顶天立地,笃行不怠: 一位测绘科学家的开拓创新与家国情怀
—专访全国人大代表、河南理工大学学术副校长、欧洲科学院院士金双根
文/本刊记者 李静宇  2026年8月(上)第4页  2026-08-04

  金双根

  1974年9月生,籍贯安徽,河南理工大学学术副校长,欧洲科学院院士,土耳其科学院院士,欧洲人文和自然科学院院士,美国国家人工智能科学院院士,非洲科学院院士,俄罗斯自然科学院外籍院士,国际大地测量与地球物理学联合会(IUGG)会士,美国电磁科学院院士,国际工程技术协会(IETI)会士,国际大地测量协会(IAG)会士,亚太人工智能学会(AAIA)会士,国家重点研发计划“首席科学家”,国家“万人计划”领军人才,中国科学院“百人计划”,上海市“领军人才”等。

  主要从事智能导航、环境遥感和行星探测及应用,在国际顶尖或重要期刊发表SCI论文四百余篇,出版专著和数科书十五余部,被Nature等引用两万余篇次,H指数70,国家发明专利和软件著作权三十余项,规范和标准两项。主持欧空局(ESA)、中德国际合作、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等三十余项。

  担任IUGG行星科学委员会主席,全球华人导航定位协会(CPGPS)主席(2016),以及十余本国际期刊主编、副主编和编委。获中国卫星导航定位科技进步一等奖、中国侨联贡献奖一等奖、爱思唯尔“中国高被引学者”、全球前2%顶尖科学家等荣誉。从武汉测绘科技大学(已并入武汉大学)一名被调剂专业的农村学子,到享誉国际的欧洲科学院院士;从汶川地震现场捕捉大气的“涟漪”,到香江诺贝论坛上与诺奖得主共话“时空智能”——金双根的科研轨迹,恰如他深耕的领域:既需要对大地脉搏的精密感知,也需要对浩瀚星空的深邃凝视。

  在第三届香港世界青年科学大会暨香江诺贝论坛上,金双根院士与诺贝尔物理学奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫等顶尖学者同台,提出了“时空智能”的范式革新。作为全国人大代表,他同样关注科研体制的痛点与能源安全的底线。本期访谈,让我们走近这位“测天绘地”的科学家,解读他如何在看似孤独的交叉点上,书写服务国计民生的宏大叙事。

  采访金双根院士,印象最深的是他身上的“双重性”。他既能在香江诺贝论坛上与诺奖得主畅谈“具身智能”的哲学命题,也能在深夜的办公室里,将学生的论文改到第17版,留下一摞摞被红笔圈得密密麻麻的稿纸。他从被调剂的“偶然”出发,用二十余年的开拓创新,将看似孤独的测量变成全球协作的盛宴。正如他所言:“科学没有终点,只有交叉点。”在“向下扎根”与“向上仰望”之间,金双根正从事着顶天立地的工作,不仅感知地球的脉搏,更书写着一位中国科学家服务国家需求的时代答卷。——— 范式革新 ———

  从“数字化”迈向“具身智能”

  《中国储运》:在第三届香港世界青年科学大会暨香江诺贝论坛上,您提出了“时空智能”这一前沿交叉研究。在您看来,导航、遥感与人工智能的交叉融合,正在引发怎样的技术变革?

  金双根:这绝不仅仅是简单的技术叠加,而是一场从传统“数字化”向“智能化”乃至“具身智能”的范式革新。其核心在于借助AI,尤其是深度学习技术,去解读海量的“天空地一体化”数据——包括卫星、无人机和地面传感器。我们正在破解复杂场景下的定位与环境感知难题,让机器不仅知道“我在哪”,更能理解“周围发生了什么”。

  《中国储运》:这种跨学科融合的突破,具体体现在哪些核心方向?

  金双根:主要体现在两个层面。第一是智能定位导航授时技术(PNT)的升级。AI正推动GNSS(全球导航卫星系统)从“外源依赖型”向“内生智能型”转变。例如,通过深度神经网络可将卫星轨道误差预测精度提升百分之七十以上;深度学习能破解城市峡谷等复杂环境下的定位难题;而深度强化学习则实现了机器人的无地图自主导航。

  第二是遥感影像智能解译的革新。以EarthGPT为代表的遥感通用大模型,可通过自然语言交互完成各类视觉任务;DCN-YOLO等新范式则有效解决了遥感影像中小物体检测的痛点。AI赋能的遥感与导航,如同人类探索世界的“眼睛”与“触手”,正在创造前所未有的可能。

  ——— 学术底色 ———

  从被调剂的“偶然”到国际领跑的“必然”

  《中国储运》:您的学术起点始于一次“调剂”。1995年进入武汉测绘科技大学大地测量专业,这段经历对您后来的科研风格有何影响?

  金双根:当时这并非我的第一志愿,但我信奉“既来之,则奋起”。在图书馆翻阅那本泛黄的《大地测量学》,我第一次意识到:脚下看似静止的土地其实一直在悄悄“呼吸”。1999年,我考入中国科学院上海天文台攻读研究生,恰好赶上GPS全面商用。第一次使用GPS观测,看着数据流里不断跳动的数字,我意识到——原来地球毫米级的脉动真的可以通过卫星被“看见”。

  《中国储运》:从“跟跑”到“领跑”,您经历了怎样的跨越?特别是在2008年汶川地震后,您提出了“GNSS大气地震学”。

  金双根:2008年汶川地震时,我带着学生收集GNSS观测数据,GNSS天线像一只“耳朵”,捕捉到了电离层剧烈抖动的异常信号。传统上我们认为地震主要引起地壳形变,但我发现地震波像石子扔进水里一样,激起大气层的涟漪。于是,我在国际上首次将“GNSS大气扰动”写进地震预报的“菜单”,即GNSS大气地震学。此后十年,我们团队把这套方法拓展到火山监测、海啸预警、台风监测等,甚至计算了金星等行星的大气扰动变化,并利用GNSS多路径反射信号反演土壤湿度、冰雪厚度、水位变化和海面风速等。2014年,我出版英文专著《GNSS Remote Sensing》,让中国学者第一次在空白的书页上写下自己的理论体系。那一刻我明白,我们要做的不仅是填补空白,更是在一个全新领域建立自己的理论体系并推广应用。

  ——— 测度未来 ———

  荣誉背后的坚守创新

  《中国储运》:您曾说过“科学家不是被掌声推着走,而是被问题拽着跑”。面对IUGG会士、欧洲科学院院士等众多头衔,您如何看待荣誉与科研坚守的关系?

  金双根:头衔排成一串,但我更愿意提起那些“失败报告”。为了捕捉一次极低概率的电离层扰动,我曾连续守在机房72小时;为了验证火星高光谱数据里的碳酸盐信号,实地勘测了海内外多个类火星地球环境区域。“科学家不是被掌声推着走,而是被问题拽着跑”这句话我常挂在嘴边,也写进了团队守则。回国后,我把“冷板凳”搬进了国家重大专项:欧空局Category-1项目、中俄月球尘埃大气层合作、中德电离层-等离子层联合观测、国家重点研发计划项目……每一份协议背后,都是把实验室数据变成灾害预警、资源勘探、行星探测的硬实力。2012年,我主办首届国际空间大地测量会议,二百余位学者从地球两端赶来,只为听中国方案。那一刻我深刻意识到:“被看见”比“被记住”更重要。荣誉从来不是目的,而是坚守创新结出的果实。真正值得测度的,不是一时的认可,而是未来几十年里,我们的理论能为这颗星球、为人类认知边界留下什么。

  《中国储运》:作为全国人大代表,您今年的建议非常“接地气”,特别是关于“优化科研年龄限制”和“培养青年战略科学家”的建议,初衷是什么?

  金双根:当前科研项目申报中,普遍存在“35岁、40岁、45岁”的刚性门槛要求。这导致很多科研人员为了“抢跑”,不得不选择短平快的课题,谁还敢去坐“冷板凳”搞需要十年磨一剑的重大原创研究?超过年龄门槛被拒之门外,束缚了全年龄段创新活力和智慧。

  《中国储运》:如何打破这种“年龄焦虑”?您具体建议是什么?

  金双根:我认为要进行系统性的优化。第一,引入“生理年龄+科研工龄”双维度机制,不能只看你几岁,还要看你博士毕业后的科研积累年限;第二,实行差异化政策,对于数学、理论物理等基础研究领域,应大幅放宽年龄限制;第三,深化“破五唯”改革,让代表作和实际贡献说话。我们要营造一种氛围,让那些“十年磨一剑”的人成为真正的英雄。

  《中国储运》:除了科研体制,您还非常关注“能源安全”和“智慧矿山”,这似乎与您的遥感专业跨度很大?

  金双根:并不矛盾。我的专业是测绘遥感,即人的眼睛,就是导航定位、感知世界,探测地上地下。当前浅层煤炭资源逐渐减少,矿井越挖越深,瓦斯灾害的隐蔽性极强。我们的科研必须落地,服务现实需求。我今年提出,要利用高精度智能探测技术和人工智能,给煤矿做“CT”,把看不见的煤矿资源和灾害风险变得可视、可知、可控。能源的饭碗必须端在自己手里,科技就是要为能源安全上一道“保险”。

  ——— 育人之道 ———

  让“项目”成为没有围墙的大学

  《中国储运》:您既是科学家又是副校长,在培养“复合型人才”上,您认为高校目前最缺什么?

  金双根:最缺的是“化学反应”。现在的学科壁垒太厚,人才培养必须从“按专业喂药”转向“按项目实战”。我们要让科研项目成为一所“没有围墙的大学”。比如在构建“黄河生态环境天空地一体化监测体系”时,我们的学生面对的是真实的黄河水质监测和灾害预警需求,他们不是在实验室里做假想的题目,而是在实际中解决国家战略需求问题。这种实战中长出来的能力,才是复合型的。

  《中国储运》:您担任河南理工大学学术副校长后,牵头组建了国际“智能导航与感知应用”研究团队,并将成果服务于黄河流域生态保护和高质量发展。在推进“教育科技人才一体化”方面,您有哪些实践体会?

  金双根:推进“教育科技人才一体化”不是抽象的口号,而是要把这三个要素像拧麻花一样紧紧结合在一起。我的第一个体会是,要“以事聚才”,用高水平科研平台和国家重大任务吸引与锻造高水平的师资队伍。我们这支国际团队是直接面向“智能导航与感知应用”领域,是面向黄河流域生态保护和能源勘探开发安全应急等真实战场组建的。大家聚在一起不是为了发几篇论文,而是因为有一个共同的使命:用导航遥感技术解决黄河安澜和安全应急的现实问题。当一流团队为了共同的战略目标聚集时,高水平研究生培养、科技攻关和人才引育效应就自然产生了。

  《中国储运》:面对AI(人工智能)浪潮,您所在的河南理工大学如何应对?

  金双根:我们不能固守传统。我们正以“智能测绘、智慧矿山”为突破口,推动传统采矿、测绘专业与人工智能深度融合。学校出台了“人工智能+教育教学”行动计划。我们培养的学生,必须既懂行业机理,又会敲代码、用算法。

  面对人工智能浪潮,作为一所具有百年底蕴的行业特色高校,河南理工大学以“智能测绘、智慧矿山”为突破口,推动传统学科的智能化升级。从被调剂的课堂到行星科学的前沿,从汶川地震到火星陨石坑,下一个二十年,这个故事将继续写在这片看似静止、实则呼吸的星球上——等待更多人续笔。

  从偶然踏入大地测量领域,到引领智能感知发展;从深耕科技前沿,到落地推广应用,再到推动高校教育革新,金双根以坚守与创新,在科研、育人、服务国家战略中书写担当。他坚信,科学没有终点,只有交叉点。未来,他将继续带领团队深耕空天地一体化观测、时空智能与交叉学科领域,助力黄河流域生态保护、国家深空探测与能源安全保障,培育更多创新人才,为科技强国建设贡献力量。(责任编辑:马岩)C


【编辑:editor】
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