他是位愛迪生式的科學家,思索不停,創新不斷,多項成果填補國內空白,兩次獲得國家科技進步一等獎。
他是位徐虎式的院士,手機24小時開機,風塵僕僕奔波于現場,與作業員同吃同住,隨時為人排憂解難。
他更是位當代最可愛的人:每逢行業發展關鍵時刻,他總是義無反顧,挺身而出,率領團隊搶佔新的科技制高點。國家測繪局局長鹿心社指出,他帶領團隊取得的科研成果,改變了我國先進測繪儀器依賴進口的歷史,為實現我國傳統測繪技術體系向數字化轉變起到了關鍵作用。
他被稱為測繪行業的袁隆平,十多年來為國家節省資金約2億元,創匯1000多萬元,並放棄大筆合法收入,人們説他解決了測繪行業很多人的吃飯問題。
他其實是位不按常規出牌的人,被院士同行稱為不修邊幅、不善言辭、不循常規、不拘一格的奇才。
他就是攝影測量與遙感學家、中國工程院院士劉先林,一頭白髮,黑紅的臉膛,慈眉善目,衣著簡樸,用一部纏著透明膠帶的小品牌手機,看上去更像個看大門的工友。
收穫
丈量地球並帶回家,是人們對於測繪的比喻,因為測繪是將地球表面形狀的各種信息描述下來。
短短二三十年間,我國測繪科技發生了天翻地覆的變化,丈量地球並把它帶回家的速度從三年縮短到兩三個月,這是因為實現了從人工測量、紙上畫圖,到數字航空測量和利用計算機快速構建立體模型的飛躍。
在這場革命性變革中,劉先林發揮了關鍵作用。
今年5月30日,劉先林和他的團隊又迎來難忘的一天:他們研製的SWDC數字航空攝影儀通過鑒定。鑒定意見認為,該攝影儀填補了國內空白,高程精度指標達到同類産品國際領先水平,整體技術指標達到國際先進水平。
度過了緊張的1000多個日日夜夜後,劉先林可以鬆口氣了。他知道,我國測繪界被進口儀器稱霸天下的局面不會重現,我國數億元資金不會因此浪費。
在科研團隊的慶祝晚餐上,壓抑不住的喜悅使他情不自禁地拿起一支煙,破例吸了起來……夜晚,太太的每句話乃至嘮叨,他聽起來都更加入耳。
然而,劉先林沒有陶醉,他想到了SWDC産業化的漫漫征途,他又仿佛看到了國産儀器廣泛應用的美好景象:在國土,在測繪,在水利、公路、鐵路、城建、環保、旅遊……這是他一生夢寐以求的最終理想!
對理想的不懈追求,使劉先林迎來一次次收穫。而播種、耕耘則要上溯到上世紀60年代。
那時,我國測繪領域還是科研空白點。中國測繪科學研究院副研究員賈玉澄回憶説,當時我國測繪中使用的儀器,不是前蘇聯的,就是西方萊卡、菜斯的。
年輕的劉先林心中種下了不服氣的種子。這不服氣化作了刻苦學習的動力,化作了日後自主創新的動力。
在單位支持下,他吃苦耐勞,兩度抓住上機機遇。1965年,他披星戴月,從三里河宿舍坐末班車趕到中科院計算所,後半夜上機,每週二三次,頑強堅持。1975年,他克服困難,遠赴地處房山的東方紅煉油廠,繼續補課。從此,計算機技術成為他科研中披荊斬棘的好幫手。
十年動亂期間,他抓住一切機會充電。上世紀70年代初,劉先林到石家莊第一汽車修理廠當工人,兩年裏歷經鉗工班、電工班,他幹一行鑽一行,盡情學習著電學、機械專業知識,為後來從事測繪儀器研製奠定了根基。
進入80年代,我國測繪科技事業發展開始起步。
此時國産測繪儀器少見,進口儀器則貴得嚇人。黑龍江測繪局遙感院副院長陳世培説,1988年以前,進口解析測圖儀一台120萬元,壞了僅請專家就要兩三萬元,還得先把錢匯過去。
進口儀器還不好用。四維遠見公司助工楊海東記得,湖北測繪局有臺解析測圖儀c130,剛進口不久就出了問題,花了幾萬元維修費不説,保險公司嫌虧損太大,第二年還不給續保。
看到這些,劉先林心中升騰起一種壓抑不住的使命感,他説:“不讓祖國白銀外流,是測繪科技工作者的責任。進口儀器有什麼了不起!”
20年後,中國測繪科學研究院黨委書記張雙佔仍能感受到這句話內在的力量:信念和骨氣。
劉先林很少説話,但是只要説了,就是言必信,行必果。
發奮圖強,使劉先林迎來了第一個大豐收:1988年他&&研製的半數字化JX-3誕生。
從誕生到完善有很長的路要走。劉先林像關心兒子一樣呵護著JX-3,甚至連赴美作訪問學者期間,也一直牽腸挂肚。回國後,他更是踏遍了全國各地JX-3的應用現場,親自診斷、維修,及時為用戶排憂解難。
天道酬勤,10年後劉先林迎來了第二個大豐收:他&&研製的全數字化JX-4于1998年問世。
更加物美價廉的JX-4一齣世就不同凡響。2000年前後,僅黑龍江測繪局遙感院就上了54台。JX-4還對進口設備形成了威懾力。陳世培説,JX-4大批量購買時,平均才5萬多元一套。同類進口設備從7年前的七八十萬一台,大幅降到了45萬元一台,該是JX-4的功勞。
如今,劉先林常對員工們説起:用戶説咱們哪兒好、哪兒好,比國外的儀器好用。和員工分享收穫的喜悅,是劉先林最高興的時候。
研發
使用了三十多年的木椅,磨得泛著白茬的英漢技術詞典,桌上一側放滿了全國各地寄來的雜誌,沿墻是舊書櫥……這工作間似的房間,就是劉先林的院士辦公室。
“只有坐硬椅子,才能出過硬的成果。”劉先林半開玩笑地説。他還常對員工説:“搞科研,就要做好啃麵包、吃方便麵的準備。”
儘管已年近古稀,只要不出差,劉先林會天天準時上班:上午9點到下午5點。
通常劉先林先到一樓課題組,和那裏的年輕人討論課題、分工等。然後,他來到三樓院士辦公室,拆閱全國各地寄來的雜誌,剪貼留存的內容,解答各地用戶的電話,思考新的科研問題。
劉先林進行科研有個特點,有時不用紙和筆,甚至不用電腦,而是在頭腦中進行。表面上他沉默不語,其實大腦裏早已電閃雷鳴,電、光、機械、軟體、硬體,種種元素正在進行一場創新大戰。
大家正聊得熱鬧時,他會忽然沉默,一會兒説出一句莫名其妙的專業術語。這是他又有了新想法。
他晚上睡得好,早起會浮現新點子;身體好時,奇思妙想更是不斷。
遇到了科研難題,劉先林會緊皺眉頭,凝視十幾分鐘,也許就能發現新思路。
劉先林並非閉門造車,他的科研課題通常都聯絡實際,思想超前。陜西測繪局數字化隊隊長翟群英説,全數字解析測繪儀,國外還沒有呢,他就拿出了JX-4,數字航攝儀標準還沒出呢,SWDC又問世了。我國測繪技術處於國際先進地位。
就像劉先林科研令人稱奇一樣,他在解決問題時也有不少神來之筆。
有一次,碩士生李峰進行單機檢校,有個問題查不出原因,他打電話對劉先林説:“好像壞了。”“你查查線連沒連好,順序對不對。”一查果然如此。這樣的遠程診斷,常常百發百中。
“很神,反映得這麼快,專業功底太深厚了!”陳世培也連連稱奇。那次他遇到一個具體而冷僻的小問題,翻書找到公式,經過計算得出結果,又打電話向劉先林諮詢,沒想到劉先林當時就對答如流,不差分毫。
劉先林“拿小錢辦大事”的科研理念和實踐,更加讓人佩服。
項目科研經費少,設備簡陋。沒有正規的插線路平臺,他就自己焊接、用膠布粘,把眾多線路安置妥貼。為此,他自稱“膠布工程師”。中國測繪科學研究院研究員文沃根讚嘆,他思維活躍,一天一個主意,大家都跟不上他。
“以軟代硬”,是劉先林實現“拿小錢辦大事”的又一措施。這類例子也很多。比如,JX的導桿精度做不出,絲杠做不出,都是通過加強軟體來解決的。JX-4更是“以軟代硬”的典型。
劉先林“拿小錢辦大事”的智慧火花隨處可見。
站在劉先林的院士辦公室,放眼向窗外望去,對面宿舍樓上有很多黑色的圓點。原來那是土法檢校場,黑點是貼上三維坐標作成的檢校點。進口測角儀需要幾十萬元,且檢算過程複雜。建立檢校場也太浪費。於是,劉先林土法上馬,成本只有4000多元。再花30萬買一部民用數碼相機,用光束平差方法檢校航測儀,就可代替90萬元的測量型相機。這樣測量一次只花一兩千元。僅此一項就節約了上百萬元。
至此,我們不難理解文沃根所説的這個現象:“航攝儀僅國內就有五六家在研製,幾乎都花費了上千萬元研究經費,還沒有成功。我們只用上百萬元就搞成了。”
試驗
試驗,是測繪儀器研製中的一個重要階段。
數字航攝儀進入試驗階段後,為了測試儀器精度和攝影效果,兩三個月就要試飛一次。劉先林頻繁穿梭在各試驗場和北京之間,春節期間都沒能喘口氣。
有一次試飛,著實讓大家為劉先林捏了一把汗。四維遠見公司副研究員劉宗傑的回憶重現了這次經過。
2005年某日,山西稷山縣農村,他們剛從北京趕到。劉先林嫌辦手續耽誤時間,便直奔曬場,去看飛機。
根據劉先林“拿小錢辦大事”的一貫原則,跑道是借用農村的曬場,200米長,土路。四週地勢複雜,溝溝坎坎。
一架簡陋的噴農藥的蜜蜂三型飛機停在那裏,機身像公園裏的小船。飛機沒棚,只能坐兩個人。除駕駛員外,另一人是倒座、腳懸空,很難受。面對這種飛機,在場不少人心裏打鼓:連密封都不是,安全有保障嗎?
特別是試驗難度大,修正航向、調整水平等許多操作要由人代機器完成,用這樣的飛機能保證試驗質量嗎?一些人不免心存疑慮。
這年,劉先林66周歲,此時經過路上8個小時的顛簸,還沒有休息。
劉宗傑低聲提醒他説:“挺危險。”劉先林旋即高聲對飛行員説:“還能飛嗎?帶我飛吧。”
飛機盤旋升空,40分鐘後不見返回。駕駛員妻子驚慌地反復説:“只帶了半小時的油料,這可怎麼辦!”眾人也焦急起來。
又過了5分鐘,飛機歸來。原來他們是去附近尚未通車的公路上作起降試驗。
劉先林幽默地説:“相當安全。這叫兜風。”他又説:“環境、條件差一些,我們就要用人力補其不足,這叫做‘以軟補硬’。”
劉先林的幽默與行動解除了大家的顧慮,試驗順利完成。後來,一些試驗中用的也是這種飛機。
事後,一些老同志問他:“試飛比較危險,你這麼大年紀怎麼還上去?”劉先林説:“我想看看能否不要攝影員,都説蜜蜂3安全性差,我要體會一下,再看看儀器怎麼操作,出現問題該怎麼解決。”
“一般航測都需要3個人:駕駛員、領航員、攝影員。現在減少一人,不知是否安全、能否滿足需要。這樣試過,年輕人再上,他就放心了。”北京四維遠見公司高工周祚域説。
劉先林是搞儀器的,不是搞測繪的,完全可以不到現場。
但是劉先林試飛時次次到場,試驗中不論遇到什麼情況,都是身先士卒。
那還是2005年夏第一次試飛。在山西稷山縣農村30公里拍攝區,要布50個航測點,在各點各佈置一個一米見方的白底黑心標記。
當時雨水時大時小,連綿不斷。
劉宗傑看到道路泥濘,行走困難,到處溝溝坎坎,駕車也危險,就勸劉先林,過幾天雨停了再布點。
任務緊急,劉先林急於提前幹完,但他沒有發火,只説了一句話:“走,買雨具去。”&&走出房門,領著八九個年輕人,買了雨披、雨鞋。劉先林堅持和年輕人一起早出晚歸,冒雨幹了兩天,為提前完成任務搶出了寶貴的時間。
推廣
很多用戶認識劉先林都是在一個想不到的場合。
20世紀80年代末的一天,陜西測繪局數字化隊隊長翟群英去接新儀器JX-3,工人中有一個人忙著搬箱子、調試儀器,幹得很在行。後來才知道他就是劉先林。也有人認識劉先林時,他正鑽到JX-3下邊修理儀器。
“蹲點”是劉先林幫助用戶學會使用新儀器的好辦法。推廣JX-4時,劉先林在廣西、陜西等局一蹲就是半個多月。
為了及時解決問題,劉先林的手機24小時開機,認真解答,用戶如沐春風:“在家呢,行,記下了,明天一早上班解決。”“開車呢,沒事,我用免提……”“在外地開會呢,説,沒事,馬上安排解決。”
深入基層解決問題時,不找人領,自己直奔現場,是劉先林特有的風格。1985年,黑龍江測繪局遙感院的JX-3齣了問題,聽説劉先林親自來解決,司機早早開車去接,可失望而回。後來才發現,他自己直奔機房,問題已經解決。
改進儀器時,以專家身份出現的劉先林,聞過則喜。1998年,在廣東試用JX-4。一個中專學歷的作業員觀看影像時,發現了程序上一個微小的問題,此時,劉先林已經擁有了工程院院士、全國科技進步一等獎等眾多榮譽,但他虛心接受,立刻改進。
劉先林為用戶解決問題時,常常廢寢忘食,鬧出一些趣事。1986年,JX-3在推廣中。北京四維遠見公司總經理、研究員左建章和劉先林一起出差。他們幹活幹得忘了時間,直幹到夜深人靜,滿天星斗,走時測繪局大門緊閉,找不到人,只好翻墻而出,到了招待所,又吃閉門羹,只好舉手敲門。
堅持終身免費維修、終身免費軟體升級,劉先林帶給用戶的驚喜一個接一個。
儘管劉先林從沒説過“用戶是上帝”這句話,但他的服務充分體現出這一理念,
那麼,劉先林的産品性能能和進口儀器媲美嗎?
對於JX-3,中國測繪科學研究院研究員潘新若説,用模擬相機時一張圖出來需要4年。JX-3精度提高了1.5倍,時間縮短了一半。
至於JX-4,陳世培説,硬體沒差距。我們還有兩點優勢:精度特別放心,測圖方式更適合中國用。所以,精度要求高的項目,他們特別指定用JX-4。
國家測繪局國土測繪司司長胥燕嬰説,從模擬到數字20年的發展中,劉先林發揮了&&作用。在解析測圖儀上,同進口儀器在質量上打個平手。在航攝儀上,我們的SWDC質量走在了前面。
至今,JX-4已經賣出1460多臺,周祚域説,僅JX-4。就節約數億元!四維遠見公司工程師李靖説,有人計算過,目前一套JX-4半年就能收回成本,可以使用10年,還免費升級。
物美價廉,使劉先林的産品受到國際同行歡迎。已出口巴基斯坦四五十套,出口日本六七十套。
得益於我國測繪儀器的發展,世界地圖生産的市場開始從10多年前的印度,轉向中國。比如黑龍江測繪局遙感院就為丹麥、荷蘭、羅馬尼亞等生産地圖數據。
市場越做越大,但是,劉先林作為董事長的四維遠見公司成立後卻沒有搞推銷的市場部,近幾年有了市場部,至今也只有3個人。
為什麼很多科研成果束之高閣,而劉先林卻能走向市場?
劉先林用他的成功作出了回答:實驗室出來的産品難免有很多問題。只要堅持不懈在第一時間滿足用戶要求,哪怕用戶提出的不足之處、改進意見有幾百個,經過四五年總能完善,總能成功走向市場。
效益
是公司,就會有效益。但是,在探詢劉先林收入時,我們不禁肅然起敬。在他身上,祖國利益高於一切的理念,已經潛移默化到工作生活各方面,包括個人收益。
比如,劉先林是四維遠見公司的名副其實的董事長,但是他這個董事長卻是零薪酬。劉先林説,我們公司不是光為賺錢的,而且是為國家、為測繪事業服務的。北京四維遠見公司高工邱懿對此記得很清楚。
再如,劉先林團隊為國家測繪科技事業的發展作出了巨大貢獻,申請的科研經費卻極少,大部分來自公司自己的贏利項目。
還如,劉先林在三個大學擔任特聘教授,幫助建設遙感學科、培養師資,每年34萬元的國家津貼他分文不取。首都師範大學副校長宮輝力、河南理工大學測量學院院長郭增長、山東科技大學博士生劉磊都如是説。
科技部國家遙感中心研究員李加洪説,劉先林具有民族創新精神,對戰略把握得很好;作為乙方,對市場把握得很好;他的課題根據市場需求,立足國際前沿,經費少,産出效益高。他是測繪遙感界的袁隆平。
名詞解釋
攝影測量與遙感:是目前最常用的地形圖測繪的技術方法。
測繪:是對地球表面形狀或者地表人工設施的各種信息進行測定、採集、表述、處理。可以説,測繪是“測量”和“繪圖”的總稱。“測”是進行地球表面信息的獲取和處理,“繪”是將這些信息繪製成地圖。
測繪的作用:隨著經濟與科技的發展,測繪技術及成果的應用領域越來越廣泛。
國家每一項重大戰略實施都離不開測繪的支撐和服務。為新農村建設服務,大力實施“鄉村用圖工程”;啟動西部測圖工程、西部市縣挂圖工程,建成若干西部地理信息系統,為西部大開發服務;開發電子政務空間輔助決策地理信息系統,為有關部門提供輔助決策支撐;在能源、交通、水利等重大工程建設中,在基礎設施建設、國土資源開發、環境監測中,發揮保障作用;為土地、礦産、水利、能源等提供輔助手段和基礎資料;調查我國生態資源分佈和開發現狀,為環境保護提供決策依據;為加強國防建設、提高反恐能力、保障國家安全提供重要支撐,為自然災害監測、預警和防災減災提供重要依據。
測繪滲透日常生活的各個方面。“九五”以來,每年公開出版地圖1000多種,年發行量超過三億多冊(幅);網絡電子地圖,車載導航和手機定位等服務,方便了日常生活,提高了生活質量。
ZS正射投影儀系統:劉先林研製的該系統解決了山地、丘陵地形影像的糾正。與當時200萬馬克引進的同類産品相比,僅售57萬元的ZS在數據壓縮、等高線軟體等方面達到了國際先進水平。
解析測圖儀:是一種集光、機、電、計算機軟硬體于一體的高技術精密航空攝影測量儀器。
劉先林將所研製的解析測圖儀命名為JX-1,JX-3,JX-4。該系列儀器將相片模擬影像進行坐標數字化,測制出數字地形圖,並可在繪圖機上輸出。
我國先期引進的外國同類産品價格均在20萬—30萬美元,而JX-3售價僅為25萬-36萬人民幣。
數字化測繪技術集成及産業化研究:劉先林領導科研小組研製成功的這一系統實現了從模擬航空影像到全數字影像産品的生産,幾乎涵蓋了航空攝影測量的全部功能。
這套設備對我國測繪行業由模擬向數字過度起到了決定性作用,它為測繪行業為社會信息化、數字城市服務提供了有力武器,為測繪行業實現跨越式發展做出了貢獻。並實現批量出口發達國家。
目前僅JX-4CDPW已在國內銷售1460台,國外銷售近100台。
SWDC數字航空攝影儀:2007年研製成功的這一儀器是傳統膠片航空攝影儀的更新換代産品,是目前獲取地表影像的主要手段。已成功應用於測繪生産。(科聞)
責編:常穎