頭痛,限制了我的想象力

正安聚友會2018-01-18 20:14:00

今日廣州,始於越秀。越秀是千年廣州古城的中心地帶,自古以來人才輩出。在這裡生活、探索、奮鬥、創造的人們,書寫著廣州越秀這片土地的故事。

他們或在舊城根和老街巷中出生成長,或在傳統藝術和工藝中傳承堅守,或在創意園和科技園中探索創新,或在瞬息萬變的商業世界中逐夢前行……在各行各業中引領開拓的人們,展現了越秀區在不同領域的發展歷程和特色成就,他們的氣質,正是這片土地可感的溫度。

壹號見·見人見智”, 廣州越秀區政務微平臺“廣州越秀髮布”攜手《南方人物週刊》,一起尋訪廣州越秀的精彩人物故事,感受“領•秀”們獨特的風采和溫度。


本期人物  

周成虎  生於1964年,中國科學院院士。現任廣東省科學院廣州地理研究所首席專家、中國科學院地理科學與資源研究所研究員,系廣東地理科技與文化創新創意產業園首席科學家,國家傑出青年基金獲得者。長期從事遙感與地理信息系統研究,在空間數據挖掘與知識發現、遙感影像的地學分析與應用、全息地圖與全空間信息系統等方面有較為系統研究。




在2018年空間信息軟件技術大會上,周成虎說:“今天,我們處於一個重大的科學與技術革新的時代:我們的地球和世界正變得越來越‘小’,有線與無線以及各種通信技術之間的相互融合,構成無所不在的信息基礎設施,一個‘沒有空間距離、沒有時間差異’的世界正在形成;現代對地觀測技術使我們能夠實時、動態地觀測和監測地球,服務於人類應對全球氣候變化等;各種現代化的交通工具使得人們可以實現洲際暢遊,甚至是宇宙旅遊。互聯網連通了我們所經歷的時間,以及所處的空間,讓我們的感知在時空維度上擴展開來。”


作為中國科學院院士,1964年出生的周成虎已經從事了三十年多的地理學研究,曾主持和領導我國863計劃地球觀測與導航技術領域的規劃與研究。在科技日新月異的今天,他認為:“技術離我們老百姓很遠,但應用和我們息息相關。我們在科技的幫助下,修路、種地、導航,但修哪一條路都不容易。在這便捷的背後是經年累月,一輩輩科研人員前赴後繼完成的。”



四年大學,搞清楚了地理是什麼

◇◆◇


讀了四年本科,周成虎才搞清楚什麼是地理學。高考時,他本想選數學系,教了他六年的班主任建議他選擇地理系。“他也是地理系畢業的。我對專業一開始沒有太多向往和期待,因為不懂。學習任何一個專業對我來說都是新鮮的東西,自己看書。”在學習地理專業的同時,周成虎也選了很多數學、生物學的課,學習環境挺寬鬆的。


前三年,周成虎學習了大量的動物地理、植物地理、土壤地理、地貌等專業基礎知識。大二開始,老師帶他們野外實習,去廬山、長江中下游等地採風。寫畢業論文時,他在老師帶領下做一個小流域的測試,研究裡面的降水、植物生長等,“當時我覺得學地理學很有意思,決定去中科院讀研究生。”


研究生階段,招生少,四個老師帶一個學生,周成虎學習很精細,很快進入了地理學研究,一直做到現在。他覺得自己是“有想法的人”。“我常跟學生說,想不想做研究,其實會有一種感覺。如果你到辦公室就有想法,你就做研究;如果你沒有,最好就不要做研究。你喜歡看書,看完之後有想法,也可以。我在碩士導師的引導下,喜歡上了做研究。”他研究自然地理,做類似“水資源短缺怎麼影響這個地球”之類的課題。


在周成虎看來,做研究相對自由,能夠按照自己的時間安排工作。多年來,他已經形成了自己做研究的習慣,“只要坐下來馬上能夠沉下心來,不管在外面走多遠,哪怕是出去玩,回來後,很快就能靜下心來讀書、做東西。” 


他不喜歡熬夜,每晚11點就要睡覺,早上4點起來看書,看書到7點吃早餐。這樣的生活節奏已經延續了30年。最近他在研究巴爾幹半島,除了專業書籍,也會看一些相關的歷史人文資料。他剛看的書講了到底為什麼巴爾幹半島會成為歐洲火藥桶,為什麼成為文明發源地,“我看的書可能跟我專業也有一定關聯。無論做什麼,讀書是最基本的。其實做研究會發現很多問題,你總是想把這個問題搞清楚,這就促使你不斷地拓展其他方面。研究巴爾幹半島,不可能不研究宗教演化、民族遷徙,那你再讀宗教書吧。所以說,做研究最大好處就是讓你感覺到要不斷地研究。”



科研最終還是要服務於老百姓

◇◆◇


遙感、水文、地貌……看起來很專業的地理學名詞,其實背後都和生活脫不了關係。遙感定量解析模型可以想象成給衛星裝上相機這個“眼睛”,拍攝全球每一個角落,分析數據測試該地區的汙染元素含量,到底有多少二氧化碳,再進行定量分析。“技術離老百姓很遠,但應用和每一個人息息相關。” 


“地理知識”和“地理研究”有明確分野。“日常老百姓用的叫地理知識,哪裡有河流、哪裡有山,這是地理知識。我們是講為什麼在某個地方有紅杉,它的降水、溫度、土壤等都會有影響。所以,我們會說地理知識是服務老百姓的。地理專業屬於科學,目的是把專業研究轉化為知識,讓更多人能夠接受。比如在兩千多年曆史當中,我們地理是怎麼演化的,為什麼會演化成現在的樣子,不同階段是什麼驅動力演化的。”


周成虎的成果之一,是通過遙感定量解析模型和基於六庫的數字地貌製圖方法解決了地貌特徵精確識別課題。在此之前,地貌只能依靠人工測量。研究成功後,可以通過遙感進行測量,更加精準便捷。



“地貌是非常專業的,地面起伏變化就是老百姓能感覺到的地貌。我們的道路一會兒往上一會兒往下,這叫地貌變化。怎麼樣把地貌起伏變化做出來則是地貌測量問題。我們傳統就是靠人去測量,後面我們用衛星遙感技術來測量。我們怎麼用衛星遙感技術來解決地形起伏變化呢?如何區分地貌類型呢?老百姓知道哪有山,哪有河流,但山是喀斯特山還是什麼山?這個山哪一年代形成的?什麼恐龍年代形成的?還是近幾年形成的?是由什麼物質組成的?是如何變化的?這就需要分析它的地貌類型。我們修一條路,在平原上面很好修,但到山上面就複雜了,路怎麼走?通過這個技術我們知道了地貌類型,幫助判斷。”在農業、生態、環保等領域,這都是基礎性的資料,能夠通過遙感研究成果方便快捷地獲取。


地貌研究是地理研究重要基礎之一,我們地貌學界三代人花了30年完成。1978年,國家將解決中國農業自然條件的調查和分析列為國家重大計劃,中國農業地貌條件則是其中的內容之一。但這個工作,一直到2008年,才完成了。“中國自然條件複雜多樣,有高山、有海洋,有暖帶、有寒帶,有溼潤區也有乾旱地區。我們三代人,前仆後繼,完成了全國1:100比例的地貌圖。也是在最後十年,隨著科技發達,有了遙感衛星,地面調查資料才能夠全面精細完成。”


在這個研究基礎上,年輕一輩的科學家將地貌引向了新的課題:地貌的歷史隱患和地貌應用。“中國的地貌條件複雜多樣,而我們的生態文明建設、生態修復就涉及到地貌研究的應用。”



空間智能

◇◆◇


在周成虎眾多研究中,與生活最貼近的就是地圖服務。“我們也叫位置服務。現在打車用的電子地圖,大眾點評位置指引……都是地理信息服務。我們在研究下一代位置方法是什麼。我們希望能夠基於空間智能提供日常社會服務。在人的八大智能裡,認識空間、理解空間是其中一種智能。空間智能做什麼呢?人認識方向是東西南北,這叫方向智能,是空間智能之一。如果飛機自由飛行,從南到北飛,這個時候必須有一種方法控制它,我們把這個叫空間智能。AR、VR裡面也有空間智能。”


周成虎院士向2017廣州《財富》全球論壇商務考察團介紹無人機技術 (圖 / 胡瀛斌)


目前,關於空間智能,周成虎在推動基礎研究和應用研究。無人車怎麼找車道,無人機怎麼找航道,都是他的研究範圍。通過三年努力,他和團隊已經將一些基本理論和無人機結合,做到無人機智能駕駛。和南方電網合作的高壓線巡查正是靠空間智能,通過無人機自己升飛、降落完成。“在空間裡怎麼找位置,風大了怎麼飛,什麼時候飛什麼時候落,什麼地方要循環飛行,碰到什麼問題要停下來……這些都是需要解決的問題。我們做了傳感器,讓這些數據變成智能的功能,能夠通過感知周圍的環境分析數據,作出相應的反應。”


周成虎正在做“面向橢球空間的全球離散地理格網模型和多維動態海洋現象表達時空場數據模型”相關研究,研究內容是如何在地球這樣一個橢球空間分析問題,“我們就用最簡單的辦法把地球劃一個個格子,但怎麼畫格網?橢球體不能展開一直是一個數學難題。現在我們一定要把它變成平面怎麼辦?我們就用了一套方法來計算,如何誤差最小,能夠把地球表面弄起來,在格子上面進行分析計算。”


這個課題還沒有完全解決,“這是一種新的科學問題。目前我們主要是在做兩件事,一個是做時空大數據分析,第二就是把地理空間智能怎麼用起來。這是圍繞時空大數據分析的應用。我們希望五年之內能夠在地理空間智能上,在無人飛行這些功能上做得好一點,在全球覆蓋的海量遙感影像上能夠有所突破。”周成虎說。



分析過去,研究現在,也預測未來

◇◆◇


去年,由周成虎院士擔任首席科學家的廣東地理科技與文化創新創意產業園(以下簡稱“雙創園”)落戶廣州越秀區。他帶領團隊申報的地理空間智能技術研發與產業化項目,獲得了廣東省珠江人才計劃專項資助資金3000萬元。以該項目為龍頭,雙創園正在加速發展。


“中國科學院廣州分院就在越秀,我是個新越秀人,也是個老科學院人,我特別期待越秀區越來越秀麗,並發展壯大,成為粵港澳大灣區的一顆新星,真正成為廣州之心。”



Q&A


人物週刊:您認為越秀區在科技人才引進和創新創業方面有什麼政策支持?


周成虎:古城區本身就有天然吸引力,有文化底蘊,更容易吸引科研人才。當然我們越秀區也在努力創造更好的環境,吸引人才過來,也就是內在的吸引力。廣東地理科技與文化創新創意產業園就是地方政府與科研機構合作共建,已經引進和孵化一些科技文創企業,“知識共享”是未來經濟的一種基本形式,雙創園打造的是以數據和文化創意為核心的經濟體,反過來可以服務於實體經濟。希望未來能把雙創園打造成為一個開放性的平臺,在平臺上把資源結合起來,再把資源散發出去,讓更多人利用資源去創新創業。


人物週刊:目前您和團隊在越秀區有哪些合作研究?


周成虎:我們目前的研究相對來說比較前沿,我們既研究過去,也研究現在,我們也分析預測未來。比方我們越秀區這些房屋是哪個年代建造的,在我們城市發展過程中,大部分房屋多是50年代建的,50年代建的房子按照現在的生命週期來算,哪些老房子需要如何加固,哪些房子需要拆,這塊研究應用牽涉到我們的住房改造問題。目前雙創園首批入駐的企業涵蓋了地理信息、地理文化、地理諮詢和地理教育四大產業領域,我們的地理空間智能與大數據創新創業團隊,圍繞著“互聯網+地理信息+”技術,來搭建以產業技術研發平臺、產業服務平臺和人才培育平臺為主體的支撐體系,構建地理信息產業、地理文化產業、地理諮詢產業和地理教育產業的產業集聚體系。另外,今年6月,廣州地理研究所與麻省理工學院中國未來城市實驗室(以下簡稱“MIT-CFC”)也簽訂了戰略合作協議,未來將集合各自科技優勢資源,聯合開展地理空間智能、城市健康分析等現有技術在行業內的應用和推廣,同時促進雙方技術在行業應用過程中的國際化進程。




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文 / 本刊記者 甌江

編輯 / 陳雅峰


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