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李小文院士:学者本色 | 寻踪空天记忆

AIR 空天信息 2022-11-26
前     言

李小文(1947.3.2-2015.1.10),著名遥感学家,中国科学院院士。

同行敬仰他。他在国内外遥感界享有盛名,是植被几何光学遥感建模的先驱,有力推动了定量遥感研究的发展,被美国波士顿大学地理系前主任Strahler评价为“遥感基础研究领域最顶尖的两三位科学家之一”。

学界熟悉他。他是自称“老邪”的科学网博主,累计发表博文1800余篇,专业知识讨论,学习心得分享,时事热点评论,与年轻人互动交流……打造了一个自由、逍遥的学术江湖。

大众关注他。他有一张光脚穿布鞋作报告的照片,朴素的着装让“布鞋院士”、“扫地僧”的称呼在网络上不胫而走,网友评论其“外表不羁”、“仙风道骨”。

2015年1月10日,李小文因病逝世,人们发出“世间再无扫地僧”的哀叹。在人们对他的敬与爱中,既有对他潜心科学研究的敬仰,更有对他本人平和淡定的人生态度的崇敬,也有对某些曾经风行、如今却变得稀有的价值的怀念。

让我们也带着这份怀念,走进档案,走近李小文院士。


视频李小文院士:学者本色 | 寻踪空天记忆 



















































人 物 生 平
  • 1947年3月2日,李小文生于四川省自贡市,祖籍安徽贵池(今池州)。

  • 1968年,毕业于成都电讯工程学院(今电子科技大学)。

  • 1978年,考入中国科学院地理研究所二部攻读硕士学位。

  • 1979年,公派赴美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校留学。

  • 1981年,获加利福尼亚大学圣巴巴拉分校地理学硕士学位。

  • 1985年,获加利福尼亚大学圣巴巴拉分校地理学博士学位、电子工程与计算机科学硕士学位。

  • 1986年,纽约市立大学亨特学院博士后。

  • 1986年底,回国任职于中国科学院遥感应用研究所图像处理室。

  • 1988年,任遥感应用研究所图像处理室代主任。

  • 1990年,波士顿地理学系合作研究,客座研究员。

  • 1995年,遥感应用研究所研究员。

  • 1999年,任职于北京师范大学;同年创建了遥感与地理信息系统研究中心,并受聘教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。

  • 2001年,当选为中国科学院院士。

  • 2002-2007年,任中国科学院遥感应用研究所所长。

  • 2003年,组建遥感科学国家重点实验室。

  • 2004年,创建电子科技大学地表空间信息研究所并任所长。

  • 2005年,组建中国教育部创新团队。

  • 2007年,任职于北京师范大学地理学与遥感科学学院。

  • 2012年,任电子科技大学资源与环境学院首任院长。 

  • 2015年1月10日13时05分,在北京逝世,享年68岁。 


少年时期的李小文


中科院首批公派出国研究生合影(三排右二为李小文)


1981年,李小文在美国加利福尼亚州的沙斯塔山


陈述彭先生(前排左一)和杨世仁先生(后排右六)去加利福尼亚大学圣巴巴拉分校探望中国留学生的合影(李小文为后排右二)


上世纪90年代,李小文在美国波士顿

2001年,李小文获得长江学者成就奖一等奖


李小文中国科学院院士证



中国科学院《关于李小文等同志职务任免的通知》


李小文在遥感应用研究所2005年工作会上作报告


遥感科学国家重点实验室联合共建协议


时任电子科技大学校长汪劲松为新成立的资源与环境学院授牌,李小文院士作为首任院长接受授牌



重大学术贡献

李小文在学术报告会上



李小文致力于定量遥感基础与应用研究。作为多个国家重大科研任务的负责人,他在国内组织培养了一支以定量遥感基础研究为核心的团队,在植被二向性反射建模、热红外遥感辐射方向性建模、定量反演、遥感信息尺度效应、定量遥感综合实验与真实性检验等方面做出了很多开拓性的工作。












01

首创了遥感几何光学模型,成为与辐射传输模型并行的两大流派之一。代表性论文入选国际光学工程学会 “里程碑系列”。它是二向性反射分布函数和反照率产品的基础,在全球地表反照率产品中得到了广泛的应用。


李小文手绘几何光学模型示意图


李小文与Strahler在野外。与李小文共同建立几何光学模型的Strahler比李小文年长几岁,两人亦师亦友。Strahler认为,创建理论模型的功劳基本归于李小文


1988年,李小文与Strahler在长春净月潭遥感模拟实验室进行了地物二向性反射实验













02

提出了非均质地表热红外等效发射率的定义,建立非均质地表热红外辐射方向性概念模型,研制了机载多角度多光谱成像系统,开拓了热红外辐射方向性机理研究的新领域。


1999年发表于《中国科学》的非同温黑体表面热辐射方向性的论文













03

指出了引入地表先验知识的重要性及其在病态反演中的作用,发展了基于先验知识的定量遥感反演理论和方法,提出了根据参数的不确定性与敏感性矩阵实施数据集与参数集分割的分阶段反演策略,主持研制了中国典型地物波谱知识库。


2001年,系统性总结基于先验知识的定量遥感反演理论













04

推动了遥感尺度效应和尺度转换问题的研究,将定量遥感时空尺度问题归纳为遥感物理模型的尺度效应和尺度转换两个方面,建立了遥感尺度转换的通用理论框架。


1999年,发现非同温黑体表面普朗克定律的尺度效应


2000年,进一步提出利用几何光学模型思想,将普朗克定律的尺度纠正推广到非同温三维结构非黑体表面













05

成功组织实施了北京顺义、江西山江湖地区定量遥感综合实验以及黑河流域生态水文定量遥感综合实验,为遥感模型的发展和算法验证积累了大量宝贵的数据,为推动生态水文遥感科学发展发挥了重要作用。


2001年5月,李小文参加顺义星机地遥感综合实验


2007年5月,李小文考察黑河流域生态水文定量遥感综合实验森林水文试验区














主要科研项目与成果

李小文的科学研究得到了国家自然科学基金委、国家科委/科技部等部门的大力支持。他组织开展了多个国家级重点项目的研究工作,并积极与国外科学家合作,推动中国遥感科学的深入发展。累计发表研究论著160余篇/部,其中28篇论文被SCI收录,SCI引用1451次,单篇最高引用587次。硕士论文被美国《遥感手册(第二版)》收入,1985年关于几何光学模型的论文于1997年入选国际光学工程学会“里程碑系列”。1994年,李小文获中国科学院自然科学一等奖,2000年获中国高校科学技术一等奖。

第一个自然科学基金项目:不连续植被的遥感定量模型(1988-1989)。该项目被李小文认为是其科研生涯的起步。


在该项目支持下,李小文发展了森林间隙率模型,并将其应用于大熊猫食物-箭竹的遥感监测,最终荣获1990年度国际Rolex雄才伟略奖

连续支持的第二个自然科学基金项目:地物结构特性与地物方向谱之间的几何光学模型(1989-1991)。该项目获1994年中国科学院自然科学一等奖。


获奖证书


国家自然科学基金重点项目:地面目标二向性反射分布函数特性(1994-1996)。这是我国定量遥感研究领域的第一个重点基金项目。



项目执行计划书、研究所学术委员会评价意见等


国家“九五”攀登预选项目“地球表面能量交换的遥感定量研究”(1997-2000)。这是我国定量遥感研究领域的第一个攀登项目,其研究队伍成为后续“973项目”的骨干研究力量。


项目计划书封面、目录及归档说明书(部分)、项目研究论文汇编


国家高技术研究发展计划(863)前沿对地观测技术专题-“机载多角度多光谱成像系统”(1998-2000)


2000年,李小文组织机载多角度多光谱系统的试飞实验

国家重点基础研究发展规划(973)项目“地球表面时空多变要素的定量遥感理论及应用”(2000-2005)。这是我国定量遥感研究领域第一个973项目。


项目综述


国家重点基础研究发展规划(973)项目“陆表生态环境要素主被动遥感协同反演理论与方法”(2007-2011)


“陆表生态环境要素主被动遥感协同反演理论与方法”项目启动会


项目组织的国际学术研讨会

1999年以来,李小文在中国科学院遥感应用研究所、北京师范大学、电子科技大学等地共培养160余名博士、硕士研究生,他们中的大部分已成长为我国遥感研究与应用的中坚力量。


2002年,李小文指导的两名博士毕业论文答辩后合影


李小文与遥感科学国家重点实验室2014届毕业生合影


2007年2月,李小文倡导并发起全国首届定量遥感学术论坛,至2021年,论坛已举办五届,会议规模由首届70余人发展到1000余人,参会单位涵盖了国内从事定量遥感研究及应用的绝大部分高校、科研院所。


2007年2月,李小文在全国首届定量遥感学术论坛上作报告


2011年3月的第二届定量遥感学术论坛上,200余名会议代表围绕“定量遥感与全球变化”这一主题进行深入研讨


2004年,李小文应母校电子科技大学邀请,李小文在该校开始遥感学科建设。2012年,电子科技大学资源与环境学院成立,李小文出任首任院长。


李小文与北京师范大学研究生讨论


2017年11月,电子科技大学清水河校园,李小文铜像落成













科学精神与人格魅力

李小文引起全民关注,只是一个意外。人们之所以着迷“布鞋院士”、“扫地僧”的独特形象,不仅仅是对其学术成果的景仰,更是致敬其独特的人格光芒。他成绩斐然的治学经历,朴素不羁的着装习惯,云淡风轻的处事之道……符合了公众对“杰出科学家”乃至中国传统知识分子的所有期望。

人们所不能忘却并努力传承的,正是这一份科学精神以及不朽人格。



有教无类,自由而审慎

李小文被评价为一名尽职尽责的优秀教师。他崇尚古代教育学家孔子的“有教无类”思想,认真培养每一个学生。学生对他的评价是“谦虚,话少,人好相处,没有一点架子”,无论做哪一方面、什么研究,只要有好的想法、他觉得不错,都会鼓励学生继续做下去,并且为之提供实质性的指导和支持。李小文提倡并鼓励学生的质疑精神,曾经说,“老师合格的标准,就是让学生做自己的掘墓人”。


2014年9月,李小文在母校成都电子科技大学作《我的大学梦》演讲


“笑起来眼睛弯弯的,很可爱,很孩子气”,学生这样形容好相处的李小文。图为2014年9月,李小文在母校成都树德协进中学作演讲


然而,自由并非草率。李小文常说自己做课题的原则就是“能够交差”,但身边师生都知道他对科研有多严谨审慎,“能交差”是把项目申请时的承诺全部完成。他审阅学生的报告,勘误从来都是逐字逐句。学生的小组汇报做完,他会要求学生“公式是不是再好好推一推”。




李小文备课手稿


李小文一直保持着对学科前沿敏锐的思考。在SARS肆虐之时,他推动了遥感与公共卫生领域的学科交叉,并思考疾病传播的地学问题,还提出了“时空邻近度”的概念,作为对Tobler地理学第一定律的补充。


李小文关于“时空邻近度”研究的手稿


2014年5月,李小文作为《遥感学报》和《中国图象图形学报》主编,与编辑部讨论选题




甘为人梯、奖掖后学

获得长江学者资助后,李小文就将“长江学者特聘教授”的20万津贴捐出,作为遥感基础研究基金种子基金。此后,他又将“长江学者成就奖”一等奖100万元奖金悉数捐出,并以已故长女李谦的名字命名助学金,帮助品学兼优但家庭困难的学生完成学业。


2002年,首届“李谦奖”荣誉证书


2007年,“李谦奖”资助的赴美攻读学位的研究生(部分)在波士顿大学合影


2007-2008年,李小文率先在科学网上发表博客,为提高博士生待遇而呼吁。他的呼吁得到了众多科学网博友的响应,引起了社会的关注。最终,教育部、财政部下发了关于提高高校博士生奖学金标准的通知,各博士培养单位均有不同幅度的上涨。


2013年6月,李小文与毕业生们在一起



博主“黄老邪”

作为科学网成立以来首批活跃的博主之一,李小文素日里以“黄老邪”自称。入驻科学网7年间,李小文累计写出1878篇博文。全部内容由他亲力亲为。

博客是李小文学术江湖的另一个战场。他好战,经常和同业在博客上论战,隔三差五“掐一架”;他又古道热肠,路见不平,喜欢出手相助。他强调自己在阵地上争论的原则是“力求做到只讲道理、不争输赢”,“也许没做到?欢迎网友拍砖,老邪坚决改正”。


李小文去世后,他的朋友陈安编选了题为《大师小文》博文集


李小文在博客里对很多关乎国计民生的大事发表了评论,并身体力行。2014年,李小文在家乡自贡市开展釜溪河污染监测工作时,构想了釜溪河的“治理”工程。图为他构想思路的手稿


大道至简

李小文推崇“科学的简单性原则”,他认为解释复杂现象的“规律”,越简单越美,越简单越可能接近客观真理。面对复杂的科学问题,无论是遥感建模还是讲授略显深奥和晦涩的遥感机理,他总是喜爱用古诗词解释复杂的遥感理论:讲到遥感的大气效应,他引用“夕阳方照桃花坞,柳絮飞来片片红”,讲到“遥感几何光学模型”,他说其实就是“草色遥看近却无”;谈到遥感的尺度效应,他引用“横看成岭侧成峰,远近高低各不同。不识庐山真面目,只缘身在此山中”。这些对科学术语的生动解说给人留下了深刻印象。

李小文用来解释几何光学模型的PPT 


李小文生活上更追求简单。据家人和同事说,他穿衣打扮从来不修边幅,“走到哪儿也不想穿西装打领带,走到哪儿都想光脚丫子穿拖鞋”,即使当了院士、做了项目首席或评审专家也是如此。他曾说过,“身上的东西越少越好”。他经常穿着那双80元买来的布鞋,连袜子也省了。在长江学者的颁奖典礼上,也依然是那身经典的行头。


2005年2月,厄立特里亚总统伊萨亚斯访问遥感应用研究所,李小文致欢迎词。这是李小文为数不多的“正装照”


李小文多数场合的经典行头是衬衫+马甲


2014年4月,李小文穿着布鞋在中国科学院大学作学术报告的照片被发布到网上。这个朴实而亲民的形象让他在网络上“走红”,网友们亲切地称他为“布鞋院士”。


有人拍下李小文布鞋的特写。成为“红人”的李小文面对接踵而至的媒体,简单回应道:“感谢网友”、希望“冷一冷”,“等这波热点过去”


感怀于李小文的学术成就和人格魅力,华为公司邀请李小文为其代言。李小文认为“双方理念相同”,立刻爽快应允。他说:“我不要一分钱。如果中国能多几个你们华为这样的公司,发展就有希望了。”2014年6月5日,华为在人民日报、环球时报、光明日报、参考消息、中国青年报等媒体刊登大幅企业形象广告,写道:华为坚持什么精神?就是真心向李小文学习。


2014年6月5日,光明日报4版刊登了华为“向李小文学习”的广告。任正非说,这支广告不是给外人看的,而是给华为自己人学习的。他还把李小文的照片贴在了研发部的门口















结     语


斯人已逝,但科学精神与人格魅力长存。

时隔多年,他一起奋斗过的同事和受他教导过的学生,仍会追念他对科学持之以恒的深耕以及倡导学术自由的赤子之心。而他的那些真实抑或传说的故事,人们尤难忘怀。正如他的一位大学校友所言,“李小文的言行,维护了传统知识分子的风骨,本色、随性,这种影响甚至比他在遥感领域做出的贡献更可贵”。他逍遥和侠气的鲜明个性,极度简单的生活方式,对国家科技发展的赤子之心以及对个人名利的淡然与超脱……使他回归了学者本色,也因此成为时代的一个传奇。



特别鸣谢

李小文院士的家人、朋友、同事、学生



特别鸣谢

中国科学院档案馆

北京师范大学

电子科技大学




空天信息创新研究院综合档案室

遥感科学国家重点实验室

联合主办


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