聽(tīng)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(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究生們自發(fā)組織的定期的開(kāi)放式學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，始于2009年4月?；顒?dòng)口號(hào)為“談笑間成就夢(mèng)想”。一般情況下活動(dòng)每周一次，形式以講座和報(bào)告為主。       

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

 測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任；原武漢測(cè)繪科技大學(xué)校長(zhǎng)，國(guó)家有突出貢獻(xiàn)的中青年專(zhuān)家；        中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)圖像圖形學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)地理學(xué)會(huì)環(huán)境遙感分會(huì)副理事長(zhǎng)、湖北省科協(xié)副主席、湖北省測(cè)繪學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、湖北省土地學(xué)會(huì)名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)、武漢歐美同學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、武漢留學(xué)回國(guó)博士聯(lián)誼會(huì)會(huì)長(zhǎng)、武漢中國(guó)光谷首席科學(xué)家、武漢關(guān)愛(ài)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)。        

楊元喜：        中國(guó)科學(xué)院院士，大地測(cè)量專(zhuān)家，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師。1991年獲中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究博士學(xué)位。2007年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。中國(guó)導(dǎo)航應(yīng)用管理中心研究員。        曾任鄭州測(cè)繪學(xué)院教授、博士導(dǎo)師；國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)（IAG）第四委員會(huì)秘書(shū)；《測(cè)繪學(xué)報(bào)》常務(wù)副主編；中國(guó)科協(xié)科普委員會(huì)副主任；國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)咨詢(xún)專(zhuān)家；北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專(zhuān)項(xiàng)專(zhuān)家委員會(huì)委員；十二屆全國(guó)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(zhǎng)、測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。2011年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士。        國(guó)家杰出青年基金獲得者、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授、973項(xiàng)目首席科學(xué)家、國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體學(xué)術(shù)帶頭人、國(guó)家測(cè)繪局科技領(lǐng)軍人才、國(guó)務(wù)院第六屆學(xué)科評(píng)議組測(cè)繪學(xué)科組召集人，國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)第六委員會(huì)主席。        

報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)       問(wèn)題1：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是國(guó)家大力扶持的產(chǎn)業(yè)，運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。但是我們目前在用的時(shí)候，特別是車(chē)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(qǐng)問(wèn)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(guó)就已經(jīng)開(kāi)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(hào)系統(tǒng)建成，我國(guó)成為世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)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(jì)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(guó)的北斗系統(tǒng)正在逐步走向世界，目前已成為聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)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(méi)有很大差距，而當(dāng)前的問(wèn)題主要有兩點(diǎn)： 

第一點(diǎn)，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(huì)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(guò)兩到三年，這個(gè)現(xiàn)象就會(huì)消失。        

第二點(diǎn)，我國(guó)廠(chǎng)商所做的北斗接收機(jī)的質(zhì)量還不過(guò)關(guān)。今年在河南省，大家都反映“北斗為什么跳了一秒？”我國(guó)在2017年1月1日迎來(lái)了7時(shí)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(shí)接近于世界時(shí)時(shí)刻，由國(guó)際計(jì)量局統(tǒng)一規(guī)定在年底或年中（也可能在季末）對(duì)協(xié)調(diào)世界時(shí)增加或減少的1秒。       

 這是一個(gè)非?；A(chǔ)的常識(shí)，可是我們中國(guó)很多接收機(jī)的廠(chǎng)商卻沒(méi)有把這個(gè)閏秒計(jì)算在內(nèi)。那一秒引起了兩萬(wàn)多公里的誤差，所以定位的點(diǎn)突然就跳了。大家都在問(wèn)北斗定位的結(jié)果怎么跳了，其實(shí)北斗沒(méi)有跳，是接收機(jī)跳了。      

  問(wèn)題2：我們都知道，一個(gè)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展往往會(huì)帶動(dòng)其他專(zhuān)業(yè)的發(fā)展；一個(gè)行業(yè)的崛起，也會(huì)給其他行業(yè)帶來(lái)很多機(jī)會(huì)。請(qǐng)問(wèn)楊院士，您覺(jué)得北斗的發(fā)展會(huì)給其他哪些行業(yè)帶來(lái)巨變？ 楊元喜：為什么要建設(shè)北斗系統(tǒng)？它是我國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶(hù)提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國(guó)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(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)、測(cè)繪地理信息、森林防火、通信時(shí)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(lèi)社會(huì)生產(chǎn)和人們生活的方方面面，為全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展注入新的活力。        我來(lái)舉一些和我們的生活工作切實(shí)相關(guān)的例子，有了北斗，測(cè)繪和測(cè)量工作將會(huì)更方便，高鐵運(yùn)行將會(huì)更加便利，我們的生活也將會(huì)更加豐富多彩。如果之前有北斗的話(huà)，馬航MH370不會(huì)失去聯(lián)系、汶川地震中失蹤的直升機(jī)也不會(huì)遲遲找不到。        現(xiàn)在，北斗可以裝在衛(wèi)星上、飛機(jī)上、汽車(chē)上以及我們的手機(jī)里。北斗，將會(huì)帶動(dòng)我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展。        

問(wèn)題3：想當(dāng)大學(xué)老師，但是擔(dān)心無(wú)法承擔(dān)教書(shū)育人的責(zé)任，怕辜負(fù)學(xué)生。院士們有沒(méi)有過(guò)這種擔(dān)心，可不可以給一些建議？

楊元喜：我覺(jué)得我不能算一個(gè)很好的老師，因?yàn)槲医塘藥资陼?shū)，連普通話(huà)都沒(méi)講好。但是，當(dāng)一個(gè)好老師除了要說(shuō)好普通話(huà)，還需要具備你對(duì)學(xué)生、對(duì)教材以及對(duì)專(zhuān)業(yè)的熱情。只要你擁有了這些，就一定可以當(dāng)一個(gè)很好的老師。        

李德仁：我把王之卓老先生講過(guò)的一句話(huà)送給大家。王先生曾說(shuō)，“我們拿一個(gè)勺到油缸里面去舀油，如果缸里只有一勺油，你舀上來(lái)就是一點(diǎn)點(diǎn)；如果是滿(mǎn)缸的油，你隨便一舀就是滿(mǎn)勺的油?！?       如果你當(dāng)老師，你首先要把自己充實(shí)。如果你的學(xué)問(wèn)和品行都是滿(mǎn)滿(mǎn)一缸的，那你絕對(duì)是一個(gè)好老師。        

龔健雅：我上大學(xué)之前，當(dāng)過(guò)民辦老師。當(dāng)時(shí)文革剛剛結(jié)束，我面臨著一群小學(xué)二三年級(jí)的孩子，學(xué)生們也不怎么愿意上課。那時(shí)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(shí)我自己也在準(zhǔn)備高考，但是怕那群孩子以后沒(méi)書(shū)讀，決心好好教他們。剛開(kāi)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(shū)的學(xué)生，我也想辦法把他送到了初中。雖然那個(gè)時(shí)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(wèn)題4：古人說(shuō)，“常立志不如立長(zhǎng)志”，請(qǐng)問(wèn)三位院士，你們?cè)谧约耗贻p的時(shí)候或者是在科研工作中，對(duì)于這種想法是否認(rèn)同，是否有過(guò)相似的經(jīng)歷？ 

李德仁：我從小就有一個(gè)模糊的目標(biāo)：母親把我生下來(lái)，祖國(guó)把我養(yǎng)大，我一定要做些不虛度人生的事。雖然，我的這個(gè)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(chǎng)，負(fù)責(zé)做水泥電線(xiàn)桿。當(dāng)時(shí)生產(chǎn)需要一種高強(qiáng)度的水泥管，但我們的礬土水泥廢渣很多。        我花了一個(gè)星期看硅酸鹽水泥學(xué)、工藝學(xué)方面的書(shū)，自己進(jìn)行化驗(yàn)，還請(qǐng)教北京建材院的院長(zhǎng)，研制了具有快凝高強(qiáng)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(gè)國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)，不是測(cè)繪也不是遙感，而是硫鋁酸鈣水泥。我們每個(gè)人都要有一個(gè)志向，要為國(guó)家做點(diǎn)有價(jià)值的事。而且無(wú)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(shí)候，給自己的要求是“不能讓王先生挑出來(lái)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(méi)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(shuō)“活到老，學(xué)到老”，我們的人生追求也應(yīng)該永無(wú)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(guó)國(guó)防部與運(yùn)輸部在2006年聯(lián)合發(fā)起的一項(xiàng)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(wèn)題。        我為什么要做PNT-RC呢？我認(rèn)為位置和時(shí)間都是一個(gè)點(diǎn)，導(dǎo)航是一條線(xiàn)，我們還需要一個(gè)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(guò)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(cè)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(gè)遙感“R”。同時(shí)，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(diǎn)，我應(yīng)該說(shuō)是一個(gè)沒(méi)有目標(biāo)的人，我只想把自己做好。當(dāng)士兵的時(shí)候，我沒(méi)有想過(guò)立功，也沒(méi)有立過(guò)功，不能算是一個(gè)好士兵；當(dāng)教授的時(shí)候，大家都想當(dāng)優(yōu)秀教師，我是唯一沒(méi)有當(dāng)過(guò)優(yōu)秀教師的。        

第二點(diǎn)，我會(huì)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(méi)有我；別人希望能得到優(yōu)秀教師，我希望沒(méi)有我。評(píng)教授的時(shí)候，我們學(xué)院述職要答辯，我根本就不答辯，因?yàn)槲艺J(rèn)為當(dāng)時(shí)我還不夠格做教授。        我有兩個(gè)博士拿了全國(guó)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(méi)有拿到優(yōu)秀教師的榮譽(yù)，但我不遺憾，因?yàn)槲乙呀?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(duì)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(kāi)始希望成為技術(shù)員，一直到現(xiàn)在成為院士。有時(shí)候，我們很難直接定一個(gè)最高的目標(biāo)。        比如我自己，三十多年以前我怎么也沒(méi)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(huì)可以進(jìn)步的。所以，我覺(jué)得年輕的時(shí)候還是要多做一些事，厚積才能薄發(fā)。        大家最近可能都聽(tīng)說(shuō)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(qǐng)來(lái)，讓我們學(xué)院可以做得更大。因?yàn)橹挥羞@樣，才能讓更多專(zhuān)業(yè)的同學(xué)、老師還有工程師等為國(guó)家做貢獻(xiàn)，為國(guó)家解決重大問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。        同學(xué)們，你們要有自己的理想、頑強(qiáng)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(méi)有做過(guò)的、做國(guó)家需要的，那么就不會(huì)虛度我們的一生。        

問(wèn)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(wàn)元，買(mǎi)了一臺(tái)IBM的計(jì)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(shí)，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(cè)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(gè)小型計(jì)算機(jī)，所以上機(jī)是要排隊(duì)的。因?yàn)槲覅⒓拥墓こ绦枰\(yùn)行的數(shù)據(jù)量極大，運(yùn)行一次要好幾個(gè)小時(shí)，所以我無(wú)法和同學(xué)們共享計(jì)算機(jī)。        我們學(xué)院當(dāng)時(shí)給我開(kāi)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(gè)小工程。當(dāng)時(shí)我也挺開(kāi)心的，花了那么多的時(shí)間沒(méi)有白費(fèi)。        

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

大家應(yīng)該知道，已知點(diǎn)不能改，因?yàn)樗谄讲钪惺瞧鸬娇刂谱饔玫?！?duì)方是一個(gè)外行，因?yàn)樗o出的錯(cuò)誤條件，作為內(nèi)行的我得到了一個(gè)錯(cuò)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(gè)警示告誡同學(xué)們，在做科研工作時(shí)一定要和對(duì)方溝通好，以免造成外行對(duì)內(nèi)行進(jìn)行“瞎指揮”。       

 問(wèn)題6：請(qǐng)問(wèn)楊院士在自己的科研過(guò)程中一共歷經(jīng)了哪些階段，在自己的角色發(fā)生變化時(shí)，您如何適應(yīng)和調(diào)整？楊元喜：第一個(gè)階段是我做助教和講師時(shí)，我們學(xué)院的所有教授都選過(guò)我當(dāng)他們的助手。其實(shí)他們的專(zhuān)業(yè)各不相同，有重力場(chǎng)、衛(wèi)星大地測(cè)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(gè)體會(huì)：要樂(lè)于當(dāng)助教和助手，這是我們?nèi)松砷L(zhǎng)的一個(gè)極好平臺(tái)。在這個(gè)過(guò)程中，我們可以學(xué)到知識(shí)、增加才干，是其他地方所無(wú)法給予的。        

同時(shí)，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(gè)階段是我當(dāng)教授的時(shí)候，我不希望自己是一個(gè)甩手掌柜。我希望我是學(xué)生們的合作伙伴，所以我會(huì)指導(dǎo)學(xué)生，討論和點(diǎn)評(píng)他們提出的問(wèn)題。我和學(xué)生們相處得很好，我們團(tuán)隊(duì)內(nèi)部也合作得很好。        

在我的團(tuán)隊(duì)，同學(xué)之間沒(méi)有鬧過(guò)矛盾，也沒(méi)有同學(xué)對(duì)我有不滿(mǎn)，因?yàn)槲覀兌际瞧降认嗵幍摹?      

 第三個(gè)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(jì)師和總參測(cè)繪研究所副所長(zhǎng)的時(shí)候。雖然平時(shí)工作很忙，但我依然會(huì)抽出一些空閑時(shí)間親自做一些事情。       

 測(cè)繪學(xué)報(bào)上，我最近發(fā)的一篇文章，就是我在今年的春節(jié)期間寫(xiě)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(xiě)的。這也是我確保自己一定要堅(jiān)持的，直到我不能寫(xiě)為止。        

同時(shí)，我還會(huì)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(xiě)的文章，立足點(diǎn)都是很高的，而年輕人比較容易眼高手低，審稿過(guò)程中可能會(huì)拒掉這些他們認(rèn)為比較“過(guò)時(shí)”的文章。等我把這些文章?lián)旎貋?lái)的時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)其實(shí)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。