http://kadhoai.com.cn 2026-04-28 08:46:07 來源:《科學時報》
1962年,劉先林從武漢測繪學院畢業。46年nian來lai,他ta在zai中zhong國guo測ce繪hui科ke學xue研yan究jiu院yuan執zhi著zhu創chuang新xin,取qu得de了le一yi係xi列lie重zhong大da科ke研yan成cheng果guo,改gai變bian了le我wo國guo先xian進jin測ce繪hui儀yi器qi依yi賴lai進jin口kou的de曆li史shi,為wei我wo國guo測ce繪hui事shi業ye的de發fa展zhan作zuo出chu了le巨ju大da貢gong獻xian。
自從1994年當選中國工程院首批院士以來,劉先林一直不習慣“劉院士”這個稱呼。別人一叫劉院士,他就連忙擺手:“叫我老劉好了。”有人比喻說,如果說袁隆平是院士中的農民,老劉就是院士中的工人。
國外產品其實沒什麼了不起
過去很長一段時間,直到上世紀80年代中期,我國測繪事業發展麵臨著極大的挑戰。一方麵,國家經濟建設飛速發展,對測繪工作提出了更高、更迫切的要求;同時,測繪儀器裝備落後,精密航測儀器完全依賴進口,國外產品占據了90%的(de)國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)。由(you)於(yu)國(guo)內(nei)研(yan)製(zhi)不(bu)出(chu)這(zhe)種(zhong)儀(yi)器(qi),外(wai)商(shang)漫(man)天(tian)要(yao)價(jia),一(yi)台(tai)測(ce)繪(hui)儀(yi)器(qi)要(yao)價(jia)幾(ji)百(bai)萬(wan)元(yuan)人(ren)民(min)幣(bi),甚(shen)至(zhi)把(ba)一(yi)些(xie)零(ling)部(bu)件(jian)拚(pin)湊(cou)在(zai)一(yi)起(qi)高(gao)價(jia)出(chu)售(shou)。更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi),真(zhen)正(zheng)的(de)尖(jian)端(duan)技(ji)術(shu)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)買(mai)來(lai)的(de)。測(ce)繪(hui)技(ji)術(shu)和(he)裝(zhuang)備(bei)的(de)落(luo)後(hou),嚴(yan)重(zhong)製(zhi)約(yue)了(le)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)的(de)發(fa)展(zhan)。
“我們曾經進口一批記錄儀,每台6萬美元,實際上是快要淘汰的產品,有的不能用、有的經常壞,維修一次又要上萬美元。過去外彙稀缺,國家還要花那麼多錢去購買這些所謂的高技術產品。”老劉說。
有一次在德國,一位外國專家演示他設計的示波器,打出複雜的波形給老劉看,不屑一顧地說:“這種複雜的光機電綜合儀器你們搞不了,還是研製單純光機型吧。”老劉當即把他要演示的下一幕提前道出來,剛才還自我感覺良好的外國專家隻好尷尬地收起了儀器。
“對進口儀器的高度依賴、外國人的輕視與傲慢,一次次震撼著我的靈魂,我痛心、惋惜、窩火!zhonghuaminzushiyigeweidademinzu,weishenmejiubunengyanzhichuzijidejingmiyiqi?yanzhizhongguorenzijidecehuiyiqi,baguowaichanpinjichuqu,shiwomenkeyangongzuozheyiburongcidezeren!”不達目的,誓不罷休,成為老劉重要的人生信念。
“我仔細研究國外的產品,其實沒什麼了不起,我們完全做得了。有一次,國家組團出國考察談判,準備引進5台解析測圖儀。團長問:‘什麼是最需要引進的關鍵技術?’我說:‘除了油漆,我們都搞得了!’中國人並不比外國人笨,一定要有勇氣趕超世界先進水平。目前,國貨已經覆蓋國內市場90%以上,並成功走向國際市場。”老劉說。
老劉憑著超強的自主創新意識,每隔幾年就拿出一項能夠解決測繪生產瓶頸問題的成果——第一個發明了寫入我國航測規範的作業方法,第一次將計算機技術引入航測生產領域,第一次成功研製正射投影儀、數控測圖儀、解析測圖儀、全數字攝影測量工作站、數字航攝儀等一係列具有自主知識產權的產品。
測繪儀器的更新換代非常快。解析測圖儀是老劉1988年的科研成果,後來獲得國家科技進步獎一等獎。當時,所有人都為之雀躍:它結束了國外精密測繪儀器長期一統中國市場的局麵。到1998年,這類解析測圖儀幾乎同時進了博物館。“我們必須不停地推出新產品,才能在世界上站穩腳跟。讓人感到欣慰的是,我國航測技術每10年一次的飛躍,基本上都采用了自主創新的產品。”
出國隻有一種理由
上世紀80年代曾湧動出國潮。“我在美國、日本、德國的老同學、laopengyouduociyaoqingwoquguowai,wodouxiejuele。yourenshuo,nizheyangderenzaiguowai,chengweiqianwanfuwengbushinanshi。danwoconglaimeiyouxiangguoyaochengweiqianwanfuweng,wobunengweilegerendaiyuquweiyangrendagong。woshiyigezhongguoren,yaoweizhongguorenzhengqi。wobudanyaozhengmingzhongguorenbubiwaiguorencha,erqieyaozhengmingzhongguorenzaiguoneiganyiyangnenggouchenggong!有一次隨團訪歐,我在給哥哥的信中自豪地說,我隻出一種國:講學、培訓外國人、推銷我的成果。我後來赴美國、加拿大是宣傳介紹我們的設備,赴日本是安裝設備、培訓日方人員,赴俄國是轉讓技術,赴芬蘭是去培訓,赴巴基斯坦、澳大利亞是裝設備。”老劉說。
老lao劉liu的de成cheng果guo從cong根gen本ben上shang改gai變bian了le我wo國guo測ce繪hui工gong作zuo的de落luo後hou麵mian貌mao,極ji大da地di提ti高gao了le測ce繪hui生sheng產chan力li水shui平ping。過guo去qu,測ce繪hui地di圖tu需xu要yao做zuo大da量liang的de野ye外wai工gong作zuo,測ce繪hui工gong作zuo者zhe跋ba山shan涉she水shui,風feng餐can露lu宿xiu,非fei常chang艱jian苦ku,有you時shi甚shen至zhi要yao冒mao生sheng命ming危wei險xian。現xian在zai,利li用yong他ta主zhu持chi研yan製zhi的de全quan數shu字zi攝she影ying測ce量liang工gong作zuo站zhan,航hang空kong照zhao片pian、衛星照片上普普通通的高山、河流、房屋,由平麵變得立體了。以前大量艱辛的野外測繪工作,現在坐在電腦前就能完成了。過去測繪一幅1∶1萬比例尺地形圖需要一年多時間,現在不到一個月就可以完成,地圖更新速度大大加快。僅此一項,就為國家節約資金約2億元。
老劉的成果徹底打破了國外產品在中國測繪市場上的壟斷。僅以全數字攝影測量工作站為例,價格隻有國外同類產品的1/10,不僅占領了60%的國內市場,而且批量出口到美國、日本等國家和地區。
科研就像在地獄裏爬行
“我大學畢業分配到國家測繪總局測繪科學研究所(現在的中國測繪科學研究院),老所長語重心長地說:‘zuguoxuyaoshenme,yixianxuyaoshenme,womenjiuyaoyanjiushenme。yaodaoshengchandiyixianqu,jiejueshengchanyixiandewenti,zheshiyanjiusuodezeren,yeshiyanjiurenyuandezeren。zuguodexiwangjituozainimenshenshang。’用自己的科研成果武裝測繪生產、提高生產力,是我一直堅持的人生追求。”
回憶當年,老劉說自己研製航測儀器,一無現成圖紙,二無參考資料,三無資金支持。每走一步都要付出更大的代價。
“1985年,根據航空測量儀器的發展趨勢,我們結合實際提出了研製解析測圖儀的總體方案與設計思路。這個課題不僅難度大,包括了光、機、電、航測、電腦技術在內的多種學科,而且時間緊,要在兩年四個月內完成總體設計和光、機、電部件加工以及上百個程序的編製、總體調試等工作。課題組每位同誌都以忘我的熱切情懷,夜以繼日地工作。研製過程中,我們采取結合生產分階段研製的辦法,經過1000多個日日夜夜的艱苦鏖戰,1987年成功研製出JX-3解jie析xi測ce圖tu儀yi,並bing很hen快kuai在zai國guo內nei得de到dao大da規gui模mo應ying用yong,一yi舉ju奪duo回hui解jie析xi測ce圖tu儀yi國guo內nei市shi場chang。德de國guo一yi家jia公gong司si的de香xiang港gang銷xiao售shou公gong司si一yi再zai降jiang價jia仍reng難nan挽wan回hui市shi場chang,隻zhi得de關guan張zhang大da吉ji。”老劉說。
“JX-3解(jie)析(xi)測(ce)圖(tu)儀(yi)開(kai)始(shi)用(yong)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)是(shi)單(dan)板(ban)機(ji),沒(mei)有(you)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)。為(wei)了(le)能(neng)夠(gou)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong),必(bi)須(xu)及(ji)時(shi)把(ba)單(dan)板(ban)機(ji)提(ti)升(sheng)到(dao)係(xi)統(tong)機(ji)上(shang)麵(mian)去(qu)。這(zhe)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)環(huan)。那(na)段(duan)時(shi)間(jian)我(wo)帶(dai)著(zhe)筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao),把(ba)原(yuan)來(lai)單(dan)板(ban)機(ji)上(shang)麵(mian)的(de)驅(qu)動(dong)軟(ruan)件(jian),一(yi)個(ge)個(ge)移(yi)植(zhi)到(dao)係(xi)統(tong)機(ji)裏(li)麵(mian)去(qu)。春(chun)節(jie)期(qi)間(jian),助(zhu)手(shou)們(men)回(hui)家(jia)探(tan)親(qin),就(jiu)剩(sheng)下(xia)我(wo),時(shi)間(jian)不(bu)等(deng)人(ren),工(gong)作(zuo)不(bu)能(neng)停(ting)!我拉著10歲的兒子幫忙,爺兒倆整個春節期間在實驗室連續苦幹,一共焊接了幾百個焊點,累得幾乎直不起腰來。就在這一年,JX-3解析測圖儀實現了批量生產,並出口國際市場。”
除了條件簡陋之外,從事測繪研究還麵臨許多挑戰。老劉說:“科研工作就像在地獄裏爬行,而且背上還壓著一口鍋,一不小心很可能會被扣在地獄裏。誰最能吃苦,誰最能堅持,誰就能最後爬出去!否則,沒有頑強拚搏的意誌和堅忍不拔的毅力,就會前功盡棄、一事無成!”他牽頭搞的幾個重大項目,從開始到成功每次都曆時10年左右,經過上百次的失敗、無數次的起起落落。但他從不氣餒,從未放棄。
老劉說:“早在1968年,我們在四川編製空中三角測量程序,為了解決一個難點問題,我三天三夜在機房度過,連續上機時間最長的一次達8個小時。1980年國慶節,為了調試等高線擬合程序,3天假期我從始至終待在計算機房,每天連續工作10多個小時。”
產業化最成功的科學家之一
如果說矢誌報國是老劉科研的動力,那麼結合生產搞科研就是他的準則。他不讚成從紙麵到紙麵的科研工作,也不單純追求填補空白。“搞科研要向兩種人學習,在創新方麵要向作曲家學習,永遠拿出新東西;在zai產chan業ye化hua方fang麵mian要yao向xiang廚chu師shi學xue習xi,你ni做zuo的de每mei頓dun飯fan都dou能neng被bei吃chi掉diao。科ke研yan成cheng果guo如ru果guo缺que少shao創chuang新xin的de成cheng分fen,沒mei有you自zi己ji獨du到dao的de東dong西xi,就jiu不bu會hui有you人ren應ying用yong,怎zen麼me談tan得de上shang產chan業ye化hua?創chuang新xin從cong何he而er來lai?隻zhi能neng是shi生sheng產chan實shi際ji。”
“剛參加工作時,國家測繪局從經濟建設需要出發,從1∶5萬比例尺地形測圖轉向1∶1萬大比例尺地形測圖。原來的那種方法精度比較低,不能用於1∶1萬wan比bi例li尺chi測ce圖tu。我wo深shen入ru生sheng產chan單dan位wei與yu作zuo業ye員yuan一yi起qi作zuo業ye,對dui測ce繪hui生sheng產chan有you了le充chong分fen的de了le解jie。通tong過guo潛qian心xin研yan究jiu,不bu到dao一yi年nian時shi間jian就jiu發fa明ming了le坐zuo標biao法fa解jie析xi輻fu射she三san角jiao測ce量liang,解jie決jue了le精jing度du低di的de問wen題ti,為wei航hang空kong測ce量liang內nei業ye平ping麵mian加jia密mi開kai創chuang了le新xin途tu徑jing。用yong這zhe種zhong方fang法fa,精jing度du提ti高gao了le一yi倍bei以yi上shang,而er且qie省sheng去qu了le大da量liang野ye外wai作zuo業ye,滿man足zu了le測ce製zhi1∶1萬比例尺地形圖的需要。”老劉說。
JX-3解jie析xi測ce圖tu儀yi的de實shi用yong性xing來lai源yuan於yu實shi踐jian。老lao劉liu在zai研yan製zhi儀yi器qi時shi,特te意yi邀yao請qing生sheng產chan單dan位wei的de作zuo業ye員yuan來lai參can與yu,生sheng產chan作zuo業ye需xu要yao什shen麼me功gong能neng,就jiu在zai儀yi器qi上shang設she置zhi什shen麼me功gong能neng,想xiang用yong戶hu所suo想xiang,急ji用yong戶hu所suo急ji。用yong戶hu感gan慨kai說shuo:“這儀器太好用了,真不知道劉先生是怎麼知道測圖中那麼多細微環節的!”
長期以來,許多用戶對國產設備信心不足,甚至認為基本不能用,於是老劉把大量精力用在搞好產品服務上——經jing常chang帶dai領ling課ke題ti組zu同tong事shi走zou進jin測ce繪hui儀yi器qi工gong廠chang,深shen入ru用yong戶hu單dan位wei,上shang門men服fu務wu,傳chuan送song經jing驗yan,免mian費fei解jie決jue各ge種zhong問wen題ti。不bu僅jin完wan善shan了le產chan品pin,而er且qie感gan動dong了le用yong戶hu。JX-4銷售至今,每年都銷售150套左右,覆蓋了整個國內市場。三四年前就有人預測市場已經飽和了,但JX-4的銷售勢頭一直旺盛不衰。
老劉最近研製成功的數字航空攝影相機,從設計研製、shengchandaoshiyan,shizhongyiyonghuxuqiuweidiyimubiao,bingzhenduijinkouchanpindebuzujiayigaijin。yinci,zheyiyiqizaiduogefangmianxingnengchaoguoguowaitongleichanpin,yinqiruishi、美國、日本、巴基斯坦等國技術同行的高度關注。
從事科研工作40多年來,老劉發表的論文加起來不超過20篇,而他所有的科研成果沒有一個變成保險櫃中的常駐圖紙,也沒有變成無人問津的“鐵疙瘩”,每個項目都在實際中應用,轉化為現實生產力。科技部高新技術發展及產業化司一位負責同誌曾說:“劉院士的成果,做出一個應用一個,他是產業化最成功的科學家之一。”
老劉的成果產生了極大的經濟效益和社會效益。他研製的全數字攝影測量工作站已在測繪、水電、 鐵道、地質、冶金、煤炭、農林、城建、環保等行業大麵積推廣應用。第三代解析測圖儀剛剛研製出來時,四川測繪局買了3台,用這些儀器3個月就完成了寶成鐵路複線測圖任務,比采用傳統方法提高工效5倍,創造產值上百萬元。
秘訣是鍥而不舍地學習
談到自主創新的秘訣,他說就是鍥而不舍地學習。“自主創新本身就是各種知識、各種技術綜合集成的結果,要求我們必須瞄準科技前沿。每一次研製新的測繪儀器,都需要大量的光、機、電、航測、電腦、外語在內的多種學科。我不是搞計算機出身,通過學習,也照樣能掌握軟硬件;下幹校前從未搞過儀器,幾年後通過鑽研,也成了光機電方麵的行家。”老劉說。
1980年(nian),我(wo)國(guo)測(ce)繪(hui)界(jie)參(can)加(jia)一(yi)次(ci)國(guo)際(ji)會(hui)議(yi),老(lao)劉(liu)的(de)論(lun)文(wen)被(bei)選(xuan)中(zhong)大(da)會(hui)發(fa)言(yan),因(yin)為(wei)他(ta)學(xue)的(de)是(shi)俄(e)語(yu),不(bu)懂(dong)英(ying)文(wen),隻(zhi)好(hao)請(qing)人(ren)代(dai)為(wei)宣(xuan)讀(du)。隨(sui)後(hou),測(ce)繪(hui)局(ju)派(pai)他(ta)到(dao)外(wai)語(yu)學(xue)院(yuan)脫(tuo)產(chan)學(xue)習(xi)英(ying)語(yu)一(yi)年(nian)。“我很不自信,坐在教室最後一排的角落。一次,老師讓我念26個字母,我竟然念不全,引得同學發笑。於是,我主動要求調到第一排,發奮用功,學習結束時成績是全班第二。”
2003年,老劉牽頭研製“SWDC數字航空攝影儀”,很多人認為他肯定搞不成。“我就是不服輸!wojichujinkenengduodeshijianxuexizhefangmiandejichuzhishihefazhanqianyan,xinzhongyouledizhihou,biankaishishenrutiaoyan,daochuqingjiao。zaisichuan,yigelaohangfeiyuanjieshao,xianzaihangsheyizuichangyongdejiaoju150毫米偏長,88毫米偏短,120毫米最好。我牢記在心,現在SWDC-4的焦距就是等效於120毫米。在總參測繪局,一位同誌介紹,要取得理想的測圖效果,數字航測儀的旁向視角必須達到90度以上,而進口產品的旁向視場角不到70度。據此,SWDC-4數字航測儀的旁向視場角超過了90度(du)。經(jing)過(guo)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu),我(wo)們(men)的(de)這(zhe)一(yi)成(cheng)果(guo)不(bu)僅(jin)成(cheng)功(gong)出(chu)爐(lu),而(er)且(qie)高(gao)程(cheng)精(jing)度(du)要(yao)比(bi)國(guo)外(wai)產(chan)品(pin)高(gao)好(hao)幾(ji)倍(bei),由(you)於(yu)精(jing)度(du)的(de)突(tu)破(po),攝(she)影(ying)測(ce)量(liang)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)大(da)大(da)拓(tuo)寬(kuan),過(guo)去(qu)不(bu)能(neng)做(zuo)的(de)現(xian)在(zai)也(ye)變(bian)成(cheng)可(ke)能(neng)。”老劉說。
科研工作者不能昧著良心說話
老劉當了院士以後,請他出席的會議多如牛毛。他就一個原則:與yu測ce繪hui有you關guan的de去qu,與yu測ce繪hui無wu關guan又you不bu得de不bu去qu的de,去qu了le也ye隻zhi講jiang測ce繪hui。有you個ge上shang市shi公gong司si是shi老lao劉liu公gong司si的de客ke戶hu,請qing了le幾ji位wei院yuan士shi去qu開kai會hui,宣xuan傳chuan他ta們men的de新xin概gai念nian,希xi望wang院yuan士shi們men認ren可ke他ta們men的de發fa展zhan規gui劃hua。老lao劉liu一yi聽ting,所suo謂wei的de新xin概gai念nian都dou是shi虛xu的de。其qi他ta院yuan士shi都dou簽qian了le字zi,一yi向xiang秉bing承cheng“客戶至上”的老劉就是不簽這個字。盡管得罪了客戶,老劉說科研工作者不能昧著良心說話。
laoliuweiwoguocehuishiyedefazhanzuochulezhongdagongxian,dancongbutangzaigonglaobushangjugongziao,shizhongyangeyaoqiuziji,congmeiyouyaoqiuzuzhigeitajiejueguogerendewenti。taairenshentibuhao,lianggeerzidouyichengjia,jialichengle“空巢家庭”。weileburangfurengandaogudu,tayoushichuchayedaizhefuren,dantagongsifendehenqingchu,furendelufeiyidingyaozijichu。liuxianlinjialidanweiyuan,zhaoguairenhenbufangbian,yuanlixiangzaidanweidayuanligeitabuyitaodanyuanfang,tajianjuebutongyi,shuoyuanlifangzibenlaijiujinzhang,bunengzaiyaole。qianjinian,weileliuxianlingongzuofangbian,yuanlizhuanmengeiletayitaoliwaijiandebangongshi,ketabalijianranggeitongshigaoyanjiu、做實驗,自己辦公的地方擠了又擠。院裏還提出為他配備汽車和司機,也被他一一謝絕。
老劉的椅子也很有意思,還是1973年國家測繪局恢複後的膠合板凳,沒有扶手,上麵的油漆早已脫落了。有人張羅給他換個舒服的椅子,他振振有詞:換(huan)了(le)那(na)種(zhong)搖(yao)椅(yi)似(si)的(de)椅(yi)子(zi)固(gu)然(ran)很(hen)舒(shu)服(fu),可(ke)是(shi)人(ren)坐(zuo)在(zai)上(shang)麵(mian)搖(yao)啊(a)搖(yao),容(rong)易(yi)睡(shui)著(zhe)了(le)。所(suo)以(yi)不(bu)能(neng)太(tai)舒(shu)服(fu),太(tai)舒(shu)服(fu)就(jiu)不(bu)能(neng)出(chu)科(ke)研(yan)成(cheng)果(guo)。他(ta)還(hai)勸(quan)下(xia)麵(mian)的(de)年(nian)輕(qing)人(ren),你(ni)們(men)也(ye)都(dou)坐(zuo)木(mu)椅(yi)子(zi)吧(ba)。