刘先林：自主创新的我国航测领航人
来源:中国人事报 录入:yoyo 添加时间:2007-8-13
“人生七十古来稀”，在常人眼里，人到了70岁似乎就应该喂喂鸟，写写书法，儿孙绕膝地颐养天年了。但今年69岁的中国测绘科学研究院刘先林院士却难得去享受这样的悠闲生活，他脑子里时刻牵挂的是飞速发展的测绘新科技。
和刘先林名字联系在一起的是一串传奇色彩的科研创新成果和一系列沉甸甸的荣誉：
他是中国第一个把计算机技术运用到航测领域的人，是第一个研制出摄影测量全数字工作站的人，是第一个完成数字化测绘技术集成及产业化的人……
他研制的数控测图仪、解析测图仪、真三维虚拟现实系统、数字航空摄影仪等引领了中国航测技术的一次次质的飞跃。他改写了我国精密测绘仪器全部依赖进口的历史，为国家节省近2亿元外汇。
他曾两次获得国家科技进步一等奖、一次科技进步三等奖。1994年他被首批评为了中国工程院院士。
……
1962年，武汉测绘学院毕业的刘先林走进了中国测绘研究院，从那天开始，他的生命就和祖国航空测绘的发展紧紧系在了一起。尽管绝大多数的时间是在实验室里摆弄枯燥的仪器，计算单调的数据，编制玄奥的程序，但刘先林的心每天都会随着他研制出的设备一起翱翔，在空中测绘着祖国的山川、湖泊、城市、乡村。
40多年的岁月没能消磨掉他如火的创新激情，刘先林可以每天穿一件脱了色的T恤，可以随便吃点东西填饱肚子，可以坐一把用了几十年的硬木椅，但他会殚精竭虑地让设备测绘出的数据精准些、再精准些，让我国的航测技术先进些、再先进些。从1988年到1998年，他激流勇进，不断创新，带动我国航测业完成了从模拟到半数字再到全数字的“三级跳”。今年，他研制并投产的数字航空摄影仪更把我国的航测技术真正放在了与世界的同一水平线上。
刘先林的创新不是为了个人荣耀或财富，他可以把高校给他的每年几十万补贴拒之门外。他扼腕痛惜的是国家为购买进口精密测绘设备花费的外汇，他的目标就是通过民族自主创新把国外设备挤出去。正是在这种民族责任感的激励下，他研制的JX－3解析测绘仪一问世，国产设备占有率就从零上升到了90％，等到他的JX－4解析测绘仪诞生，国产化率更进一步达到95％以上，书写了我国测绘史上的传奇一笔。
有人问过刘先林，为什么他在古稀之年还能不断创新，什么是他不竭创新力的源泉？刘先林的回答是：“创新和年纪没有关系，因为我把创新看作是人的一种高级需要。”
“要用我们自己的产品顶住国外设备的进口”
测绘就是对地理、地形、地貌进行测量和绘图，按照刘先林的说法是“把地球搬回家”。测绘工作是国民经济的一项基础性和先行性工作，它为经济建设和社会发展提供着资料和技术保障，土地、水利、交通甚至于城建、公安等工作都需要测绘提供的空间信息。
在今天社会信息化建设过程中，测绘工作的作用日益突出，像数字长江、数字黄河、数字北京等数字化、信息化建设都需要测绘的基础成果来支撑。同时，测绘与百姓日常生活也结合得越来越紧密，众所周知的汽车导航、全球定位等也都要建立在测绘数据的基础上。
刘先林从事的是测绘工作中的航空测量专业，它的科技含量非常高，精密度要求非常苛刻，在技术设备的更新换代上也最快。
我国在测绘领域一度落后，精密测绘仪器更是长期没有自主开发能力，曾经全部的设备都依靠进口。当时从事航测仪器研究的专业科技人员有两条路可以选择：一是利用自己的专业优势，帮助外国人推销仪器，还可以趁机出国学习、考察、捞实惠。另一条路是动手搞自己的仪器，把这个市场夺回来！”刘先林毅然选择了后者。
刘先林平时很低调，在人群里一站，一点不像院士，倒像个看门的老大爷。但一说到技术，特别是面对国外时谈到中国如何如何，他就气势高昂、当仁不让。一次，国家准备引进5台解析测图仪，要组团出国考察谈判。团长问刘先林：“什么是我们最需要引进的关键技术？”刘先林说：
“除了油漆，我们都能搞！”
为了打破进口设备一统天下的局面，刘先林主持研制的JX解析测绘系列产品引领我国航测设备完成了国产化进程，让中国的航测工作者扬眉吐气地用上了国产设备。不仅如此，刘先林自主研发的设备还出口美国、日本等发达国家以及巴基斯坦、伊朗，为我国测绘产品赢得了国际声誉。
在旁人为成功阻击国外航测设备的大好局面欢欣鼓舞的时候，刘先林没有止步。2002年，已过退休年龄的刘先林，又带领科研人员，投入到了数字航摄设备研发的战场。到今年5月，一种成本更低、数据处理效率更高的胶片替代设备已经通过验收并投入市场。设备的价格才400多万元，比进口设备每台差不多便宜1000万，筑起了一道抵御国外数字设备进口的坚实长城。
研发的巨大成功和经济效益的不断提高并没有能冲淡刘先林报效祖国的情怀，随着刘先林和他研究团队的声名鹊起，一些外国企业家对他们流露出越来越浓厚的兴趣。先后有海外公司找到刘先林，要投巨资与他进行合作，都被刘先林拒绝了。刘先林的理由是，和外方资本合作后势必会被动地追逐利润，而影响到他们一贯的为祖国需要而进行科研的宗旨。
如今，刘先林院士牵头研制的具有自主知识产权的测量仪器已经在全国的测绘、水电、铁道、地质、冶金、煤炭、农林、城建等行业广泛应用，实现了我国自主知识产权设备的大规模产业化。
瞄准国外设备的不足进行创新
刘先林脑子里只有自主创新，他相信真理，从不迷信进口产品。有一次，刘先林和他的课题组去成都对西德的D2测绘仪进行改造。谁知同事在改造后仪器精度竟然达不到要求，到底是什么原因呢？经过仔细的检查，刘先林提出问题就出在导轨上。同事们半信半疑，认为不太可能，因为那可是西德进口的导轨。刘先林就对他说：“先不要管这是哪里的导轨，这个导轨的宽度和高度的尺寸不合适就不行。”这个同事按照刘先林的方案重新进行了改造，果然取得了成功。
在航测设备领域，刘先林科研上的竞争对手都是有着悠久历史、实力雄厚的世界知名公司，但他毫不畏惧，更不崇洋媚外。刘先林豪迈地提出：“我们就是要瞄准国外设备的不足进行开发，这样才能生产出比他们更好的产品，打败它们。”
1988年，刘先林研制JX-3解析测图仪的时候，国外同类的产品的主机都是单板机，春节前，他们的单板机也实验成功了。一放假，实验楼就空了，大家都回去和家人团聚，欢度佳节。刘先林的心却怎么都高兴不起来，他苦思冥想着如何寻找新的突破，如何使自己的产品能够具备更强大的功能，春节期间每天也都是魂不守舍。一天，他突然找到灵感，“对啊，利用计算机技术把设备从单板机提升为系统机，那样将会大大减轻测绘工作者后期的劳动量，提高几倍的劳动生产率。”
刘先林想马上去把自己的设计方案付诸实施，看一看到底能不能行得通。单板机改系统机除了要重新设计软件，还要修改原来设备上的几百个焊接点，虽然劳动强度不高，但劳动量非常大。当时假期没过完，实验室的同事还都没有回来，刘先林被自己脑子里的想法灼烧着，他一刻也宁静不下来，灵机一动，他拉着自己刚上初中的儿子去了实验室。培训后，他让儿子当起了科研“义工”。两人在实验室连续苦干了好几天，重新焊了几百个焊点，爷儿俩累得几乎直不起腰来。就在这一年，他的JX-3解析测图仪研制成功。
科研创新充满艰辛，把它推向市场，在外国产品一统天下的市场上分一杯羹，进而把它们挤出去，更是难上加难。当时，由于我国航空摄影测量界用惯了瑞士、德国的进口产品，对国产设备普遍信心不足。为了让国产设备能尽快装备到生产一线，刘先林不仅在科研创新中紧贴中国的生产实际，还特别关注设备使用中出现的的具体问题，经常四处奔波地亲自去各地对机器进行调试、维修、培训。
经过多方协商，陕西测绘局抱着试试看的态度买了两台刘先林的设备，他们的想法是：买两台都比进口一台便宜得多，即使质量差，两台或许能抵一台用吧。谁知经过一年的试用，设备运行非常好，而且不少性能超过了进口设备。尝到了甜头后，陕西测绘局又追加购买了6台。因为立足中国航测实际需要，瞄准了国外设备的不足，刘先林研制出的产品不久就势如破竹地占领了国内市场。外商来华参展带来的仪器四处碰壁，也被迫大幅降价，但还是少有问津。
“科研就是在地狱里背着黑锅前行”
辉煌的科研成果背后是艰辛的科研工作，刘先林对此深有体会，他常说：“科研就是背着黑锅在地狱里爬行，科研首先意志力要强，要经得住百起百落。”
不管在什么环境里，刘先林都是坚韧不拔地坚持学习。1969年，国家测绘总局被撤销，科研人员被下放到干校。一开始，大家情绪都比较低迷，就整日转街、打扑克，或聚在一起吹牛、聊天。刘先林默默开始自学随身带去的三本《数字电路》，这和他所学的软件专业并没有直接关系，而且非常枯燥，但刘先林硬把它们一本本啃了下来。
在上世纪六七十年代一般科研工作者还没有对计算机给予足够关注的时候，刘先林就敏锐意识到了计算机技术即将给航测带来的革命性变革，并得风气之先地刻苦自学。单位没有计算机，他就满北京跑着去上机学习：水利科学研究院、中科院计算机所、东方红炼油厂等机房都留下过他嘀达嘀达敲击键盘的身影。因为设备太少，他要不辞劳苦地去申请、预约、登记，约到的上机时间往往也是后半夜。但他凭着坚强的毅力，每周坚持要上机两三次。功夫不负有心人，短短几年时间，他就熟练掌握了计算机语言和编程知识。
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”刘先林在科研中不仅动脑子，还经常亲自动手，实际操作能力强是刘先林的特长，科技部国家遥感中心研究员李加洪说：“刘院士不仅是个工程师，还是个工匠。”
为了真正弄明白数字电路，刚参加工作的刘先林在收入微薄的情况下，花高价买了一件令周围人很眼热的“奢侈品”——半导体收音机。他买的目的不是为了听广播更不是为了炫耀，而是毫不爱惜地把它一遍遍拆了装，装了又拆。有人认为他简直是“胡闹”，很不理解。但刘先林觉得自己看到了收音机的内部结构就是充分利用了它的“使用价值”，弄懂了电路原理更是“物超所值”了。
这就是刘先林的性格，在他眼里从来没有什么规矩、律条是不能打破的，他喜欢为了实际需要去做各种尝试和创造。常年穿在脚上的皮鞋就是经他精心“加工改造”过的，他在鞋面靠近鞋底的地方打了一圈不大不小的孔，说这样可以保证脚的透风、通气，有效防治脚气；他还会为了通风把家里的墙壁打上大洞、把窗户拆掉；会为了骑行的省力便捷改造出一辆月球车式的躺骑三轮；还会自创出在大院里颇为有名，儿子刘铁元二十多年后仍舌有余甘的“刘氏肉沫面”……很多和刘先林接触过的人都钦佩他这种从实际出发、求真务实的科研精神。即使功成名就当了院士，这在他身上还是一直保持着。
2005年7月一个傍晚，刘先林带人在山西稷山县进行航测试验，看着那个仅能容两人的蜜蜂－3型飞机，大家不禁为飞行安全暗暗担忧，刘先林就亲自爬上飞机去操作摄影仪。
飞机起飞半个小时了，还没有回来。一般说，这种飞机的燃料只够飞三十分钟。时间在一分钟一分钟过去，太阳也渐渐落山了，大家的心提到了嗓子眼。在焦急的巴望中，又过了十多分钟天边才出现了飞机返航的影子。
飞机降落后，刘先林一下来就开始讲解自己亲身体验到的飞机飞行中的震动和摇摆情况，讨论仪器的减震设计，丝毫没在意个人的安危。
中科院和工程院的两院院士李德仁认为刘先林成功的关键就在于：“坚持了理论算法和实践的结合，坚持了软件和硬件的集成。根据中国生产实际，自主创新走出了一条简洁实用的成功之路。”
心系祖国测绘发展的未来
作为一位航空测绘业的院士，刘先林关注的不仅仅是自己研发产品的推广，更不在意自己的赢利多少，而是心里装着中国航空测绘业发展的全局。他对国内的同行从不保密，即使是竞争对手来请教，他也倾囊相授。
研究院的一些同事出于市场销售的考虑，对他这样的做法不太理解。刘先林就语重心长告诫他们：“我们这个行业的技术发展太快了，几乎每十年所有的东西都要进博物馆。我们把技术对国内同行公开，会激励我们自己再去不断创新，免得在国际竞争中被淘汰。”
正是因为有着这种民族忧患意识，刘先林自觉承担起了一个院士和行业领军人物的责任。他团结合作，不仅实现了一个接一个的技术创新，还培养了一大批后备人才。
在紧张的科研间隙，刘先林担任了三所高校的特聘教授。河南理工大学测量学院院长郭增长提起刘先林就充满感激：“按河南省规定，双聘院士一年要补助12万。刚开始刘院士坚决不要，后来考虑到这是我们省的统一政策，他才接受了。但他让我们拿这笔钱设立了专门帐号，全部用于青年教师的科研补贴，他自己没拿一分钱。我们学校一直感到很过意不去。”除了河南理工大学，刘先林还同样把首都师范大学和山东科技大学提供的津贴用在了资助贫困学生和学科建设上。仅这一项，他每年就少拿30多万。
作为院士和学科带头人的刘先林心系着祖国测绘事业的发展，但他对于自己专业之外或者不熟悉的学术会议、鉴定评审从不参加，非常自律。中国测绘科研研究院张清浦研究员说：“一些人当院士前很熟悉业务，但在院士后就成了‘万能专家’，忙于应付各种活动，荒疏了专业。刘先林直到今天，仍坚持把百分之八九十的时间泡在实验室里。”
在今年5月，刘先林研制的数字航空摄影仪通过鉴定那天，他在欢欣鼓舞之余说，自己已经快70岁了，还想最后再搞一个车载扫描系统，推动测绘从平面走向三维，这是他的最后一个愿望，完成后就想退休了。退休后，要开车去西藏转转。
和他共事多年的周祚域说：“其实刘先林还有很多科研上的雄心，他刚刚部署了明年的研究计划，要搞网络版的解析测绘系统，就是要在一个服务器下面挂30到50终端，“像素工程”也列入了他的研究日程。刘先林的创新思想一直都没有停，他也停不下来，因为这里需要他。”创新无止境，刘先林的目标也还有很多。是呀，当一个人把创新当成“一种高级需要”的时候，他又怎么会停下带领民族航测业创新向前的步伐呢？
老骥伏枥，志在千里。
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