中國工程院院士劉先林:做中國人自己的測繪儀器

    退休在家的劉惠老師最大的幸福，是老伴兒什么時候能真正放下工作，和她一起到處走走，畢竟他們已經是快70歲的人了。

　聽著妻子的抱怨，劉先林院士歉意地笑笑，依然早出晚歸，但愧疚之情深深埋在心底。這幾年不論上班、出差，在不影響別人的情況下，他總把因為疾病、情緒容易煩躁的妻子帶在身邊。

　　世界航測技術日新月異，國外廠商面對中國市場虎視眈眈。他和同事們潛心研制的自主知識產權數碼航測儀剛剛通過鑒定，三維城市快速數據采集系統、新型車載導航儀正在研制中，與國外同行爭分奪秒地競爭，他如何放得下。

　　這位把中國航測技術從模擬時代帶入信息化時代的老人是首批中國工程院院士、中國測繪科學研究院名譽院長劉先林研究員。

　　從1957年踏入武漢測繪學院大門算起，他的測繪人生有整整半個世紀了。圍繞祖國山河坐標系工作了一輩子的他，也默默無聞地繪制著自己人生的坐標系。

　　“做中國人自己的測繪儀器”

　　劉先林在測繪界出名，是因為國內航測儀器市場長期被國外產品一統天下的局面。從上世紀80年代起，被他帶領的團隊一步步顛覆。謙和的劉先林似乎什么時候都滿臉微笑，可是說起與國外技術的競爭，他的堅定不容置疑：“做中國人自己的測繪儀器”，這是他幾十年潛心鉆研的最大動力。

　　測繪，通俗地講，就是測量和繪圖，確定地球表面地貌、地物的精確位置，制作成地圖或數字化的測繪產品。這是我們一切生產生活的基礎。

　　上世紀50年代，國家百廢待新，開油田、修道路、建新城，測繪工作者成為所有建設的先行者。培養自己的測繪科研工作者成為國家的現實需要。被“航空”二字吸引，年輕的劉先林選擇了“航空攝影測量專業”。幾年的大學生活，他沒有飛上天，實習時拿著紅白相間的測桿跟著測繪隊爬山過河，風餐露宿，學習一點點測量腳下的土地。一年時間讓他知道了測繪工作的艱苦，更知道了國內測繪技術的落后，尤其是測繪儀器制造的落后。

　　1962年大學畢業，因為成績優異，他被我國攝影測量與遙感專業的開創者———中國科學院院士、原武測名譽校長王之卓先生推薦到國家測繪總局測繪科學研究所從事科研工作。

　　長期以來，我國航空測量儀器完全依賴進口。我國在很長時間里是歐洲精密航測儀器巨大的傳統市場。由于我們研制不出精密航空測量儀器，許多外商漫天要價，甚至把一些零部件拼湊在一起，高價向我們出售并不成熟的設備。那些年在研究所工作的劉先林受了不少這樣的“刺激”：上世紀80年代，國家測繪局購買了數十臺6萬美元一臺的記錄儀，因為是接近淘汰的產品，買來后或是不能用，或是經常壞，修理費用很高，修一次或講一次課動輒上萬美元。在劉先林看來，這簡直是和庚子賠款性質一樣的國家財產白白外流。國家需要，可是又研制不出來，只能買，“這就是我們研究人員的責任”，他決心研制出高質量的國產航空測量儀器，與國外產品一比高低。

　　作為從事航測儀器研究的專業科技人員，有兩條路可以選擇：一是利用自己的專業優勢，幫助推銷國外儀器，這可以賺大錢。二是搞自己的儀器，把這個市場奪回來！他毅然選擇了后者。

　　1984年，以劉先林為組長的課題組研制成功正射投影儀，使我國成為世界上第三個能生產這類儀器的國家。1987年，劉先林主持研制出JX—1解析測圖儀。在國家測繪局的政策支持下，各測繪部門開始大量使用這種國產儀器。

　　當時，國際航測設備開始由模擬轉向數字化，如果不馬上跟進，國內市場又要面臨危機。1988年，他主持研制出數字化的JX—3解析測圖儀，一舉奪回解析測圖儀國內市場，并出口多個國家。德國一家公司設在香港的銷售公司一再降價仍難挽回市場，只得關張大吉。1999年，劉先林又研制成功新一代信息化需求的JX—4A全數字攝影測量工作站，出口巴基斯坦、美國、日本等國。它與武漢大學張祖勛院士的另一產品一起，在短短的幾年時間里占領了國內95%%以上的市場。

　　步步為營的努力，終于讓劉先林如愿以償：如今，國產的大型航測儀器設備已由替代進口轉向在國際市場上直接與外商競爭。

　　“測繪科研是尋找走出地獄的道路”

　　艱辛，枯燥，測繪科研和所有嚴肅的科學研究具有相同的特點。擔任中國測繪科學研究院院長時，劉先林曾對新來院的年輕人發表這樣的演說：“祝賀你們進入了地獄的大門！測繪科研的道路，就是我們在地獄里飽經艱苦，尋找到一條走出地獄的道路。誰最能吃苦，誰最能堅持，誰就能最后走出去！”這是劉先林的親身感受，他也正是這樣在“地獄”里憑著拼命三郎的勁頭不停地探索。

　　航測技術進入數字化時代，計算機的應用越來越深入。采訪中，研究院里20多歲的年輕人都感嘆，60多歲的劉先林把計算機研究得比他們還要精透，不光是硬件，還有軟件編程。但他們都不知道，在計算機極其稀缺的年代，為了學習計算機，劉先林付出了怎樣的努力。那時候，單位沒有計算機，一些有計算機的單位向社會開放，提供上機的機會，他想方設法爭取機會。當時住在三里河集體宿舍，他經常一個人到距離不遠的中國水利科學研究院上機，也坐公交車到距離很遠的中科院計算所上機，甚至還到房山縣的東方紅煉油廠上機。

　　上機需要單位的介紹信，還要預約，因為僧多粥少，劉先林約到的時段都不好，通常是在后半夜。在很多時候，劉先林前半夜就動身，坐著末班公交車到中科院計算所等候，到后半夜上機，等上機完畢，天已大亮。他憑著堅強的毅力，每周上機二三次，堅持了兩年多。靠著這樣的努力，劉先林的計算機技術水平尤其是編程水平有了很大提高，為他日后把計算機技術引入測繪科研打下了良好的基礎。

　　為了研究，劉先林常常顧不上家里的事，有時候還要把家里人拉來幫忙。1988年春節期間，同事們都回家過年了，為了把JX—3主機由單板機提升為系統機，他拉著大兒子劉鐵元去了單位，“整個樓上都沒有人，靜悄悄的，爸爸手把手地教我接焊點。”在實驗室連續干了好幾天，焊了幾百個焊點，爺兒倆累得幾乎直不起腰來。給父親當助手的往事成了兒子兒時美好的回憶。

　　為了數碼航攝儀的試驗，年輕同事楊海東和劉先林一起出過幾次差，“老爺子”為了科學試驗的冒險精神讓他印象深刻。去年4月，課題組一行人前往山西開展試驗，簡陋的蜜蜂三型飛機看起來像是公園的小游船插上了翅膀，可是航攝儀在飛機上必須要有人操作。課題組的同志幾乎都沒有試飛過。看著這小小的飛機，大家心里犯了嘀咕：這與我們平時乘坐的飛機差別也太大了，安全有保障嗎？飛機安全系數不是太高還只是一個方面，更關鍵的是試驗難度大，技術操作水平要求高，修正航向，調整水平等等，許多操作要由人代機器來完成。

　　要取得第一手資料，就一定要上去。讓大家沒想到的是：67歲的“老爺子”二話沒說，自己獨自登上了飛機，一飛就是40多分鐘。作為課題組負責人，他一定要親自上去看一看儀器的工作情況，在工作當中怎么操作，會產生什么問題。

　　劉先林研制測繪儀器，基本上都是一無現成圖紙，二無外國數據可供參考，完全靠自己摸索。他告訴記者，從搞一個項目到產生一定的規模，歷時10年左右，前幾年都像在地獄里一樣。每個科研成果都經過上百次的失敗，經歷過無數次的起起落落，每次失敗都很傷心，但要馬上沉下心來想辦法，然后振作精神，重新上陣。勤奮和堅持支撐著他在“地獄”中漸漸看到曙光來臨。

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　　“做市場需要的研究”

　　從正射投影儀到解析測圖儀，再到數碼航射儀，在大學同班同學、兩院院士李德仁看來，劉先林的每一次成功靠他的智慧和勤奮外，還得益于他結合行業需求做研究的準則，從一開始就注重基層的需要。劉先林不贊成應用性研究單純追求填補空白，他更注重科研成果為國家建設服務。“創新要緊密結合國家需要和市場需求，才能有生命力”。

　　1985年的一天，“轟隆”一聲巨響，中國測繪科學研究院三樓的一面墻被砸開了一個大洞。這是一次經過批準的人為破壞，其目的就是把劉先林他們研制完成的正射投影儀運出樓去。“那是我們賣出去的第一臺設備。實在太大、太沉了。當時沒有經驗，研制生產都是在樓里做的，沒想到做好后根本沒法往外運。”面對新的市場機制，“象牙塔”里的研究人員開始摸索走進市場，科研與市場的結合就這樣慢慢起步。

　　研制出先進的測繪儀器不容易，把它推向市場，在外國產品一統天下的市場上分一杯羹，甚至把它們擠出去，更是難上加難。用研究院的機制搞產品推廣有很多不順的地方，于是，在1989年，劉先林積極推動成立了公司并任董事長。

　　別的公司重視做用戶單位領導的工作，他則深入到生產單位中做操作員的工作。他認為，要使國產儀器站住腳，在用戶心目中取得信譽，必須在服務上比外國產品更過得硬。

　　陜西省測繪局是當年第一批使用JX—3解析測圖儀的單位之一，數字化隊隊長翟群英那時是個愛挑毛病的毛頭小伙子。劉先林帶著解析測圖儀來到西安，請操作員們試用后提意見，翟群英毫不客氣地一下子提了十幾條。劉先林認真地逐條記錄，幾天后拿著修改后的程序又來請大家提意見。“那時候他已經是有名的專家了，可是大家提意見，他一點不生氣，還說要設立個基金，誰提的意見好，就獎勵他。”劉先林把一線操作員的需要作為儀器研制的靈魂，生產作業需要什么功能，他就在儀器上設置什么功能。這些年堅持下來，他們的收獲也頗豐，很多研究課題就來自于用戶的需求，不少成果也是在應用現場完成，砸墻的事再也不會發生了。

　　1992年和2001年，“JX—3解析測圖儀”和“數字測繪體系關鍵技術集成”兩大成果分別獲得當年國家科技進步一等獎。當大家為成功而歡呼的時候，劉先林提醒大家：“我們需要的不僅僅是填補空白，更需要填補空白后的開花結果。”

　　為了讓國產的航測儀器占領國內市場，在用戶中建立信譽，劉先林總是親自為用戶服務。他的電話號碼誰要都給，用戶一來電話，他有問必答。如果他正在開會或有其他事情，一時接聽不了，他必定事后親自回話。有時用戶遇到問題，不好意思直接找劉先林，就請教公司的其他同志，或通過他們轉告劉先林。劉先林知道后說，這樣太麻煩，“讓用戶直接給我打電話。”多年來，他們免費每3個月為用戶提供一次免費的升級軟件，設備出了問題隨叫隨到。一次，他們去無錫調試儀器，干到深夜出來，單位大門早就關了，劉先林只好與年輕人一道跳墻出去。

　　結合生產搞科研，這種做法伴隨了他的整個科研生涯，直到他最新研制成功的數碼航攝儀，也是如此。他告訴記者，他最大的快樂就是成果做出來，得到社會和市場的認可，用戶在使用中能最大限度發揮儀器潛力，在生產中起作用。

　　在測繪科研的道路上停不下腳步的他，還有許多的夢想。但隨著年齡增長，他越來越理解了幾十年來對妻子的虧欠，“現在逐漸改變，盡量多陪陪她，不讓她覺得孤單。”他知道，他美麗的人生坐標系，是妻子幫他一起繪制的。