探索地球科學用資源與信息貫穿科學生命

胡月 曹璇

信息科學，不僅包括日常應用的電信、IT技術(shù)等廣為認知的領(lǐng)域，還包括地球信息科學、資源環(huán)境信息科學、信息科學應用等更為宏觀的領(lǐng)域。作為專門從事信息科學應用研究的中國院士，孫九林院士是成就突出的學術(shù)帶頭人之一，國家級有突出貢獻的著名專家。

擁有不同學術(shù)背景的專家

1937年在上海出生的孫九林院士原籍江蘇省鹽城縣，1964年畢業(yè)于西安交通大學。今天在信息科學技術(shù)于農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境中的應用研究領(lǐng)域做出重大貢獻的孫院士，卻不是學習相關(guān)專業(yè)出身的，他在大學時期學習的是電力系統(tǒng)專業(yè)。

回首這段往事，孫院士笑談自己在學術(shù)生涯中跨越的學科太多了，因此是不專不深的科學家。最初是在大學的電機工程系學習發(fā)電廠電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)專業(yè)，畢業(yè)后主要的工作責任是為國家摸清、研究整體的資源環(huán)境問題，為國家的經(jīng)濟建設提供科學依據(jù)，當時在單位的動能研究室，主要從事水電資源的開發(fā)和農(nóng)村能源研究工作。

十年浩劫當中，孫九林調(diào)動了工作，為適應當時的工作需要，曾專門自學過計算機科學，后來隨著信息科學技術(shù)的發(fā)展，就轉(zhuǎn)向地球信息科學領(lǐng)域的研究工作。

雖然專業(yè)幾經(jīng)變換，孫九林卻始終保持了對科學的濃厚興趣，因為出色的基礎和旺盛的鉆研精神，他在每一個專業(yè)領(lǐng)域都做得出色，特別是對于能源資源的開發(fā)，和地球信息科學的研究與應用，既符合了國家經(jīng)濟建設的需要，也在專業(yè)方面取得了重要成果。

鉆研地球科學的學者

作為我國地球信息科學與農(nóng)業(yè)信息科學、資源環(huán)境信息工程領(lǐng)域的學術(shù)帶頭人之一，孫九林長期從事地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等信息科學技術(shù)在農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境中的應用研究，曾親自主持并完成多項國家級攻關(guān)項目，解決了一系列關(guān)鍵的技術(shù)難題，取得過15項重大科研成果，其中有11項獲得了省部級以上的18種獎勵，并且出版專著13部，具有科研價值的專業(yè)性論文100余篇，將信息科學技術(shù)在農(nóng)業(yè)與資源環(huán)境中的實際應用推向了一個全新階段。

早在上世紀90年代，孫九林就主持建成了國內(nèi)第一個突破了多項關(guān)鍵技術(shù)的多品種大面積遙感估產(chǎn)實用系統(tǒng)，并且完成了面向應用的中國農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)和青藏高原科學數(shù)據(jù)庫，提出了資源環(huán)境虛擬環(huán)境的初步框架等論點，在推廣實用方面做出了突出貢獻。

孫九林主要研究的地球信息科學是一門地球科學與現(xiàn)代信息科學交叉、綜合集成的新興科學，涵蓋了多種學科領(lǐng)域，應用范圍也非常廣泛。由于地球信息技術(shù)將信息技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的多門分支學科和技術(shù)都融匯進了地球科學當中，所以這一門科學在實用方面也非常具有價值，在人口、資源、環(huán)境等領(lǐng)域的研究工作中均能起到非常重要的作用。

孫九林對地球信息科學的發(fā)展和應用持十分樂觀的態(tài)度。他舉例來說，我們國家如今提出的土地保護策略，要監(jiān)測土地的動態(tài)應用是否平衡、耕地保護的成效如何，或者跟蹤監(jiān)測沙塵暴等，就可以應用遙感技術(shù)、地面信息系統(tǒng)技術(shù)及分析方法實時監(jiān)測和上報。在檢測氣體環(huán)境污染、天氣變化等方面也能夠運用地球信息技術(shù)進行跟蹤監(jiān)測。

因為擁有用科學、先進的研究方法獲得的數(shù)據(jù)作為支持，孫院士組織了一批有名的專家編著了《地球系統(tǒng)研究與科學數(shù)據(jù)》專著，將地球系統(tǒng)科學中的主要科學問題和科學數(shù)據(jù)資源有機結(jié)合起來，詳盡闡述了氣候、大氣、陸地、海洋及生態(tài)等方面的地球系統(tǒng)研究和科學監(jiān)測、分析的成果，整合了全球變化對人類社會產(chǎn)生的影響、地球系統(tǒng)研究的主要科學目標和研究方向等重大問題，對于推動我國地球系統(tǒng)科學研究和科學數(shù)據(jù)資源建設、科學數(shù)據(jù)共享諸多方面均有著意義深遠的影響。

因為長期站在科學開拓者的位置，孫九林院士不局限在自己專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的科學研究，而且目光放得長遠，提出地球信息科學與技術(shù)可以在地球系統(tǒng)中的地質(zhì)、地球物理、大氣、氣象、陸地表層、海洋等多種學科門類中廣泛應用，其中的虛擬技術(shù)還可以用在人體本身的健康醫(yī)療方面，學科的發(fā)展前景十分廣泛。

對此，孫院士提出地球信息科學的研究必須標準化、理論化、工程化，努力做到跟國際接軌，并且要做到信息集成化。為此他對年輕一輩的研究人員表達了殷切希望，呼吁年輕人要做一專多能的復合型人才，既能夠在各自的專業(yè)學科領(lǐng)域里做深入透徹的研究，又能夠有橫向拓展的學術(shù)能力。

主持國家重點工程研究

孫九林除在地球信息科學領(lǐng)域的攻關(guān)項目外，還參與了精準農(nóng)業(yè)信息科學開發(fā)的工作，著有《信息化農(nóng)業(yè)總論》一書，系統(tǒng)闡述了信息化農(nóng)業(yè)的理論方法和應用技術(shù)及相關(guān)工程，為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化做出了不可替代的貢獻。

最早追溯至上世紀80年代，孫九林就曾經(jīng)主持過西南、洛陽、黃土高原及全國國土資源信息系統(tǒng)的攻關(guān)，完成全國資源綜合決策開發(fā)信息系統(tǒng)、中國農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)等多項國家級重大項目，率先在國內(nèi)建成多層次適合國土規(guī)劃和宏觀管理的信息系統(tǒng)，由國家計委推廣在全國使用，取得了顯著成效。

孫九林院士是國家著名的“國土資源及農(nóng)業(yè)信息”工程研究與學科應用的帶頭人，曾經(jīng)為創(chuàng)立“國土資源及農(nóng)業(yè)信息”工程科學、為國家建設作出突出的貢獻?！熬盼濉逼陂g他曾主持面向應用的國家農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)建設和推廣，同時從宏觀的角度出發(fā)，以實際應用為基本立足點，開拓了農(nóng)學和地學當中的信息技術(shù)應用發(fā)展新階段。

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎，具體到土地的類型，是耕地還是林地，土壤的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和肥力、特點，當?shù)氐谋Ｗo狀況、氣候條件等，都事關(guān)著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。將信息化監(jiān)控和管理、技術(shù)發(fā)展引入農(nóng)業(yè)，發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)，是符合國家需要的，也是促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要條件，孫九林深明這一道理，幾十年來始終堅持不懈在農(nóng)業(yè)信息工程工作上的研究和技術(shù)推廣，關(guān)心我國國土資源大局、關(guān)心農(nóng)業(yè)發(fā)展，對我國的國土和能源結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)模式深入了解，從整體入手，將地球信息科學的理念與農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際有機結(jié)合，在國家的重點工程建設方面取得了非常好的效果。

因為在地球信息科學與農(nóng)業(yè)信息科學方面的突出成就，長期從事信息技術(shù)在國土資源、能源與農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應用研究與推廣，孫九林院士被評為國家級有突出貢獻的專家。

心系科技發(fā)展與共享

在一連串輝煌的履歷中，孫九林始終不忘并且堅持的是科學研究，以嚴謹?shù)膽B(tài)度治學、做科研，在信息科學領(lǐng)域與資源環(huán)境及農(nóng)業(yè)科學的結(jié)合研究中取得了令人矚目的成就。談及自己做過的研究項目以及成就，孫院士非常謙虛，他提得更多的是國家的需要和對科學數(shù)據(jù)整合集成、實現(xiàn)共享方面的期望。他自己在20世紀80年代就曾在河南大學擔任環(huán)境與規(guī)劃學院的兼職教授，不僅為學校培養(yǎng)了多位中青年學者，還首次提出了我國關(guān)于資源信息管理體系結(jié)構(gòu)、信息資源分類編碼、區(qū)域開發(fā)模型體系、統(tǒng)計型空間信息系統(tǒng)模式等論點，并進行了研究和實踐，為信息科學的數(shù)據(jù)整合和在資源環(huán)境中的應用做出了突出的開拓性貢獻。

孫九林認為，國家各類科技計劃項目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不單是項目研究成果的重要組成部分，并且還是科技創(chuàng)新必要的基礎條件。他提到開展科技計劃項目數(shù)據(jù)的交匯管理及共享對促進科學研究數(shù)據(jù)的綜合整理集成、增加國家對科技投入的收益、提高我國科技計劃項目的管理水平均具有非常重要的意義。早在2008年，科技部就頒布了《國家重點基礎研究發(fā)展計劃資源環(huán)境領(lǐng)域項目數(shù)據(jù)匯交暫行辦法》，啟動“973”專項計劃資源環(huán)境領(lǐng)域的項目數(shù)據(jù)匯交工作，并且正式成立了“973”計劃資源環(huán)境領(lǐng)域項目數(shù)據(jù)匯交管理中心，具有極強的示范意義，自該項目啟動至今的三年內(nèi)，中心已經(jīng)制訂了多項數(shù)據(jù)匯交與管理的標準規(guī)范、建立了數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及存儲環(huán)境、開發(fā)了數(shù)據(jù)匯交服務平臺等，持續(xù)開展數(shù)據(jù)共享服務，迄今為止在環(huán)境資源領(lǐng)域內(nèi)共有29個已結(jié)題的項目完成數(shù)據(jù)匯交，另有32個在研項目完成了數(shù)據(jù)匯交計劃的編制。

針對這一試點工作，孫九林院士介紹說，工作的最終目的是希望把國家投入的科研項目所產(chǎn)生的科學數(shù)據(jù)資源統(tǒng)一匯交到中心進行保管，同時按照一定的管理規(guī)定和使用方式實現(xiàn)共享服務，這屬于實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享建設的一個重要環(huán)節(jié)。他認為進入21世紀后全世界范圍內(nèi)的主要資源分為三大類，一類是物質(zhì)資源，一類是能量資源，還有一類就是信息資源，當今衡量一個國家是否強大的標準就在于信息資源，國與國之間的競爭關(guān)鍵也在于信息的競爭，掌握了信息資源就是掌握了發(fā)展國力、經(jīng)濟的重要資本。

因此他始終關(guān)注著科學知識產(chǎn)權(quán)的保護和信息數(shù)據(jù)共享，堅持對元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)說明文檔、數(shù)據(jù)實體進行嚴格審查，保障用于交匯數(shù)據(jù)的可靠性，同時通過同行業(yè)內(nèi)的專家對預先制定實行數(shù)據(jù)匯交計劃的項目組進行審核，保障數(shù)據(jù)的準確性和系統(tǒng)性、科學性，并且不忘不斷規(guī)范數(shù)據(jù)資源的保護辦法和管理辦法。

使國家財政支持的科學研究項目都能逐步實現(xiàn)、采取數(shù)據(jù)匯交的管理辦法，令國家大力投資研究所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠為我國的科學創(chuàng)新做出更多的貢獻，是擔任“973”計劃資源環(huán)境領(lǐng)域項目數(shù)據(jù)匯交管理中心主任的孫九林最重要的心愿。

成就突出著作等身

在成績斐然的多年研究生涯中，孫九林共獲得國家科技攻關(guān)重大成果獎3項、中國科學院科技進步獎特等獎和一等獎共5項、國家科技進步獎5項，并曾獲得中科院及省部委科技進步二等獎4項、中科院科技進步三等獎1項。

科研成果取得突出成就的同時，孫九林院士將自己的多年心血研究訴諸筆端，完成了等身的著作。他的著作《信息化農(nóng)業(yè)總論》、《中國農(nóng)作物遙感動態(tài)監(jiān)測與估產(chǎn)》5部系列專著、《國土資源信息分類體系與評價指標》、《中國21世紀可持續(xù)發(fā)展道路》、《區(qū)域資源開發(fā)模型系統(tǒng)》、《國土資源信息科學管理概論》等從專業(yè)角度為我國的國土資源與農(nóng)業(yè)發(fā)展做出了科學的闡述和解析，《地球信息科學引論》和近年來由眾多科學家共同完成的心血之作《地球系統(tǒng)研究與科學數(shù)據(jù)》更是從宏觀、整體的角度，用系統(tǒng)整合的方法講述了新興的地球系統(tǒng)研究與科學數(shù)據(jù)，內(nèi)容兼容并包，十分廣泛。而且在新型的學科領(lǐng)域注重列舉實例、繼承和發(fā)展已有學科理念和研究數(shù)據(jù)，對后來研究者的意義非凡。

雖然已經(jīng)過了古稀之年，孫九林仍然堅守著工作崗位，站在研究工作的第一線。早在1990年6月他就已經(jīng)擔任了中國科學院自然資源綜合考察委員會研究員一職，2001年當選為中國工程院院士，現(xiàn)在是中國科學院地理科學與資源研究所研究員、世界數(shù)據(jù)系統(tǒng)中國國家協(xié)調(diào)委員會秘書長、國家科學數(shù)據(jù)共享工程專家委員會委員、國家減災委員會委員兼空間科學與信息分會主任、國家農(nóng)業(yè)信息化專家委員、中科院科學數(shù)據(jù)庫及信息系統(tǒng)專家委員會主任等，可謂是身兼眾職、重職。

工作的繁忙和責任的重大并沒有減少孫九林院士對青年一代的關(guān)心和培養(yǎng)，在眾多的頭銜中，他還是中科院地理科學與資源研究所的博士生導師、南京師范大學講座教授、西安交通大學的兼職教授和人居環(huán)境與建筑工程學院院長。孫院士對年輕一輩的研究員抱有很深的期望，提出年輕人在做研究時要將實地考察與技術(shù)模擬相結(jié)合，不可偏廢，把研究工程化，理論標準化、集成化，用積極的態(tài)度協(xié)同、交流工作，做復合型的專業(yè)人才。為此，他領(lǐng)導的科研團隊被國家科技部授予“十一五”國家科技計劃執(zhí)行優(yōu)秀團隊獎。

研究工作之路沒有驛站

在談到今后研究工作的時候，孫九林院士很自豪的說，雖然自己已邁入“70后”的老年行列，但身體條件還允許他繼續(xù)在科研第一線做些力所能及的工作。近十多年來，孫九林出于自己的興趣和國家的需求，在力推國家科學數(shù)據(jù)共享的同時，也特別關(guān)注國家的信息化建設，推動農(nóng)業(yè)信息化及中央提出的“兩化融合”；科學研究信息化環(huán)境的構(gòu)建等；從2005年開始又積極倡導中國科學家應走出去與國外科學家合作開展國際資源環(huán)境與生態(tài)的綜合科學考察，他在68歲的高齡還赴俄羅斯乘坐直升飛機進行濕地考察。今年7月19日，孫九林在第二屆綠洲論壇上提出了“以信息化促進綠洲地區(qū)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變”的理念，指出要實現(xiàn)信息化促進綠洲地區(qū)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，就必須提高對信息化社會的認識，做好綠洲地區(qū)發(fā)展的信息化全面規(guī)劃，大力發(fā)展和提高綠洲農(nóng)業(yè)的信息化水平、提高地區(qū)其他支柱產(chǎn)業(yè)的信息化水平，構(gòu)建全地區(qū)的信息資源開發(fā)利用平臺。這一理念對綠洲地區(qū)的信息化發(fā)展及整體規(guī)劃發(fā)展均具有重要意義。

隨著時代的飛速發(fā)展，科學是在不斷進步著的，科學發(fā)展的前景無限廣闊，研究的道路永遠沒有盡頭。孫九林院士以自身的實際行動展現(xiàn)了老一輩科學家的高度責任心和使命感，為適應國家的發(fā)展需要孜孜不倦鉆研，攻關(guān)科學難題，在科研工作的道路上沒有停頓和止歇。我們有理由相信，在未來的“十二五”發(fā)展期間內(nèi)，孫九林院士還將在信息科技的研究應用方面做出更多的成績，為我國的現(xiàn)代化建設發(fā)展提供更深、更廣泛的理論和技術(shù)支持。