一件黑色長袖T恤混搭一件灰色短袖T恤，一頂棒球帽，一雙登山鞋……在中國測繪大廈的一間會議室內，我們見到了劉先林院士。此前，我們對他的印象還是高鐵二等座上那位光腳穿舊皮鞋的鄰家老爺子――畫風一轉，他竟又是這樣一副嘻哈的風格！

一年四季，無論窗外是夏季的熱浪滾滾，還是冬季的寒風凜冽，劉院士工作時門窗都必須開著，這樣形成空氣流通，才有充足的氧氣保證大腦的思考。此刻，四月涼風颯颯，柳絮兒飄進室內，輕柔地打著旋兒。我們一行人到得早，便在一旁等著他正在進行的一場遠程視頻工作會議結束。大多數時候，他靜靜地聽著匯報，但在某幾個關鍵點，他會語速很快又犀利地指出問題所在。如此精神矍鑠，思維敏捷，竟絲毫不像是進入耄耋之年的老人了。

作為我國測繪科研一線的“大國工匠”，劉先林院士身上有非常多的標簽，如中國工程院首批院士、測繪界“工人師傅”、高鐵“網紅院士”等。然而這些都只是他人生故事篇章的一些側面而已。他的故事如串珠顆顆，色彩斑斕，又如酒香滿溢，沁人心脾。

2022年5月4日是第73個“五四”青年節，也是我們推出的“致青春”系列特別策劃第4期，一起分享中國測繪科學研究院名譽院長、中國工程院院士劉先林的奮斗青春。

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在我國測繪領域，有很多測繪人是從武漢測繪學院（簡稱“武測”）走出來的。劉先林也是其中之一。因此，他的分享也從武測開始。那些娓娓道來的斑駁時光，好似一幅上世紀五六十年代的舊畫卷，緩緩鋪展在我們面前。

1955年6月，當時的國務院副總理陳毅主持召開全國文化教育工作會議，制定了《高等教育部籌建武漢測量制圖學院方案（草案）》，決定以同濟大學、天津大學、南京工學院、華南工學院、青島工學院等五所院校測繪專業的師資、設備為基礎，創辦中國之一所民用測繪高等學校。1956年，武漢測量制圖學院正式成立，并在1958年劃歸國家測繪局管理，易名為武漢測繪學院。

劉先林回憶，當時武測所有行政班子都來自青島工學院，所以學校的行政干部說的都是青島話。學院的很多教授都是從英國、德國留學回來的，更是集中了以夏堅白、王之卓、陳永齡、金通尹、葉雪安等5位一級教授為代表的一批全國測繪學科的精英，是當之無愧的全國測繪人才培育搖籃。

1957年，青年劉先林收到了武漢測繪學院航空攝影測量專業的錄取通知書。彼時的他對大學生活充滿了無限向往。然而這份向往很快被近乎殘酷的現實掃蕩一空。

那個時候，從測繪一線頻頻傳來讓學生們恐慌的消息：某某住宿在豬圈、羊圈；某某迷路了，沒水喝，只能喝隨身攜帶的墨水和自己的尿液；某某在高寒地帶測繪，耳朵凍沒了，鼻子凍掉了……測繪專業的學生開始鬧情緒。甚至有家兄弟院校，測繪專業30個學生臨到畢業時，只剩下4個，其他26個都強烈要求轉系了。

在很多同學退縮的時候，“死心眼兒”的劉先林堅持不轉專業，并奮發圖強，刻苦鉆研每一門學科，成績一直名列班級前茅。

1962年，武漢測繪學院航測系57級畢業合影，之一排左起第六人為劉先林

在學習之外，多才多藝的劉先林在武測度過了一段浪漫又充實的人生，他加入了學生會，擔任過學生會文化部長和校樂隊的指揮兼演奏員，無論是短笛、長笛、黑管、銅管、木管，還是小提琴，劉先林都能演奏得十分悅耳動聽，甚至還有幾首保留曲目。

1962年大學畢業后，劉先林被分配到國家測繪總局測繪科學研究所從事測繪科研工作。大學期間打下的過硬基礎、天性中的不拘一格、稟賦中的奇思妙想，使剛剛走上工作崗位的劉先林脫穎而出，迅速成為學術先鋒。

1962年，23歲的他研究成功“坐標法解析輻射三角測量”。這是我國航空測量規范中之一個中國人創立的 *** ，滿足了從1:50000比例尺地形測圖轉向1:10000大比例尺地形測圖的需要；1968年，他又編寫了一套“空中三角測量程序”，之一次把計算機技術引入我國航測生產領域，這個程序后來使用了10多年。

1963年，剛參加工作時的劉先林在北京三里河辦公室

就在劉先林準備在測繪科研領域大展宏圖之際，國家測繪總局突然被撤銷。1969年至1972年，他被迫離開心愛的科研崗位，下放到河南正陽的五七干校和石家莊汽車修理廠勞動。劉先林在干校發現當地有一些聯合收割機，但是從來沒見老百姓用過，他一了解，原來是他們不會用，買來就是拆零件用。之一次接觸農業機械的劉先林經過鉆研，居然讓這個龐然大物運轉了起來，調校好的收割機每天可以收割300畝麥子。

1969年，在河南五七干校時的劉先林

1971年，劉先林離開干校，到石家莊之一汽車修理廠當工人，先在鉗工班，后到電工班。他對工廠的設備、電機、電源等作了大量研究，很快就熟練掌握了有關電機的技術及操作。當時汽車用的是直流發電機，有易磨損、易碳化等缺點，劉先林和同事決心制造交流發電機。工廠師傅說從來沒聽說過這種事，指責他們異想天開。他們也不在意，想盡一切辦法，沒圖紙就從別的工廠里弄來圖紙，沒有模具就把活塞熔化，自己做金屬模具。沒過多久終于試制成功交流發電機，并成功應用到生產實際中，不但給工廠帶來很大方便，而且他們生產的20臺交流發電機銷售一空。

劉先林說：“我從事科研工作，不管是不是我的專業，是不是我的本職工作，我都去干，干什么就學什么，正是有了這些經歷對我后來研發一系列測繪儀器起到了很大幫助。”1973年，國家測繪總局恢復，劉先林也從工廠回到測繪科學研究所。此時，在測繪行業所涉及的很多知識領域，他都成了專家。

人生沒有白走的路，每一步都算數。經歷過事業低谷、人生無常的青年劉先林，更加堅定了自己對測繪的熱愛，在往后的日子里，他更加專注航空攝影測量理論與航測儀器的研究工作。

不同于當今青年“一年一小跳，三年一大跳”地頻繁更換工作單位，劉先林只有一個工作單位，不論是早先的國家測繪局測繪科學研究所，還是今天的中國測繪科學研究院，變的是單位的名稱，不變的是劉先林對科研創新不懈追求，以及解決測繪一線難題、為國爭光的初心、恒心與決心。

長期以來，我國的先進測繪儀器主要依靠進口。外商漫天要價，一套儀器動輒幾十萬上百萬人民幣，甚至把一些零部件拼湊在一起，高價向我們出售并不成熟的設備。特別是一次，實驗室有一套德國的機器，劉先林負責裝好后，發現還不能用，這真的讓他欲哭無淚。

自此，劉先林下定決心，一定要搞一套國產儀器出來。為了早日改變我國測繪儀器裝備的落后局面，他全身心投入工作，逐步突破一個個難題，先后研制成JX―1解析測圖儀、JX―3解析測圖儀和JX―4A數字攝影測量工作站，兩次獲得國家科技進步一等獎。

1977年，劉先林被評為先進工作者。這張照片是他送給父母的，母親一直珍藏到去世。照片背面寫有“這是我七七年評為先進工作者時的照片，給爸媽留作紀念”

值得一說的是，當時從國外進口的解析測圖儀，標價38萬美元，而劉先林研發的設備，標價38萬人民幣，比國外便宜8倍（當時人民幣和美元的兌換比是1:8）。

1995年，在劉先林的領導和組織下，經過與澳大利亞測量公司的激烈角逐，中國測繪科學研究院贏得了價值14.8萬美元的巴基斯坦 *** 的招標項目――將5臺PC2模擬儀器改造為解析測圖儀，此舉使JX系列測圖儀器再次走出了國門。

劉先林在巴基斯坦進行技術培訓

1999年，劉先林又研制成功全數字攝影測量工作站，產品出口巴基斯坦、美國、日本、泰國等國家和地區，國產的大型航測儀器設備已由替代進口轉向在國際市場上直接與外商競爭，有力地促進了我國測繪科技實力躋身世界先進行列。

2002年，已過退休年齡的劉先林又帶領科研人員，全力以赴研制數字航攝儀。4年后，他們研制成功自主創新項目――SWDC 數字航空攝影儀，這標志著國產數字航攝儀成功用于測繪生產。他們的成果達到國際領先水平，某些方面甚至超過國外產品，價格卻只是國外產品的1/4。

劉先林領導研發的一系列重大科研成果，結束了中國先進測繪儀器全部依賴進口的歷史，并將國產測繪科研成果實現產業化，出口到了美國、日本等發達國家以及巴基斯坦、伊朗等國家和地區，為國家賺取了大量的外匯，更為我國測繪產品贏取了國際聲譽。

2007年5月30日，以劉先林院士為首的科研團隊研制的最新成果――具有自主知識產權的SWDC系列數字航空攝影儀，在北京通過國家測繪局主持的產品鑒定。圖為徐冠華院士（右三）、童慶禧院士（右二）、國家測繪局副局長李維森（右一）與劉先林院士（右四）一起觀看SWDC數字航測儀

實景三維中國建設，是面向新時期測繪地理信息事業服務經濟社會發展和生態文明建設新定位、新需求，是測繪地理信息服務的發展方向和基本模式。隨著《自然資源部辦公廳關于全面推進實景三維中國建設的通知》的印發，實景三維也進入了全新的發展階段。

談及新型基礎測繪與實景三維中國建設，劉先林表示，實景三維中國給測繪地理信息行業引來了大量的投資，這在過去從未有過，也從側面反映出業界對實景三維中國建設的重視與看好。

他進一步介紹，實景三維最早是從美國傳入國內的。當時一位美國留學歸來人士找到劉先林，希望他給做一個五鏡頭的相機，用來采集實景三維數據。鑒于當時的研究方向是測圖，劉先林就拒絕了這個要求。

后來國內有家企業花費50萬美元購入了一臺采集實景三維數據的傾斜攝影儀，但是使用效果非常差。劉先林發現國外的設備不行，還得自己做。最終，劉先林通過加工改造民用高端相機，將斜視、下視相機的焦距進行調整，使采集區域變得更廣，研發出一套采集實景三維模型的裝備，并在保定、石家莊進行了實際應用。河北省測繪局利用這套設備，完成了轄區很多地方的實景三維數據采集，一下把該設備的名聲打響了。直到今天，劉先林迭代的這套采集設備在數據采集領域中依舊領先。

國家測繪局領導在 *** 參加會議，左二為劉先林

“實景三維數據采集之后，就進入了數據處理階段。過去價值五六百萬的設備，一天只能處理一平方公里的數據，效率太低，這完全達不到對數據后處理的要求，怎么也得增加十倍，而且售價不能太高。”劉先林院士說，在與國內三家實景三維公司交流后，他們最終決定用云計算代替過去的刀片機，進而提升數據處理的效率。

劉先林說，所有的軟件，包括超圖的軟件，在數據處理方面的優勢都在于云，尤其是GPU云，不僅能節省本地的存儲資源，還能大大提升數據分析的效率。

業界共識是，實景三維的建設，需要測繪地理信息產業鏈上下游齊發力。劉先林說，實景三維要想既好看又好用，就要解決實景三維模型實體化的問題，“我們也做了一些Mesh模型的提取，目前只是建筑物、水系、公路和植被這四層，如果要物理世界全部實體化，那地理實體的量將會特別大，但是只有實體化了之后才能實現分析。”

當代新興的新技術對各行各業產生了深遠的影響，地理信息產業也不例外。對于地理信息產業的創新發展，劉先林表示，科技發展、社會需求變革，使得時空大數據與實時大數據的融合變得十分必要和迫切，建議通過促進提升當代GIS三維化、結構化、虛實結合、控制功能，與實時大數據融合，建立新型動態的時空信息大數據平臺，從而使整個地理信息服務現代化上一個新的臺階。

在筆者想象中，劉先林這樣年紀的業界頂級專家，應該由專人照顧好生活起居，他只要專心做好科研就好。而實際的情況則是，在日常生活中，劉先林只是一個普通人：為了給國家節省出更多的科研經費，他拒絕配備專車和專門的司機，自己掏錢買車、開著車上下班；自己裝修、修下水道、去4S店修車；玩微信、刷朋友圈……

劉先林不喜歡太過高調，他和夫人劉惠跟其他普通夫妻一樣過著平常的日子。年輕時，劉先林科研任務繁重，常常去外地做實驗，兩個孩子和年邁的父母都由夫人在照顧，免去了他的后顧之憂。

夫人的付出與辛勞，劉先林都看在眼里，記在心上。現在兩個人年紀大了，夫人身體又不太好，兩人的角色調了個兒，工作之余，劉先林時刻把夫人放在首位，洗衣做飯，料理家務，有條件的話，出差也會把夫人帶在身邊照顧。

曾經，組織上看到劉先林院士居住條件不是很好，有意將一套220多平方米的住宅分給他。但劉先林還是婉拒了，他還是更喜歡當下的生活：住在20多年前蓋的70多平沒有電梯的老房子里。

在繁忙的科研工作之余，回到家里享受天倫之樂，這大概就是劉先林院士最向往的生活了。

劉先林院士與夫人在河南焦作

2007年2月2日， *** 中央政治局委員、書記處書記、中央組織部部長、中央人才工作協調小組組長 *** 同志（右二），專程登門看望劉先林院士（右一）