发展主动权牢牢掌握在自己手中。”
看清方向:苟利国家生死以
2021年9月16日,国家主席习近平在致首届北斗规模应用国际峰会的贺信中指出:“当前,全球数字化发展日益加快,时空信息、定位导航服务成为重要的新型基础设施。”
在2024年11月召开的一次国际学术研讨会上,李德仁第一次提出“时空智能学”概念。“世界是物质的,物质是运动的,运动着的物质世界是用时空信息来描述的。在万物互联和人工智能时代,时空数据的获取、处理、信息提取与知识挖掘需要走向智能。”
“时空智能学”,是李德仁近来开展的基础理论研究,在他的阐释下,其意义逐渐明朗:“它能自动回答何时、何地、何种目标、有何种变化及其机理,尤其能智能地在规定时间内,将所需要地点的正确的数据、信息和知识送给需要的人。”
对于基础理论的研究,李德仁从未停止过,他同时又很清醒:“科学家不应只埋头做理论,理论最终要走向实践,转化为科技成果服务社会。”
说起测绘遥感的成果应用,李德仁打开了话匣子:“我们将天上的通信、导航、遥感卫星连接在一起,将人工智能送上天,在天上寻找森林着火点。卫星在湄公河上空飞行时,发现了两个着火点。用于计算位置并传回消防员的手机,你猜花了多长时间?分别花了13秒和15秒!”
这些年,从利用天空地智能寻找森林着火点、解决交通问题、管理国家公园、监管地下管网、进行野外运输等,到记录灯光强度分析社会经济状况,再到与人体健康有关的医疗科学领域,测绘遥感的应用场景越来越多,应用成果也越来越丰硕。在李德仁看来,只要对国家和社会有利,他都会积极去做——
汶川大地震,他带领测绘遥感信息工程全国重点实验室,为正确指挥处理唐家山堰塞湖险情提供了分辨率最高的数据;
北京奥运会,他带领专家团队从申办、场馆建设到成功举办,全方位提供专业数据,为国家节省约16亿元;
人们不必亲到敦煌就可以浏览艺术瑰宝莫高窟的便利,也出自李德仁团队之手,他们运用测绘遥感新技术,将莫高窟以毫米级精度虚拟在计算机里,向世界展示“数字敦煌”的魅力……
早在1994年,李德仁在加拿大第一次看到移动测量车时,深受启发。凭借着“车怎么走,都一定比人走得快”的逻辑,回国后他马上投入移动测量系统的理论研究中,率先提出“3S集成”(全球卫星定位系统GPS、遥感RS、地理信息系统GIS)概念,并开启了从理论到实践的探索。“今天去看,这一重大突破,实现了天空地一体信息化移动测量的历史跨越。今天的测绘,早已不再是简单的测绘,而是与各行各业紧密联系在一起,实现天空地海测量机器人的感知和认知。”
滴墨入水、融血入骨般的紧密联系,不是光靠科学家的埋头做学问就能发生,得有战略科学家的抬头看方向。
1991年,李德仁当选为中国科学院院士。好多人劝他:“你都当院士了,节奏放慢一些。”对此,他写了一篇文章《院士不是终点,是新的起点》表明想法:“作为院士,国家对你的要求更高,你要看得更多,看得更远,要拓宽视野,关心国家的发展。”
1998年全国两会期间,刚刚成为第九届全国政协委员的李德仁在听取政府工作报告时,特别留意到有关科技教育文化事业发展的一句话:“加强企业和科研院所、高等学校之间的联合,逐步使企业成为技术开发的主体。”他由衷建议:“产学研之间要进行学校、科研院所和社会生产实体之间的大循环,才能培育新的经济增长点。”
2012年,高等学校创新能力提升计划启动,武汉大学牵头,联合清华大学、北京航空航天大学和航天科技集团获批了地球空间信息技术协同创新中心,以发挥各类创新主体在基础研究、前沿技术研究、社会公益研究等方面的不同优势,营造充满活力的协同创新环境……
当见证科研从个人劳动变成团队工作这一重要变革,李德仁的脑中回响着离开德国时导师阿克曼教授的忠告:“要看清学科发展方向和国家的需要,通过各种渠道向国家写建议书,争取大项目,带动更多的同学科和跨学科行家特别是年轻人去攻关,让年轻人更好地提高和发展……”
师道传承:江山代有才人出
“把摄像机放到飞机上进行测量,会出现什么问题?如果放到卫星上呢?学问就藏在我们今天的讲授里……”
每年大一新生开学时,李德仁都会如约出现在武汉大学《测绘学概论》课程的讲台上。从1997年9月起,宁津生、李德仁、陈俊勇、刘经南、张祖勋、龚健雅、李建成等7位院士先后加入教学团队,向大一新生解答测绘遥感对国家发展的意义、学科前景和未来出路等问题。
“测绘这个学科能给国家做什么?院士讲得最清楚。”李德仁坚信:老师有责任把这个学科中国家的任务和目标触达到一个高度,学生有理想,就愿意好好学;每个院士都保证按时讲课,把内容讲好,就可以把教育强国、科技强国、人才强国的要求贯彻于课程中,让学生“三百六十行,行行出状元”。
“龚健雅院士在做中国的数字地球模型、国产地理信息系统;全重实验室主任杨必胜三维建模做得很好,他用无人机做碳排放、碳吸收的研究非常精准;我还有个徒弟张良培教授正在用人工智能的方法,在大量的遥感数据中自动解译目标……”
说起学生手头上的工作,李德仁如数家珍。200位博士生从他门下毕业,他们的梦想几乎都是从《测绘学概论》这门课开始,在老师引领下,逐一走上助力我国测绘科学事业发展的道路。
“仅靠上课,也是无法培养好学生的。培养学生最重要的一点,不要将学生视为你的劳动力,他是你的助手,需要劳动,需要从最艰苦的工作做起,但不能总在那里工作。”李德仁总是把学生推到科研的第一线,让他们吃科研的“大苦”,也吃科研的“肥肉”,鼓励他们超越自己。
习近平总书记强调:“希望两院院士作为科技界杰出代表,冲锋在前、勇挑重担,当好科技前沿的开拓者、重大任务的担纲者、青年人才成长的引领者、科学家精神的示范者,为我国科技事业发展再立新功!”
中国科学院院士龚健雅是李德仁的第3位博士生,作为在老师身边最久的学生,他亲眼看到李老师等老一辈科学家在推动中国测绘学科发展中的每一个突破。“相对于其他国家,中国的测绘学科发展是最好最快的。这个过程中,李老师作出了很大贡献。”
第十三届全国政协常委李朋德是又一个因李德仁而改变人生轨迹的博士生。1993年李德仁在信中向他介绍自己牵头的国家测绘局重点科研项目并邀请他参与时,其中一句话深深打动了他:“我要给年轻人更多的舞台。”
在2002年2月19日的《中国测绘报》上,有一篇对全国政协委员李德仁的采访文章,谈及的是教育话题。当时,身在教育界别的李德仁是武汉测绘科技大学校长,他围绕教育提出了不少建议,无论是聚焦高校设立国家特聘教授基金,还是建议高校与科研院所联手实施创新工程,都出于当时的一种社会氛围:全国上下对科教兴国决心很大。遵循着“国家强要有科技强,科技强要有教育强,教育强要有人才强”的基本逻辑,在李德仁等诸多政协委员的持续呼吁下,国家持续加大对教育的投入。
今天,我国财政性教育经费支出占到了国内生产总值(GDP)的4%。尤其党的十八大以来,国家财政性教育经费支出占GDP连续11年不低于4%,强有力的经费投入保障了世界上最大规模教育体系的不断发展。当前,武汉大学遥感技术学科在多个国际学科排名中连续多年名列全球第一。我国也已是遥感强国,不仅发射遥感卫星最多,拥有遥感数据也最多。
从小到大、由弱及强的发展历程,离不开一代又一代的师道传承、接力担当。正如李德仁所说:“从辩证唯物主义的观点去看,一代一代的传承,一代更比一代强,这样社会才有进步。”而在这代代传承当中,流淌的是师生谊,牵动的是家国情。
1939年,以庚款留学英德的王之卓作为我国第一个获得博士学位的航测专家,带着全家回到了战火纷飞、满目疮痍的祖国,在日本飞机的轰炸中开展中国的航空摄影测量研究……
1985年,德国挽留李德仁,夫人给他写信:“你是一头牛,吃国家的草(粮食),一直到了45岁,你现在应当回来挤奶了……”
1990年,丹麦挽留龚健雅,李德仁给他写信:“我在看欧洲杯,球员们都是回祖国参赛的,你也要回国参赛呀……”
“爱我中华、兴我家邦、少小勤学……”江苏省泰州市姜堰区溱潼古镇的李家旧居,堂屋里挂着的一幅毛笔书写的“李氏家训”有80个字,今天,它们早已融汇成李德仁的一部分。
2024年7月1日,从北京领取国家最高科学技术奖回到武汉大学的李德仁,给师生们作了一场报告,报告的主题,是李德仁一生践行的写照——爱我中华,科技报国。
记者:韩雪
文字编辑:王亦凡
新媒体编辑:莫愁
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