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刘先林院士:把地球搬回家的人
发布时间:2026-07-23     来源:《中国测绘》2026年第6期     作者:华北水利水电大学数字孪生水利高等研究院副院长 刘 辉      浏览:60次

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他是用一生丈量山河、用科技守护家国的科学家;他用60余年躬耕,把祖国万水千山搬进精密仪器,把曾被国外垄断的测绘话语权,牢牢攥在中国人自己手中。他,就是中国工程院院士、摄影测量与遥感专家刘先林。

以填补空白为己任

“把地球搬回家”是刘先林院士一生的事业注脚。基建先行,测绘奠基。小到一条马路的修建,大到一座城市的规划、国家的国土安全,都离不开精准的测绘数据。而在刘先林院士踏入这个领域的年代,中国的测绘技术长期被国外“卡脖子”。

刘先林院士1939年出生于河北无极,1962年从武汉测绘学院毕业,走出校门的那一刻,他就立下誓言:“一生只干一件事,测绘仪器国产化。”这句朴实的话,他践行了一辈子。

他的科研履历,每一步都踩在中国测绘事业的痛点上,每一项成果都填补了国内空白。1963年,毕业仅一年的刘先林就研究出坐标法解析辐射三角测量;1965年,攻克微分法空中三角测量;1968年,编制出空中三角测量内业加密程序,首次将计算机技术引入中国航测生产领域;1984年,研发的ZS—1正射投影仪获国家测绘局科技成果一等奖;1988年起,相继研制成功JX—1和JX—3解析测图仪,斩获1992年国家科技进步一等奖。刘先林在1994年当选中国工程院首批院士。

很多人会问,这些突破到底意味着什么?上世纪60年代,我国百废待兴,大规模基建急需精准地图,可当时沿用的苏联测绘方法效率极低,根本满足不了建设需求。23岁的刘先林临危受命,仅用一年时间就提出了“坐标法解析辐射三角测量”,直接突破测绘瓶颈,被纳入国家航测内业规范,成为我国航测史上首个中国人自主创立的核心算法。

1967年,他仅凭50个课时的编程基础,就编写出中国第一套空中三角测量程序,首次把计算机带进测绘生产。过去几十人几个月的工作量,用这套程序几天就能完成,不仅完成上千幅地图出图工作,更让无数测绘人从繁重的体力劳动中解放出来。

上世纪70年代,国外对我国实行技术封锁,我们长期无法自主生产丘陵、山地的正射影像图,只能花天价进口国外设备。又是刘先林院士带队攻坚,研制出国产ZS—1正射投影仪,彻底打破了这一僵局,为国土普查、铁路选线等提供关键数据,开启了他在测绘领域自主创新的辉煌历程。

解决了“出图”难题,他又瞄准测绘仪器的国产化。上世纪80年代,刘先林带着团队从零攻坚,最终研制出拥有完全自主知识产权的JX系列解析测图仪。这不仅是单台设备的成功,更是对国外垄断的强力打破。从此,中国测绘有了自己的精密仪器。

数字化时代到来,年过花甲的刘先林院士没有停下脚步。他主导研发的SWDC系列数字航摄仪,把中国摄影测量从模拟时代带入全数字时代。他前瞻性提出的“倾斜摄影”技术,更是如今数字城市、实景三维中国建设的核心技术,彻底改变了我们观察、管理城市的方式。

2008年汶川地震,正是刘先林院士研发的SWDC—4数字航摄仪第一时间飞入灾区上空,发回高清航摄图片,为国务院抗震救灾决策提供了关键、及时的依据。外媒惊叹中国拥有了“即时测绘”能力,这就是国产设备可靠性最好的证明。

2003年,64岁的刘先林院士再次开启新攻坚,瞄准车载激光测量领域,坚持核心传感器必须100% 国产。2011年,SSW车载激光建模测量系统通过鉴定,集成国产激光扫描仪、高精度POS(定位定向系统)与全景相机,实现道路级三维自动建模。该车通过激光点云实时采集道路与城市空间的三维数据,经算法处理后生成高精度三维模型与矢量地图,赋能空间智能建模,开启道路与城市数字化新范式,实现从物理空间到数字孪生的精准映射。

SSW车载激光建模测量系统应用广泛,尤其在数字城市、智慧城市、街景扫描等地理信息领域是不可或缺的空间数据获取手段。60余年,刘先林院士从青丝到白发,用一台台自主研发的仪器,把祖国的山河大地精准“搬”进数字世界,更把中国测绘技术水平从“跟跑”带到了“领跑”。

“抠门”里的大爱

如果说“把地球搬回家”是刘先林院士用一生书写的事业传奇,那么“一身布衣,一腔赤诚”就是他最动人的人生底色。他对国家、对科研,极致慷慨;对自己,极致“抠门”。

朴素是深入骨髓的底气。一部缠满胶带的旧手机,二等座上躬身伏案的身影,对自己极尽 “抠门”,对国家、对科研却倾其所有。他用行动告诉我们,真正的高贵,从来都不取决于物质的丰裕,而在于内心的坚守、肩上的担当,在于把个人的一切毫无保留地奉献给祖国和人民的赤诚之心。

大家一定都见过那张传遍全网的照片:78岁的刘先林院士坐在高铁二等座上,弓着背在小桌板上笔耕不辍。有人问,院士怎么坐二等座?可刘院士用行动告诉我们:真正的高贵,从来和座位的等级无关,只和初心与担当紧密相连。

在刘先林院士的办公室里,有一张用了多年的旧办公桌、一把坐了20多年的硬木椅。桌面满是划痕,大片漆面早已磨掉,露出原木色,他却始终拒绝更换,只说“太舒服容易走神”。手机被透明胶反复加固,只因他承诺24小时接听用户技术咨询。这部胶带缠住的旧手机,释放出的是国产设备的信誉。刘先林院士用行动证明,好的口碑是科研成果转化的关键,也是赢得用户信任的基础。

对自己抠,对国家的钱他更是 “斤斤计较”。当年,刘先林院士带队引进瑞士厂商的软件,对方一个普通拷机程序竟开价6000法郎。刘院士当场道破程序的算法实质,直言对方漫天要价。靠着这样的极致成本控制,他这一生累计为国家节省资金超过两亿元,更把“节俭”写进了国产高端仪器的基因里。

可就是这样一个 “抠门” 的人,对科研却无比大方。每年数十万元的特聘教授津贴、院士补贴,他分文不取,全数返还给学校,分给青年科研团队;车载激光建模测量系统没有立项经费,他二话不说,先后拿出20多万元个人积蓄购买关键器件,不求任何回报。有人说这是“倒贴”式科研,可刘先林院士却说,爱国从来不是一句口号,而是真正尽自己所能为国家排忧解难。

实验室外的战场

了解了刘先林院士“一身布衣,一腔赤诚”的人格魅力,我们再把目光投向他真正的战场。在刘先林院士的心里,科研的战场从来不是只有4堵墙的实验室,祖国的山河大地、项目的一线现场,都是他攻坚克难的阵地。

为了让研发效率最大化,他甚至把会议室直接搬到了试验现场。为加快SWDC航摄仪的升级迭代,他把每周例会开在了飞机库里。团队成员边装机、边讨论,发现问题当场改图纸、调参数。这种“现场即会议室”的模式,让决策直接贴近一线,极大提高了工作效率,也打破了僵化的层级和流程。

没有条件就创造条件,这是刘先林院士最朴素的科研智慧。研究院没空地建检校场,他就带着团队把居民楼的北墙改造成专业标定场;找不到合适的峡谷试验场,他又跳出常规,创新提出塔吊试验方案,在涿州租地建成试验场。这些 “不走寻常路” 的巧思,背后正是他扎根实践、只为解决问题的务实精神。

他的务实从来不是说说而已,哪怕寒冬腊月也永远冲在一线。车载激光建模测量系统试验阶段,用反光油漆刷的地面标志激光敏感度极低,刘先林院士当即决定改用砖头布设控制点。当时天寒地冻,他不顾年事已高亲自上阵,和年轻人一起抱着沉甸甸的砖头,一块块码到精准位置上。他用行动告诉年轻人:科研不是坐在办公室看图纸,而是要亲手把假设变成数据,把图纸变成现实。

刘先林院士的战场,不仅在国内的实验室和野外,更在国际竞争的舞台上。1995年,他带队拿下巴基斯坦PG2仪器改造项目,亲自熬夜调试仪器设备,提前交付且一次性通过验收,用实力赢得了国际同行的尊重。随后研发的JX系列解析测图仪,不仅斩获国家科技进步一等奖,更占领了国内 60% 的市场,批量出口海外。

在不同人的眼里,刘先林院士有着不同的模样,而每一面都是一个真实、立体、有血有肉、可敬可爱的模样。

在同事的眼中,他是接地气的“工人院士”。在单位,他永远是上班最早、下班最晚的那个人,常常一身工装,蹲在机器旁边拧螺丝、调参数,一干就是大半天。从焊电路到编代码,他样样亲力亲为,彻底打破了“院士只坐办公室”的刻板印象。他用行动告诉年轻工程师:高阶的职称,从来不是远离一线的理由,而是深入一线的底气。

在领导眼中,刘先林院士是高瞻远瞩的战略科学家,他从不做单点突破,而是为整个行业做体系化的提前布局,也因此成为国家科技规划的 “民间高参”,为中国测绘绘就提升国际竞争力的路线图。

在学生眼中,他是严师更是慈父:实验室里手把手教调仪器,论文不严谨会严厉退回;生活中却悄悄给困难学生塞饭票,陪大家熬夜攻关。亦师亦友,他用一言一行照亮了青年科研人的前行路。

在用户的眼中,他是随叫随到的“24小时客服”。无论西藏高原,还是海南岛,只要用户一个电话说设备出了问题,他立刻就会远程指导,必要的时候第二天就会飞赴现场解决问题。他坚持对产品终身负责,用贴心的售后服务,让国产设备的故障率逐年下降,客户回购率稳步提升。在国际同行的眼中,他是改写中国测绘国际地位的领路人。从最初的技术轻视,到后来的正视与尊重,再到主动采购中国的测绘设备,刘先林院士用过硬的产品,撕掉了“中国制造”的低端标签,让世界看到了中国方案的力量。

晚年的他,每天中午雷打不动回家陪老伴吃饭,工作繁忙时就带着老伴到办公室,忙完工作再一同回家。他既有为国铸重器的豪情,也有对家人细水长流的温情;既有敢为人先的科研风骨,也有温润动人的人间烟火气。这份对家庭的责任与担当,让我们看到了一个有血有肉、真性情的人生榜样。

精神解码与传承

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刘先林院士研制数码航空相机

刘先林院士用一生的躬耕不辍,为我们留下了宝贵的精神财富。这种科学家精神穿越时空,历久弥新,值得我们每一个人学习、传承与践行。

首先是融入血脉的爱国精神。“老外有的,中国人也能有,还要更好。” 这句常挂在嘴边的话,是他一生奋斗的不竭动力。面对国外技术封锁,他把每一次“卡脖子”都当成冲锋号,用自主研发打破垄断,用国产设备夺回市场。他的爱国,从来不是抽象的口号,而是可触摸的仪器、可量化的国家尊严。

其次是刻进骨子里的求实精神。寒冬腊月他亲自搬砖布设控制点,只为得到最精准的数据。他常说,科学来不得半点虚假。正是这份极致的求实与严谨,让国产测绘设备能在各种极端环境下稳定可靠,也让中国“智造”赢得了全球用户的长久信任。

第三是永不停歇的创新精神。刘先林院士用行动告诉我们,创新不是凭空想象,而是解决实际问题的方法。他不仅自己持续创新,更鼓励团队敢想敢试,他用一生的实践证明:科研没有终点,只有连续不断的新起点。

第四是抱团攻坚的协同精神。在刘先林院士的科研理念里,重大科研突破从来都是“集团军”作战的成果。他打通了高校、企业、用户之间的壁垒,构建起产学研用全链条的协同体系,让一线需求直达研发端,让科研成果快速实现产业化落地。

第五是鞠躬尽瘁的敬业精神。哪怕面对病痛的折磨,他也从未停下科研的脚步。车载激光建模测量系统研制最艰巨的阶段,巨大的研发压力加上常年劳累,刘先林患上了严重的红皮病。发病时全身皮肤发红,剧烈瘙痒让他夜夜难眠。可就算这样,他也没有停下一天工作,依然每天准时到实验室,周末也不休息,硬是带着团队啃下了这块硬骨头。

最后是薪火相传的育人精神。刘先林院士常说,他最大的成果不是那些获奖的仪器,而是他培养的学生。他甘于做“人梯”,让年轻人踩着自己的肩膀登顶;甘于当“铺路石”,把自己的学识、资源、荣誉,都化作年轻人成长的养分。他用一生的坚守,为中国测绘事业培养了一支能打硬仗的人才队伍,让中国测绘的创新火种实现了生生不息的代际传承。


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