新时代世界一流学科建设的站位与战略布局

——关于武大遥感一流学科建设的思考

    期次:第216期    作者:龚健雅
     编者按:距离世界一流大学和一流学科(简称“双一流”)建设高校及建设学科名单公布已经两月有余,对武汉大学来说,挑战才刚刚开始。“双一流”不是重复过去的故事,而是迈向一流机制和培养一流人才的新起点。武汉大学将如何建设“双一流”,入围学科将如何作为?武汉大学报、武汉大学新闻网特设专栏,请相关专家学者畅谈自己的思考。

    党的十九大对我国发展新的历史方位做出了科学判断:中国特色社会主义进入了新时代,并明确提出到本世纪中叶,把我国建成社会主义现代化强国。目前,国家启动了世界一流大学和一流学科的“双一流”建设。世界一流大学和世界一流学科显然是建设中国现代化科技和教育强国的领头羊,是未来世界的核心竞争力。为此,对新时代“双一流”建设要有新的站位和战略布局。本文结合武汉大学遥感学科谈谈世界一流学科建设的思考。
    首先,一个科技和教育强国要有世界知名大学和一流学科。科技强国的标志是什么?在基础研究领域有若干诺贝尔奖获得者或者说有若干诺贝尔奖级的成果,在技术领域能够有若干引领世界社会变革发展的原创性技术。武汉大学作为我国重点建设的世界一流大学,要有这样的站位和思维格局。武汉大学测绘遥感学科是国家选定的世界一流建设学科,而且是目前位于世界前列的学科,学科建设的基本要求是要站在世界科技发展的角度,在国际上引领该学科的发展。
    2017年上海软科根据公开数据分析,列出了国际上52个主要学科的排名,其中中国七个学科排名世界第一,包括:清华大学的通信工程,同济大学的土木工程,上海交通大学的船舶与海洋工程,武汉大学的遥感技术,北京科技大学的矿业工程,中南大学的冶金工程和哈尔滨工业大学的仪器科学。这一学科的排名主要是根据各个学科在国际杂志发表的论文总数、论文引用总数、论文平均引用数以及国际获奖等指标计算出来的,虽然存在一些争议,不可否认它还是反映了一些客观事实。我国排名第一的七个学科都是工科,这也反映了最近几十年来我国工业化建设的迅速发展促进了我国工程科技的发展。像我国的土木工程、矿业工程、冶金工程、船舶与海洋工程无疑是世界上规模最大和最复杂的工程,这些工程建设促进了我国工程科技的发展。很荣幸武汉大学的遥感学科也位列世界第一,而且国际上另一个排名机构世界大学排名中心(CWUR)也将武汉大学的遥感学科排名第一。但是,我们很清楚,武汉大学的遥感学科要成为名符其实、令人信服的领先学科还有很长的路要走。与土木工程、矿业工程、冶金工程、船舶与海洋工程等传统学科不同,这些学科随着其他国家的工业化萎缩,中国将会在相当长的一段时间内一枝独秀。但是,遥感是空间科学、信息科学和地学交叉的新兴学科,未来将会是一个激烈竞争的学科,而且会遇到一些强有力的竞争者。目前遥感学科排名在前几名的大学包括加州理工学院、马里兰大学、北京师范大学、西安电子科技大学、北京大学、清华大学、国防科技大学等高等院校。所以,要建设领先的遥感学科,就要有更高的站位和更宽广的战略思维,教育部和武汉大学要给予更多的支持,发展遥感学科。
    要把武汉大学遥感学科建设成为领先的世界一流学科,本人认为需要在以下几个方面进行布局和加快发展。
  
    一、补短板,建设强大而完善的遥感学科体系

    武汉大学的遥感学科目前能够排名世界第一,是因为我们的几何遥感(包括摄影测量)很强,以及遥感信息处理的研究水平很高,得到了世界公认。我们不仅发表了大量高水平的论文,而且研制的系统在该领域占主导地位,甚至出口到国外。我们的博士毕业生能够到欧美的顶级大学当教授,说明我们的水平得到国际同行的认可,世界一流也是当之无愧的。但是遥感不仅包括几何遥感,而且包括物理遥感(或者说定量遥感)和遥感传感器。在定量遥感方面,虽然武汉大学也有部分学者做这方面的研究,但是其规模和在国际上的影响还没有达到国际公认的领先水平。所以,我们必须引进高层次人才,加快定量遥感的发展。在遥感传感器方面,武汉大学还有相当大的差距,不仅没有达到国际领先的水平,在国内也难有一席之地。所以,武汉大学决定成立宇航科学与技术研究院,重点发展遥感卫星平台和遥感传感器,挂靠在遥感信息工程学院,目前正在进行实验室建设和引进人才,希望若干年以后,该研究院能够成为遥感平台和传感器的重要研究与人才培养基地,在国际上占有一席之地。只有我们的定量遥感和遥感传感器方向与我们的几何遥感一样都能够在国际上处于领先水平,武汉大学的遥感学科才能说具有国际领先水平。

    二、建平台,构建世界领先的人才培养和研究实验基地

    我们已经有了测绘遥感信息工程国家重点实验室和地球空间信息技术协同创新中心,为我们成为本学科国际一流的人才培养与研究基地奠定了基础。但是要在世界范围内引领本学科的发展,还要加强建设,或者成立新的更大的平台,如国家实验室和国际实验室等机构。目前,武汉大学与湖北省和武汉市已达成充分的共识,将武汉大学的测绘遥感学科(地球空间信息学)作为重点发展领域,同意投入一定的经费加快地球空间信息国家级平台的建设。希望教育部和国家有关部门充分认识到地球空间信息(包括遥感)在我国科技发展中的战略地位和目前武汉大学在该领域的基础,投入更多的经费,建立更先进的实验环境,吸引更多的顶尖人才,将武汉建成地球空间信息国际领先的人才培养与研究基地。

    三、转文风,形成争创国际领先的原创性研究文化

    实事求是地说,我国当前大部分研究都还处于跟踪研究。大部分成果都是在国外已有概念和理论的基础上,进行改进和技术实现。特别是最近十多年来,由于各种科技和人才评价体系都是以数量为标准,人们拼命地写论文,越多越好。一个结果是我们的论文呈几何级数增长,引用也随之增长,当然我们的学科排名也得益于这种增长,否则我们遥感学科也不能排名世界第一。但是,从科技发展来说,一个原创性的研究成果,需要一个科学家或者一个课题组几年甚至上十年才能研究出来。作为一个引领世界的一流学科,一定要有若干原创性,引领性的成果,或者具有重大影响的颠覆性的集成应用成果,如最近李德仁院士提出的通信、导航与遥感一体化的实时空间信息系统就有可能成为本领域的一个重大引领性成果。为此,我们要提出新的科技与人才培养考核体系,鼓励大家开展原创性研究,形成自由、开拓、敢于探索、静心钻研、宽容失败的创新研究氛围,为本学科的发展和人类的社会进步拿出几项真正有影响的原创研究成果。
    世界领先的学科还有一项重要内容是建立能够提供各国学者进行科学实验的大型设施和方便使用的实验数据,以及开源共享的软件平台,要有人做一些基础性的工作,而不能要求大家都为论文而写论文,只有这样才能吸引世界各国学者来此进行研究和访问,与世界各国学者一起共同推动学科的发展。

    四、建联盟,促进遥感与其它相关学科的发展

    遥感作为一种对地物目标与环境的感知技术,随着信息技术和社会信息化的发展,已经越来越重要,应用越来越广泛。从传感器来说,它已经从可见光扩展到红外、高光谱、微波、激光、紫外、太赫兹等波段;从平台来说,它已经从航空扩展到航天、深空,以及低空、车载和移动手机;从应用来说,已经从测绘、地理、地质、大气、海洋、农业、林业等传统资源环境领域扩展到交通、机器人、无人车,以及社会经济感知分析等领域。武汉大学是一个综合性大学,拥有上十个与遥感相关的学科。建立学科联盟,加快武汉大学遥感学科的发展可以带动和促进其它相关学科的发展。例如,与电子信息学院合作发展遥感传感器,可以带动电子学、光学和仪器科学的发展;与计算机学院和电子信息学院合作发展人工智能、机器人、无人驾驶车方向的研究,这些既要用到精密传感器,又要用到人工智能与高速计算;与生命科学学院合作发展生态和农业遥感,开展生物的表型测量和光谱测量,应用于生物育种;与社会学系、经济与管理学院、数学与统计学院等合作,开展社会经济信息感知与时空大数据分析研究,将社会经济的研究从定性分析拓展到定量分析;与测绘学院、资源与环境科学学院的合作已经有比较好的合作机制,包括测绘遥感信息工程国家重点实验室和地球空间信息协同创新中心等平台,今后要进一步发挥这两个平台的作用,开展深度合作。目前,武大遥感信息工程学院和测绘遥感信息工程国家重点实验室与这些学院都有一定的合作,例如,与生命科学学院合作成立了武汉大学“遥感表型组学杂交水稻精准育种实验室”;与电子信息学院合作举办了遥感仪器本科专业;与计算机学院合作成立了“空间信息可信计算国防重点实验室”;已经获批与社会学系、经济与管理学院、数学与统计学院等单位合作成立武汉大学-芝加哥大学-密西根大学“社会地理计算联合研究中心”。这些平台的建设将促进遥感学科与相关学科的交叉融合与发展。

    五、望全球,开展广泛的国际合作与交流

    无论世界一流大学和一流学科如何定义,一个基本的条件必然是国际影响力。当然国际影响力的因子也有很多,如有影响力的教师,有影响力的校友,有影响力的科研成果和论文。但一个重要的指标是国际上有多少高水平的学者愿意到你这里来当老师,有多少国家,特别是发达国家的年轻人愿意到你这里来读本科、硕士、博士和做博士后。一个世界一流大学和学科必定能够吸引世界一流的学术大师和一流的学生。武汉大学测绘遥感学科经过六十年的发展已经成为国际上有重要影响的学科。我们要把提升国际合作与交流的能力和水平放在重要位置,要创造世界一流的国际合作环境与条件,吸引国际一流的学者来武汉大学工作,吸引世界各国包括欧美发达国家的学子来武汉大学学习和深造。为此,我们成立了“诗琳通地球空间信息科学国际研究中心”,申请获批了教育部“地球空间信息科学国际联合实验室”,与芝加哥大学和密西根大学合作建立了“社会地理计算联合研究中心”,筹办了“武汉大学地球空间信息国际学院”,而且成为“联合国地理信息管理培训网络”的主节点,形成了开展广泛国际合作与交流的基础环境。但是我们还要加大人才引进力度,要有相当比例的外籍教师和外国留学生,使武汉大学成为名副其实的世界测绘遥感教育之都。
  
    中国的世界一流学科建设任重道远,要有战略眼光进行布局,而作为国际领先的遥感学科建设更要有更高的站位,不仅要考虑保持该学科在国际上的领先地位,而且要引领该学科的发展,以及该学科在未来科技和经济社会发展中的地位与作用。为此,需要几代人的艰苦努力。(作者系中国科学院院士、遥感信息工程学院院长) 
(“双一流”笔谈)

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