他从验后方差估计导出粗差定位的选权迭代法被国际测绘界称为“李德仁方法”;他解决了世界测量学上一个百年难题;他推动了地理信息进入按需服务的新时代;在以他为首的科学团队的努力下,中国测绘科学得以与美、德并驾齐驱,稳立世界三强。
这个人就是中国测绘界和湖北省唯一的两院院士、武汉大学学术委员会主任、测绘遥感信息工程国家重点实验室学术委员会主任李德仁。
李德仁早年毕业于武汉测绘科技大学并留校,2000年,武汉大学与武汉测绘科技大学、武汉水利电力大学、湖北医科大学合并组建新的武汉大学,时任武测校长的李德仁毅然从行政岗位退了下来,成为一名武大人。
“一个学科的发展,如果没有一个环境,一个平台,一个团队的话,提升起来也是有限的。”李德仁说,学科发展和人才培养才是最重要的,学术是永恒的,官位是短暂的。
1+1+1+1>4
“在合校之前,这四所大学中有三所是‘211工程’大学,一所是省重点大学,可以说这四所大学都是非常优秀的大学,而且区域位置靠近,为合校奠定了基础。”虽然合校至今只有13载,但是李德仁说在这之前就对武汉大学有一定的了解,武大给他的印象是:求异、思变;中学为体,西为中用;学科门类齐全;广结英才。
合校后,他认为优势更加突出,武汉大学成为一所综合性大学,文理科得以交融,学科优势互补,风格互补,实现了1+1+1+1>4。当然,也存在一些问题,比如基础科学还有待振兴。
随即,李德仁便给记者讲了“大鱼理论”的故事。2000年,四所学校合并时,他到世界各地开会,每次都会被问及到有关合并的系列问题。有一次,国际摄影测量与遥感学会的主席给他5分钟到台上讲一讲,到底武测进入武大好不好。当时他就讲了“大鱼理论”(BigFishTheory),肯定了合校的做法。
并入武大前,武测在全国高校排行60-70名间,尽管已是“211”,但根本没有希望进“985”,国家和测绘局5年对学校的拨款在6000万左右。事实上,整个老武大作为“211”培养的时候,教育部5年也才拨给1.5个亿。学校合并后,新武大综合实力跻身全国高校十强,在北京“985”高校培养竞选中顺利入选,教育部5年拨款5亿元。而测绘学科(地球空间信息科学),又是新武大唯一一个被评上国家“985”一级重点学科建设的佼佼者,根据规定分到了2.2亿元,占整个拨款的44%。
“高校体制改革是国家发展的大计方针,我们只能顺应其势,抓住机遇。另一方面,合校只是体制的变化,专业并没有变,早在1956年,夏坚白、王之卓和陈永龄,也是因为走到了一起,独唱变合唱,力量大了,测绘的声音才更响。”李德仁说。
超越前贤
李德仁主要从事以遥感(RS)、全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)为代表的空间信息科学与技术的科研和教学工作,并致力于高新技术的产业化发展。今天,即使是世界上科学技术最先进的国家,也要用李德仁的理论来校正自己的航测平差系统,测绘学泰斗王之卓院士曾称赞李德仁:“获得了前人所没有解决的创造性成果。”
去年,在第22届国际摄影测量与遥感大会上,李德仁被国际摄影测量与遥感学会授予“荣誉会员”称号。这是国际摄影测量与遥感学会的最高荣誉称号,仅授予全世界在世的最具影响的10名杰出科学家。
李德仁于1963年本科毕业并以高分考取硕士研究生,但因为档案里一份“莫须有”的材料,被取消了录取资格。之后,李德仁面对的是长达15年的人生逆境,然而,即使在五七干校,他依然坚持学习,读英语“毛选”,听“美国之音”的英语900句,始终没有放弃学业。1978年国家恢复研究生招生,李德仁终于回到了校园。这一年,他已经39岁。
回望读研究生的3年,李德仁埋头苦学,仅专业方面的读书笔记就有厚厚30多本。1981年,他以全优成绩获得硕士学位,并留校任教,随即以访问学者的身份赴德国进修。
在波恩大学,他不仅能熟练自如地运用西方先进的理论和方法,还能指出其优点和缺陷,提出改进办法。半年内,他发表了两篇高质量的论文,引起西方学者的广泛关注。他针对西方学者发现和消除粗差的倾向性方法,反其道而行之,从验后方差估计理论出发,在极短时间导出比丹麦法更优越的新方法,被国际测绘界称为“李德仁方法”。他根据这种方法研制出的新软件,获得了比波恩大学原软件更佳的计算结果。
1983年,李德仁转入斯图加特大学,在欧洲摄影测量试验组织主席阿克曼教授门下攻读博士。他常在教堂午夜的钟声响过之后才走出实验室,第二天早晨,又拿着阿克曼教授给他的万能钥匙第一个打开实验室和资料室大门。阿克曼被这位中国学生独具的才干和敬业精神深深感动了。他说:“我能证实,李先生是一位杰出的摄影测量学家,他的水平完全是现代国际水平。”他建议当地政府和自己一起承担李德仁进修所需费用。多年之后,阿克曼还这样教育德国学生:“你们羡慕李德仁教授的成就吧?他为自己的祖国而拼搏,他每天工作都在14小时以上,而且常常是通宵达旦!”
只用两年半的时间,李德仁就完成了通常需要五六年才能完成的博士论文和学位课程。在长达255页的博士论文《摄影测量平差中控制点粗差和像片系统误差区分可能性理论和试验研究》中,他将占统治地位的荷兰学者巴尔达教授的经典理论进行了扩充和发展,给测量结果的准确度问题研究带来一片光明,使不同模型误差的区分和同一模型误差的定位难题迎刃而解。
素以严谨著称的大地测量学家、德国洪堡基金会委员格拉法韧特教授再也无法掩饰内心的激动,挥笔在李德仁的博士论文上批道:“我为这篇文章而激动,它解决了测量学上一个百年来的难题。”他的博士论文以“1分加5星”的得分,迄今仍保持着斯图加特大学博士答辩的最高纪录。
李德仁把粗差发现的理论上升到粗差和系统误差区分的理论,荣获了联邦德国的“汉莎航空测量奖”。
然而,就在他以智慧和勤奋叩开了权威之门时,李德仁婉言谢绝了欧美许多摄影测量教学科研单位的热情邀请,1985年3月,他重新站在了母校的讲台上,不讲职称和待遇,给本科生开了3门课。
一年后他被破格晋升为教授,1991年当选为中国科学院院士,1994年当选为中国工程院院士、欧亚科学院院士,1997年当选为武汉测绘科技大学校长,直到2000年与武汉大学合并。
虽然担任校长只有短短四年的时间,但是李德仁有一套自己的校长理论,他觉得校长就是要管整个学校需要管、但一般师生管不了的事情。他拓宽学科领域,带领学校教育走上了一条优化发展的道路,学校财政收入猛地往上翻,从1999年的7000多万元提高到2000年的3个亿。
武大梦,中国梦
“数据也许是冰冷的,但我希望通过这些数据,为人们带来温暖的生活。”下班途中,远程遥控启动家里的空调、电饭煲,到家便能吹着空调吃晚饭;借助无人驾驶车,盲人也能开着汽车逛街……这是每个人的美好愿景,也是李德仁的梦想和努力的方向。
上世纪90年代,在主持完成多项达到国际领先水平的研究课题后,李德仁敏锐意识到:多系统集成,是学科发展的方向。于是,当选院士后,他的第一篇文章《论3S集成》(3S指地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感RS)中的思想便得到国际的认可和赞扬,成为李德仁的标志性文章。
其后,随着一项项创新成果相继诞生,进一步奠定了中国作为世界航测遥感三大强国之一的地位。同时,依托这些高科技成果,李德仁先后创办了3家高科技企业,用最快的速度将最新的科研成果转化为社会生产力。他一直认为,科研人员的成果,无论是技术还是产品,都应该取之于民、用之于民。“每个行业、每个家庭、每个人的衣食住行都离不开测绘。”
2008年“5·12”汶川地震,李德仁领衔的测绘遥感信息工程国家重点实验室,利用最新技术,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;青藏铁路,“移动道路测量系统”绑在火车头上跑了整整6天,通过自主产品“三维立体地图”,管理人员只需点击鼠标,就能监管千里之外的沿路设施,显示任意两点间的距离和高差;北京奥运会,李德仁带领专家团队,从奥运会申办、场馆建设到成功举办,全方位提供专业的“贴身服务”,至少为国家节省了16亿元;数字敦煌,以李德仁为首的课题组运用测绘遥感新技术,致力于将莫高窟外形、洞内雕塑等全部文化遗迹,以毫米级精度虚拟在电脑里,将集文化遗产保护、文化教育、文化旅游于一体……
2009年,李德仁利用测绘技术完成的“影像武汉”网络地图,成为国内首个最完整、也是真正意义上的免费“影像城市”。在这个大容量平台上,共有30万个兴趣点,涉及老百姓教育、办公、交通、旅游、购物、住宿等,市民可以从地图上检索到每一个兴趣点。
2012年1月9日,由李德仁提出和设计主要技术参数的我国第一颗测绘卫星成功上天,他的团队与航天科技集团、国家测绘地理信息局通过产学研结合,使该卫星成为国内外同类型卫星的性能最优星,打破了外国卫星数据在我国市场的垄断地位。
而李德仁的最终梦想是构建“智慧地球”。“‘数字地球’与物联网结合到一起,就变成‘智慧地球’了。”李德仁洋溢着温暖的笑容,“到时,人和人、人和机器、机器和机器都沟通起来了,地理信息随之进入了一个按需服务的新时代。”
此外,李德仁还有一个心愿,希望自己的思想能够影响更多的人,更希望弟子能从学科带头人变成领军人物。“我最本质、最喜欢的是作为一名教师、一名导师,我的责任是传承学问,培养下一代的接班人。”
在武汉大学,流传着以测绘泰斗王之卓院士为前导,李德仁院士为中坚,龚健雅院士为后续的教学、科研、开发精英群体,其师生三代均为院士的测绘佳话。2008年,瑞士苏黎世联邦理工大学授予李德仁名誉博士学位,颁奖词写到,“李德仁院士的杰出成就,使武汉大学成为今天世界上地球空间信息领域最著名的研究机构;他还对培养国家和国际学术人才做出了不可磨灭的贡献。”
从1989年带第一名博士生开始,已有140名博士研究生从李德仁门下毕业,其中走出了1名中国科学院院士、5名全国优秀博士论文获得者、4名长江学者等。“教授的第一任务是教学,第二任务是组织科研,第三任务才是自己动手搞科研。”这是李德仁的信条,所以不管多忙,他都坚持亲自上讲台授课。由李德仁等6位院士和4位知名教授联合主讲的大一专业基础课《测绘学概论》,是武大最受学生欢迎的课程之一。
“把我从王之卓先生和阿克曼教授那里学到的基本的治学方法,传承给他们;把我从他们那里学到的宽大的胸怀、关心后生的品德,传承下去。”李德仁希望每一个武大人都能在大舞台上跳大舞蹈。
http://elite.youth.cn/gnb/201311/t20131108_4171283.htm
（稿件来源：《中华儿女》杂志2013年第21期 ）
