“玩”衛(wèi)星的戰(zhàn)略科學(xué)家李德仁

采訪這天，武漢像一個大火爐，85歲的李德仁卻提前來到采訪地點——測繪遙感信息工程國家重點實驗室一樓展廳。繡著“武漢大學(xué)”字樣的襯衫，被他一絲不茍地扎進褲子。他指著襯衫，笑瞇瞇地對記者說，這是為領(lǐng)獎特意做的。

近期，他接受了太多采訪，秘書提醒記者注意控制時間，但李德仁神采奕奕，看著展廳里的遙感衛(wèi)星模型，隨時拋出一個新的點，滔滔不絕地講下去。

在采訪之外，獲獎后的李德仁，工作生活和平時毫無二致。他和團隊開會、看博士生的論文、與老伴散步……誠摯而熱烈地回到自己慣常的科研生活中。至于800萬元獎金，李德仁向媒體表示，把獎金全部捐出，500萬元交給武漢大學(xué)“王之卓創(chuàng)新人才獎學(xué)金”，300萬元交給武漢大學(xué)“朱裕璧醫(yī)學(xué)獎”——前者以他的恩師命名，后者以他的岳父命名。

讓“慧眼”和“大腦”上天

李德仁是測繪遙感學(xué)家。遙感是做什么的？有什么用？要回答這些問題，不妨從李德仁參與主持的高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項（以下簡稱“高分專項”）說起。

21世紀(jì)初，世界上不少發(fā)達國家已經(jīng)有了自己的高分辨率對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)，而中國在苦苦追趕。2003年，李德仁牽頭聯(lián)合多位院士專家向國家提出建議：“要把中國的衛(wèi)星分辨率從原來的5米、10米，提高到亞米級。”2006年，高分專項被列入《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》。2010年，高分專項全面啟動實施，李德仁擔(dān)任項目的副組長。

每到自己設(shè)計的遙感衛(wèi)星發(fā)射的前一晚，李德仁常常難以入睡，因為擔(dān)心“設(shè)計的功能能不能實現(xiàn)”。從2013年4月首顆“高分一號”遙感衛(wèi)星發(fā)射成功至今，高分專項已成功發(fā)射14顆衛(wèi)星，每顆都具備獨特的觀測能力，涵蓋了光學(xué)、雷達、紅外、高光譜等多種技術(shù)類型。

一個例子可以說明它們的成功：2022年9月5日，四川瀘定發(fā)生地震，官方第一時間啟動民商衛(wèi)星應(yīng)急響應(yīng)機制，調(diào)度高分三號01、02、03星等10余顆衛(wèi)星對震區(qū)緊急觀測成像，災(zāi)情研判工作在災(zāi)后1小時內(nèi)完成?！霸谡饏^(qū)上空掃一下，水系、道路、滑坡情況什么都清楚了?！崩畹氯收f。

這是一個讓李德仁頗感自豪的結(jié)果——“衛(wèi)星分辨率提高到了民用0.5米，遙感數(shù)據(jù)從太空傳到地面，時長從數(shù)小時縮短至8分鐘?！?/p>

“李院士是一位極具戰(zhàn)略眼光的大科學(xué)家”，這是李德仁身邊人的共識。立得空間董事長郭晟和李德仁團隊合作已久，他告訴記者：“李老師常常能洞察10年、20年以后的科技發(fā)展趨勢以及科技對我們的影響。比如，1999年那會還都是人扛著機器做測繪，李老師卻提出，德國已經(jīng)開始在車上裝GPS慣導(dǎo)來做測繪，我們能不能也做設(shè)備？我們把這個關(guān)鍵技術(shù)問題解決了之后，他又說，還要有應(yīng)用創(chuàng)新，二維地圖看不到真實的三維世界，能不能做街景？他還指出，以后自動駕駛會普及，移動測量的技術(shù)一定無處不在。現(xiàn)在10年過去，他的預(yù)言又一次得到了驗證。”

近些年，年過八旬的李德仁又提出一個令人稱奇的設(shè)想：“通信、導(dǎo)航、遙感，這三件事全世界的團隊都是分開做的，信息分離、服務(wù)滯后，有沒有可能實現(xiàn)一體化？”他腦海中通信、導(dǎo)航、遙感三種衛(wèi)星一體化后的圖景是：把人工智能送上天，讓天上有觀測大地的“慧眼”（衛(wèi)星）和“大腦”（人工智能）。每個人都可以發(fā)送請求，衛(wèi)星把所需信息加工好，3至5分鐘就可以收到自己想要的信息?！艾F(xiàn)在人人玩微信，將來就是人人玩衛(wèi)星了?！?/p>

這個“人人玩衛(wèi)星”的場景也許不久就能實現(xiàn)。李德仁計劃在2030年前建成“東方慧眼”衛(wèi)星星座，發(fā)射200多個系列衛(wèi)星。它們將成為中國人發(fā)到天上去的“智慧的眼睛”，在太空中為你閃爍。

刻在心里的家訓(xùn)

武漢大學(xué)的校園里，矗立著夏堅白院士的雕像。

67年前，18歲的李德仁從家鄉(xiāng)江蘇泰州考到了這里。原計劃報考數(shù)學(xué)力學(xué)系去研究火箭的他，卻被剛剛成立一年的武漢測量制圖學(xué)院（現(xiàn)武漢大學(xué)測繪學(xué)院）意外錄取，專業(yè)是航空攝影測量。

少年有些“氣憤”。時任校長夏堅白來給學(xué)生們講話，“5000年前，尼羅河每年都會發(fā)洪水，農(nóng)民為了利用好土地就開始做測量。要了解地球上的自然活動、人類活動，首先都要做測量”。李德仁的心頓時定了下來。

他遇到了恩師王之卓。1934年，王之卓和夏堅白以及另外兩名同學(xué)陳永齡、董鐘林一起被選派去德國公費留學(xué)，攻讀測繪專業(yè)，他們4人就是我國現(xiàn)代測繪科學(xué)的開拓者和奠基人。

王之卓溫潤樸素，沒有一點架子。年輕的李德仁發(fā)現(xiàn)蘇聯(lián)教科書上有幾處錯誤，便寫了闡述文章托一名女同學(xué)轉(zhuǎn)給王之卓。那時王之卓與他并不相熟，卻痛快地邀請他去家中討論。師生促膝而談，直到晚上9點多。末了，王之卓讓李德仁跟著他做畢業(yè)設(shè)計。而那名替李德仁轉(zhuǎn)交文章的女同學(xué)，后來成為他的女朋友，再后來又成了他的妻子，她叫朱宜萱。

做畢業(yè)設(shè)計期間，李德仁發(fā)現(xiàn)，一位加拿大學(xué)者提出的公式并不完整，“那個公式推了三步以后，還有一步他沒推，我把第四步給推出來了”。王之卓很高興，指導(dǎo)李德仁寫了一篇論文，后來發(fā)表在《測繪學(xué)報》上。這是李德仁發(fā)表的首篇論文，稿費180元。李德仁把這筆錢存了定期，結(jié)婚時，他向妻子公開了這個“小秘密”。

1963年，因為種種原因，李德仁沒有繼續(xù)讀研。他被分配到國家測繪局，幾年后又被下放到石家莊水泥廠?！巴跸壬f你出去工作，不要把你的專業(yè)丟了，有空還要繼續(xù)學(xué)?！边@句話讓他得以在打榔頭、綁鋼筋、灌混凝土的間隙，堅持自學(xué)了高級矩陣、線性代數(shù)等復(fù)雜課程。

他甚至還搞了個新發(fā)明。在水泥廠當(dāng)工人期間，李德仁和北京建材研究所合作，研制出一種新的硫鋁酸鹽水泥。在鋼材緊缺的情況下，它可以代替鋼管道運輸石油。改革開放后，這個發(fā)明獲得國家發(fā)明二等獎，“分到75塊錢獎金”。但在當(dāng)時，不管是三班倒打水泥電線桿，還是做新發(fā)明，他都只有一個樸素的想法，“國家養(yǎng)了我，父母生了我，不管干什么工作，要把它干好”。

1978年，國家恢復(fù)研究生招生。朱宜萱回憶，一名大學(xué)同學(xué)寫信給她，說自己報考了測繪學(xué)院的研究生，王之卓教授請這名同學(xué)轉(zhuǎn)告李德仁：回母校應(yīng)試碩士研究生吧！就這樣，39歲的李德仁重新考入王之卓的門下，并且每門課的成績都在85分以上。

不久，王之卓就鼓勵李德仁去聯(lián)邦德國留學(xué)，因為那里有前沿的遙感技術(shù)、具有前瞻性的科學(xué)家。在王之卓的引薦下，李德仁師從國際測繪遙感領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物之一阿克曼教授?！爱?dāng)時航空測量遙感數(shù)據(jù)越來越大，阿克曼就問我要不要解決這個難題，要找一種方法區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)中的偶然誤差、系統(tǒng)誤差和粗差，來保證精確度?！?/p>

李德仁的回復(fù)是：“做！”

他每天從早上8點學(xué)習(xí)工作到晚上10點。不到兩年，他就解決了國際測量界的這一百年難題，其提出的選權(quán)迭代法被國際測量界譽為“李德仁方法”。而他據(jù)此寫就的德文博士論文，至今仍是斯圖加特大學(xué)論文最高分：1分+5星。

包括斯圖加特大學(xué)在內(nèi)的多所國外大學(xué)，向李德仁伸出了橄欖枝，李德仁都沒答應(yīng)。

他想到了恩師。1939年，王之卓學(xué)成歸國，有人問他為什么回國？他說：“回國跟回家一樣自然?！?/p>

他收到了妻子的來信。信中說：你是一頭牛，吃國家的草（糧食），一直到了45歲，你怎么不為國家為人民產(chǎn)點奶？你現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)回來擠奶了，這是你作貢獻的時候。

他更記得刻在心里的家訓(xùn)。曾祖父李貞發(fā)在清光緒年間寫了80字的李氏家訓(xùn)，開頭第一句就是“愛我中華，興我家邦”，直到現(xiàn)在這幅字還掛在李德仁家中最顯眼的地方。

“科學(xué)沒有國界，科學(xué)家是有祖國的?！?985年，46歲的李德仁從容不迫地回到祖國，回到珞珈山下。

三代人，一個“圓”

故事總是那樣相像。

1996年，還在上高三的張過看到武漢測繪科技大學(xué)（2000年并入武漢大學(xué)）的報考指南，被“攝影”二字吸引，“以為是拿著相機咔嚓咔嚓拍照玩兒”。入學(xué)后，他才發(fā)現(xiàn)不是那么回事兒，心想“學(xué)這干嗎？”就在這時，李德仁來給同學(xué)們上課。后來，張過成了李德仁的博士生。

如今，已是武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點實驗室教授的張過早就記不清那堂課的具體內(nèi)容，但聽完課的精神余震一直在持續(xù)，“兩個航測班，60人，沒出現(xiàn)一個轉(zhuǎn)學(xué)轉(zhuǎn)專業(yè)的，都覺得大有可為”。

這門課就是《測繪學(xué)概論》，被學(xué)生們稱為武漢大學(xué)“最奢侈的基礎(chǔ)課”，從上世紀(jì)90年代至今，李德仁、劉經(jīng)南等院士“組團”為大一新生講授。

“很多學(xué)生不愿意報考測繪專業(yè)，覺得東跑西跑太苦。我們上課就是要把前沿的內(nèi)容講給學(xué)生，讓他們知道這門學(xué)科的高度有多高?！崩畹氯首畲蟮臉啡な钱?dāng)一名老師，“可以培養(yǎng)一代又一代的年輕人，這個力量大于我一個人的智慧和力量?！?/p>

還有龔健雅，現(xiàn)在的中國科學(xué)院院士、武漢大學(xué)宇航科學(xué)與技術(shù)研究院院長，當(dāng)年是王之卓和李德仁聯(lián)合指導(dǎo)的博士生。1985年，他們決定派龔健雅去丹麥留學(xué)。龔健雅回憶：“我本是攝影測量的博士生，理應(yīng)從事攝影測量方向的研究。但上世紀(jì)80年代末，地理信息系統(tǒng)（GIS）剛開始在中國興起，王先生和李老師認(rèn)為這是一個重要的發(fā)展方向，希望我從事GIS研究?！?/p>

為了讓龔健雅進入這一前沿領(lǐng)域，李德仁頗費了一番心血。1985年，借在芬蘭參加學(xué)術(shù)會議的機會，他向丹麥的一名教授推薦龔健雅前往丹麥技術(shù)大學(xué)學(xué)習(xí)，并請其幫助申請丹麥政府獎學(xué)金。

留學(xué)快結(jié)束時，龔健雅收到了李德仁的來信：“我正在看歐洲杯足球賽，各國的球員都是回祖國參加比賽的，你也回國參加比賽吧。”

為了讓龔健雅更好地“比賽”，李德仁從別的課題中節(jié)省出經(jīng)費，花5萬多元人民幣買了當(dāng)時最好的微型計算機IBM0520和相關(guān)的軟件。龔健雅至今難忘：“為了開拓新的研究方向，李老師總是利用其他課題結(jié)余的經(jīng)費購買設(shè)備和資料來支持我們?！?/p>

67年前夏堅白、王之卓院士投下的那顆石子，如今仍在激起漣漪。師生三代的故事，就像一個“圓”。

“能吃能睡能熬”

記者：您總說，“科學(xué)沒有國界，科學(xué)家有祖國”，是什么讓您生出了這樣的感慨？

李德仁：主要是和我的成長經(jīng)歷有關(guān)。我的老師王之卓、我的岳父朱裕璧都是留學(xué)結(jié)束就回到了祖國；到了上世紀(jì)50年代，錢學(xué)森沖破阻力一定要回國……科技工作者是有為祖國作貢獻的傳統(tǒng)的。

也因為當(dāng)時我們的經(jīng)濟科技發(fā)展跟西方比有差距。在你意識到這個差距的時候，你不回來努力工作，就會覺得對不起你的祖國。

現(xiàn)在，自費出國的學(xué)生越來越多。一個中國人，到美國去，到歐洲去，可以當(dāng)個好老師，也可以當(dāng)個好教授，或者開公司、去上班，但不大可能在科研上做出大成果。我個人認(rèn)為，你只有回到祖國做科研，才有可能登上科研的“珠穆朗瑪峰”。

記者：有人形容您是一位有著浪漫主義色彩的詩人，無論是您早年提出的“3S集成”，還是后來的“通導(dǎo)遙”一體，都和西方的細分思維有巨大的差異，是一種形象思維。您認(rèn)同這個說法嗎？

李德仁：這是測繪遙感學(xué)科發(fā)展的兩個趨勢。一個趨勢是測繪遙感要往深里鉆，另一個趨勢是不同學(xué)科要交叉碰撞，來把它做得更大更深。作為一名科學(xué)家，要從社會的需要、科學(xué)進步的可能去思考這些問題。

舉個例子。非洲索馬里有海盜，為了保護中國船只安全航行，我們需要拍攝圖像。圖像拍到以后，原來是要等遙感衛(wèi)星從非洲上空轉(zhuǎn)到中國的上空以后，信息才能傳下來；傳下來之后，再用計算機軟件處理；處理完了，再通過通信衛(wèi)星傳上去。一系列操作下來，8個小時過去了?，F(xiàn)在我們計劃把通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星結(jié)合在一起，再把處理這個數(shù)據(jù)的方法——人工智能送到天上去，幾分鐘就可以將信息送到用戶手中，這是我從二零零幾年開始在世界上最早提出來的。

我們中國人不要由于過去落后，就習(xí)慣性地看外國人做什么咱們就跟著做什么。作為一名真正有志向的中國科學(xué)家，我們可以進行創(chuàng)新引領(lǐng)，“從0到1”。

記者：有人說“東方慧眼”是中國版“星鏈”計劃，您怎么看？

李德仁：我們原來說，中國做2G、3G是跟著走的，到了5G，中國是引領(lǐng)的。馬斯克的“星鏈”計劃，其實就是用低軌通信衛(wèi)星來取代5G，計劃發(fā)射4.2萬顆通信衛(wèi)星。

但“東方慧眼”不只是通信衛(wèi)星，它是以智能遙感衛(wèi)星為主，結(jié)合通信衛(wèi)星和導(dǎo)航衛(wèi)星提供實時服務(wù)的大系統(tǒng)。通信只是一個手段。比如你是一個農(nóng)民，遙感衛(wèi)星可以把你那片田里莊稼的長勢、施肥的情況拍下來，用人工智能分析后，把分析數(shù)據(jù)和結(jié)果通過通信衛(wèi)星發(fā)到你的手機上。這跟“星鏈”計劃只做通信是兩回事。但2022年馬斯克又提出來一個“星盾”計劃，和“東方慧眼”相像。

記者：您的這種前瞻性更多來源于直覺，還是經(jīng)驗？

李德仁：你自己專心按規(guī)律研究，你研究到那一步了，一定會發(fā)現(xiàn)新的問題和新的辦法。

記者：您對自己的定位，是做一名什么樣的科學(xué)家？

李德仁：我跟我的老師一樣，想要成為一名戰(zhàn)略科學(xué)家，站在科學(xué)的高度用辯證唯物主義、用哲學(xué)來指導(dǎo)科學(xué)研究。

記者：您跟夫人之間最吸引彼此的那一點是什么？

李德仁：我們的性格比較互補，我的數(shù)理化特別好，大腦思維好。她的小腦好，小腦好就表現(xiàn)在有運動天賦，她大學(xué)時在校羽毛球隊，她還是學(xué)校100米短跑紀(jì)錄的保持者。

她做事非常認(rèn)真、非常嚴(yán)格，精益求精，所以后來我們就有分工了。我做的是測繪遙感，她做的是近景攝影測量。她對甘肅敦煌石窟，山西大同云岡石窟，河南龍門石窟，北京故宮、香山，湖北武當(dāng)山和香港志蓮凈苑仿唐建筑等進行過數(shù)字化測量，我都支持她。

記者：您把獎金中的500萬元捐給“王之卓創(chuàng)新人才獎學(xué)金”，300萬元捐給“朱裕璧醫(yī)學(xué)獎”。朱裕璧是您的岳父，很多人覺得這太浪漫了，您夫人對此是什么反應(yīng)？

李德仁：我跟夫人有一個原則，如果我得了獎，這個獎是獎給我個人，那我就能自己做主，把它捐出去。像湖北省科技突出貢獻獎，50萬元獎金，我都捐出去了。

朱裕璧是我的岳父，1934年從德國回來，是武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院的創(chuàng)始人。2006年是他去世20周年，我們夫婦就捐款成立了“朱裕璧醫(yī)學(xué)獎”。開始捐了20萬元，后來就一點一點地捐，前后捐了共110萬元。

這很正常、很自然，我和夫人的心意是相通的，都是覺得創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要有激勵機制，都沒有把物質(zhì)看得太重，而國家對我們院士的待遇已經(jīng)很好了。

記者：您現(xiàn)在一天的工作強度是怎樣的？

李德仁：如果工作需要我早上6點坐飛機，我就早點起床。如果沒有這樣的要求，我就7點半起床，8點吃完飯，在校園里散步一個小時，每天走1萬多步，9點開始工作。

我總結(jié)自己，能吃能睡能熬，吃什么都行，躺下來就睡，還能熬夜起得早。對環(huán)境的適應(yīng)力很好，到美國去開會，時差10個小時，我沒感覺；爬山?jīng)]有高山反應(yīng)，爬到5000米都沒事兒。（說這句話時，李德仁掏出手機，給記者看他不久前去高原的照片。照片里，他和朱宜萱穿著長長的藏袍，戴著寬檐氈帽，仰望著藍天白云——是妥妥的情侶“旅拍”照。）

我現(xiàn)在一般是晚上11點多睡覺。以前不是這樣，以前干得很晚，現(xiàn)在讓年輕人挑大梁，不包辦。不能像魯迅寫的小說那樣，九斤老太說兒子八斤孫六斤，一代不如一代。不允許學(xué)生超越自己，是錯誤的，是倚老賣老。要有胸懷，把前沿的、能創(chuàng)造價值的研究交給年輕人，讓年輕人一代一代地健康成長。