——记中国工程院院士刘经南

文/潇风 王亚利

　　刘经南，湖南省长沙人，教授、博士生导师，中国工程院院士，第十一届全国政协委员。曾任武汉大学校长，武汉测绘科技大学副校长，教育部科学技术委员会委员、湖北省天文学会副理事长、国际“GPS Solutions”杂志编委。现任测绘学报编委、国际GPS地球动力学服务组织(IGS)协调成员，”GPS World”编委。长期从事大地测量理论及应用研究与教学工作，成为中国研究广域差分技术的第一人，创立了我国第一个国家卫星定位系统工程技术研究中心，研制出我国第一个GPS应用商品化软件。

兴趣是最好的老师
　　
　　爱因斯坦曾说过：兴趣是最好的老师。刘经南的学习经历充分证明了这一点——有兴趣才有激情！
　　1943年7月，刘经南出生在重庆一个书香门第，他的外祖父、祖父和叔叔的岳父，三人都是广州黄埔军校的学员。解放前夕刘经南随父母迁回故乡长沙，他在四五岁时就在祖父的指导下背诵唐诗宋词，练习毛笔字，广泛地接触中华传统文化。祖父见他从小就好学好问，特别爱好天文地理历史知识，经常表扬他，送他个外号叫“百科全书多一页”。
　　上学后，当时学校的整体环境比较宽松，刘经南便按照自己的兴趣“自由地学习”。那时候的他酷爱读书，小学没毕业就开始啃《红楼梦》。对文史类图书的偏爱也造成了严重的偏科，他的语文非常好，作文经常被作为范文在全班宣读，但数学一直在门外徘徊。
　　1955年，刘经南因数学不好而与理想的中学失之交臂。当时远在湘潭教书的父亲决定将他接到学校亲自调教。这一年刘经南通过数学参考书的自学，实现了数学成绩的大飞跃。第二年，他如愿考上长沙明德中学。更重要的是，在这一年中，刘经南在学校图书馆完全按照自己的兴趣读书，不仅培养了对信息获取、分类的能力以及快速猎取知识的能力，还学会了基本的图书管理和分类。
　　“大学之道，在明明德，在亲民，在止于至善”。明德中学非常提倡学生的个性发展，学生可根据自己的喜好参加不同的课外活动。“我参加了很多的课外活动，课外活动给了我很多知识，有些东西我没有兴趣的，也会产生兴趣，产生新的兴趣”。刘经南如是说。
　　那时的他有着丰富的第二课堂。他加入了长沙市中学生歌舞团，在舞台上做“表演唱”，他参加表演的《拉兹之歌》曾在长沙中学生表演中获奖。他还自己做笛子，做琴，做收音机……此外他还参加了生物兴趣小组，自己从烧制镜片开始自制显微镜，放大倍数达到100倍，能观察到单细胞生物草履虫之类。“我就爱自己动手制作。”回想起来，刘经南至今仍很自得。不过，他最感兴趣的是航模，当时因为经济原因，刘经南主要是做相对简单的航空模型。
　　由于习惯性腹泻，身体弱，学校每天下午最后一节的课外活动，刘经南都留在图书馆看书。说来也巧，刘经南当年在湘潭培养出来的图书管理与分类的能力被图书馆管理员发现，便聘他为业余管理员。随后他又先后做到了长沙市青少年宫图书馆、长沙市图书馆和湖南省图书馆业余管理员。近水楼台先得月，刘经南成了不折不扣的书虫，他开始博览群书，从中外经典小说到人物传记。此时刘经南的阅读量已经远远大于同龄人，班上的同学看到他知识面宽，送给他了“刘博士”的外号。没想到，多年后，玩笑话竟成了真。
苦难是成功的基石
　　高中三年，刘经南的成绩也一直稳居年级前三。填写大学志愿时，刘经南的第一志愿是北京大学生物化学与生物物理专业，却因“家庭成分原因”，他的录取档案上多了一个章：“该生不宜录取一类院校”。就这样，刘经南与喜爱的生物学擦身而过，阴错阳差地学起了测绘学。
由于测绘学并非刘经南感兴趣的领域，入学后，他一度想要退学，但都被家人和老师劝下来了。直到大二接触更多的测绘专业基础课，认识到测绘学也有很多探索性和挑战性的东西，他才真正的对本专业产生兴趣。
　　此后刘经南如饥似渴地学习着测绘学，他大胆质疑，不唯师，不唯书，成绩一直名列前茅，深受老师的好评。但他的学习之路并没有这么一帆风顺的走下去。临到毕业分配时，他的“家庭成分原因”又来作祟，待到同学们都找到单位后，成绩优异的刘经南依然无人问津。后来，他被分到了地震测量队，但单位却打电话来不要刘经南。面对一系列的打击，刘经南显得很坦然，这顶“成分不好”的帽子不仅没让他感到自卑，相反，却让他处世开朗豁达。
　　几经折腾，刘经南被分配到湖南煤田地质勘探公司，干起了物探队的野外勘测工作。令他始料未及的是，这一干就是11年。在这段岁月里，他和队友们一起，背着沉重的测量仪器，翻山越岭，走遍三湘大地。这种风餐露宿的野外工作让他几经生死，他遭遇过车祸，迷过路，掉过悬崖……万幸的是，数次危难之中总能化险为夷，死里逃生。可以说，他每一次的生还都是一个不可复制的奇迹。不过这些经历并没有让年轻的刘经南觉得苦，他反倒觉得这是艰苦岁月里充满浪漫气息的探险旅程。
　　面对艰苦的条件，刘经南并没有放弃对科学的追求。下雨天不能野外施工时他就做做斯米尔德洛夫的高等数学习题集、读报、看历史书和小说、学英语。在实践工作中，为改变现实技术过于落后的状态，他利用自己所学，爱钻研思考一些测绘生产中的技术问题，学俄语的他为生产需要主动翻译过英文的新型仪器说明书，学测绘的他在新型电子仪器出故障后，为不影响生产多次大胆动手维修好生产仪器。他曾结合实际进行技术创新，为一个工程提出合理化建议。建议被采用后为单位节约了百万元以上（60年代的100万）的工程经费！这一切同事们都看在眼里，在阶级斗争为纲的年代，连派来监视他工作的人也悄悄对他说：“我虽然是来监视你的，但我觉得你不错！”就这样，刘经南凭借自己的努力赢得了信任和尊敬。
　　光阴荏苒，刘经南的青春岁月就在物探队的颠沛生活中一淌而过。乐观的他再回首，似乎当年的磨难，如今已是云淡风轻。刘经南感慨地说：“我最怀念的正是这段在三湘四水从事测绘工作的经历。虽然苦，但苦中有乐，培养了工程责任感和不畏艰辛的精神，这是我一生中最宝贵的财富。”
　　1979年，在母校老师的鼓励下，36岁的刘经南坚定了考研的决心，在克服了重重阻碍后终于考回母校。长年的野外作业使刘经南变得虚弱，他的研究生生涯也一直在与病魔斗争。刘经南回忆道：“我那时肠胃不好，是个药罐子。三年的研究生生活中，有两年半每天拉肚子超过三次，身体相当不好，体重也只有104斤。还得过一次心脏病，医院已经下了病危通知，住了40多天院又稀里糊涂地好了。”不过身体的疼痛并没有让他放下做学问的脚步。
成功是奋斗的结果
　　八十年代初，卫星测量基准的地心坐标系与地面大地坐标系的转换关系成为国际大地测量界的前沿研究方向。当时国际上有关两大坐标转换的模型有三个，但争论了十几年也分辨不出究竟孰优孰劣。刘经南便把这个极具挑战性的国际难题当成他学术生涯的开始。通过对三个转换模型之间关系的深入研究，对观测的数据细致分析，他终于明白了三个模型最终转换计算出的结果相同、但结果的精度却不同的原因，在世界上第一次从理论和实际上证明国际已有三个坐标转换模型的等价性，还提出了第4个等价模型——“武测模型”，解决了大地测量坐标系理论研究领域的一系列难题，为这场争辩画上了完美的句号。
　　在此基础上，根据当时我国石油部门大量引进卫星定位技术开展石油地质勘探的需要，他研制开发出卫星网与地面网的联合平差软件，并将其应用于西北三大含油盆地卫星定位网的数据处理工程。该工程成功地确定了柴达木盆地亚米级大地水准面和其他含油构造盆地米级水准面，为石油勘探部门提供了技术支撑，保障勘探的顺利进行，还创造出年节约5000万元的巨大效益。这一成果先后获得石油部科技进步一等奖、国家测绘局科技进步二等奖、国家科技进步三等奖和国家教委成果推广类的最高奖。
　　八十年代末，我国开始引进GPS技术。（GPS，即全球卫星定位系统，是美国国防部和运输部共同管理的卫星定位、导航、授时、守时系统。）刘经南也加入了GPS技术研究的行列。他针对当时国外软件网点规模计算能力弱，不适合中国技术规范等的许多不足，提出了软件设计的新思想，解决了地心三维坐标到二维平面坐标的椭球投影方法选择和坐标系转换问题，网点计算规模也成倍或近一个数量级的增加，非常适合我国当时实际应用部门的需要。他负责设计并领导完成的GPS卫星定位数据处理综合软件包成为我国第一个GPS商品化软件。后来，该软件已被国内外数百家单位采用，占据了国内80%左右的市场，同时作为专有技术出口日本等国作为随机软件。这些技术积累随后又用到国家测绘局的全国大规模高精度GPS网的技术设计、作业规程和数据处理，2000年，该成果获国家科技进步二等奖。
　　90年代初期，他及时觉察到国际上在探索GPS广域差分的技术，这是一个更为先进更有战略性、前沿性的的高技术，他随即向当时的国防科工委和国家测绘局提出建议报告，希望在中国迅速开展这一领域的研究。不久，国防科工委和国家测绘局共同支持了这一前沿研究。刘经南承担了这一研究的核心攻关，针对当时我国数据通信暂不发达的特点，首次提出了分布式广域差分的概念，并经过北京武汉广州南沙岛礁等广大区域实验，精度达到当时国际同一水平。在验收与鉴定过程中，该工程以高精度、高可靠性等特征，引起了国内专家的广泛关注，提升了对这一技术的信心，促进了我国北斗一代卫星系统中广域差分系统的建设。该成果曾获1998年国家测绘科技进步成果一等奖。国际上许多知名专家也认为分布式广域差分技术是解决不同制度国家间开展广域精密定位的一个最佳途径。由此多个国际会议邀请他做相关特邀学术报告。紧接着不久，他又开始探索精度更高的网络实时动态定位技术（Network-RTK），2000年，他在深圳建立了我国第一个连续卫星运行站系统（SZCORS），能实时向众多用户提供厘米级精度实时定位服务，这一技术把传统测绘从事后静态提升为实时动态，从手工化操作提升为网络化、信息化和自动化操作。目前，在他和他的团队推动下，该技术已在我国许多行业和省区广泛迅速推广，解决了国内许多GPS应用技术难题，产生了巨大的经济效益和社会效益。他也成为中国研究广域差分技术和CORS技术的第一人。
　　1996年，为迎接香港回归，中英政府决定深港两地的划界，但划界测量结果两地在同一点上都相差一米多，什么原因？问题焦点最后集中在采用何种坐标基准上。由于当年深圳已建立了由刘经南设计和组织施测的的深圳高精度GPS定位网，提供了当时与国际标准一致的精度最高最可靠的坐标基准，对整个深圳与香港接壤地区实现了厘米级定位与测图。最后英方专家不得不承认深圳的结果精度更高更符合国际相关标准，同意放弃英方早年的坐标基准作为划界依据，采用刘经南负责实施的深圳城市高精度GPS网作为依据的划界坐标结果作为划界依据。
1998年，刘经南作为法人代表和技术总负责人，在武汉主持建造了我国第一个GPS工程技术研究中心。它直接肩负着我国卫星定位技术应用与产业化发展的历史使命，现已成为我国和国际上一个重要的卫星导航定位的研究基地、数据采集分析基地和新技术转移基地。
　　他参与开发了湖北清江隔河岩大坝安全形变GPS监测系统，主持该系统核心部分的信息通信、控制网络和监测数据处理计算软件的设计和实施。该系统成为世界上第一个完全无人值守、连续自动运行的GPS大坝监测系统。1998年夏，长江洪水肆虐，该系统的测量数据精度达到亚毫米级，其快速准实时监测结果为洪水错峰和避免荆江分洪起到了重要作用。该成果得到了国务院当年“科技抗洪”的表彰。也获得了湖北省99年科技进步一等奖。
　　此外，他还积极参与多项军队科技项目研究开发，与北方工业公司合作开发了火炮定位系统，实现了某新型火炮的GPS快速自动定位定向。在我国两次南沙科学考察中，启用GPS岛礁联测工程，首次以10-6量级精度把国家大地网延伸到南沙海域……这些科研成果都有非常重要的国防安全效益，对维护国家的领土主权具有重要意义。

发展是最好的传承

　　除了参与科研工作，刘经南还在三尺讲台上挥洒豪情。1982年硕士毕业后，他被分配到湘潭矿业学院，开始了执教生涯。自此，他全身心投入教学和研究工作。1986年，他又被调回母校，在此后的六年时间里，他实现了从讲师到副教授再到教授的三连跳。1993年，他被遴选为博士生导师，1999年11月当选为中国工程院院士。
　　2000年8月2日，武汉大学与其周边的武汉水利电力大学、武汉测绘科技大学、湖北医科大学合并组建新的武汉大学，此时的刘经南任武汉大学党委常委、副校长。2003年7月，在四校融合的关键时刻，刘经南出任武汉大学校长一职，成为中国工程院院士中当时为数不多的大学校长之一，也是继周鲠生、李达之后的第三位担任武汉大学校长的湘籍院士，这在荆楚大地及三湘四水都引起了广泛的关注。
　　上任之初，有人怀疑，工科出身的刘经南，能否担负起将四校合而为一，为百年名校再续辉煌的历史重任。面对质疑和压力，刘经南没有退缩，“校长这个工作挑战性很强，越是有挑战的地方，我越是感兴趣，碰撞越激烈，我越感到斗志旺盛。”
　　为了吸纳更多的人才振兴武大，刘经南进行了人事制度改革，在全校推行“全员聘用制”，所有教师岗位公开面向全校、全国甚至全球招聘。为了留住人才，他和那些教授诚恳的对话。比如说武汉大学四大名嘴之一的哲学院赵林教授，当时有个学校邀请他去做院长。“为了留住他，我和他谈了五次，他都很感动，最终他还是留在武大任教。”刘经南如是说。
　　作为校长，他秉着“和而不同”的治校理念，和“无为而治”的去行政化、发挥院系基层领导和教授治学的作用的管理方法。倡导学生“学会学习，学会生存，学会关爱”。努力培养学生的责任意识、创业精神和创新能力。
　　作为导师，他特别强调，研究生的选题要有前沿性，而博士生的选题，要兼具前沿性和国家战略需求两者。刘经南说道：“我对他们也比较严，不做到一定程度，不会给任何信息提示可以答辩可以毕业。只有在做出了一定的工作后，有了一定的创新了，才会允许做开题报告。”
　　不仅如此，他还善于将科研成果运用于教学之中。他组织了“大地测量学专业改造工作”的教学改革项目研究，并和项目组一起提出了一　　系列改革措施，且改造效果显著。该项目分别获1997年湖北省教育成果特等奖和国家级教学成果一等奖。同时，他还坚持在教学的第一线，给本科生上课，并指导了一拨又一拨博士和硕士研究生，为社会培养了大量的卫星导航高级人才。
　　从物探队员到学者再到一校之长，刘经南一直努力地扮演每一个角色。他以 “言力所能及之言、做力所难及之事、思力所不及之思”做为人生信念，事事亲力亲为，其身先士卒的精神征服了所有和他共事过的人，他也身体力行武汉大学“自强、弘毅、求是、拓新”的校训，就像郑板桥笔下的竹，冲过层层磨难，依然挺拔。