金亞秋院士：為了最初的夢想-微波遙感

2015年,意大利米蘭召開IEEE國際地球科學(xué)與遙感年會。金亞秋被授予“IEEE GRSS杰出成就獎”,成為GRS領(lǐng)域半個世紀以來第一位獲得該榮譽的非歐美科學(xué)家。

上世紀80年代,我國在星載微波遙感方面的基礎(chǔ)研究還十分薄弱。金亞秋依據(jù)國際發(fā)展的前沿并結(jié)合中國的實際發(fā)展需求,帶領(lǐng)著十分年輕的團隊開展研究。他的實驗室提出了“復(fù)雜自然環(huán)境電磁波散射與輻射傳輸、空間遙感信息物理與對地監(jiān)測信息技術(shù)、復(fù)雜系統(tǒng)中計算電磁學(xué)”的前沿基礎(chǔ)與科學(xué)應(yīng)用的三個主要研究方向。

上世紀90年代初,還是改革開放的初期,研究的支持力度、軟硬件設(shè)施都比較差,開展科研可謂是步履維艱,但金亞秋帶領(lǐng)團隊沒有抱怨,堅忍不拔,并且數(shù)年如一日的研究探索。當(dāng)時,實驗室在物理樓四樓,大家每天早上上班的時候總會發(fā)現(xiàn)電梯往往停在四樓,那是因為金亞秋總是第一個上班。

現(xiàn)在,他的實驗室團隊在高分辨率合成孔徑雷達信息獲取等幾個領(lǐng)域都取得了重大進展。在成像雷達遙感監(jiān)測領(lǐng)域,他們提出了“自然介質(zhì)層級化電磁散射理論與合成孔徑雷達(SAR)遙感成像理論”,建立了參數(shù)化理論模型、高性能數(shù)值計算、特征信息反演的系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論,實現(xiàn)了陸地海面場景目標SAR信息獲取與識別的多項應(yīng)用。他們利用星載微波遙感理論方法和應(yīng)用技術(shù),在中國嫦娥工程輻射探月任務(wù)中,完成輻射建模模擬、反演與數(shù)據(jù)處理,在國際上首次獲得全月球月壤厚度分布、氦3含量的估算。

微波遙感應(yīng)用技術(shù)是人類了解地球環(huán)境的不可取代的高科技手段。對于地球大氣、海洋、陸地的遙感監(jiān)測,比如臺風(fēng)、暴雨、洪旱、積雪、地震、城市規(guī)劃、地面沉降、農(nóng)作物狀態(tài)、海綿風(fēng)浪等,衛(wèi)星遙感都可以給出全球與區(qū)域性的科學(xué)信息與即時準確的評估。遙感技術(shù)對于國民生計、經(jīng)濟發(fā)展、國防建設(shè)、城市發(fā)展、全球變化等都具有特別的重要意義。“我們作的這些基礎(chǔ)研究在科學(xué)上是前沿,同時又與國家發(fā)展密切相關(guān)?！苯饋喦镎f。

至今,金亞秋在國內(nèi)外發(fā)表了700多篇學(xué)術(shù)論文、出版了14部中英文專著與文集。他秉持認真負責(zé)的理念,親力親為,每一篇論文都經(jīng)過精心雕琢,甚至十?dāng)?shù)次修改,從來沒有掛名的文章。

“嫦娥一號”在國際上首次搭載微波輻射遙感系統(tǒng),并成功“測量”月壤厚度

在中學(xué)時代,金亞秋就樹立了做科學(xué)家的理想,并為之努力。他曾回憶“聽數(shù)學(xué)大師華羅庚的報告、聽曹鵬先生介紹交響樂、在先棉堂實驗室里做化學(xué)實驗”。當(dāng)時的中國,百廢待興。因為石油匱乏,汽車會使用大沼氣袋作為動力來源。每次放學(xué)坐公共汽車回家時,汽車都需要停下來加沼氣,非常難聞。不同于其他乘客都紛紛捂住自己的鼻子,金亞秋一想到“將來要為國家搞科學(xué)研究,什么危險都有可能,現(xiàn)在這點氣味算什么”,就照樣大口吸氣。

上世紀70年代,金亞秋曾經(jīng)在廣西山溝的三線工廠里做機械工人。那里條件艱苦,設(shè)備簡陋,他也沒有放棄自己的理想,不僅沒有扔下學(xué)習(xí),還做了許多設(shè)備和技術(shù)創(chuàng)新?！翱茖W(xué)研究是艱難與孤獨的跋涉,常人不能走;我走了,因為我熱愛科學(xué)?！彼@樣說道。在美國留學(xué)的日子,他更是全身心地投入學(xué)業(yè)。不管是遠赴重洋求學(xué),還是堅守工作崗位,理想的熠熠光輝一直支持他,激勵他,完成自己的志向。

金亞秋曾說過:“一名科學(xué)家要有廣博的理想,有獻身、執(zhí)著的品格,外界的誘惑靜躁兩不相干,淡泊寧靜、志存高遠?！蓖ㄟ^金亞秋以及團隊20年的努力,我國與國際對應(yīng)的遙感等科技計劃已經(jīng)從原來的“追跑”和“跟跑”國外技術(shù),發(fā)展到現(xiàn)在的“平跑”,甚至“領(lǐng)跑”的階段。

在金亞秋團隊的努力爭取下,今年7月,IEEE遙感國際學(xué)術(shù)會議IGARSS將第一次在中國召開,金亞秋任會議主席,他表示,這也是中國的相關(guān)學(xué)術(shù)研究在國際舞臺上占一席位的表現(xiàn)。

27年來,金亞秋在復(fù)旦大學(xué)不僅承擔(dān)科研工作,還堅守在一線教學(xué)崗位,講授本科生與研究生的幾門課程,多次獲得復(fù)旦大學(xué)優(yōu)秀研究生導(dǎo)師、復(fù)旦大學(xué)校長獎等榮譽。

在金亞秋領(lǐng)銜的復(fù)旦大學(xué)電磁波信息科學(xué)教育部重點實驗室中,大部分都是青年學(xué)者。在實驗室里,有一條不成文的“三個一”指數(shù):每人每年發(fā)表一篇SCI論文、各參加一次國際國內(nèi)學(xué)術(shù)會議,作為實驗室每年總結(jié)核心研究成果的參考內(nèi)容之一。對于金亞秋來說,引領(lǐng)和指導(dǎo)這些年輕人的發(fā)展,令人充滿期待。

曾在美國大氣海洋局衛(wèi)星應(yīng)用研究中心等機構(gòu)工作學(xué)習(xí)多年的徐豐研究員常常與金亞秋交流。他回憶道,每次遇到挫折就會向金亞秋尋求幫助,即使教授已經(jīng)下班或身在國外,他的郵件也能很快收到回復(fù)。

在金亞秋看來,成才的學(xué)生都具有認真、執(zhí)著的品格。

當(dāng)談到自己的學(xué)生法文哲時,他非常驕傲:“他來自西北農(nóng)村,雖然基礎(chǔ)不是最好的,但是非常努力認真。我讓他看一篇文獻,他就會去找十篇文章來看,每天學(xué)習(xí)到深夜?！苯饋喦镎J為,在科學(xué)研究的道路上,“小聰明”是沒有用的,需要有事業(yè)心、價值觀和鍥而不舍的探索精神。

金亞秋不僅重視與實驗室成員的交流,還主編了前沿課題綜述的《復(fù)雜系統(tǒng)中的電磁波》一書,促進電磁波信息科學(xué)在中國的發(fā)展。在他培養(yǎng)的博士生中,有的已主持國家的重點項目開展,獲得了國家級的科技獎勵;有的榮獲IEEE GRSS青年職業(yè)獎;有的入選中國國家“青年千人計劃”等。

“中國人特別聰明,但科學(xué)研究的成功主要不靠個人的聰明?！本拖駨男〉酱髨猿帧翱茖W(xué)夢”的執(zhí)著與單純一樣,回國30多年的金亞秋,依然保持著當(dāng)年美國MTT苦苦求學(xué)的生活習(xí)慣。即便是當(dāng)選了中科院院士,他還是在科研的第一線,很少參與和學(xué)術(shù)無關(guān)的活動。

1978年為中國科學(xué)院首批公派出國研究生、分別于1982、1983、1985年2月獲美國麻省理工學(xué)院電氣工程與計算機科學(xué)系(EECS)科學(xué)碩士(MS)、電氣工程師(EE)、博士(Ph.D)學(xué)位。

曾任職于美國AER研究公司、美國紐約城市大學(xué)、英國約克大學(xué)、美國國家海洋大氣局、香港城市大學(xué)、日本東北大學(xué)?，F(xiàn)任復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授、博導(dǎo),復(fù)旦大學(xué)波散射與遙感信息教育部重點實驗室主任。國家教育部高等學(xué)校電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會委員,電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會副主任委員。

他是中國遙感領(lǐng)域第一個IEEE FELLOW(會士),國家人事部批準的國家有突出貢獻的中青年科技專家、首次十位CNSF優(yōu)秀人才基金(國家杰出青年基金前身)獲得者、上海市勞動模范、國家重點基礎(chǔ)研究973項目(2001CB309400)"復(fù)雜自然環(huán)境時空定量信息獲取與融合處理的理論與應(yīng)用"首席科學(xué)家、IEEE GRSS北京支會創(chuàng)始主席(1998 -2003),中國電子學(xué)會微波遙感與無線電遙感、中國計算物理學(xué)會計算電磁三個專業(yè)委員會創(chuàng)始主席。

2011年12月,當(dāng)選中國科學(xué)院院士。

2012年當(dāng)選發(fā)展中國家科學(xué)院(TWAS)院士。

金亞秋教授于2008年正式出任IEEE《地球科學(xué)與遙感學(xué)報》(Transactions on Geoscience and Remote Sensing,TGRS)副主編,負責(zé)微波遙感方面工作。 IEEE(美國電氣與電子工程師學(xué)會)是目前世界上最大的學(xué)術(shù)團體,由美國電氣工程師學(xué)會和無線電工程師學(xué)會于1963年合并而成。 《地球科學(xué)與遙感學(xué)報》是IEEE地球科學(xué)與遙感學(xué)會主辦的學(xué)術(shù)月刊,自上世紀60年代創(chuàng)刊以來已出版44卷。該刊物內(nèi)容涵蓋可見光、紅外、微波(包括毫米波)遙感領(lǐng)域,從主動遙感的雷達、極化合成孔徑雷達到被動遙感輻射計,從遙感系統(tǒng)、空間遙感計劃到電磁散射與輻射傳輸、圖像處理分析、數(shù)據(jù)融合與同化、電磁計算,對象從大氣到地表、次地表等。該刊物每年約發(fā)表280~300篇論文,集中反映了當(dāng)代空間遙感與對地觀測的最新進展,是國際上該領(lǐng)域最有影響力的學(xué)術(shù)刊物之一。

金亞秋教授還于2008年當(dāng)選IEEE GRSS AdCom(地球科學(xué)與遙感學(xué)會行政委員會)委員。IEEE是世界上最大的學(xué)術(shù)團體,IEEE GRSS成立于1962年,當(dāng)時稱為"地學(xué)電子學(xué)",上世紀70年代改名為 "地球科學(xué)與遙感"。近幾十年來,衛(wèi)星遙感與對地觀測技術(shù)的迅速發(fā)展、學(xué)科的綜合交叉、高科技新生長點的不斷產(chǎn)生、從研究到應(yīng)用的迅速轉(zhuǎn)化,GRSS已成為IEEE中發(fā)展最快、十分活躍的學(xué)術(shù)團體之一,成為地球科學(xué)、空間科學(xué)、電子學(xué)、信息科學(xué)、計算機科學(xué)、圖像處理與人工智能等十分廣泛的綜合性學(xué)術(shù)團體。IEEE GRSS AdCom作為該學(xué)會的領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu),對國際學(xué)術(shù)會議、學(xué)術(shù)刊物、成就獎勵、學(xué)會活動等事務(wù),及其世界各分支團體的學(xué)術(shù)活動進行管理和有關(guān)問題的決策。2007年,IEEE在北京成立了北京辦公室。金亞秋的當(dāng)選不僅是我國科學(xué)家首次進入該委員會,而且是發(fā)展中國家科學(xué)家第一次進入該委員會。

2009年底,復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院金亞秋教授接到IEEE GRSS(美國電氣和電子工程師協(xié)會地球科學(xué)與遙感學(xué)分會)的聘書,任命他為GRSS的IEEE Fellow評選委員會主席,今年正式行使職責(zé)。金亞秋教授是中國在IEEEGRSS的第一個fellow(會士)。

2010年7月26日,金亞秋教授榮獲IEEE GRSS Education Award in the opening ceremony of IGARSS2010 in Honolulu, Hawaii, 這是迄今為止唯一中國科學(xué)家在國際GRSS領(lǐng)域獲此殊榮。

所獲榮譽

他曾獲國家自然科學(xué)獎三等獎、國家教育部科技進步獎一等獎、光華科技獎一等獎、國家圖書獎、全國科技圖書獎一等獎、首屆全國寶鋼教育基金優(yōu)秀教師特等獎、上海市科技進步獎、國家973計劃先進個人等十多項科技獎勵,是復(fù)旦大學(xué)首屆優(yōu)秀研究生導(dǎo)師、第二屆復(fù)旦大學(xué)校長獎、上海市優(yōu)秀教學(xué)獎,第三屆上海市十大科技精英與首屆上海市十大高校精英提名獎獲得者。他主持承擔(dān)國家與部市委三十多項重大、重點項目。

研究方向

目前主要研究方向:復(fù)雜自然環(huán)境中電磁波散射輻射傳輸與傳播、空間遙感與對地監(jiān)測信息理論與技術(shù)、復(fù)雜系統(tǒng)中計算電磁學(xué)等。他在國內(nèi)外已發(fā)表480篇學(xué)術(shù)論文、9本中英文專著與文集、中美發(fā)明專利共5項。

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