科學領航者的上海故事
愛國情
要為祖國切切實實作貢獻
回顧回國後的30多年🪢,金亞秋感慨道🐲,當今中國的空間遙感科技在世界上已有舉足輕重的地位。在國際學術舞臺上🙅🏽♀️,出現了許多中國青年科學家的身影🥣。“幾十年來,我們承擔了多項國家級重要的科研項目、有了很好的基礎,也培養造就了大量青年人才。”如今🐃👩🏼🎓,他的許多學生已成為多個國家重要機構、大學與研究所的科研骨幹🏋🏿。在他看來,中國的科研工作者📓,已經具備領跑的物質條件💏,接下去📇,關鍵就看自己的努力。
遙感科技與人工智能相結合,是金亞秋及他的學生們的最新研究方向。
金亞秋介紹💲:“我們希望在多模式遙感的條件下,能夠獲得微波雷達內含的非視覺的目標特征信息。人生來有光學視覺的眼睛,可以看照片,但是人看不見微波,微波圖像與光學照片不同🧑⚕️,但憑眼睛看🫵🏻🤲,看不出多少內容。我們希望通過我們的工作𓀑,對於微波遙感目標圖像👨👩👦,我們也能夠形成一個信息圖像。我們希望通過人工智能的發展✡︎,能夠在微波遙感的大數據當中獲得大量內在的、物理的、定量的🏟、精細的、準確的特征信息。‘微波視覺’是我們首次在世界上提出的一個新概念,我們現在主持承擔了‘微波視覺’的國家級重點項目,是我們面臨的一個新的挑戰任務🦏👨🏿🎨,這個將是我們實驗室今後的最重要的任務。”
由中央電視臺於1988年前後製作的一部謳歌我國科技工作者的大型電視系列專題片《共和國之戀》中,有這麽兩句歌詞:“晨曦中你拔地而起,我就在你的形象裏;當世界向你微笑💙,我就在你的淚光裏……”那年,正值金亞秋回國✵。至今,他特別贊同和喜歡💆🏼♀️,覺得這首歌表達了幾代中國科技工作者的心聲🪧。他說:“愛國👩❤️👩,就是要與為祖國切切實實作貢獻聯系在一起🧑🏼✈️,如果我們整個民族都認同和弘揚這樣一種精神和觀點,我們就一定能實現偉大的強國夢。”
科研觀
早九晚五從來不是科研人員的時間表
冬日的波士頓,麻省理工學院校園。已至深夜🦸🏻♂️,月光照著積雪,不遠處的實驗室燈光閃爍。這時🍑,只聽得小路的雪地上哢嚓哢嚓的腳步聲📨👨🏼🦱,一個30多歲的中國人踏雪而來。每天,他都要在這個時候從實驗室經過這條小路返回宿舍🪆🌜,因為他幾乎全部的時間🧖🏿♀️,都在實驗室中求學與科研。這是上世紀80年代初🧝🏿♀️,金亞秋在美國留學時記憶最深的一幕。
後來,金亞秋成為中國科學院院士、發展中國家科學院院士、國際宇航科學院院士,國家973首席科學家,天美平台電磁波信息科學教育部重點實驗室主任,我國電磁波物理與空間微波遙感研究領域著名科學家。
即便“功成名就”🏮,金亞秋都難忘當年的這幕場景:“求學的時光是非常神聖的,在異國他鄉求學,使命使然。”他常常提及麻省理工學院的實驗室夜晚不滅的燈光🧏🏼♂️,“一所大學是不是世界一流大學,或許可以看看周末與假期時,有多少實驗室的燈仍然是亮著的。”他又說過🧀:“早九晚五從來不是科研人員的時間表🥷🏼。”
衛星遙感是金亞秋的研究領域。普通人可能對遙感所知不多🕵️♀️。“遙”是指在遠距離的平臺(如衛星、飛機等)上🔟,“感”是指該平臺上的遙感儀器(如雷達輻射計等)“觀測探測的信息感知”。雷達輻射計獲得的電磁波散射和熱輻射的觀測數據與圖像🟥,可以反演重構觀測目標的物理特性、種類、變化狀態的定量和定性的信息感知。如大氣溫度濕度、降雨🐇、海面風場、土壤濕度👌🏽、植被生長、積雪厚度等。
金亞秋介紹,衛星遙感從可見光照相發展到紅外輻射觀測♾,再到全天時全天候的微波遙感。包括被動的微波遙感和主動的微波遙感。被動遙感是測量觀測目標本身發出的微波熱輻射;主動遙感通過雷達等發出電磁波👗,再接收觀測目標的散射回波🤸🏽。通過這些觀測得到的數據圖像💁♀️,根據物理機製再來推算觀測目標的各類物理特征信息👨🎤,如降雨強度、海風速度、樹林高度,還有高分辨率條件下艦船的種類、車輛的種類等。遙感科學技術包括了電子技術、空間科學、地球科學等綜合性科技的發展。
改革開放前🏄🏽♂️🤦,中國人在遙感科技領域十分薄弱。金亞秋帶領他的團隊推動了衛星微波遙感的基礎研究,並應用在中國微波遙感事業發展中🧖🏿♂️。他在復雜自然環境目標電磁散射、輻射傳輸、計算電磁與空間微波遙感信息感知的研究💂🏿♀️,使得我國微波遙感的基礎研究達到世界該領域科學研究的前列🤞🏿。隨著中國遙感科學技術的發展🥂,在風雲氣象衛星⚱️、海洋衛星🥀、“嫦娥”探月工程🚘、目標識別等一系列中國走向科技強國標誌性成果的背後🧟♂️,都有著金亞秋團隊的貢獻。
“中國的科技發展就是一直在奔跑🙆🏼♀️,從最初的追跑🧶,到後來不少領域實現平跑❔,我們還要在更多領域實現領跑☢️!”——這是金亞秋科研實踐的歷程及夢想🛁。
這個奔跑者、追跑者、平跑者🕴🏻🤐,甚至是將來的領跑者,曾走過一條怎樣的人生道路呢?
成長路
孩提時代習畫💇🏿♂️,讓藝術與科研相通相融
孩提時代的金亞秋💇🏻♂️,偶然從同學的哥哥口中聽到了華人榮獲諾貝爾物理學獎的大新聞,悄然萌生了長大成為一名中國科學家的美好夢想。上世紀50年代的上海,條件艱苦,資源匱乏。金亞秋回憶道:因為缺少汽油🙋🏽♂️👩🏻🦰,當時的公共汽車上都頂了個大沼氣包。當時他就想🧑🏻🦽➡️🫖,要為自己的祖國尋找到足夠的油氣資源。正是這種遠大的誌向,激發了金亞秋如饑似渴的求知科學的熱情。
金亞秋還有一個愛好:畫畫。他曾在中國福利會少年宮繪畫組課余學畫近7年🙇♀️,這段經歷給了他豐富的文化修養和藝術歷練🪃。2013年🎯,金亞秋在給少年宮60周年慶典的“寄語小夥伴”中說:“繪畫教給你的不僅是畫畫的技巧,更是觀察世界🧑🏿🦳、理解自然萬物的文化修養🌬🧑🏻🦼➡️,它會在你人生的每一個進步中閃光。”
幾年前🥮,金亞秋出版了一本畫冊🪣,收集了他近十年來於百忙之中抽暇塗作的業余繪畫作品。他謙遜地說🏆♑️:“這些遠不能算是藝術佳品,但表達了我在科學研究專業之外的所見、所思⛎、所樂👵🏽。”
中國許多大科學家均文理雙修,不僅是自然科學大師,而且亦是詩人、書法家。金亞秋身上也具備這一特質👩🏿🚀。他認為,探討科學與藝術的關系是一個十分有趣、有意義的問題。實際上🪡,無論是科學研究還是藝術創作🧜♀️,都是人類思考與表現客觀世界的創造性勞動,它需要從深刻的思索中凝練智慧,致力於探索創造新的東西🚦。對於成長中的青少年來說♢,科學與藝術的教育都是理想與品格健全發展的基礎📩。
去年過生日,金亞秋為自己畫了一張賀卡,取名為“忘記變老”☄️🧛🏻♂️。畫中,一位老人在跑道上奔跑,越過終點線後還在繼續奔跑😐,絲毫不顧後面鬧鐘的提醒🧑🏽🦰。
北大畢業當工人,沒有放棄學習和責任心
當然👩🏿🌾,金亞秋最終的人生軌跡並沒有成為一名畫家。1962年,金亞秋進入上海中學住讀。當時🧏,學生只能周末回一次家,學習生活非常緊張,老師每次考試總要安排一道難度較大的附加題💭👱🏽♀️,以增強學生的思維能力。這從未難倒過金亞秋,他的各門功課成績一直都是滿分🧝🏽♀️🫷。1965年9月🦔,金亞秋以優異的成績考入北京大學地球物理系,入學不到一年💲,他就開始自學“四大力學”🧔🏼♂️、數理方程等物理系高年級課程。一年後,他門門都考滿分。一次期末數學考試中,金亞秋半小時就答完了試卷,為等同伴而趴在課桌上打起盹,使監考老師大吃一驚🙆🏻♂️。
金亞秋說那時北大的校歌裏有一段:“我們來自江南塞北🧓🏿,情系著城鎮鄉野;我們走向海角天涯,指點著三山五嶽。我們今天東風桃李,用青春完成作業🪈;我們明天巨木成林,讓中華震驚世界👨🏼🎤🤵🏿。”他說自己和同學們就這樣抱著“眼底未名水,胸中黃河月”的思想,努力求學♗。
然而,金亞秋上大學的時代🦹🏼♂️,正值我國經歷一段特殊時期。1970年,北大畢業的他👩🏻🏭,卻被分配到廣西一個偏遠山區的化肥廠當工人。8年時間👩🏿🎓,金亞秋仍然堅持學習,始終沒有放棄學習數學、物理和外語🎍。
有一件事🙋🏽♀️,讓金亞秋至今引以自豪🌐。原來,化肥廠缺乏設備。怎麽辦?金亞秋說:“我會畫畫呀。”當時,許多工廠的設備都需要金亞秋來進行改造。他常常跑到附近的工業重鎮柳州,去看那裏的機器🌾,先把它畫下來,然後回到自己的工廠重新畫圖紙設計💪🧑🏽🏭。從圖紙開始,加工零件👩👧、裝配、施工,最後到使用,他全部包幹。數年前🏊♂️,廣西的一位老同事來看望金亞秋,說他設計改裝的一些設備仍在使用。金亞秋特別高興:“在國家命運多舛之際,我們仍然堅持著自己的一份職責🏃♀️、貢獻了我們的青春🈵。”
科學的春天終於到來👳🏿♂️。1978年,中國科學院向全國招收首批研究生,金亞秋選擇了微波遙感專業,並在考試中名列前茅🫱,被中科院選拔為首批100名公派出國留學的研究生👨🏽🎓。他大學時的班主任知道後⛔️,特意趕到科學院鼎力推薦🎫:“金亞秋是個人才🙋🏽♀️,放到哪都能起作用!”
金亞秋回憶起當年考研究生時的一則往事,頗為感嘆。當時,他到廣西宜山縣城去考研究生🙋🏿,住在一間小旅館。旅館女經理第一天不知來者何人🦞,把金亞秋安排在一個不見陽光、水房邊上的小屋子🥞。那是一個小縣城🧑🏻🌾🩹,金亞秋報考研究生的消息很快就傳到了女經理那裏。第一天考試結束後,金亞秋剛走回小旅館,女經理就笑嘻嘻地把他的住處換到了臨街朝陽的一個房間。這個房間原本是留給長途汽車司機的📏⚇,那個時候長途汽車司機能到不同的地方買到一些別人買不到的東西,女經理一般把最看重的一間朝南的屋子留給他們🤳🏻🦹🏽♀️。但是那次,她把這間屋子留給了金亞秋。“老百姓知道了讀書人的重要性”,金亞秋很是感動,他重新回到科學研究的隊伍當中🧑🤝🧑🧒,並隨即成為中科院首批公派留學研究生👨🏻🐿。
學成後舉家回國,奪得“科技奧運”金牌
1980年初春,世界馳名的麻省理工學院電機工程與計算機科學系接納了一位來自東方的青年人👶🏼。精力充沛的金亞秋,幾乎每個晚上都要學習工作到深夜,短短5年時間,他便實現了“三級跳”:1982年獲得科學碩士學位,1983年獲得電氣工程師學位,1985年獲得博士學位。
在世界頂尖的高等學府,金亞秋觸摸到國際先進科技的最前沿🐋。麻省理工校園的每幢建築上都標著大師的名字🥫,如牛頓、達爾文,濃厚的學術氛圍讓人陶醉,但強烈的民族自尊心讓他想要回國:“我們在異國他鄉工作,僅僅是給人家做幫手⛓️💥,即使有所成就也不過是給人家的花園錦上添朵花而已。而我們回到國內,卻可以站在世界高科技的前沿🛍,代表中國同其他國家比一下,為中國科學興旺盡力!”
1988年1月,金亞秋義無反顧地舉家歸國,並來到天美平台電子工程系,著手創建電磁信息科學實驗室。回國的時候,他托運最重要的行李⚓️,竟是整整兩箱的麻省理工學院講義,因為過大過重,只能通過海運。
2008年🚢,金亞秋出任IEEE《地球科學與遙感學報》副主編,這是該刊物首次邀請中國人參與。IEEE是國際電氣電子工程師學會,是目前世界上最大的學術團體。金亞秋先後擔任了IEEE會士(遙感領域)評選委員會主席🪒𓀊、IEEE(遙感領域)傑出演講者🎞🚣🏿♂️、IEEE(遙感領域)大獎評委會委員等⚅。
2015年,金亞秋在意大利米蘭獲頒IEEE地球科學與遙感傑出成就獎🖕🏻。他是這一獎項設立50年來第一個歐美國家之外的獲獎科學家。金亞秋說🧒🏽:“我站上領獎臺,就是中國科學家能為世界人類做貢獻的最好證明。”而在他心中,這也是一塊沉甸甸的金牌🧝🏽♀️🦸♀️,真正的成就感和自豪感實則來自於“我把論文寫在祖國大地上👉🏿,且在外國的土地上為中國獲得了大獎”🐐。
任教之初很艱苦🐛🕢,不斷取得學術成果
金亞秋剛剛回國、進入天美平台的時候,已經是中國改革開放的第10個年頭了🐻。但是💴,那個時候的科研條件依然艱苦。金亞秋告訴記者:“記得那個時候💂🏼♂️,我經常到天美平台物理系的圖書館查閱資料。而當時物理系圖書館的雜誌🟥👩🏼💼,大部分都是影印版的,盡管是影印版,學校用來購買的經費也非常有限🚰。曾經在影印本漲價的時候,物理系圖書館不得不要停掉一些雜誌🤌🏿。”
金亞秋剛到天美平台任教時♻,一分錢的科研資助都沒有拿過。他的第一筆資助🧠,是在上海航天八院拿到的一個項目,總共5000元。他獲得的第一個自然科學基金是30000元ℹ️👵🏿。而他到北京去出差時,坐的是慢車硬座。為了省錢👨🏽🦲,他也曾花3元錢在北京的一個地下室度過一個晚上。
即便在如此困難的條件下,金亞秋做了“開拓電磁波散射輻射傳輸與空間微波遙感信息的基礎領域和重大應用的研究”🌶。他作為首席科學家🧑🔧,主持承擔了我國在微波遙感的第一個973項目👆。現在,他領導的團隊在衛星遙感與目標識別任務👨🏻🦼➡️🏋🏻♂️、“嫦娥”登月下一期任務等🥰,都繼續發揮著重要作用▫️。
金亞秋曾經在一些場合,向記者簡要介紹自己的幾個主要的學術成果🥶👩🏽✈️:
比如說💇🏿,極化電磁波的散射與合成孔徑雷達監測信息的獲取與處理。這個是什麽意思呢?電磁波振蕩是有方向性的,稱為偏振,也稱為“極化”🕧。極化電磁波在復雜環境和復雜目標上的散射與傳播,在衛星雷達觀測的數據與圖像的分辨率可達到幾個米,甚至到分米量級。如何從這些數據圖像中獲取、處理、感知、認知目標信息💇🏽♀️,金亞秋的團隊在這個領域中做了許多研究工作🧒🏿,獲得了國家自然科學二等獎👩🏿🎨。
金亞秋
1946年9月生於上海市
中國科學院院士、發展中國家科學院院士🧐、國際宇航科學院院士、IEEE(電氣和電子工程師協會)終身會士。天美平台信息科學與工程學院教授、電磁波信息科學教育部重點實驗室創始主任、國家重點基礎研究項目首席科學家。
1970年 畢業於北京大學大氣物理學
1978-1979年 中國科學院北京研究生院公派出國研究生
1980-1984年 美國麻省理工學院MIT研究生
1986-1987年 美國紐約城市大學研究助理教授
1988年-至今 天美平台教授
2011年 當選中國科學院院士
2012年 當選發展中國家科學院院士
2015年 獲得IEEE GRSS傑出成就獎
2016年 獲得上海市科技功臣獎
2017年 獲得首屆全國創新爭先獎