他说，平凡是人生的永恒；他说，只有有准备的人，才能把 " 当时不可能 " 做到 " 到时可能 "。他是历史的见证者，也是历史的创造者。
武汉大学遥感测绘学科的发展史，同时也是国家科技的进步史。家国情怀，映照着奋斗者的赤子之心，在从无到有的过程中，是时代赋予的机遇，更是无数先辈经历挫折后的浴火重生。今天，就让这位 85 岁的科学家，为我们讲述他的科研之路。
张祖勋，中国工程院院士，我国著名摄影测量与遥感专家，武汉大学遥感信息工程学院教授，2021 年度 " 杰出教学奖 " 获得者。他是一名功勋卓越的科学家，在航空航天影像测图自动化方面取得国际一流研究成果，彻底打破国际软件的垄断，带领我国摄影测量产业实现跨越式发展；他是一名潜心育人的好老师，从教 62 年始终把做学问 " 不怕慢，就怕站 " 的思想传递给学生，做好 " 教书匠 "，当好 " 大先生 "，至今仍坚持给本科生讲授《测绘学概论》，26 年来从未落下一堂；他是一名有着61 年党龄的老党员，2017 年捐资 100 万设立 " 教书育人奖 "，2021 年再次将刚刚获得的 " 杰出教学奖 "100 万奖金全额捐出，赓续遥感学科薪火。
* 以下内容整理自张祖勋院士的现场报告
在我们党的 101 岁华诞这个特殊的日子里来回顾与展望武汉大学摄影测量学科的发展，介绍自己的成长经历，给党和国家做一次工作汇报，非常有意义。我汇报的题目是《生逢其时》，思考再三，唯有此题能表达我的心情，表达我们课题研究的成长过程，这是时代赐予我们的人生际遇，和我们学科发展的际遇。
▲传承科学精神 厚植家国情怀——张祖勋院士报告会现场
前不久，在遥感信息工程学院校友群里传开了一个视频，是 1992 年我在 CPGIS（国际华人地理信息科学与技术大会）成立大会上致辞。这是地理信息科学领域久负盛名的国际学术大会，至今每年召开。成立大会在美国纽约州立大学布法罗（Buffalo）分校举行，当时我是武汉测绘科技大学副校长，代表学校对大会的成立表示祝贺。大家看了视频很感动，感叹学科的飞速发展。
▲张祖勋当年在 CPGIS 成立大会上致辞
当年我们是在华盛顿参加国际摄影测量与遥感大会后，转赴布法罗参加这个成立大会的。在华盛顿大会上，国际上第一次推出了数字摄影测量工作站。整整 30 年过去了，武汉大学全数字化自动测图系统不断发展，从 VirtuoZo 到 DPGrid 到云控制，今后我们还要进一步加强学科的交叉、融合，更好地服务国家经济社会和国防需要。
有感于学科发展的这一历程，我想讲三句话：生逢其时、天生我才、后继有人。
我一生中有三个难忘的半年：一个是在瑞士 WILD 厂学习的半年，另一个是到连队当兵的半年，还有一个是在农村的半年，所以我的经历比一般的老师要丰富一点。当年研究生毕业留校，我调到军测（原解放军测绘学院）任教 5 年多，调去时从没当过兵，一来就是四个兜兜（干部服），不合适，必须先到连队去当兵。当了半年兵，档案里没有记录，幸亏找到了 486 团给我的一个嘉奖令：" ……负重 50 多斤的情况下，带着敌情长跑 6 华里不叫苦，没掉队…… " 当时我们曾在河南拉练 1700 多里。
时间回到 1976 年，我和我的同学，也是武测的一位老师宣家斌，一起到瑞士的测量仪器WILD 厂学习半年。这张照片是我和宣家斌与瑞士的技术人员在仪器车间里，学习当时最先进的仪器。
70 年代中期，我国地形图测绘正处在从 1:5 万到 1:1 万的转型期，测绘仪器相应也要改变。以前我们都是用多倍仪来绘制 1:5 万的地形图，这个时候国家从瑞士进口了一二百套当时最先进的 B8S 仪器，需要派人出去学习怎么使用、维修。本来应该从生产单位派人，考虑到武测的老师不需要带翻译，国家测绘局决定由学校派两个人去瑞士学习。我从留校就喜欢搞仪器，航测系有个仪器研究室，我对摄影测量仪器很有兴趣，这是我当年的学习笔记，用的是军测的备课纸。虽然学了什么现在都忘了，但当时是很喜欢学的。现在有机会到瑞士仪器厂学习，正中我的下怀，当然很高兴。
▲张祖勋院士的笔记
我们出发到北京是 1976 年 9 月 9 号下午，毛主席就是那天逝世的，那是一个永远也不会忘的日子。在北京上飞机时就我们两个中国人，其余全是外国人。我们乘坐瑞士航空公司道格拉斯公司的 DC-10，由北京、上海、孟买、雅典，经 19 小时航程到苏黎世，再驱车到瑞士首都伯尔尼，最终来到目的地 WILD Heerbrugg。
当时我国与瑞士的差距的确非常大，我们第一次进超市，第一次见高速路，第一次用投币电话……就像《红楼梦》里刘姥姥进了大观园，一切都是新鲜的。别人看我们也 " 新鲜 "。例如我们凌晨在苏黎世下机后，大使馆商务一秘、二秘由伯尔尼到苏黎世机场接我们，事后他们说，远远一看，就像中国人民解放军来了，两个人统一着装：中山装、雪花呢大衣，戴着帽子，一人挎一个带 " 北京 " 字样的人造革包包。他们把我们接到伯尔尼，又送到仪器厂所在的瑞士东部小镇 Heerburgg，办完一切手续入住后，他们陪我到超市买了一台短波收音机，以便每天晚上 9 点收听北京的早新闻，后来我们就是从收音机里知道 " 四人帮 " 垮台的消息。大使馆秘书跟我们一起回到住地后，我们想，用什么招待一下表示感谢呢？宣家斌是上海人，想来想去泡了两杯糖开水。他们没有喝，过后他们建议，以后不要用糖水招待客人，可以多买点啤酒。我们深深体会到 " 发达 " 和 " 不发达 " 的差距：糖水和啤酒，这就是差距，太明显了。
下面看看我给大家带来的这个TOSHIBA 计算器，只有加减乘除开方，三角函数都没有。别看这么个计算器，我当时特别喜欢，而且觉得很新鲜，加减乘除，比我们手摇计算器查对数表方便多了。过了这么多年，我把这个计算器翻出来，装上电池还可以用，你看我敲一下 789，然后开方，它马上给你算出来，这个质量真是不错。我把这个计算器带回国以后，计算机系的杨全兴老师经常借去，说 " 这就是新一代的计算机 "，所以说小小计算器代表了时代的变化。
▲张祖勋院士展示 TOSHIBA 计算器
我很幸运，总能碰上好的时间节点。从瑞士回来没多久就遇上了两件大事，一件是 1978 年 12 月党的十一届三中全会召开，标志着我国进入改革开放的全新时代；一件也是在 1978 年底，我的老师王之卓先生在学校第二届科技大会上提出" 全数字化自动测图系统的研究方案 "，标志着摄影测量进入计算机时代，不再用过去的模拟方法而全部用计算机来计算。
▲王之卓先生
这是王先生方案的手稿，看看其中的两页，第一页是全数字化研究方案，另外一页是参考文献，最新的是 1976 年的，第一篇是博士生论文，作者是德国的 Kreiling。1988 年我在日本京都 ISPRS 大会的展览会上遇到 Kreiling，问及他全数字化搞得怎么样了，他回答 "forget it"，他完全不搞了。而王之卓先生是怎么做的呢？看看当时的条件，他用的纸张比前面说的我做教学笔记的纸张还差，他当时就是这样研究全数字化。我们常说向科学家学习，尤其要向老一代科学家学习。
▲王之卓先生手稿
设计方案要论证，需要时间，需要经费。但谁也没想到，国家迎来了科学的春天，项目很快通过论证，然后立项，很快实施了。我常跟王之卓老先生开玩笑说：第一，这个方案只有您提得出来，高瞻远瞩，叫全数字化；第二，也只能是您提出来，如果是别人提出来，肯定 " 一棍子打死 "（当时我国的胶片还是用传统的照相机）。
项目通过了论证，立项 120 万。大约 1981 年，我们从英国进口了全套设别，首先要将胶片数字化，用扫描仪扫描，然后进计算机。这张照片是英国的 NOVA3/12 计算机和滚筒式扫描仪，我们在临时封闭改造的一个房间里，只有一个窗户，条件艰苦，项目也有很多难点。当时 NOVA 机只有 64K 内存，我专门到香港学习了三个月，学会从 FORTRAN4 语言中加汇编语言，用 " 页式映射 "，扩充内存至 256K。而两张照片的数据量需要 256M，完全没法处理，这是一个大矛盾。另外，当时的计算机没有显示器，搞图像处理只能摸黑。例如核线排列，现在学生的课间实习就能做，很简单，那时没有显示器，只能用打印机打出来，看看两条核线排得差不多了，这就花了我 4 个月到半年的时间，难度很大。还有其它难点，比如特征点的概念刚刚提出，我们还来不及学习；匹配要快要准等等，这些问题都要解决。
▲从英国引入了滚筒式扫描仪 SCANDIG3、计算机 NOVA3/12
到后来，我的博士生做的时候就完全不一样了。这张图里是 80 年代末 90 年代初我的第一个博士生，我的老师王之卓先生来参观我们的研究，他看完后就说：" 好玩吧，两张照片进去三维立体就出现了，好玩不好玩？" 这在当时确实很新奇，记得自然科学基金委一位工作人员说，其它的先进科技，化学啊物理啊看得多，但两张照片进去就转出三维立体，从没见过。这就是全数字化项目，得了自然科学二等奖。
我们的产品用 64K 内存做出来了，很不容易。科研是花时间的、花钱的事，能不能成功事先也不知道，但是有一条是肯定的，机会都是给有准备的人。当时十年间内存从 64K 到 64M，计算机发展是 1000 倍的速度，这 1000 倍给的就是有准备的人。科研就是必须提前做准备，绝对不能等到成熟了，大家都来做了，那对不起，就没有你的份了。
不只我们国家，全世界都是这样。前面说德国的 Kreiling 博士 "forget it"，放弃了，瑞士的 Kern 公司也没成功。国际上 1992 年最早提出全数字化，其实瑞士 Kern 公司 1988 年就在日本京都大会上推出了 DSP1 全数字化产品，计划 50 万瑞士法郎一台，但是一台也没卖出去，当时条件不成熟，最后这个公司也被收购了，但是我们的产品最终走向了国际市场。
我们成长过程中如果没有多方面因素互相促进，是很难有进展的。在 1992 年一次国际上，日本的村井俊治教授带了一个产业界代表团队来找产品，跟我说想用 1 万美元买一套我们的软件；澳大利亚的库比克教授也说 5000 美元买一套。我都说可以，反正比放在我抽屉里强。后来村井俊治要担任国际摄影测量与遥感学会主席，把这事放下了。他在 2002 年写文章回顾 10 年前这次访问，题目是 " 中国 IT 产业登陆日本 "，还提及此事。
我们从 1992 年开始和库比克合作，1994 年和澳大利亚签订了一份长达23 页的协议，一开始澳方把协议书传真给我，如果同意就签字。但是他们说合作之后知识产权两家共享，我不能接受，当时年轻，初生牛犊不怕虎。所以他们邀请我去澳大利亚，谈判了两个星期，终于签订了销售合同。我坚持我们的知识产权，以及在大中华地区和日本等地的销售权。那年 10 月份在澳大利亚黄金海岸第一次正式发布了 VirtuoZo 工作站，由澳大利亚在全球（除指定国家和地区外）销售。这就是我们全数字化自动测图系统的发展过程。
▲ 1994 年签订 VirtuoZo 的销售合同
▲ VirtuoZo 在澳大利亚黄金海岸第一次发布
我要说的第二句话是" 天生我才 "。天生我才必有用，要讲的不是我自己，而是我们团队的同事。
这张照片是 80 年代初我们课题组的主要成员，年龄最大的不到 50 岁。其中我想介绍两个人：一个是张剑清，他是 1969 年南开大学毕业，学数学，是我的主要帮手，在影像匹配、影像相关的功率谱、摄影测量基础算法方面都做出了重要贡献。另一个徐轩，他是搞硬件的，为仪器维护做出了很大贡献。当时我们实验室用世行贷款一百多万元从瑞士进口的正射投影仪 OR1，影像不出来，瑞士专家来给我们检修过，但他们走后还是老毛病，时好时坏。徐轩发现可能是仪器设计的延时电路有问题，他加了一个电阻还是电容，将时间延时稍微延长一点，问题就彻底解决了。他后来去了徕卡公司，专门维修保养测量仪器，大家叫他" 千手观音 "，因为他心灵手巧，任何尖端精密仪器到了他手里都会变得温顺服帖。从他身上我们可以看出，" 才 " 就是一种 " 悟性 " 和 " 灵感 "，不是教科书上能学到的。
▲第一排左三为张剑清，第二排左二为徐轩
大学如果全是教授，全是博士，发展是有困难的，一定要有各种各样的人才。会写文章肯定是人才，会动手干事也是人才。光靠一种人才是不行的，团队要有各种不同的人才，才能做成事。
我要说的第三句话是" 后继有人 "。我已经 85 岁了，不服老是不行的，但是老了不要紧，后继有人就行。教师的职业就是传承，除了搞科研，更重要的是培养学生。
这是我们团队 2022 年新年茶话会的照片，相比 40 年前，我们老了，但是团队变大了，队伍更强了。张永军教授已经是遥感信息工程学院的院长了，今年学院毕业仪式上他也来和我合影，说毕业 20 年了，来补上这一课。张永军本科不是学摄影测量的，博士阶段是我和刘经南院士合带的，现在他也有了自己的团队。郑顺义教授是一位有点传奇色彩的人物，他创办的中观公司多项核心技术处于国际领先水平，多款新产品全球首创，因此海克斯康花巨资收购，以前他从没在公司拿报酬，为科技发展做出了很大的奉献。
▲张祖勋团队 2022 年新年茶话会合影
▲张祖勋院士与张永军教授合影
现在的团队确实和 40 年前不一样了，但我觉得有一点是不变的，那就是气氛融洽，互相支持，成果共享。比如做人工智能的胡翔云教授，现在还经常帮我编软件。
摄影测量全数字化以后，我们还能干什么？事实上，摄影测量分内业与外业两部分，上世纪 2000 年之前 " 全数字化 " 主要解决内业的问题，而进入 21 世纪后我们开始设法减少外业工作量，也就是解决航测外业像控与调绘的问题，像控本质就是摄影测量大数据问题，21 世纪第一个 10 年我们研制出了 VertioZo 的第二代，数字摄影测量网格 DPGrid，由单机处理到多机协同处理，生产效率提高 10 倍以上，并且出口到了美国。
▲ DPGrid 鉴定会在广州举行
我最高兴的还是后继有人，有年轻人。段延松是 1975 年出生的，2010 年在适普公司还没正式拿到工程师职称就来到了武大，现在他口袋里揣着美国大公司 ESRI 的邀请信，可以随时去大使馆办工作签证，我把他调来武大，学校也非常支持。在与美国 ESRI 合作后，段延松实现了我们 80 年代末 90 年代初提出的跨接法匹配，ESRI 称它又快又好。他现在成了全国有名的大面阵相机标定专家，还承担十三五高分辨率对地观测系统重大专项。
另外一个年轻人，是 1986 年出生的陶鹏杰特聘副研究员，他是战略支援部队航天系统部 1900 万项目的总师，这也是武汉大学第三个型号项目，解决了计算机分布系统 I/O 问题，项目评审获得优秀。另外，基于" 云控制 "为中国资源卫星应用中心研发了国产陆地观测卫星姿轨精化软件，显著提高了卫星定位精度，并为国防做出了重大贡献。
▲集中式存储带来的效率瓶颈
学科的发展，创新是核心，团结是基础。2016 年在测绘学科建立 60 周年时，《武汉大学报》请测绘学科的六位院士谈学科的文化。李德仁院士讲创新，宁津生院士讲团结，刘经南院士讲责任，我讲传承，龚健雅院士讲融合，李建成院士讲进取，每个院士总结了两个字，很经典，测绘学科文化对武汉大学其它学科都有借鉴意义。另外，学科要交叉融合，如果光靠摄影测量发展自己，再大的本事都没用，必须靠其它学科支持，比如计算机等。我们完成项目的过程中，测绘学院教授王甫红对卫星影像定轨定姿给予了重大帮助，兆格公司高级工程师陆涛解决了多源系统分布读写的关键问题，学科的交叉融合是我们武汉大学的强项。
最后我要强调的是：不忘初心，牢记使命。谢谢大家！
抚今追昔，一瞬浓缩百年
奋斗记忆，涓滴汇成巨澜
科学没有平坦大道
只有不畏劳苦
沿着陡峭山路攀登的人
才有希望达到光辉的顶点
爱国、创新、卓越
武大人坚守初心
正奋进在科技强国的征途上
---RECOMMEND---
