
符利勇研究員(右三)帶領(lǐng)團隊在張家口森林樣地指導樣地數(shù)據(jù)采集 符利勇供圖
宋平
“要帶著問題做科研,跳出一時一事、一地一己的局限,站到黨和國家需要的層面上去,將一名林業(yè)科研工作者的價值放大,把論文寫在祖國大地上。”中國林科院資源信息研究所研究員符利勇說,這是2009年他報考中國林科院唐守正院士的研究生時,恩師對自己的教誨。
轉(zhuǎn)眼間,10余年時間過去,符利勇已從一名研究生成長為一個科研團隊的帶頭人,在林業(yè)統(tǒng)計學里深耕細作,成為唐院士口中心中的“得意門生”。而就在2022年摘得第十七屆中國青年科技獎這一桂冠后,符利勇再次表示,是導師的諄諄教誨啟發(fā)了他的科研認識,確立了他的人生道路。作為一名科研人員,只有把自己的研究和國家的需要緊密結(jié)合起來,做到心系“國家事”,肩扛“國家責”,自身的價值才會真正得以體現(xiàn)。
不負重托 成為林業(yè)統(tǒng)計領(lǐng)域后起之秀
唐守正院士是大家公認的“林業(yè)界的統(tǒng)計學家”。他用數(shù)學方法解決了一個個林業(yè)難題,極大地推動了中國森林經(jīng)理學科和林業(yè)統(tǒng)計學科的發(fā)展。
21世紀以來,以大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能為代表的新一輪科技革命興起,世界步入數(shù)字人工智能時代。其中,林業(yè)科技的數(shù)字化更加迫切需要以數(shù)理知識為理論基礎的智能化轉(zhuǎn)變和突破。為此,唐院士一直在眾多弟子中尋找對林業(yè)統(tǒng)計興趣濃厚、且具良好數(shù)學基礎的學生,可繼續(xù)沿著這一方向深入研究,直到2009年符利勇加入后,才得償所愿。
符利勇回憶介紹,當時全世界只有兩個統(tǒng)計軟件可運行非線性混合效應模型,一個是SAS,一個是R/S-Plus,但這兩個軟件的核心算法都不對外公布,所以他只能自己一步步推導。
“推導的過程實在痛苦。我查閱了很多書,補習了很多統(tǒng)計學和運籌學的理論知識。”符利勇說,每一次推導完優(yōu)化算法,都要用程序來實現(xiàn),動輒就幾萬行代碼,敲鍵盤敲到手指頭長繭。而點擊“start”的那一刻,是心情最緊張的時刻。同樣的例子,同樣的模型,用SAS算一遍,用R/S-Plus算一遍,再用自己編程的算法算一遍,結(jié)果必須完全一致才算成功。
后來符利勇在一位哈佛大學教授發(fā)表的線性混合效應模型參數(shù)估計方法的文章中找到了靈感,根據(jù)文章思路,把非線性混合效應模型通過一階泰勒展開,近似得到線性混合效應模型,再利用線性混合效應模型參數(shù)估計方法得出非線性混合效應模型參數(shù)估計值,計算結(jié)果果然跟SAS相同,積壓10年的難題終于解決了!“當時,唐老師比我更興奮……”符利勇清楚地記得當時的情景。
幾年后,符利勇首創(chuàng)正態(tài)非線性混合效應模型的標準表達式,研發(fā)出“線性逼近-逐步2次規(guī)劃”—“牛-唐”參數(shù)估計算法,并證明穩(wěn)健性和收斂性。該研究從根本上解決了困擾全球林業(yè)統(tǒng)計乃至整個生物統(tǒng)計領(lǐng)域的痛點和難點,打通了傳統(tǒng)非線性混合效應模型僅局限于隨機因子為單水平和嵌套多水平這一堵點,攻克了世界范圍內(nèi)森林生長收獲預估模型不能處理交互隨機效應的理論技術(shù),極大提高了模型精度和適用范圍。
迄今為止,這一研究仍然處于國際領(lǐng)先地位。符利勇提出的系列近代統(tǒng)計模型及參數(shù)估計理論在國際上產(chǎn)生了較高的關(guān)注度,得到了國內(nèi)外同行的肯定。他被聘任為泛華統(tǒng)計協(xié)會統(tǒng)計軟件設計與開發(fā)分會副主席,作為特邀嘉賓參加了第三屆國際生物計量學和生物統(tǒng)計學論壇并作大會報告。
護航冬奧 攻關(guān)無人機防火關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破
攜手北京舉辦冬奧,從偏居一隅的塞外森林氧吧,到冬奧雪上項目的主賽場,河北省張家口市崇禮區(qū)在2022年北京冬奧會期間向世界展現(xiàn)出自己的熱情和美。孰知,崇禮冬奧賽事得以順利舉辦,還離不開中國林科院這支國家隊的默默奉獻,其中符利勇領(lǐng)銜組建的無人機創(chuàng)新應用團隊就是其中之一。
“我們設了4支無人機小組,每組3人,從2021年1月1日開始,12人長期駐扎崇禮,每天堅持巡護。”符利勇說,“盡管張家口崇禮賽區(qū)和我們團隊簽訂的一年合作服務協(xié)議在冬奧會開始前已經(jīng)結(jié)束,但我們無人機小組迎合新形勢新變化,連續(xù)兩個春節(jié)假期堅守工作崗位,為冬奧生態(tài)安全保駕護航。辛苦是辛苦了點,但我們作為國家級科研團隊和地方政府合作,為他們提供科技服務,不應該是一錘子買賣,更多的應該是體現(xiàn)責任和擔當。”
“把自然資源無人機監(jiān)測技術(shù)研究成果應用到森林防火中,為冬奧生態(tài)安全保障提供科技支撐服務,實現(xiàn)智能防火、科學防火、精準防火,是一項富有挑戰(zhàn)但意義非凡的任務。”符利勇表示,在國家林草局和中國林科院、張家口市崇禮區(qū)林草局的支持下,團隊以資源信息所多學科專家為基礎,延攬業(yè)內(nèi)頂尖人才和合作伙伴,成立了地面調(diào)查、無人機專題數(shù)據(jù)采集、技術(shù)研發(fā)、軟件開發(fā)、無人機日常巡護、后勤保障、項目日報周報月報材料撰寫7個小組,分工協(xié)作,合力攻關(guān)。
經(jīng)與崇禮區(qū)林草局多次對接項目需求,團隊采用無人機技術(shù)、GIS技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、遠程監(jiān)控技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及計算機技術(shù),打造了森林防火綜合體系無人機巡護監(jiān)測系統(tǒng)。這是崇禮森林防火綜合體系建設項目中最重要的部分之一,是整個巡護監(jiān)測體系“一動一靜”中的“一動”,無人機的機動靈活性與崇禮已建的73套森林防火高山視頻監(jiān)控交相呼應,全面實現(xiàn)冬奧核心區(qū)100%監(jiān)測,為崇禮森林資源安全和冬奧期間核心區(qū)“不冒煙、不見火”提供了重要支撐。
項目執(zhí)行過程中,符利勇帶領(lǐng)12名團隊成員長期堅持一線駐扎,放棄了陪伴家人的所有假期。戰(zhàn)風雨冰雪,斗新冠疫情,每天堅守在前線,開展空中和地面巡護,確保了防火監(jiān)測零失誤。自2021年1月啟動項目以來,團隊已及時發(fā)現(xiàn)早期火情10余次,上報并協(xié)助當?shù)厣址阑鸩块T進行了實時精準林火預測預警,真正實現(xiàn)了“打早、打小、打了”的林火防控要求。這項服務得到了奧組委和當?shù)卣母叨仍u價和認可。
勇攀高峰 在科技服務林草事業(yè)中奉獻青春力量
2022年1月,符利勇作為中國林科院的青年科技代表,參加國家林草局組織的“學習習近平總書記在中央黨校(國家行政學院)中青年干部培訓班開班式上的重要講話”座談會,并在會上作了《擔當科技創(chuàng)新重任,做林草高質(zhì)量發(fā)展先行者》的主題發(fā)言。
符利勇表示,不管取得什么樣的成績,都不會忘記自己作為一名黨員及科研人員的職責和使命。10余年的時間里,符利勇從一名博士生成長為自然資源無人機監(jiān)測應用團隊的學科帶頭人,從入選中國林科院“杰出青年”、國家林草局“百千萬人才工程”省部級人選,到國家“萬人計劃”青年拔尖人才,再到榮獲“中國青年科技獎”等榮譽稱號,都離不開黨對青年科技人才的重視和培養(yǎng)。這也讓符利勇更加堅定了信念,要保持始終如一的定力,聽黨話、跟黨走,讓“小我”在為“大我”的奮斗中得到升華。
2022年11月12日,第十七屆“中國青年科技獎”頒獎典禮在2022世界青年科學家峰會(中國·溫州)開幕式上舉行。符利勇脫穎而出,獲得第十七屆中國青年科技獎,成為全國林草系統(tǒng)森林經(jīng)理領(lǐng)域迄今唯一獲此獎項的學者。
面對榮譽和褒獎,符利勇表示,將繼續(xù)弘揚老一輩科學家精神,樹牢科技報國的信念,把個人的價值追求融入黨和國家的重大需求之中,為實現(xiàn)國家“雙碳”戰(zhàn)略目標、林草事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻智慧和力量。