“搞科研,必须要有为国而战的情怀!”
自信而坚定的声音回荡在2025年4月30日的武汉大学会场内,听众们入神地听着被授予“全国先进工作者”称号的龚健雅院士讲述自己的科研事迹。
这份喜讯,来自在人民大会堂隆重举行的“庆祝中华全国总工会成立100周年暨全国劳动模范和先进工作者表彰大会”,这既是对龚健雅院士40年来深耕地理信息科学领域,在理论创新、技术突破及人才培养方面所作贡献的高度认可,又是他“人生纪录”的又一个新的“坐标”。
2025年4月28日,龚健雅院士在人民大会堂被授予“全国先进工作者”
这份荣誉证书在他手中沉甸甸的,恍如当年那个站在人生岔路口的青年手握的“测绘仪”——1978年的他不会想到,自己填报高考志愿时勾选的“测绘”专业,会成为其今后40余年在地理信息领域长征的第一个坐标。“当时只觉得国家要搞现代化建设,勘测规划肯定需要人。”当镜头闪回至改革开放初年的江西小城——抚州,这位未来院士的家乡,正如同测绘尺上的零刻度线。
01 专业选择:自我定位的坐标
1982年,龚健雅从华东地质学院(现东华理工大学)测量系毕业,凭借优异的成绩留校任教。彼时,他主要从事工程测量领域的教学工作,然而学校因教学需要,希望他能够教授摄影测量方面的课程,这让他敏锐地意识到自己在该领域的专业深度尚显不足。在他看来,要胜任教学工作,必先夯实专业根基,但他工程测量的知识体系不足以支撑其摄影测量的教学深度,只有系统学习前沿理论,才能更好地站在讲台上传道授业。
为弥补这一不足,龚健雅做出了一个重要的决定——前往武汉测绘学院的摄影测量与遥感系进行深造。1983年,在学校的选派下,他毅然踏上了学术进修的道路。这一选择,不仅源于他对专业知识的渴望,更体现了他对未来职业道路的清晰规划,是一次对专业方向的重新定位。
在武汉测绘学院的学习过程中,他不仅接触到了更为系统的摄影测量与遥感知识,还结识了对其学术生涯影响深远的两位“遥感泰斗”——王之卓院士和李德仁院士。“我的导师们教会了我什么是家国情怀,什么是科研初心,”龚健雅说,“他们的言传身教,让我明白了科研不仅要追求前沿,更要服务国家。”1988年,一个改变他学术轨迹的机会悄然降临:李德仁院士在芬兰参加国际学术会议时,与丹麦技术大学研究地理信息系统(GIS)的专家建立联系。鉴于国内GIS尚属新兴方向,相关研究才刚刚起步,而此时丹麦正处于国际领先地位,于是李院士决定推荐龚健雅前往丹麦技术大学进行联合培养。就这样,龚健雅肩负着导师的期望,远赴北欧的丹麦技术大学,开启了从摄影测量向GIS领域的跨界探索,探寻新的学科坐标。
在丹麦留学期间,龚健雅成功申请到了丹麦政府奖学金,与丹麦的学者开展了深入的交流与合作,取得了突出的科研成绩。1990年10月,龚健雅在丹麦的联合培养项目趋近尾声,尽管国外多个科研机构向他抛来橄榄枝,他却毅然选择回国。令他难忘的是,导师李德仁曾在信中以“欧洲杯球员回国参赛”为喻,勉励他学成归来,报效祖国:“各国的球员都是回祖国参加比赛的,你也回国参赛吧。”他深感不能辜负王之卓、李德仁两位导师的栽培之恩,“两位老先生推荐我出国,我若不回来,便是辜负了他们的期望。”同时,中国改革开放的澎湃进程让他坚信,只有回国才能真正将所学转化为服务国家的力量。正是这份对祖国的深厚情感和对科研初心的坚守,让他回国后能够迅速投身到GIS领域的科研与教学工作中,取得了重大的成就。从武汉测绘学院的进修到丹麦的留学深造,龚健雅完成了从工程测量到摄影测量、再到地理信息系统的两次专业选择上的坐标跨越。这一过程不仅是个人学术视野的拓展,更是中国遥感学科在改革开放背景下,与国际接轨、实现自主创新的缩影。他将在丹麦的学习成果和研究内容带回祖国,为日后打破国外GIS技术垄断、研发具有自主知识产权的GeoStar奠定了基础,也为中国遥感事业的发展树立了一个闪耀着科学家精神的坐标。
02 平台创建:数据信息的坐标
20世纪90年代,中国地理信息系统(GIS)领域笼罩在欧美技术垄断的阴影之下,龚健雅对此有着切肤之痛。传统GIS数据模型固化、表达力匮乏,已成为制约中国空间信息技术发展的难题。面对“卡脖子”的困局,龚健雅敏锐捕捉国际学术前沿热点,率先提出“面向对象地理信息系统”的革新性理论与数据模型。这一理论的核心价值,在于突破了传统GIS数据模型的固有缺陷,构建了图形与属性统一表达、数据结构一体化的新范式。1992年,在第17届国际摄影测量与遥感大会上,这一成果一亮相便引发国际学界震动,被高度评价为“为 GIS 发展提供了新的思路”。
理论突破只是万里长征第一步。怀着打破垄断、为国铸器的信念,龚健雅带领团队开始了艰苦卓绝的自主攻关。从1992年博士毕业后组建团队,到2002年GeoStar正式产业化,历经10年磨砺,凝聚无数心血,中国首个也是国际上最早的面向对象GIS 软件——GeoStar横空出世。它不仅一举终结了欧美企业长达20年的技术霸权,更让中国GIS软件登上国际舞台,成为该领域的“领航者”。GeoStar一经诞生,便迅速在测绘、国土规划、电力管理等关键领域投入使用,显著提升了空间数据的管理效率与决策精度。2000年,GeoStar项目荣获国家科技进步奖二等奖,是中国GIS技术从理论创新迈向工程应用的关键一步。
进入21世纪,互联网浪潮奔涌,全球地理信息共享与交互操作需求激增,但过高的技术壁垒成为新的痛点。龚健雅再次勇立潮头,前瞻性地引领 GIS 技术实现从“面向对象”向“面向服务”时代转型。他主持制定了首个由我国牵头的地理信息国际标准,攻克了分布式数据协同处理与大规模三维可视化等世界级难题,并成功研发出二维网络服务平台 GeoSurf 与三维虚拟地球平台GeoGlobe。这两个平台,尤其是 GeoGlobe,成为国家级地理信息公共服务平台“天地图”的核心引擎,支撑起覆盖全国的百万级应用系统,从交通、水利、农业等部委政务管理,到省市各级智慧城市建设,均提供了统一、权威、高效的空间信息支撑。GeoSurf与GeoGlobe相继研制成功,受到了社会的广泛赞誉,其中GeoSurf荣获2005年国家科技进步奖二等奖,GeoGlobe则先后摘得 2010 年和2016年国家科技进步奖二等奖。而由龚健雅主导的“开放地球引擎(OGE)系统平台”,形成了“算力—算法—数据”的弹性耦合和开放共享能力,以及地球时空“数据—信息—知识”服务体系,充分发挥空间信息技术的独特优势,为“数字中国”建设提供加速引擎。
龚健雅的脚步从未停歇。“我们不仅要让中国的遥感技术赶上国际水平,更要超越他们。”他常以此自勉并激励团队。面对新型遥感卫星几何定位精度不足以及海量影像智能解译效率低下的双重挑战,他创造性地提出了普适性更强的“双中心投影广义几何成像模型”,大幅提升了国产遥感卫星影像的自主定位精度。基于此理论突破,他主持研发了我国首颗高分辨率立体测绘卫星“资源三号”的地面处理系统,使国产卫星影像定位精度实现质的飞跃,该成果也荣获2013 年国家科技进步奖一等奖。当人工智能的浪潮席卷全球,龚健雅敏锐地将目光投向了遥感与AI的交叉前沿。他领衔研制了全球首个遥感影像智能解译专用深度学习框架——LuojiaNet。LuojiaNet的诞生,让遥感信息提取从依赖专家经验正式迈入高效、精准的“智能解译”时代,极大地提升了灾害监测、资源调查、环境评估等领域的自动化处理能力与决策支持水平。
从GeoStar打破垄断实现软件突围,到GeoSurf、GeoGlobe 构建国家空间信息共享服务网络,再到LuojiaNet引领遥感智能革命,龚健雅以“十年磨一剑”的战略定力,在遥感领域实现了从“追赶者”到“并跑者”再到“领跑者”的非凡跨越。这些成果不仅多次斩获国家科技大奖,更使中国从国际学术会议的“听众席”走向“主讲台”——他曾经代表中国,三度担任国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)核心工作组主席以及委员会主席,多次主持全球合作项目。这些平台不仅是一行行代码与一套套系统,更是中国在全球地理空间信息科技版图上确立的鲜明坐标。 它们承载着科技报国的初心,破解了“卡脖子”的问题,筑牢了国家空间信息安全与发展的基石,并持续驱动中国从“遥感大国”向“遥感强国”的宏伟目标坚实迈进,为全球地理空间信息与遥感技术发展刻下了新的“中国坐标”。
03 学院创设:卫星精准的坐标
面对全球空天信息技术的迅猛变革,龚健雅院士洞察到学科 发展的关键问题——中国遥感学科虽在理论与算法上积累深厚, 却长期缺乏“从理论到星体”的全链条贯通能力。“卫星是硬件 载体,是空间段的基础设施。”这一前瞻性认知,促使他于2018年主导创立了武汉大学宇航科学与技术研究院,致力于打造一个 集卫星设计、研制、测控、应用于一体的,聚焦空天信息智能服 务的国家级创新平台。它旨在突破学科壁垒,深度融合遥感科学与技术、电子信息、光学工程、航空航天等优势学科,聚焦三大核心方向:先进卫星平台设计、智能载荷研发,星上数据处理及空天地一体化测运控系统。在龚健雅院士的擘画下,一座承载着 硬核实力的“宇航楼”拔地而起。
武汉大学宇航科学与技术研究院内建有卫星环境实验室,配备大量专业的模拟和操作设备。有力学环境模拟,精准模拟火箭发射时的严酷力学环境;有热真空模拟,是直径 2 米的巨型“煤气罐”(空间热真空环境模拟实验设备),能复现太空中的极端温度与真空环境;有测运控中心,是卫星升空后的“大脑中枢”,从任务规划、指令生成到海量数据接收与处理,尽在此处高效运转。这些在国内需要委托专业机构完成的测试,如今在宇航院内就能自主完成。龚健雅院士经常强调,宇航院的使命不仅是“造卫星”, 更要探索空天信息与前沿技术的交叉创新。这些重器填补了武大乃至国内高校在卫星工程化研制与全流程环境模拟能力上的空白,是中国遥感学科从“纸上谈兵”到“造星巡天”的一次飞跃。
武汉大学宇航科学与技术研究院内硬核实力,孕育出璀璨的珞珈新星——于 2024年5月21日成功发射的高精度智能遥感卫星“武汉一号”。这颗受到武汉市政府、科技创新局及教育部多方支持的卫星,是首席科学家龚健雅推动“产学研用”深度融合的结晶。“高精度”是“武汉一号”最显著的特征。它首次实现了3—5米无地面控制点的实时定位精度,达到国际顶尖水平。这绝不仅是影像的“高清”,而是每一个像素点地理坐标的极致精确。“智能遥感”则体现在其数据处理能力的突破,“武汉一号”在轨即可对获取的数据进行高效整合与初步处理,大幅提升了数据获取与处理的时效性。
从蓝图到苍穹,“武汉一号”在轨运行一年间,已成为洞察地球的“东方慧眼”,累计获取全球影像数据超过3000万平方公里,其高精度与智能化的优势在多个领域大放异彩:有分辨率非常高的迪拜哈利法塔影像,车辆灯光与运动轨迹清晰可辨,夜景成像能力世界领先;有珠穆朗玛峰的立体成像,成功构建出具有真实三维坐标的精细模型;有重大灾害动态监测,捕捉地震后日喀则地区的地表变化、洛杉矶山火蔓延态势以及中东地区冲突导致的设施损毁与浓烟,为灾情评估与应急响应提供关键信息;有资源环境深度勘察,其多光谱及高光谱载荷在水体污染监测、农作物估产等方面展现出强大潜力。
更令人振奋的是,“武汉一号”已成为重要的科研与育人平台。宇航院开设的与卫星任务规划相关的课程,使学生们可在测运控中心亲身体验软件操作,学习从目标选点、任务编排、参数规划到指令生成的全过程,感受科技魅力。这种沉浸式和体验式的教学,也极大地激发了同学们探索专业领域的热情。
从无到有建立武汉大学宇航科学与技术研究院,从仰望星空到自主发射“武汉一号”,龚健雅院士带领团队完成了一次史无前例的科技攀登。宇航院的建立,拓宽了从基础理论创新到重大工程实践的实现途径;“武汉一号”的成功,则为宇航院刻下了“高精度”与“智能化”的闪亮印记。这不仅是一颗卫星的胜利,更标志着中国在遥感领域核心装备与能力上实现了从“受制于人”到“自主可控”的根本性转变。
04 课堂教学:培育未来的坐标
除了学院建设,龚健雅院士也参与了很多课程设计的研讨,致力于培养遥感、测绘专业未来的“坐标”们。当“六院士同上一门课”的词条冲上热搜,大家都在惊叹这门课了不起的设计与硬核的内容——六位?院士?本科生课程?这三个词组合在一起,瞬间点燃了广大网友的讨论热情,激发了他们强烈的好奇心,慕课在网络平台转播的收视率也一升再升。
1996年,宁津生院士刚从武汉测绘科技大学校长位置卸任,次年,他开始着手组织一门特别的课程——由教授们轮流讲授,鼓励全校(测绘学院、遥感学院和师范学院)学生一起参与。为此,宁院士选了七八个教授上课——这便是“六院士同上一门课”的前身。在前期课程筹备阶段,宁院士专门把龚健雅叫来,语重心长地说:“正好你在做地理信息系统这方面的研究,这一块儿的内容就由你去讲吧。”
于是从 1997 年开始,这门课,龚健雅一坚持就是数十年。从每年一次的集体备课会上,同院士们一起探讨教学中的问题,到在课堂上不断调整自己的教学内容,他努力将最好理解的知识点、同学们最感兴趣的方面和最前沿的地理信息技术相结合,力求为同学们展示一个个来自星辰大海的耀眼坐标。
在社交平台上的一片惊叹声中,网友们的疑问也纷至沓来——“为什么要给本科生开设这么硬核的课”“院士们不应该更多地指导硕士生和博士生吗,为什么要花费大量时间和精力来给刚入学的本科生讲课”……也有不少网友提出了自己的猜测,比如“为本科生夯实基础”“加强人才培养”“响应国家‘教育强国建设’的号召”……在众说纷纭中,龚院士给出了一个令人意想不到的回答:“最早开设这门课,是挽留想转专业的学生。”
这门课的后续进行可谓一波三折。2000年,武汉测绘科技大学并入武汉大学,这门课的开设受到了不小的阻碍。龚院士想到这些,不禁摇头叹息:“我们一度停止了这门课,因为发现很难开起来。更要命的是,一些原本考上了武汉大学的学生,结果却被分到测绘专业——这种‘老思想’‘老情绪’蔓延在学院……”在测绘学院没有开设课程的这段时间里,有一整个班的同学集体转到了其他专业。
科技是第一生产力,人才是第一资源,创新是第一动力。这就意味着,留住人才,就是留住竞争力,就是留住我国测绘专业的未来。于是,在宁津生、李德仁等院士的牵头下,这门课重新开设,龚健雅于 2001 年继续为学生们讲授“地理信息系统”一课,让同学们意识到测绘是一个新型的学科,是一个信息领域的前沿学科,是当下和未来为国家所需要的学科。他以专业基础知识为经,以兴趣引领为纬,以前沿科技和身边的地理信息系统(如导航、电子地图等)为垂直高程,为刚入学的同学们绘就了一张别样的“课程图”,极大提升了同学们参与课堂的积极性,也帮助他们对专业内容、专业定位有了自己的认识,选择自己的兴趣坐标。
不少同学选择“留下来”,龚院士脸上浮现出欣慰的笑容,他调侃道:“一到开学时间,我的精神就紧张起来。”每年秋季学期开课前,龚院士都要组织新生座谈交流,力求在课堂上用有意思的理论热点、技术应用回答同学们的种种疑惑,让他们在有了一定专业知识的基础之上,乐于去进一步挖掘自己的兴趣坐标,最终能够为国家的发展作出贡献。龚院士的课堂是一个循序渐进的过程,让同学们在求趣后强基,在强基后寻梦。他认为,基础知识是对当下重点的复述,而让同学们自由挑战,才是让他们探索自身梦想和学科未来发展方向的必要体验。
无论是在课堂上,还是在课后辅导中,龚院士的敬业、乐业、无私奉献,为同学们提供的帮助与倾注的关怀,都让同学们对他充满了敬仰与感激。“龚老师曾对我说,能力可以培养,但志气不可消磨,这句话一直激励着我。”“我们申报国家科研项目时,龚院士总是亲力亲为,帮助我们修改材料、打磨细节。”……面对赞美,龚院士总是谦虚道:“这是我身为教师的本职工作,我也常鼓励他们:你们都是国家的栋梁之材,未来可期。”他对教育初心的坚守与践行,让不少珞珈学子在遥感、测绘专业领域成功找到并深挖了自己的“兴趣坐标”,为国家在遥感和测绘方向的发展作出贡献,锚定了属于他们的闪耀坐标。
在与新一代遥感、测绘青年接触的过程中,龚健雅院士时常感叹于他们的努力和对学术研究的一腔热忱。他说:“现在的学生都很努力,这是肯定的。我由衷希望,学生们能够更多地关心科技的发展,配合国家的战略需要,用自己的知识去报效祖国。”他很欣喜,看到学生们能将所授转化为所学,将所学转化成所用,培养科研能力、科研精神,最终绘成更新的坐标,在国家的发展蓝图上熠熠生辉,带领中国地理信息技术更进一步,始终走在世界前列,在这个充满挑战的高技术领域有一番作为,争得一片天地。
在对青年人才们充满信心与期待的同时,龚健雅院士也对地理信息技术发展存在的不足感到担忧。较之国际先进水平,除去硬件方面的短板,人才稀缺是龚健雅院士经常挂在嘴边的话题:“我们需要更多人的投入,更多的人才,这样才能让我们的工作越做越好——在实际操作过程中,既懂硬件又懂软件的人,实在太少了。”所以,他将所学、所研倾囊相授,铸魂育人,以劳模精神引领科研攻坚,奋力培养担当民族复兴大任的时代新人,凝聚发展合力,以万千坐标,共同谱写高质量发展的新篇章。
《荀子·修身》有言:“道阻且长,行则将至,行而不辍,未来可期。”这既是龚健雅院士常常鼓励同学们的话,也是他在求学、研究和育人上终身践行的座右铭。笃行不怠,拓新无疆,无论是专业选择的“坐标”转向,平台创建的“坐标”行进,还是学院创设的“坐标”远航,抑或课堂教学的“坐标”培养,都是在奋斗与尝试中创新“坐标”,让这些“坐标”汇入国家学科发展的洪流,服务于科技强国、人才强国和教育强国的前瞻性建设,擘画璀璨的未来。
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