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術交流活動，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：        德國斯圖加特大學博士，攝影測量與遙感學家；中國科學院院士、中國工程院院士、國際歐亞科學院院士，武漢大學教授、博士生導師；       

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

楊元喜：        中國科學院院士，大地測量專家，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)副總設計師。1991年獲中國科學院測量與地球物理研究博士學位。2007年當選為中國科學院院士。中國導航應用管理中心研究員。        曾任鄭州測繪學院教授、博士導師；國際大地測量協(xié)會（IAG）第四委員會秘書；《測繪學報》常務副主編；中國科協(xié)科普委員會副主任；國家自然科學基金委員會咨詢專家；北斗衛(wèi)星導航系統(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：        武漢大學教授，博士生導師?，F任武漢大學遙感信息工程學院院長、測繪遙感信息工程國家重點實驗室主任。2011年當選中國科學院院士。        國家杰出青年基金獲得者、教育部“長江學者”特聘教授、973項目首席科學家、國家自然科學基金創(chuàng)新群體學術帶頭人、國家測繪局科技領軍人才、國務院第六屆學科評議組測繪學科組召集人，國際攝影測量與遙感學會第六委員會主席。        

報告現場       問題1：北斗導航系統(tǒng)是國家大力扶持的產業(yè)，運用也越來越廣泛。但是我們目前在用的時候，特別是車載數據進行配準等，大多數還是用的GPS數據。請問楊院士，北斗的數據和GPS的數據在質量上有哪些不同？  

楊元喜：早在上世紀九十年代，我國就已經開始自行研制北斗衛(wèi)星導航系統(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。        我國的北斗系統(tǒng)正在逐步走向世界，目前已成為聯合國衛(wèi)星導航委員會已認定的供應商。        

目前，北斗系統(tǒng)的質量與GPS相比，并沒有很大差距，而當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，這個現象就會消失。        

第二點，我國廠商所做的北斗接收機的質量還不過關。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)調世界時增加或減少的1秒。       

 這是一個非常基礎的常識，可是我們中國很多接收機的廠商卻沒有把這個閏秒計算在內。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果怎么跳了，其實北斗沒有跳，是接收機跳了。      

  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：為什么要建設北斗系統(tǒng)？它是我國著眼于國家安全和經濟社會發(fā)展需要，自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。        隨著北斗系統(tǒng)建設和服務能力的發(fā)展，相關產品已廣泛應用于交通運輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統(tǒng)、電力調度、救災減災、應急搜救等領域，逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面，為全球經濟和社會發(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不會失去聯系、汶川地震中失蹤的直升機也不會遲遲找不到。        現在，北斗可以裝在衛(wèi)星上、飛機上、汽車上以及我們的手機里。北斗，將會帶動我國各行各業(yè)的發(fā)展。        

問題3：想當大學老師，但是擔心無法承擔教書育人的責任，怕辜負學生。院士們有沒有過這種擔心，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，當一個好老師除了要說好普通話，還需要具備你對學生、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?！?       如果你當老師，你首先要把自己充實。如果你的學問和品行都是滿滿一缸的，那你絕對是一個好老師。        

龔健雅：我上大學之前，當過民辦老師。當時文革剛剛結束，我面臨著一群小學二三年級的孩子，學生們也不怎么愿意上課。那時候有75%的小學生可以升初中，剩下25%的學生可能十幾歲就要回家種田。        雖然那時我自己也在準備高考，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)班內的學風，還聯合其他老師一起提升班內的學習氛圍。最后，我班上的學生都考上了初中。        甚至連最調皮搗蛋、不愿意讀書的學生，我也想辦法把他送到了初中。雖然那個時候自己也很忙，但是既然已經選擇當老師，就一定要把學生教好。        

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同，是否有過相似的經歷？ 

李德仁：我從小就有一個模糊的目標：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，負責做水泥電線桿。當時生產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、工藝學方面的書，自己進行化驗，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，做事都應該做得深入。        我在給王之卓先生當助手的時候，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，學到老”，我們的人生追求也應該永無終止。楊院士現在在做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年聯合發(fā)起的一項研究，它的目標是為了解決當前導航手段眾多，但缺乏一體化的PNT體系結構指導的問題。        我為什么要做PNT-RC呢？我認為位置和時間都是一個點，導航是一條線，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)；抗震救災的過程中，我需要知道災區(qū)在哪里，倒塌的房子在哪里。        所以，大地測量和導航的人是做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，我應該說是一個沒有目標的人，我只想把自己做好。當士兵的時候，我沒有想過立功，也沒有立過功，不能算是一個好士兵；當教授的時候，大家都想當優(yōu)秀教師，我是唯一沒有當過優(yōu)秀教師的。        

第二點，我會放棄所有目標。很多人都有上進心，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，我們學院述職要答辯，我根本就不答辯，因為我認為當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的優(yōu)秀博士中有三分之一以上是我的學生。雖然我沒有拿到優(yōu)秀教師的榮譽，但我不遺憾，因為我已經做好了自己的本職工作。  

龔健雅：我的目標是在不斷修正的，在對學科的興趣和導師的引導下，不斷提升自我，提高目標。我從一開始希望成為技術員，一直到現在成為院士。有時候，我們很難直接定一個最高的目標。        比如我自己，三十多年以前我怎么也沒有想到自己現在能當院士。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會可以進步的。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院要改名為遙感與宇航學院，為什么呢？        現在，遙感學院把做硬件、做飛船、做衛(wèi)星、做傳感器的人請來，讓我們學院可以做得更大。因為只有這樣，才能讓更多專業(yè)的同學、老師還有工程師等為國家做貢獻，為國家解決重大問題，從而實現自己的人生價值。        同學們，你們要有自己的理想、頑強的精神和創(chuàng)新的本領，不要怕權威，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。        李德仁：做水泥是我的科研經歷中最難忘的。在做采樣工作時，我穿著一身石棉衣，淋上水，進到九百多攝氏度的窯頭。我按照測量學的方法，每隔十米采樣，一直從窯頭走到窯尾。        

楊元喜：我們學院以前只有一個小型計算機，所以上機是要排隊的。因為我參加的工程需要運行的數據量極大，運行一次要好幾個小時，所以我無法和同學們共享計算機。        我們學院當時給我開綠燈，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去之后，發(fā)現數據非常糟糕。后來對方告訴我，我的平差結果不對，他把已知點的坐標改了之后就對不上了。        

大家應該知道，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，作為內行的我得到了一個錯誤結果，七天白干了。        

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

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

這是我和同學們分享的第一個體會：要樂于當助教和助手，這是我們人生成長的一個極好平臺。在這個過程中，我們可以學到知識、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系。如我，很多教授，包括李院士，都是我的終生引導者和支持者。        

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

在我的團隊，同學之間沒有鬧過矛盾，也沒有同學對我有不滿，因為我們都是平等相處的。       

 第三個階段是我現在當北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)副總設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為比較“過時”的文章。等我把這些文章撿回來的時候，我發(fā)現其實都是好文章。        所以，現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們分享。