探索信息科學與農業科學結合的先行者

賈海琴

孫九林，江蘇鹽城人，1937年8月生，共產黨員，資源學家、農業與資源環境信息工程學科帶頭人之一。1964年畢業于西安交通大學。2001年當選為中國工程院院士。曾任中國科學院自然資源綜合考察委員會副主任。現任中國科學院地理科學與資源研究所研究員、博士生導師，中國科學院信息化專家委員會主任、資源環境科學數據中心學術委員會主任、中國科學院大學終身教授、國家減災委員會專家委員會委員兼空間科學與信息分委會主任、國家環境信息化專家委員會主任、國家級有突出貢獻專家。長期從事信息科學技術在農業與資源環境中的應用研究，主持完成多項國家級重大項目并解決一系列關鍵技術。在取得的16項重大成果中，有12項獲省部級以上18種獎勵，出版專著13部、論文100余篇。多年來，始終站在開拓者的位置從事信息科學與資源及農業科學交叉領域的研究和實踐，取得多項開拓性的理論與應用成果，為創立“國土資源及農業信息”工程科學和國家建設做出了突出的貢獻。

古人云，道生一，一生二，二生三，三生萬物，世間萬物形態各異，由此衍生出了各種思維和各種學科，將不同的思維，不同的學科交融在一起，往復生一，往往又能獲得令人欣喜的新發現。對孫九林院士而言，跨學科是一個繞不開的話題。

上世紀八九十年代，地球信息科學在國內興起，作為一門地球科學與現代信息科學交叉、綜合集成的新興科學，人們又稱它為“橫斷學科”，說明它涵蓋了多種學科領域，內容十分豐富，應用范圍也非常廣泛。在人口、資源、環境等領域的研究工作中具有非常重要的作用。作為國內著名的“國土資源及農業信息”工程研究與應用的學科帶頭人，孫九林院士長期站在開拓者的位置從事信息科學與資源及農業科學交叉領域的研究和實踐，取得多項開拓性的理論與應用成果，為創立“國土資源及農業信息”工程科學和國家建設做出了突出的貢獻，更為探索地球信息科學奠定了堅實的基礎。

新時期地球信息科學技術的探索者

興趣是開啟智慧之門。孫九林從參加工作開始就對地球信息科學產生了濃厚興趣，并且早在上世紀90年代初，國家提出利用遙感技術對我國主要產糧區開展糧食作物長勢監測和產糧預測的任務的時候，他們便開始了地球信息科學技術的實際應用中的遙感技術的研究，但由于課題組包括他本人懂得很少，對于用這種技術去實現對農作物的長勢監測和估產根本沒有把握。

但是，困難并不能羈絆他們前進的步伐，最終，在全國近300多位科技人員的共同努力下，經過五年的攻關，課題組最終解決了利用遙感、地理信息系統、全球定位系統、數學模型及農業科學知識等綜合集成技術的遙感估產系統，實現小麥、玉米、水稻主要糧食作物的長勢臨測和產量估測，達到了國家任務的指標，又為他們的研究團隊在多項技術的綜合集成創新上，增加了新的知識，提高了團隊的工程技術水平。

只有真正能夠應用到實踐的創新，才是值得稱道的創新成果。孫九林發現，應用遙感技術、地理信息系統技術及分析方法可以對土地的動態應用情況、耕地的保護成效進行定期監測、記錄并上報。如果將這些技術應用到近年來國家提倡的退耕還林上，不僅可以監測到該種樹的地方到底有沒有按時種上，更解決了單靠人力不可能把每個地方都檢查一遍的缺點，同時還能用遙感技術為實時監測耕地的變化提供珍貴的數據。他還說，農業是國家的基礎，實現農業信息化是用信息技術改造傳統農業的過程，建立農業資源信息系統是實現農業信息化和現代化的基礎。

“在監測氣體環境污染、天氣變化等方而也能夠應用地球信息科學技術。”孫九林強調，尤其是在針對目前對大氣造成極大污染的二氧化碳、二氧化硫等氣體，地球信息科學技術能夠為做天氣預報的科研人員提供全面的數據信息，當然還需要科研人員將長期積累的經驗和知識運用到其中，經過綜合分析更加準確地預報天氣情況。

地震、洪澇等重大災害一旦發生，就會產生很多無法挽回的損失，但如果能夠提前預防和及時展開救援工作，就能將損失降低。而對于重大災難的預防和救援工作，地球信息科學技術更是不可或缺的。孫九林院士舉例說，在近年來頻發的地震災害中，要展開快速、有效的救援就需要知道地震的方位在哪里、可能的傷亡人數。而要完成這些任務，必須借助遙感技術、地理信息技術、全球定位系統技術等先進技術，并及時反饋給實地救援的相關部門。另外，這些技術的運用還能準確評估災害可能帶來的經濟損失，為后續工作提供技術支持。可以說，“信息”或“數據”是地球信息科學領域最核心的內容，它是反映科學事實的具體的數字。可見，無論是災害發生前，亦或是發生后，地球信息科學技術的應用都是必不可少的。

就目前我國地球信息科學技術發展的情況看，孫九林敏銳的發現，當前老百姓還是靠天吃飯的，對于自然災害只能是被動地預防和應對，完全避免是不可能的。因為大自然本身存在一種規律，是不能人為控制或者違背其運行規律的，面對這樣的規律人類只能做好預防工作，爭取最大限度地減少損失。然而，現在很多自然災害頻發的原因更多的是人為因素造成的，包括人類過度地砍伐森林資源導致水土流失、工業排污造成的空氣和水資源污染、城市里汽車尾氣排放造成的大氣污染等。也就是說，“天災”不可逃避，但“人禍”是完全可以控制和避免的。所以要分析造成自然災害頻發的原因就需從多方面考慮。同樣，對于各地的減災救災工作，不同地區要根據其具體情況，分析災害發生的原因，從而制定有針對性的減災救災的具體措施。說到底，這些工作都需要地球信息科學做支撐，需要相應的科學數據做依據。

大數據時代的農業發展的助推者

隨著“互聯網+”時代的到來，大數據在我國農業發展上的作用日益凸顯。同時，黨的十八大五中全會提出，培育發展新動力，優化勞動力、資本、土地、技術、管理等要素配置，激發創新創業活力，推動大眾創業、萬眾創新，釋放新需求，創造新供給，推動新技術、新產業、新業態蓬勃發展。為推動現代化農業指明了方向。

5月24日，在“2016貴安·全球智能終端產業創新發展峰會暨中國大數據與人工智能院士論壇（簡稱數博會）”上，孫九林院士受邀出席并發表主題演講。會上，孫院士主要從整個農業產業鏈的解構，從“市場-模式-格局-位置-路徑”的角度，概括介紹整個農業產業地圖，從市場的角度，識別農業大數據在農業產業鏈不同細分市場中可能發揮的真正價值；闡述農業大數據應用和發展的意義；介紹農業大數據應用的原理；探討農業大數據研究和應用中存在的問題以及農業大數據應用案例分享等五個方面暢談了農業大數據在解決三農問題中的實際應用。

作為農業大國的中國，發展現代化農業過程中應該如何運用大數據的優勢呢？孫九林舉例說道：“農業產品的投入化肥、農藥、種子三個方面比較多，如果把這么多門店構成一個網絡，就有多大的數據量可以在這里面產生，如果把這些門店全過程全部數據化，那么這個農業大數據數字是非常大的。”目前，在中國農資流通領域，大概有37萬終端農資流通門店（涵蓋了90%的農業投入品的流通，包括化肥6000多萬噸；農藥370多萬噸，總計2.4萬億元的銷售額），如果將這37萬家農資終端門店織成“一張網”，并將終端門店“業務流”（進銷存的數據，交易的數據，客戶關系的數據，財務的數據，物流的數據等）全面“數據化”，必將產生巨大的價值。“而這些數據就可以構建大數據的生態體系。”這樣的生態體系能在農業物聯網、農業投入品、農產品流通、農業金融、土地流轉等方面的大數據環節產生經濟效益，同時也提高農業經營管理的效率。

可見，農業大數據是農業信息化過程中的必然產物，和其他領域的大數據一樣，農業大數據是重要的農業資源，大數據時代的來臨，也是“數據”真正成為“資源”時代的來臨。

作為阡陌科技首席科學家，孫九林院士更是以阡陌科技為例分享了大數據在農業中的應用。他說，阡陌科技以積累的涉農基礎數據為起點，開展農村普惠金融服務和供應鏈金融服務，以一個大數據平臺加兩個應用系統（農資經銷商系統和新農人系統），幫助新型經營主體、農資經銷商解決規模、資金和效率三大難題，并藉由此收集農業生產中的動態數據，將服務延伸到農業全產業鏈中的其他七大市場——農業金融、農產品流通、農機服務、農技服務、農事服務、土地流轉服務、農業物聯網，打造農業大數據生態鏈閉環，有效推動了農業信息化和大數據發展。

“誠然，如果全國的農業都能應用大數據織成一張有據可循的網，整個國家的農業投入品流通將更加順暢，真正實現農業投入品監管，從而實現到2020年農藥化肥零增長的偉大目標，農產品的安全才能從源頭得到保障。”孫九林對中國農業發展充滿期待。

孫九林還強調，研究和應用農業大數據，還要緊密結合中國三農中存在的突出問題，樹立問題導向或需求導向的理念，將這些理念落到實處，否則，大數據的優勢則很難顯現出來。

與時俱進的實踐者

科技是國家強盛之基，創新是民族進步之魂。自古以來，科學技術就以一種不可逆轉、不可抗拒的力量推動著人類社會向前發展。作為中國工程院院士，孫九林深知在科研領域自己具有不可推卸的帶頭責任。為此，他時刻把握領域前沿的發展方向，并能夠勇敢地去接受某些前人沒有留下可借鑒經驗的研究項目，亦或提出若干可能完成的前沿課題并力求去實現它。

從上世紀80年代初，孫九林接受了數據庫技術以后，就不斷緊跟信息科學和資源環境、農業等學科的交叉發展方向，提出、支持并參與一些新的研究領域，如資源信息學、國土資源信息系統、資源環境虛擬科研環境、虛擬地理環境、信息化農業、虛擬農業、精準農業、數據科學、地球系統科學數據共享網建設、地球信息科學等等，通過多學科的交叉研究和探索，取得了眾多值得稱羨的成績。

在那個剛剛改革開放的年代，孫九林主持了西南地區、洛陽、黃土高原及全國國土資源信息系統的攻關項目，首次提出我國資源信息系統體系結構、資源信息分類編碼、區域開發模型體系、統計型空間信息系統模式等，率先在國內建成多層次適合國土規劃和宏觀管理的信息系統，被國家計委推廣全國使用，為信息技術在資源中的應用做出了開拓性貢獻。

20世紀90年代，孫九林組織了國家農作物遙感估產攻關項目，并提出總體方案及集成技術等，建成國內第一個突破多項關鍵技術的多品種大面積估產實用系統，為全國估產系統的建立做出了開創性貢獻。

到了“九五”期間，國家對農業支持力度不斷增強，孫九林主持了“面向應用”的國家農業信息系統和青藏數據庫攻關項目，期間，他們把信息技術在農業和資源中的應用推向新階段，并提出了“資源環境虛擬科研環境”的構架，將信息及時在地學中的應用推向了一個新階段。

近年來，除了完成攻關任務，孫九林還參與精確農業開發、編寫“信息化農業總論”，系統闡述“信息化農業”的理論方法和技術工程，為農業信息化提供了可靠的參考依據。

作為博士生導師，孫九林在教育上更是獨樹一幟，為我國現代農業的發展培養了眾多高新人才。他說，做學生就要刻苦，就要有一股求知的精神，有一股不怕困難的精神，有一種尊重別人的品德，有一種謙讓的心態，有一種團結協作的精神。他說，年輕人，尤其是年輕一輩的科研人員，在做研究時除了要做好眼前的工作，還應把握領域前沿的發展方向，要將實地考察與技術模擬相結合，把地球信息科學理論化、研究工程化、標準化、集成化，做“一專多能”的復合型人才。青少年也要發奮學習，要有一股求知的精神、一股不畏困難的精神、一種謙遜的心態，還要有團結協作的精神。同時通過身體力行，他努力為學生樹立學習的榜樣，前進的標桿，使學生能夠明確方向，奮力拼搏。

搭建一個信息化的科研平臺，讓科學家在大量的科學數據的平臺中進行科研創新活動，是孫九林未來的人生目標。雖然已經年逾古稀，但他仍精神矍鑠，思維活躍，對事業依然充滿著激情。我們有理由相信，在孫院士這樣的老一輩科研工作者的帶領下，祖國的創新強國夢將近在咫尺！最近孫九林的名字又出現在2016年6月24日，中央國家機關工委表彰的優秀共產黨員的名單中。