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【院士风采】刘经南:有人文情怀的科学家
来源:        作者:本报记者 杨欣欣 肖珊        发布时间:2012-10-24 16:23:04        点击次数:

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中国提出分布式广域差分技术第一人,中国第一个GPS商品化软件研制者,三获国家科技进步奖,在我国卫星定位导航系统(CNSS)技术领域创下了数个第一。

中国北斗卫星导航系统的幕后功臣、国际著名杂志“GPSSOLUTIONS”编委、有人文情怀的科学家、受师生喜爱的老校长。

在珞珈山,提到“刘经南”这个名字,师生记忆里会自动涌现出诸多轶事。他是功成名就的院士,也是见识卓然的教育家。关于他的故事,只拣重要部分勾勒,就能剪接成一部剧情生动的故事片。最近,他又以崭新身份“出镜”—— 出任武汉大学与杜克大学合作筹建的昆山杜克大学校长。

 

动荡岁月,大器晚成

熟知刘经南的人都说他是大器晚成,因为在他所从事的科学研究领域——卫星大地测量与GPS(全球卫星定位系统)技术及其应用领域,刘经南真正起步开始科研工作是在1986年,那时他已经43岁。

刘经南是湖南长沙人,19437月生于四川重庆。早在就读于武汉测绘学院天文大地测量专业时,他就勤学苦读,立志将来报效祖国,报答党和人民对自己的培养。

1967年,刘经南大学毕业,他带着深厚的理论基础和娴熟的专业技能回到故乡,在湖南煤田物探队干起了测绘外业。他和队友们一起,背着笨重的仪器,走过了湖南的青山秀水,也走过了人生的坑坑洼洼。艰苦的环境磨砺着他,三湘的灵秀也滋润着他。年轻的刘经南不时地幻想,或许有一天,测绘工作也能变得轻松、简便起来。但是在那个动荡的年代,这样的幻想只可能是留存于心中的一个梦。

即使在远离理想的山中岁月,他也说自己非常幸运,因为在求知欲最旺盛的年代,完备的学校教育帮他构筑了一个合理的知识结构,帮他度过了人生最困难的11年。1979年,36岁的刘经南通过研究生入学考试,考回了阔别已久的母校,终于走在了“当科学家”的理想大道上。

怀着对流逝岁月的无限追悔和对理想的执着追求,刘经南如饥似渴地钻研专业知识,拓展自己的视野。一千多个日日夜夜就在紧张与忙碌中悄然度过,1982年,他以优异的成绩获得硕士学位,被分配到湘潭矿业学院,在三尺讲台上挥洒满腹才情。此时的刘经南已届不惑之年,人生的路似乎早已注定。

然而,四年后,他的命运却发生了大的转折;他终于有机会实现自己的梦想了。1986年,经过多方努力,刘经南被调回母校。熟悉的工作环境,良好的研究条件,加上对专业的挚爱,终于催发了他心中的慧根。从此,他驰骋于卫星大地测量与GPS技术及其应用领域,开启了测绘科学通向现代高新技术的大门。

从前的理想一步一步地变为现实,他用自己的双手,将梦想绘成了一幅又一幅蓝图。刘经南以一系列开创性的研究成果,迅速成长为我国卫星大地测量与数据处理方面的技术权威。1999年,他当选为中国工程院院士。

 

痴迷科学,情系北斗

刘经南的学术生涯,是从挑战国际性学术难题开始的。

20世纪80年代初,卫星测量基准的地心坐标系与地面大地坐标系的转换关系成为国际大地测量界的前沿研究方向。当时,国际上有关两大坐标系转换的模型有三个,但究竟谁优谁劣,争论了十几年也未见分晓。刘经南将自己的学术起点就定在了这里。他通过深入研究,在国际上第一次从理论和实践上证明了三个坐标转换模型的等价性,为这场历时十几年的争论画了一个圆满的句号。

随后,他又和导师一起提出了一种联合平差误差影响率理论,分析了高程误差的影响和削弱方法,导出了新的武测模型,使大地测量坐标系理论研究领域的一系列难题迎刃而解。

1988年,刘经南在匈牙利国际整体大地测量学术会上发表了他的研究成果,引起了国际测量学术界的极大反响,与会者纷纷向他索要文稿。武测模型和影响率理论是一个新思想。这是大会主席德国HEIN教授的评价。

80年代中期,刘经南将他的理论成果推向应用,研制出卫星网与地面网的联合平差软件,并用它承担西北三大含油盆地卫星定位网的数据处理工程。这一成果不仅解了石油勘探部门的燃眉之急,而且创造了年节约5000万元的巨大效益,先后获得石油部科技进步一等奖、国家测绘局科技进步二等奖、国家科技进步三等奖和国家教委推广类成果的最高奖。

90年代,GPS技术成为国际上一门迅速兴起、影响广泛的高新技术。GPS,即全球卫星定位系统,是世界上第一种覆盖全球范围的卫星导航定位系统,由美国国防部运作。长期以来,美国对其他用户提供的都是随时可能加上干扰的低精度信号。因此中国必须有自主的卫星导航系统。

刘经南就站在了这门蓬勃兴起的高新技术面前,开始谱写他人生中的一篇篇华彩乐章。他结合中国实际,率先提出建立广域差分GPS系统以对抗美国政府技术限制的思想,并制订出建设中国广域差分GPS系统的初步方案。他还研制出我国第一个GPS数据处理商品化软件,一度占领了国内80%以上的市场,并作为专有技术出口日本。

 “拥有自主知识产权的全球卫星导航系统后,我国就能不受制于人了。”刘经南说。

这仅仅只是一个开端!就在同一时期,刘经南响应国家重大战略需求,将GPS技术与北斗导航卫星系统紧密结合起来,开辟了更加广阔的天地。

2007414,第一颗不再以“试验”冠名的北斗导航卫星“北斗M1”顺利升空,标志着我国拥有自主知识产权的全球卫星导航系统———北斗卫星导航系统正式开始组建。刘经南作为专家组成员,参与了该系统的立项论证、方案论证,并亲自承担了一些科研项目。

随着时间推移,刘经南的“北斗梦”也在推进。20123月,我国第11颗北斗导航卫星成功进入太空预定转移轨道,服务区域扩大至新疆和西藏西部,以及西部一些邻国,我国绝大部分地区都能达到十余米定位精度。

“我国北斗系统后发优势明显,将给老百姓生活带来巨大改变。”幕后功臣刘经南说,“我们北斗有跟用户通信的功能,GPS没有。”在他看来,美国GPS卫星定位系统虽然在十多年前已经占据市场,但是我国自主研发的北斗卫星导航系统却有GPS所不具备的后发优势。

正是有了这些后发优势,北斗卫星导航系统的推广应用,会给人们日常吃穿住行都带来新的变化。他以交通出行为例,进行了浅显易懂的介绍:“将来我们的手机上都会有芯片,你到了哪里它都知道。车上都用了北斗定位系统的话,我们准确地掌握哪些路段堵车、哪些路段比较宽松,就可以自动引导客户走比较宽松的道路。”

伴随着众多卫星定位导航系统的兴起,全球卫星定位导航系统有了一个全新的称呼:GNSS。在不久的将来,我们的衣食住都将进入导航时代。而刘经南正描画着这幅蓝图。

科研之路是一条清寂的路,无数学者一生孜孜以求,渴望为社会发展和祖国繁荣开疆辟土。刘经南亦如是。在这条路上,他以对科学的痴迷为点,以科技报国的理想为墨,画出了优美的弧线。

 

赤子胸襟,激情满怀

早在20多年前,刘经南在国际学术界就已具备了较大影响。

上世纪80年代中后期,刘经南在世界上第一次证明国际已有三个坐标转换模型的等价性,并圆满解决了一系列难题。从那时起,他开始在专业领域名声鹊起。然而,他对此很少甚至根本不予提及,所以,离开专业圈子,知道他的人依然不多。

直到2003年,他担任武汉大学校长。当时,刘经南是少有的院士校长之一。在学生眼里,他是著名学者,也是慈祥长者,没有半点架子。

“刘院士喜欢跟学生谈人生规划。”刘经南的这一喜好为人所熟知。学生报读他的研究生,他不会立马帮忙划定研究方向,而是先观察半年到一年,在不断互动中,和学生探讨其优势和兴趣,结合他自己的眼光和国际前沿研究趋势,鼓励学生制定最合适的学术和人生规划。

“学生刚刚跟我见面,我就给他论文选题,这样不负责任。”刘经南说。学生跟他相处,最大的感受是:自在、自我、自如,无压迫感。这与刘经南爱读中国传统文化书籍有关。在“有所为”方面,他受儒家的影响较大;在“怎么为”方面,他受老子“无为而治”的影响多一点。他从不刻意强调什么,而是顺其自然。

无为不是无所作为,而是无我,是遵循大学自身的发展规律,按客观规律办事。他上任武大校长的第一件事,就是在40℃高温来临之际,给武大学生自习的图书馆、教室和宿舍安装空调,“以人为本,以学生为本,这是最基本的人文关怀!”考虑到武大人文社会科学在全国的优势地位,他把人文社科的投入“翻两番还转了一个弯”。一些本来对他持观望态度的老武大教授,此时也消除了疑惑:看来,这个工科背景的校长,不止是会“拧螺丝”……

同时,这种顺乎学生天性发展的“无为而治”里,包含着更高的情感期许。在一次博士论文答辩现场,刘经南弟子周辉的论文,被评委一致评定为优秀。但是,刘经南对周辉的表现仍有些不满意。私下里,他跟周辉说,“你讲述的过程缺乏激情,语音比较平淡,没有传达出对自己专业的喜欢和骄傲。”

“刘老师很有激情,他讲话时,能让人感受到那激情奔放的状态。”导师在谈及工作时,从心底生发的那份激情,令周辉十分叹服。

在担任校长的几年里,虽然公务繁忙,刘经南始终保持着一个习惯,只要不出差,每天都会去实验室,或跟学生交流,或埋首科研项目,有时甚至忙到凌晨。他一直未曾离开自己钟爱的科学事业。

“一接触到专业,接触到科学,就感到浑身血管里的血液都充实起来,好像沸腾了一般,涌出一种冲动和激情。”在接受中央电视台记者采访时,刘经南坦言,直到现在,自己仍非常喜欢站在第一线,和学生一起讨论科学问题,探索科学的奥妙。

而激情的内核,是一种责任心,一种使命感。“幼年接受的中国历史文化教育,就像浸入骨髓一样,一直影响着我。”他很自然地将个人发展与国家进步联系在一起。“我国的科学技术水平,相对国外来说还是比较落后,中国古代文明那么灿烂,我们为什么不能恢复这种灿烂?”这是他从小就有的一个想法。

作为一名工科学者,刘经南十分重视学习人文社会科学。他曾开玩笑说,自己把《红楼梦》看了N遍,能准确指出书中部分诗文的用典和出处。他希望武大学生能真正把科学精神和人文精神统一起来,“一个大学没有人文精神,就等于失去了灵魂。”

对于名利,刘经南一向淡然处之。一次,他参加一个专业座谈会,当与会者对有关技术问题一筹莫展时,他将自己长期研究的结果——解决这一技术难题的基本思路、具体方法和关键点全盘托出。事后,有与会者将他的方案付诸实施,其成果不仅得到推广,而且获了大奖,但在大张旗鼓的宣传中,却从未提及刘经南的名字。

一些知情者对此愤愤不平,可刘经南只是淡淡一笑,“方案虽然是我提出来的,但毕竟是他们做出来的,只要对国家有利,提不提我的名字,又有什么关系?”

作为北斗系统的专家组成员之一,刘经南经历了北斗一代、二代从论证到实施的全过程,他透露,当初北斗二代采用何种方案,还是有一定争论的。一种观点是“一步到位”,起步就建立全球卫星导航系统;一种观点是“分两步走”,先建立区域卫星导航系统,再逐步构建全球卫星导航系统。

 “一争论,时间就过去了,我主张先做起来,这更符合中国国情。”事实上,北斗二代系统的发展,采用了“两步走”的战略。

这就是刘经南,他谦虚谨慎,勤勉务实,不喜空谈,习惯于用“做起来”的事实说话。

 

刘经南曾把自己的人生信念概括成三句话:言力所能及之言,做力所难及之事,思力所不及之思。用坚韧不拔的毅力去迎接困难挑战,用实实在在的贡献去报效祖国,是刘经南69年人生的最大体会。

(编辑:陈丽霞)

 

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