“活到老,學(xué)到老,干到老?!崩畹氯室恢臂`行著一份樸實(shí)的心愿:愛我中華,興我家邦,為國家和人民奉獻(xiàn)到老!
“10、9、8……3、2、1,發(fā)射!”9月24日,在山東海陽市東方航天港近海海面上,“武漢大學(xué)人民醫(yī)院健康號”(珞珈四號01星)醫(yī)學(xué)遙感衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道,茫茫太空迎來“武大造”的全球首顆醫(yī)學(xué)遙感衛(wèi)星。
“這是了不起的壯舉。中國人在遙感衛(wèi)星服務(wù)人民健康和生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域,做出了新的努力和嘗試!”國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者、中國科學(xué)院院士、中國工程院院士、武漢大學(xué)人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)遙感信息研究院名譽(yù)院長李德仁現(xiàn)場觀摩發(fā)射成功后很是高興。
該衛(wèi)星是李德仁院士團(tuán)隊“珞珈”系列衛(wèi)星中的一顆,也是武漢大學(xué)發(fā)揮測繪遙感學(xué)科優(yōu)勢,在“遙感+醫(yī)學(xué)”領(lǐng)域推出的首個醫(yī)工融合重大科技創(chuàng)新成果。
李德仁是著名攝影測量與遙感專家,攻克了衛(wèi)星遙感全球高精度定位及測圖核心技術(shù),解決了遙感衛(wèi)星影像高精度處理的系列難題,帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)全自動高精度航空與地面測量系統(tǒng),為我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)的建立和從遙感大國邁向遙感強(qiáng)國作出了突出貢獻(xiàn),為共和國擦亮了“天眼”。今年6月,他榮獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎,習(xí)近平總書記在人民大會堂親自為他頒發(fā)獎?wù)潞妥C書。
李德仁在武漢大學(xué)度過的近七十年的歲月里,永不停歇的“思索、奮斗與創(chuàng)新”貫穿始終,鐫刻著他在強(qiáng)國征途上不畏艱險、勇攀高峰的英勇身姿,映照著他在教書育人中孜孜不倦、言傳身教的清晰剪影。
逆境15年,“李德仁方法”解決測繪學(xué)百年難題
樹高千尺有根,水流萬里有源。李德仁就讀的大學(xué)原名武漢測繪學(xué)院,誕生于百廢待興的1956年,是我國第一所培養(yǎng)測繪高級專業(yè)人才的新型大學(xué)。1985年,武漢測繪學(xué)院更名為武漢測繪科技大學(xué),2000年并入武漢大學(xué)。在這所著名的學(xué)府,老一輩學(xué)科奠基人夏堅白、王之卓、陳永齡等蜚聲中外。
“我讀書時膽子大,愛提問,常把自己對名家著作的質(zhì)疑寫成讀書心得,到處尋找老師求解?!睂W(xué)生時代的李德仁,就有那么一種與眾不同的特質(zhì)。
1957年,17歲的李德仁從江蘇省泰州中學(xué)畢業(yè),被武漢測繪學(xué)院航空測量系錄取。當(dāng)時,學(xué)院院長是夏堅白院士,系主任是王之卓院士。
大學(xué)6年里,李德仁每天都處于求知若渴的狀態(tài)。大四時,他在蘇聯(lián)專家撰寫的教科書上發(fā)現(xiàn)了問題,寫了好幾篇文章。同班同學(xué)朱宜萱和王之卓的女兒是好朋友,李德仁就托她把文章轉(zhuǎn)給王之卓,而李德仁和朱宜萱后來也成就了美好姻緣,是一對令后輩們羨慕不已的伉儷。
王之卓在文章上寫了很多批注,并把李德仁叫到家里,師生倆長談了3個多小時,連晚飯都耽誤了。半個世紀(jì)過去,李德仁仍清楚記得當(dāng)時的情景,“談話從下午5點(diǎn)開始,既深入重點(diǎn)又天馬行空,渾然不覺天色已晚。師母多次請我們到餐廳吃飯,被興致正濃的王老一推再推,直到晚上9時。”正是這次交流,奠定了這對師生黃金搭檔的終生情誼。
1963年,李德仁本科畢業(yè),王之卓鼓勵他報考自己的研究生。當(dāng)年選拔的考試科目共三門,李德仁兩門滿分、一門99分。但因為檔案里一份“莫須有”的材料,他被取消了錄取資格。
天之驕子開始面對長達(dá)15年的人生逆境。他先后在航測隊、干校、水泥廠、研究所當(dāng)工人、炊事員、技術(shù)員、科室負(fù)責(zé)人。而王之卓一直牽掛著這位得意門生,不僅時常寫信叮囑他別丟了學(xué)問,還千方百計托人幫助他。
李德仁謹(jǐn)記恩師的囑托,在工作中精進(jìn)業(yè)務(wù)。1978年國家恢復(fù)研究生招生,李德仁終于回到了恩師身邊,這一年,他39歲,6年前下放時在水泥廠研制的硫鋁酸鹽水泥系列,獲得第一屆國家科技發(fā)明二等獎。
在王之卓門下讀研究生的1000多個日夜,李德仁埋頭苦學(xué),僅專業(yè)方面的讀書筆記就是厚厚30多本。1981年,當(dāng)他以全優(yōu)成績獲得碩士學(xué)位時,已練就一身過硬本領(lǐng):基本功扎實(shí),洞悉本學(xué)科發(fā)展?fàn)顩r和國際著名專家研究方向。他站在中國測繪學(xué)界的前沿,整裝待發(fā),隨時準(zhǔn)備跑步?jīng)_進(jìn)世界航測研究的前列。
這一年他留校任教,隨即以訪問學(xué)者身份赴聯(lián)邦德國進(jìn)修。在波恩大學(xué),他不僅熟練自如地運(yùn)用西方先進(jìn)的理論和方法,還能指出其優(yōu)點(diǎn)和缺陷,提出改進(jìn)辦法。半年內(nèi),他發(fā)表了兩篇高質(zhì)量論文,引起西方學(xué)者的廣泛關(guān)注。他針對西方學(xué)者發(fā)現(xiàn)和消除粗差的傾向性方法,反其道而行之,從驗后方差估計理論出發(fā),在極短時間導(dǎo)出比丹麥法更優(yōu)越的新方法,被國際測繪界稱為“李德仁方法”;他根據(jù)這種方法研制出的新軟件,獲得了比波恩大學(xué)原軟件更佳的計算結(jié)果。
1983年,李德仁轉(zhuǎn)入斯圖加特大學(xué),在歐洲攝影測量試驗組織主席阿克曼教授門下攻讀博士。他常在教堂午夜的鐘聲響過之后才走出實(shí)驗室,第二天早晨,又拿著阿克曼教授給他的萬能鑰匙第一個打開實(shí)驗室和資料室大門。
阿克曼被這位中國學(xué)生獨(dú)具的才干和敬業(yè)精神深深感動了。他說:“我能證實(shí),李先生是一位杰出的攝影測量學(xué)家,他的水平完全是現(xiàn)代國際水平?!彼ㄗh當(dāng)?shù)卣妥约阂黄鸪袚?dān)李德仁進(jìn)修所需費(fèi)用。多年之后,阿克曼還這樣教育德國學(xué)生:“你們羨慕李德仁教授的成就吧,他為自己的祖國而拼搏,他每天工作都在14小時以上,而且常常是通宵達(dá)旦!”
只用兩年半時間,李德仁完成了通常需要五六年才能完成的博士論文和學(xué)位課程。在長達(dá)255頁的博士論文《攝影測量平差中控制點(diǎn)粗差和像片系統(tǒng)誤差區(qū)分可能性理論和試驗》中,他將占統(tǒng)治地位的荷蘭學(xué)者巴爾達(dá)教授的經(jīng)典理論進(jìn)行了擴(kuò)充和發(fā)展,給測量結(jié)果的準(zhǔn)確度問題研究帶來一片光明,使不同模型誤差的區(qū)分和同一模型誤差的定位難題迎刃而解。
素以嚴(yán)謹(jǐn)著稱的大地測量學(xué)家、德國洪堡基金會委員格拉法韌特教授再也無法掩飾內(nèi)心的激動,揮筆在他的博士論文上批道:“我為這篇文章而激動,它解決了測量學(xué)上一個百年來的難題?!彼牟┦空撐囊浴?分加5星”的得分,迄今仍保持著斯圖加特大學(xué)博士答辯的最高紀(jì)錄。王之卓稱贊李德仁:“獲得了前人所沒有解決的創(chuàng)造性成果?!?/p>
李德仁把粗差發(fā)現(xiàn)的理論上升到粗差和系統(tǒng)誤差區(qū)分的理論上,榮獲了該項成果的最高獎——漢莎航空獎。今天,即使是世界上科學(xué)技術(shù)最先進(jìn)的國家,也要用李德仁的理論來校正自己的航測平差系統(tǒng)。
他以智慧和勤奮叩開了權(quán)威之門,實(shí)現(xiàn)了超越前賢的夢想。
“在德國獲得博士學(xué)位后,我心中激蕩著一個信念:立刻回國,將一輩子獻(xiàn)給祖國?!崩畹氯手x絕導(dǎo)師的挽留,毅然回到祖國,開啟了漫長的科研報國之路。
1985年,李德仁站在了母校的講臺上,不講職稱和待遇,給本科生開了三門課。一年后他被破格晉升為教授;1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士……歸國后的40年里,李德仁始終胸懷“國之大者”,堅持自主創(chuàng)新,擔(dān)當(dāng)育人使命,引領(lǐng)了我國從傳統(tǒng)測繪到信息化測繪遙感的根本性變革,使中國走上遙感強(qiáng)國的創(chuàng)新之路。
不懈自主創(chuàng)新
擦亮中國人自己的“東方慧眼”
胸懷祖國,不懈創(chuàng)新,是理解李德仁科研人生的關(guān)鍵詞。
“通信、導(dǎo)航、遙感,全世界這三件事情原來都是分開做,各干各的?!崩畹氯拾l(fā)現(xiàn),它們各自系統(tǒng)孤立、信息分離、服務(wù)滯后。李德仁首先提出要把中國的通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星一體化,提供空天智能服務(wù)。
2006年,李德仁院士牽頭向國家自然科學(xué)基金委提出了這個設(shè)想——建設(shè)“三星”一體化的空天信息智能服務(wù)體系。他的建議最終被國家自然科學(xué)基金委采納,2013年便啟動重大專項,開啟珞珈系列衛(wèi)星的實(shí)驗計劃。“基于天空地通導(dǎo)遙一體化、在軌處理和人工智能,可構(gòu)建天地互聯(lián)網(wǎng)對地觀測智能服務(wù)系統(tǒng),對各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)快準(zhǔn)靈的服務(wù),造福人類社會。”
2010年,經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn),高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(以下簡稱“高分專項”)全面啟動實(shí)施,業(yè)內(nèi)都愛把“高分專項”稱為“中國人自己的全球觀測系統(tǒng)”。李德仁作為高分專項專家委員會副主任和專項副總師,領(lǐng)導(dǎo)參與了該專項的頂層設(shè)計,并帶領(lǐng)團(tuán)隊開展了高精度數(shù)據(jù)處理技術(shù)攻關(guān),實(shí)現(xiàn)了我國遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的自主可控。
從2013年4月首顆“高分一號”衛(wèi)星發(fā)射成功到今天,高分專項已成功發(fā)射14顆衛(wèi)星,每顆都具備獨(dú)特的觀測能力,涵蓋了光學(xué)、雷達(dá)、紅外、高光譜等多種技術(shù)類型,拉動了新一代國家空間基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),也為我國航天產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展做好了技術(shù)和人才儲備,中國遙感衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了從“有”到“好”的跨越式發(fā)展。
如今,我國測繪遙感技術(shù)從落后一步步走到了世界前列,建立起真正的“中國人自己的高分辨率對地觀測系統(tǒng)”。在這個過程中,高分專項作出了重要貢獻(xiàn)。李德仁說:“以前我們有衛(wèi)星,但不強(qiáng)?,F(xiàn)在我們的遙感衛(wèi)星趕上了世界水平?!?/p>
此后,李德仁繼續(xù)帶領(lǐng)團(tuán)隊攻克高精度高分辨率對地觀測領(lǐng)域的系列核心技術(shù),研制了我國“航天—航空—地面”3S集成的測繪遙感系列裝備,解決危險地區(qū)測繪等難題,引領(lǐng)了我國傳統(tǒng)測繪到信息化測繪遙感的根本性變革。
如何讓衛(wèi)星服務(wù)于老百姓的生活?這是李德仁一直在琢磨的事兒,答案是:建成中國人自己的“東方慧眼”衛(wèi)星星座——
2018年,珞珈一號01星升空;2023年,珞珈二號01星、珞珈三號01星成功入軌,大展身手——珞珈二號01星,在河北抗洪中觀測到一處堤防決口,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01星,首顆互聯(lián)網(wǎng)智能遙感科學(xué)實(shí)驗衛(wèi)星,把人工智能送上天,自動發(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;2024年,珞珈四號01星順利升空,開展醫(yī)學(xué)遙感應(yīng)用示范,為人民健康保駕護(hù)航……
李德仁介紹了自己的下一個五年計劃:到2030年時,他要帶領(lǐng)科研團(tuán)隊建成一個擁有252顆衛(wèi)星的“東方慧眼”“智能遙感”衛(wèi)星星座,讓全球更多的人享受中國衛(wèi)星帶來的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。這個“星座”由四種衛(wèi)星組成,跟通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星連在一起,可用于農(nóng)業(yè)、交通、采礦、海運(yùn)、智慧城市、智慧農(nóng)村等,構(gòu)成一個對地觀測網(wǎng)。
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,“咱們老百姓也能擁有千里眼、順風(fēng)耳?!边@位耄耋之年的院士俏皮地說。
鐘愛教師崗位,搭建排名
全球第一的學(xué)科團(tuán)隊
“我最本質(zhì)、最喜歡的是作為一名教師、一名導(dǎo)師,我的責(zé)任是傳承學(xué)問,培養(yǎng)下一代的接班人?!痹谒蓄^銜中,李德仁坦承,自己最鐘愛的崗位是“教師”。
“把我從王先生和阿克曼教授那里學(xué)到的基本的治學(xué)方法,傳承給他們;把我從他們那里學(xué)到的寬大的胸懷、關(guān)心后生的品德,傳承下去?!眴柤坝泻巍敖^招”,李德仁如是回答,“拿到最新的資料,我絕對不會鎖到抽屜里,我會送到需要的人手里。”
在武漢大學(xué),以測繪泰斗王之卓院士為前導(dǎo),李德仁院士為中堅,龔健雅院士為后續(xù)的教學(xué)科研團(tuán)隊,師生三代均為院士的佳話被生動續(xù)寫和傳播著,優(yōu)良的學(xué)風(fēng)和教風(fēng)代代相傳,搭建起排名全球第一的學(xué)科團(tuán)隊。
“龔健雅院士在做中國的數(shù)字地球模型、國產(chǎn)地理信息系統(tǒng);楊必勝三維建模做得很好,他用無人機(jī)做碳排放、碳吸收的研究非常精準(zhǔn);我還有個研究生正在用人工智能技術(shù),在大量遙感數(shù)據(jù)中自動解譯目標(biāo)……”講起自己學(xué)生手頭上的工作,李德仁如數(shù)家珍。
20世紀(jì)80年代,丹麥在數(shù)字制圖和地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域處于國際先進(jìn)水平,龔健雅被導(dǎo)師李德仁派往丹麥留學(xué),“李老師總是寫信叮囑我,要敢于跨越,有跨越才有創(chuàng)新,你僅僅跟在人家后面,撿人家做過的重復(fù)做,你就總在后面?!比缃?,龔健雅是中國科學(xué)院院士、武漢大學(xué)宇航科學(xué)與技術(shù)研究院院長。
“李老師在科研和生活上為我提供了許多指導(dǎo)和幫助。他常鼓勵我們,要多學(xué)習(xí)、多動手、多思考,要敢于大膽質(zhì)疑。”武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室副研究員肖雄武回憶,讀博期間,“不停歇地思索”是導(dǎo)師李德仁給自己上的第一課,這句話一直引導(dǎo)和激勵他前行。
將許多像肖雄武一樣的年輕人放到重大項目攻堅第一線,是李德仁的培養(yǎng)經(jīng)驗。“未來要靠年輕人,他們在研究上超過我們,我們非常高興。”李德仁說,“作為高校教師,我們要把教育辦好,把科技搞上去,還要把人才培養(yǎng)好,為年輕人的發(fā)展創(chuàng)造更多可能性。”
李德仁把遍布世界各地、各有建樹的學(xué)生視為最大的成果。目前已有180位博士生從他門下畢業(yè),幾乎個個成績斐然:5人獲全國百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎,多人入選國家高層次人才梯隊……他們中的許多人,說起自己與遙感學(xué)科的緣分時,都會提到“測繪學(xué)概論”這一門課。
1997年9月,武漢大學(xué)推出面向大一新生的專業(yè)基礎(chǔ)課“測繪學(xué)概論”。27年來,這門課由李德仁等七位院士和多位專家學(xué)者聯(lián)袂授課,年年講年年新,選課和旁聽生已擴(kuò)大到校外。
學(xué)生們喜歡上李德仁的課,因為他有一手絕活,能將枯燥的理論講得生動易懂。比如,在導(dǎo)入“攝影測量”時,他拋出問題:把攝像機(jī)放到飛機(jī)上進(jìn)行測量,會出現(xiàn)什么問題?如果放到衛(wèi)星上呢?隨著提問漸次深入,學(xué)生的思維活躍起來,課堂上很是熱鬧。
“培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才,成為讓人民滿意的教授,是我的使命和課題。”40年來,李德仁牢記立德樹人使命,始終奮戰(zhàn)在教學(xué)科研第一線,倡導(dǎo)“讀書、思維、創(chuàng)新、實(shí)踐”的教育理念,在武漢大學(xué)建成了世界上規(guī)模最大、門類最全、辦學(xué)層次和辦學(xué)體系最完整的測繪遙感學(xué)科群。
李德仁有個心愿,希望自己的思想能夠影響更多的人,更希望自己的弟子能從學(xué)科帶頭人變成領(lǐng)軍人物。而他自己,雖已耄耋之年仍在不懈前行。
不僅在服務(wù)國家上功勛卓著、事業(yè)有成,李德仁和夫人朱宜萱教授的生活幸福甜蜜,是令人羨慕的“神仙伴侶”。
在夫人朱宜萱眼里,李德仁生活很儉樸,非常勤奮,脾氣溫和,“我們倆一輩子沒有吵過架,有事就說出來,不糾結(jié)在一些小事上,以解決問題為前提,一切向前看?!崩畹氯蕜t笑言與夫人是互補(bǔ)型夫妻,“我大腦好,思維快;她小腦好,做事情很精細(xì);我長得丑,她長得漂亮?!?/p>
伉儷二人不僅在生活上琴瑟和鳴,在學(xué)術(shù)志趣和人生選擇上也是默契十足。早年李德仁留學(xué)德國時,朱宜萱寫信給他,學(xué)有所成后立即回來報效國家;二人攜手前往敦煌,采用數(shù)字化技術(shù)對文化遺產(chǎn)進(jìn)行保護(hù),讓文物在數(shù)字空間永生;十年來,每年到新疆塔克拉瑪干沙漠的喀什地區(qū)麥蓋提縣開展義務(wù)植樹活動,吸引了越來越多的沙漠植樹志愿者……
“活到老,學(xué)到老,干到老?!崩畹氯室恢臂`行著一份樸實(shí)的心愿:愛我中華,興我家邦,為國家和人民奉獻(xiàn)到老!