聽李德仁、楊元喜、龔健雅三位院士講述“我的科研故事”

GeoScienceCafé是武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點實驗室的研究生們自發(fā)組織的定期的開放式學(xué)術(shù)交流活動，始于2009年4月?；顒涌谔枮椤罢勑﹂g成就夢想”。一般情況下活動每周一次，形式以講座和報告為主。       

人物名片       李德仁：        德國斯圖加特大學(xué)博士，攝影測量與遙感學(xué)家；中國科學(xué)院院士、中國工程院院士、國際歐亞科學(xué)院院士，武漢大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師；       

 測繪遙感信息工程國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會主任；原武漢測繪科技大學(xué)校長，國家有突出貢獻(xiàn)的中青年專家；        中國測繪學(xué)會副理事長、中國圖像圖形學(xué)會副理事長、中國地理學(xué)會環(huán)境遙感分會副理事長、湖北省科協(xié)副主席、湖北省測繪學(xué)會副理事長、湖北省土地學(xué)會名譽會長、武漢歐美同學(xué)會會長、武漢留學(xué)回國博士聯(lián)誼會會長、武漢中國光谷首席科學(xué)家、武漢關(guān)愛協(xié)會理事長。        

楊元喜：        中國科學(xué)院院士，大地測量專家，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)副總設(shè)計師。1991年獲中國科學(xué)院測量與地球物理研究博士學(xué)位。2007年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。中國導(dǎo)航應(yīng)用管理中心研究員。        曾任鄭州測繪學(xué)院教授、博士導(dǎo)師；國際大地測量協(xié)會（IAG）第四委員會秘書；《測繪學(xué)報》常務(wù)副主編；中國科協(xié)科普委員會副主任；國家自然科學(xué)基金委員會咨詢專家；北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項專家委員會委員；十二屆全國政協(xié)委員。        

龔健雅：        武漢大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院院長、測繪遙感信息工程國家重點實驗室主任。2011年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。        國家杰出青年基金獲得者、教育部“長江學(xué)者”特聘教授、973項目首席科學(xué)家、國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體學(xué)術(shù)帶頭人、國家測繪局科技領(lǐng)軍人才、國務(wù)院第六屆學(xué)科評議組測繪學(xué)科組召集人，國際攝影測量與遙感學(xué)會第六委員會主席。        

報告現(xiàn)場       問題1：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是國家大力扶持的產(chǎn)業(yè)，運用也越來越廣泛。但是我們目前在用的時候，特別是車載數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)等，大多數(shù)還是用的GPS數(shù)據(jù)。請問楊院士，北斗的數(shù)據(jù)和GPS的數(shù)據(jù)在質(zhì)量上有哪些不同？  

楊元喜：早在上世紀(jì)九十年代，我國就已經(jīng)開始自行研制北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite SystemBDS)。        2000年底，北斗一號系統(tǒng)建成，我國成為世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家；到2012年，建成了覆蓋亞太區(qū)域的北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；計劃到2020年前后，建成北斗全球系統(tǒng)，向全球提供服務(wù)。        我國的北斗系統(tǒng)正在逐步走向世界，目前已成為聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會已認(rèn)定的供應(yīng)商。        

目前，北斗系統(tǒng)的質(zhì)量與GPS相比，并沒有很大差距，而當(dāng)前的問題主要有兩點： 

第一點，衛(wèi)星星座決定了定位性能。如果是東西方向的軌跡，而南面有一座山，同步衛(wèi)星被擋住了，那么就會影響最終的定位結(jié)果。這是由我們目前的衛(wèi)星星座所決定的，再過兩到三年，這個現(xiàn)象就會消失。        

第二點，我國廠商所做的北斗接收機(jī)的質(zhì)量還不過關(guān)。今年在河南省，大家都反映“北斗為什么跳了一秒？”我國在2017年1月1日迎來了7時59分61秒，這增加的一秒是閏秒，是指為保持協(xié)調(diào)世界時接近于世界時時刻，由國際計量局統(tǒng)一規(guī)定在年底或年中（也可能在季末）對協(xié)調(diào)世界時增加或減少的1秒。       

 這是一個非?；A(chǔ)的常識，可是我們中國很多接收機(jī)的廠商卻沒有把這個閏秒計算在內(nèi)。那一秒引起了兩萬多公里的誤差，所以定位的點突然就跳了。大家都在問北斗定位的結(jié)果怎么跳了，其實北斗沒有跳，是接收機(jī)跳了。      

  問題2：我們都知道，一個專業(yè)的發(fā)展往往會帶動其他專業(yè)的發(fā)展；一個行業(yè)的崛起，也會給其他行業(yè)帶來很多機(jī)會。請問楊院士，您覺得北斗的發(fā)展會給其他哪些行業(yè)帶來巨變？ 楊元喜：為什么要建設(shè)北斗系統(tǒng)？它是我國著眼于國家安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，自主建設(shè)、獨立運行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)的國家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。        隨著北斗系統(tǒng)建設(shè)和服務(wù)能力的發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于交通運輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預(yù)報、測繪地理信息、森林防火、通信時統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急搜救等領(lǐng)域，逐步滲透到人類社會生產(chǎn)和人們生活的方方面面，為全球經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展注入新的活力。        我來舉一些和我們的生活工作切實相關(guān)的例子，有了北斗，測繪和測量工作將會更方便，高鐵運行將會更加便利，我們的生活也將會更加豐富多彩。如果之前有北斗的話，馬航MH370不會失去聯(lián)系、汶川地震中失蹤的直升機(jī)也不會遲遲找不到。        現(xiàn)在，北斗可以裝在衛(wèi)星上、飛機(jī)上、汽車上以及我們的手機(jī)里。北斗，將會帶動我國各行各業(yè)的發(fā)展。        

問題3：想當(dāng)大學(xué)老師，但是擔(dān)心無法承擔(dān)教書育人的責(zé)任，怕辜負(fù)學(xué)生。院士們有沒有過這種擔(dān)心，可不可以給一些建議？

楊元喜：我覺得我不能算一個很好的老師，因為我教了幾十年書，連普通話都沒講好。但是，當(dāng)一個好老師除了要說好普通話，還需要具備你對學(xué)生、對教材以及對專業(yè)的熱情。只要你擁有了這些，就一定可以當(dāng)一個很好的老師。        

李德仁：我把王之卓老先生講過的一句話送給大家。王先生曾說，“我們拿一個勺到油缸里面去舀油，如果缸里只有一勺油，你舀上來就是一點點；如果是滿缸的油，你隨便一舀就是滿勺的油?！?       如果你當(dāng)老師，你首先要把自己充實。如果你的學(xué)問和品行都是滿滿一缸的，那你絕對是一個好老師。        

龔健雅：我上大學(xué)之前，當(dāng)過民辦老師。當(dāng)時文革剛剛結(jié)束，我面臨著一群小學(xué)二三年級的孩子，學(xué)生們也不怎么愿意上課。那時候有75%的小學(xué)生可以升初中，剩下25%的學(xué)生可能十幾歲就要回家種田。        雖然那時我自己也在準(zhǔn)備高考，但是怕那群孩子以后沒書讀，決心好好教他們。剛開始的半年，我主要培養(yǎng)班內(nèi)的學(xué)風(fēng)，還聯(lián)合其他老師一起提升班內(nèi)的學(xué)習(xí)氛圍。最后，我班上的學(xué)生都考上了初中。        甚至連最調(diào)皮搗蛋、不愿意讀書的學(xué)生，我也想辦法把他送到了初中。雖然那個時候自己也很忙，但是既然已經(jīng)選擇當(dāng)老師，就一定要把學(xué)生教好。        

問題4：古人說，“常立志不如立長志”，請問三位院士，你們在自己年輕的時候或者是在科研工作中，對于這種想法是否認(rèn)同，是否有過相似的經(jīng)歷？ 

李德仁：我從小就有一個模糊的目標(biāo)：母親把我生下來，祖國把我養(yǎng)大，我一定要做些不虛度人生的事。雖然，我的這個目標(biāo)一直是明確的，但是人生的環(huán)境是多變的。        在文化大革命期間，我被分到了水泥制品廠，負(fù)責(zé)做水泥電線桿。當(dāng)時生產(chǎn)需要一種高強度的水泥管，但我們的礬土水泥廢渣很多。        我花了一個星期看硅酸鹽水泥學(xué)、工藝學(xué)方面的書，自己進(jìn)行化驗，還請教北京建材院的院長，研制了具有快凝高強特性的硫鋁酸鹽。我研制的特種水泥用于青海湖、海上工程和唐山地震的災(zāi)后重建。        我的第一個國家發(fā)明獎，不是測繪也不是遙感，而是硫鋁酸鈣水泥。我們每個人都要有一個志向，要為國家做點有價值的事。而且無論自己身處什么環(huán)境，做事都應(yīng)該做得深入。        我在給王之卓先生當(dāng)助手的時候，給自己的要求是“不能讓王先生挑出來我的毛病”。我先后跟著王先生阿克曼先生讀碩士和博士，我的老師們幾乎沒有挑到我的毛病。同學(xué)們也要相信自己的力量，不要總是偷懶讓老師幫忙改、幫忙查。        古人說“活到老，學(xué)到老”，我們的人生追求也應(yīng)該永無終止。楊院士現(xiàn)在在做PNT(Positioning Navigation and Timing),我在做PNT-RC。PNT體系是由美國國防部與運輸部在2006年聯(lián)合發(fā)起的一項研究，它的目標(biāo)是為了解決當(dāng)前導(dǎo)航手段眾多，但缺乏一體化的PNT體系結(jié)構(gòu)指導(dǎo)的問題。        我為什么要做PNT-RC呢？我認(rèn)為位置和時間都是一個點，導(dǎo)航是一條線，我們還需要一個面。比如，周邊交通堵塞，我需要知道堵塞的狀態(tài)；抗震救災(zāi)的過程中，我需要知道災(zāi)區(qū)在哪里，倒塌的房子在哪里。        所以，大地測量和導(dǎo)航的人是做PNT的，而我們做遙感和地理信息的人，就要加一個遙感“R”。同時，我還要把這些信息快速地送到需要的人手上去，那么就要把通信(communication)加上去。        

楊元喜：

第一點，我應(yīng)該說是一個沒有目標(biāo)的人，我只想把自己做好。當(dāng)士兵的時候，我沒有想過立功，也沒有立過功，不能算是一個好士兵；當(dāng)教授的時候，大家都想當(dāng)優(yōu)秀教師，我是唯一沒有當(dāng)過優(yōu)秀教師的。        

第二點，我會放棄所有目標(biāo)。很多人都有上進(jìn)心，別人希望自己能立功，我希望沒有我；別人希望能得到優(yōu)秀教師，我希望沒有我。評教授的時候，我們學(xué)院述職要答辯，我根本就不答辯，因為我認(rèn)為當(dāng)時我還不夠格做教授。        我有兩個博士拿了全國優(yōu)秀百篇論文，我們解放軍信息工程大學(xué)的優(yōu)秀博士中有三分之一以上是我的學(xué)生。雖然我沒有拿到優(yōu)秀教師的榮譽，但我不遺憾，因為我已經(jīng)做好了自己的本職工作。  

龔健雅：我的目標(biāo)是在不斷修正的，在對學(xué)科的興趣和導(dǎo)師的引導(dǎo)下，不斷提升自我，提高目標(biāo)。我從一開始希望成為技術(shù)員，一直到現(xiàn)在成為院士。有時候，我們很難直接定一個最高的目標(biāo)。        比如我自己，三十多年以前我怎么也沒有想到自己現(xiàn)在能當(dāng)院士。我很同意楊院士剛才講的：首先要把自己的事情做好，做好了之后肯定有機(jī)會可以進(jìn)步的。所以，我覺得年輕的時候還是要多做一些事，厚積才能薄發(fā)。        大家最近可能都聽說了武大的遙感信息工程學(xué)院要改名為遙感與宇航學(xué)院，為什么呢？        現(xiàn)在，遙感學(xué)院把做硬件、做飛船、做衛(wèi)星、做傳感器的人請來，讓我們學(xué)院可以做得更大。因為只有這樣，才能讓更多專業(yè)的同學(xué)、老師還有工程師等為國家做貢獻(xiàn)，為國家解決重大問題，從而實現(xiàn)自己的人生價值。        同學(xué)們，你們要有自己的理想、頑強的精神和創(chuàng)新的本領(lǐng)，不要怕權(quán)威，也不要怕我們這些老師。我們要敢于創(chuàng)新，做前人沒有做過的、做國家需要的，那么就不會虛度我們的一生。        

問題5：三位院士在自己的科研經(jīng)歷中，印象最深刻的一件事是什么？   龔健雅：我印象最深刻的一件事，是在我讀博士期間，李老師給我發(fā)了五萬元，買了一臺IBM的計算機(jī)。        李德仁：做水泥是我的科研經(jīng)歷中最難忘的。在做采樣工作時，我穿著一身石棉衣，淋上水，進(jìn)到九百多攝氏度的窯頭。我按照測量學(xué)的方法，每隔十米采樣，一直從窯頭走到窯尾。        

楊元喜：我們學(xué)院以前只有一個小型計算機(jī)，所以上機(jī)是要排隊的。因為我參加的工程需要運行的數(shù)據(jù)量極大，運行一次要好幾個小時，所以我無法和同學(xué)們共享計算機(jī)。        我們學(xué)院當(dāng)時給我開綠燈，讓我可以晚上用。我在里面待了七天七夜，最后完成了這個小工程。當(dāng)時我也挺開心的，花了那么多的時間沒有白費。        

然后，對方為了檢驗我的水平，給了我一個已知點，讓我來做平差。我把這個已知點加進(jìn)去之后，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)非常糟糕。后來對方告訴我，我的平差結(jié)果不對，他把已知點的坐標(biāo)改了之后就對不上了。        

大家應(yīng)該知道，已知點不能改，因為它在平差中是起到控制作用的！對方是一個外行，因為他給出的錯誤條件，作為內(nèi)行的我得到了一個錯誤結(jié)果，七天白干了。        

這是我科研經(jīng)歷中最難忘的一件事。在這里也作為一個警示告誡同學(xué)們，在做科研工作時一定要和對方溝通好，以免造成外行對內(nèi)行進(jìn)行“瞎指揮”。       

 問題6：請問楊院士在自己的科研過程中一共歷經(jīng)了哪些階段，在自己的角色發(fā)生變化時，您如何適應(yīng)和調(diào)整？楊元喜：第一個階段是我做助教和講師時，我們學(xué)院的所有教授都選過我當(dāng)他們的助手。其實他們的專業(yè)各不相同，有重力場、衛(wèi)星大地測量、坐標(biāo)系統(tǒng)等等，但我和他們合作得都很愉快。        

這是我和同學(xué)們分享的第一個體會：要樂于當(dāng)助教和助手，這是我們?nèi)松砷L的一個極好平臺。在這個過程中，我們可以學(xué)到知識、增加才干，是其他地方所無法給予的。        

同時，我們還要攢足自己的人脈關(guān)系。如我，很多教授，包括李院士，都是我的終生引導(dǎo)者和支持者。        

第二個階段是我當(dāng)教授的時候，我不希望自己是一個甩手掌柜。我希望我是學(xué)生們的合作伙伴，所以我會指導(dǎo)學(xué)生，討論和點評他們提出的問題。我和學(xué)生們相處得很好，我們團(tuán)隊內(nèi)部也合作得很好。        

在我的團(tuán)隊，同學(xué)之間沒有鬧過矛盾，也沒有同學(xué)對我有不滿，因為我們都是平等相處的。       

 第三個階段是我現(xiàn)在當(dāng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)副總設(shè)計師和總參測繪研究所副所長的時候。雖然平時工作很忙，但我依然會抽出一些空閑時間親自做一些事情。       

 測繪學(xué)報上，我最近發(fā)的一篇文章，就是我在今年的春節(jié)期間寫的。而且直到目前為止，只要論文的第一作者是我，那就一定是我親自寫的。這也是我確保自己一定要堅持的，直到我不能寫為止。        

同時，我還會親自做一些審稿工作。比如院士們的文章，都是我親自選的。院士所寫的文章，立足點都是很高的，而年輕人比較容易眼高手低，審稿過程中可能會拒掉這些他們認(rèn)為比較“過時”的文章。等我把這些文章?lián)旎貋淼臅r候，我發(fā)現(xiàn)其實都是好文章。        所以，現(xiàn)在院士們的文章都不送初審了，由我親自審稿，確保這些好文章可以和同學(xué)們分享。