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北京大学毛善君教授:燕园“丹心”似火红,这个地信人不一般

 王凯富图书馆 2022-07-05 发布于山西

毛善君,四川彭州人,1986、1989、1997年分别获得中国矿业大学学士(煤田地质)、硕士(数学地质)、博士(煤田油气与勘探)学位;1989至1994期间,在西安航测遥感公司计算中心工作;现任北京大学地球与空间科学学院教授、博士生导师,龙软科技股份有限公司董事长,国家科技部2018年度科技创新创业人才,北京市安全生产领域学科带头人,北大-龙软科技智慧能源和公共安全研究中心主任,国际数字地球学会中国国家委员会虚拟地理环境专业委员会副主任委员,中国煤炭工业协会信息化分会第四届理事会副会长,中国煤炭教育协会高等教育分会委员,中国煤炭学会计算机通讯专业委员会委员,中国煤炭学会第五届煤矿自动化专业委员会委员,现在主要从事高级地理信息系统、地学数学模型的教学和地理信息系统、智慧能源、智慧安监和智慧城市相关技术的研发工作。

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从一个普通的农村娃,到高校知名学者,再到科技型企业创始人,毛善君的人生路可谓传奇。丹城彭州和北京燕园,路的两头都是梦想,一头是少年寻梦,另一头是赤子梦圆。而今,在互联网、大数据、时空智能等高新技术潮涌下,毛善君再立潮头,踏浪前行。他坚信,“唯有牡丹真国色,花开时节动京城。”

新竹高于旧竹枝,全凭老干为扶持

1964年仲秋,毛善君出生于四川省温江专区彭县(现属成都市管辖彭州市)的一个农村家庭。那一年,“农业学大寨'运动在全国开展起来。作为义和公社七大队第一生产队的社员,父母按照季节和农事出工干农活,每天日出而作、日落而息。从毛善君记事开始,除了锄头、扁担等最基本的劳动工具,他印象最深的,便是天刚麻麻亮父母就出工的匆忙背影。

毛善君家里有奶奶和妹妹,一家五口日子过得紧,可他又喜欢读书。父母支持他学习,晚上看书点煤油灯,从没心疼过钱。为了帮家里减轻负担,读小学的毛善君也要出工挣工分。父亲是生产队的饲牛员,毛善君放学后常常负责牵牛到牛房后面的溪水塘喝水,也要给牛的饲料槽添加草料。放学割猪草更是常事,毛善君要打完一背篓猪草才回家吃饭,然后在煤油灯下写完作业、复习课程后入睡。就这样,每天与书香为伴、与青草牛鱼打交道,毛善君五年的小学生活过得简单又充实。

按照上级要求大队办初中、公社办高中,1977年毛善君成为了首批两年制队办初中生,他上课的地方仍在大队小学校舍,而最欢喜的还和小学时一样——盼望下雨。下雨天,毛善君不用干农活,有时和玩伴摆龙门阵、有时去集市看最喜欢的小人书……在那个物资匮乏的年代,给毛善君带来了许多快乐、横飞的想象力,以及对真善美的认识和追求。

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△毛善君(左二)在义和中学校门口河边与同学合影

平静的生活总有波澜。初二刚开学,因仅有的两位民办初中老师白老师和肖老师中的肖老师考上了中专,师资不足,学校成了半停课状态。好在毛善君的小舅在新都县清流公社连幸小学当老师,小舅管他吃住,毛善君在那里借读半年而未中断学习,直到大队书记的女儿高中毕业回家,补缺的卿老师到位,他才回校继续读书。

初中毕业毛善君考上义和公社高中,因长期营养不良,学习又刻苦用功,他生病了,虽几经治疗却一直不见好转。高二时,班主任张玉良舍不得这个成绩优秀的娃娃遭罪受苦,一番努力争取为毛善君申请到每个月6元钱的助学金。正是每月有了这6元钱,毛善君可以住校了,免去每天从家里往返学校的奔波疲累,也可每天早上吃两个荷包蛋,增加营养。张老师还负责煮蛋和洗碗,让他好好读语文和英语;更可以每天上午课间操时去公社卫生院推葡萄糖,张老师还费心帮他四处寻医问诊。幸运的是,张老师老家濛阳公社的医生最终诊断出是肠粘膜出血的病因,对症下药治好了毛善君的病。“这6元钱,相当于当时一个农民一个月的收入,我感恩国家和恩师一辈子”。毛善君感慨地说,“80年代初,有部讲述老师培育学生成才的故事片叫《春晖》,张老师就像电影里的主人公凌老师,'穷且益坚,不堕青云之志’,为学生呕心沥血,直到去世前都还记挂着我。可以说,没有张老师就没有今天的我。”

1981年,顺利通过高考预考的毛善君,却在高考中落榜了,面对父母和老师。愧疚的他选择重新开始,到濛阳中学读补习班。毛善君的姑父在濛阳粮站工作,但姑父家房子小、人口多,毛善君无处安置,他索性在姑父单位的粮仓旁搭了一个棚,两面透风,能放下的只有一张床,冬天睡觉到半夜经常被冷醒。在如此困境中,毛善君凭着一股不服输的劲,第二年参加高考终于金榜题名,以413全校排名第二的高分,考上了全国重点大学中国矿业学院煤田地质系的煤田地质与勘探专业。

千磨万击还坚劲,任尔东西南北风

来不及醉心于新的校园环境,1982年刚刚开启大学生活的毛善君,不是忙于学,而是不愿学。“刚上大学时,专业思想不稳定,有些抵触情绪”,毛善君说,以往高考四川省是先出成绩再填报志愿,可他考上的那年却恰好相反。

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△秋天的未名湖和博雅塔

因为估分太低,填报志愿的重心就放在了有把握的中专或大专的计算机或机械专业;其次是可能性较大的普通大学计算机或医学专业;重点大学估摸考不上,则凭感觉填报了中国矿业学院。然而没想到的是,由于高考成绩出色,居然考上了重点大学,可专业却不是自己喜欢的。大学班主任权老师察觉了解到毛善君的思想包袱,接连好几天都陪他到体育场“散步夜话”,从个人成长到国家需要帮助他分析利弊,毛善君终于树立起“干一行,爱一行”的思想。

四年后,毛善君成为了学校的优秀毕业生,并以全系专业第一名的成绩,考上了中国矿业大学煤田地质系的数学地质专业硕士研究生。数学地质,作为地质学分支学科,是地质学与数学及电子计算机相结合的产物,目的是从量的方面研究和解决地质科学问题。所学的专业和自己喜欢的计算机有关,毛善君的学习热情又空前高涨起来。

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中国矿业大学虽然拥有不少通过世界银行贷款购买来的先进设备,可是在那个绝大多数人连计算机都没听过的年代,计算机数量与学生数量仍相差悬殊,每个人能在课堂上使用计算机的时间屈指可数。为了多一些上机实践机会,毛善君常去机房帮老师处理资料以锻炼自己的计算机操作能力。由于机房晚上要锁门,他就偶尔带上干粮让老师把自己反锁在里面,熬夜以提升自己的编程能力。

和读本科以理论学习为主不同,读硕士时因为参与了科研项目,毛善君开始实质性地了解到我国煤矿行业的落后,尤其是信息化发展与国外的巨大差距,最直接的就是煤矿工业软件全都用从国外引进的。“我当时就在想,中国人并不笨,为什么不开发自己的软件呢?”毛善君由此在心中暗暗地发誓,今后一定要研发出中国人自己的煤矿软件系统。

1988年暑假,毛善君与实验室王老师承接了甘肃省白银市133地质队的软件开发任务,负责把M1724针式打印机开发成绘图仪,“一般打印机工作有三种运动,就是打印头的横向运动、打印纸的纵向运动和打印针的击针运动,它的方向是固定的。可绘图仪笔架在工作时是X方向和Y方向都可运动,即实现前后左右往返运动,两者间差别较大。况且,我之前没有系统学过计算机专业,一开始心里还是很忐忑的”。初生牛犊不怕虎,毛善君此后闭门不出,结合计算机系统原理,拿着打印机使用手册反复研究和摸索,困了他直接睡在机房地板上,有时做梦都是编程序的场景。一个月后,王老师和毛善君成功完成了软件开发任务,帮助地质队用打印机代替价格昂贵的绘图仪,实现钻孔柱状图自动打印任务。

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△毛善君(左一)与技术人员一起到煤矿井下综采工作面检查5G设备

1989年毛善君硕士毕业后,分配到西安航测遥感公司计算中心任职助理工程师,两年半后调到煤炭科学研究总院西安分院地质所任职工程师。在别人眼里,能够进入当时我国煤炭工业最现代化的科研院所工作,已然十分幸运。但是,每天8小时轮班,疲于应对一个又一个的工程项目,而且所使用软件都是国外的,这让立志研发中国人自己的煤矿软件系统的毛善君,理想无法照进现实。

“公司买回的国外软件,没有接口程序,我们不能编程控制,只能使用别人设定的功能,无法充分实现应用本土化”。在繁重的工作之余,毛善君在核心研发上不断探索,最终掌握了一套方法,像黑客破译密码似的,独自破解了世界知名地理信息系统Microstation的数据结构,为软件的二次开发奠定基础。

1994年毛善君考上了中国矿业大学地质系煤田、油气地质与勘探专业博士研究生,专注于煤矿生产计算机软件的研究和开发。读博期间的1995年春季,他在导师的支持下,到清华大学选修了《微机原理与接口》《计算机网络原理》《计算机多媒体技术》三门课程,利用C语言或汇编语言实现软磁盘驱动器的格式化和读写、编写网络程序等,对计算机的理解有了实质性进步。

为了创造一个更好的上机实验条件,1995年毛善君的岳父到中关村花了17500元买了一台486微机专供毛善君使用,由此开始了他的创业之路。当时,他负责兖矿集团南屯煤矿定制的国产软件研发项目,需要实现回采工作面采掘图的自动绘制和地质素描图的自动生成。1997年,毛善君成功开发出我国第一个具有自主知识产权的煤矿专用GIS系统1.0版,以丰硕的科研成果博士顺利毕业。“当时主要是成熟的国外软件被用于行业生产和高校教学,而国内自己开发软件的很少,北京大学特别重视底层开发能力 ,所以这个原创性成果在所有的竞争博士中,获得了投票现场绝大部分教授的认可,排名第一”。就在这一年,毛善君通过了激烈竞争,进入北京大学遥感与地理信息系统博士后流动站工作学习。

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长风破浪会有时,直挂云帆济沧海

在北大专注于地理信息系统的应用研究,成为了毛善君的星辰大海。地理信息系统即GIS,是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科,是一种专门用于采集、存储、管理、分析和表达空间数据的信息系统,它既是表达、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”,也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”,同时还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术”。

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△冬天的未名湖

GIS独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形处理和表达、空间模拟和空间决策支持等,可产生常规方法难以获得的重要信息,已在高科技战争、资源开发、环境保护、城市规划、城市交通等许多领域得到具体应用。

在北大博士后流动站工作两年出站后,1999年毛善君留任北京大学,历任讲师、副教授、教授、博士生导师,长期从事高级地理信息系统、地学数学模型的教学和数字矿山、智能矿山专用地理信息系统管控平台的研发工作。

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基于地质勘查、矿山开采数据处理的特点,传统地理信息系统(GIS)理论和技术方法不能很好地处理地下资源开采数据动态修正的特点,毛善君带领研究团队创造性地提出了灰色地理信息系统(GGIS)的理论和系统设计。GGIS能够分析和处理灰色空间数据的时空变化,动态修正和快速更新空间对象的模型和图形,也为构建“透明化矿山”奠定了理论基础。

我国煤炭工业经过30多年的发展,其信息化建设也已从数字矿山向智能矿山方向推进,传统矿业正迈入信息化、自动化、智能化的高科技发展领域。

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△毛善君为获得硕士学位的毕业研究生拨穗

建设高科技矿山,必须要实现对矿山的智能化管控和智能开采。实现智能开采的技术关键之一,就是基于网络技术的远程可视化控制或巡查;而远程可视化控制或巡查的技术关键之一,就是构建“透明化矿山”。毛善君提出,利用钻探、物探、采掘工程、智能控制、时态地理信息系统、虚拟现实和煤岩层识别等技术手段,基于统一的数据管控平台和生产实时揭露信息,实现矿山井上下地测、工程、监测监控、机电设备、开采环境等真实、实时信息的高精度可视化展示、动态惨正和远程控制,并实现多部门、多专业、多业务数据的集成与应用,为矿山的安全生产、培训和智能开采提供高技术手段和统一的可视化管控平台。也就是说,建立透明化矿山和回采工作面,可使管理人员和技术人员无需到达开采现场,就能掌握相对真实或真实的开采环境和生产技术条件。

建设高科技矿山,关键要实现对煤矿空间数据的一体化管理。煤矿是一个典型的多部门、多专业管理的行业,涉及“采、掘、机、运、通”和“水、火、瓦斯、项板”等专业方向,数据种类繁多、更新快,数据闻交互频繁。如何将分散、孤立的业务系统和数据资源整合到一个集成和统一的管理平台,基于Internet和最新的空间信息技术,毛善君提出了煤矿分布式协同“一张图”的管理理念。

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△毛善君在地表调度指挥中心向领导和专家介绍远程自适应割煤技术

一系列技术成果,彻底改变了我国煤炭工业安全生产的管理模式。为推动产、学、研深度融合,促进科研成果转化,2002年初毛善君创立了北京龙软科技股份有限公司,以其自行研发的“地测空间信息系统技术”形成地测空间管理信息系统系列软件,开始进行产业化推广。经过多年持续的研发和技术积累,公司形成了“龙软专业地理信息系统”平台构建、LongRuan TGIS “一张图”智能管控平台及分布式协同图形处理、透明化矿山和综采工作面构建、综采工作面精确定位和自适应割煤、智能掘进等多项核心技术,初步实现了较为复杂地质条件下的智能化自适应开采和地面远程管控,为煤矿工人变为采矿员奠定了高科技基础。

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△2018年11月,毛善君在深圳参加国际学术会议

当无数次畅想的时刻真的来临,言语已无法表达激动的心情。秉持“自主平台、原创开发'的信念,做中国人自主可控的工业软件,成长为煤炭工业面向智能开采安全生产信息化领域龙头企业的北京龙软科技股份有限公司,在2019年12月30日成功登陆上海证券交易所科创板,成为煤炭工业领域科创板第一股,开创了龙软科技创新发展的新纪元,更让毛善君“产业报国”的前进脚步迈得更加有力。

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△北京龙软科技股份有限公司在上海证券交易所科创板上市

“就像龙软这个名字:龙的传人,龙的软件,中国人自己的软件。我希望学以致用,通过科技手段改变我国煤炭工业传统落后面貌,提高安全生产效率,降低事故发生率,让煤次行业成为如同航空航天,深海探测一样,富含高科技,是人人都向往的高科技行业”。

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△毛善君(第一排坐三)与所带研究生课程结束后合影

在北大工作24年间,毛善君取得了累累硕果,出版专著3部,发表科研论文170多篇,培养本科生、硕士和博士研究生以及博士后100多人,参加国家级科技攻关项目10多项,获国家科技进步奖2项、省部级和行业协会一等奖7项,获得专利30多项。这些年,龙软科技分别在北京大学、中国矿业大学等18所高校设立了“龙软科技”奖学金,旨在激励高校学子勤奋学习,努力进取,成为国家安全生产与科技进步的栋梁之才。

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文章来源:品鉴彭州

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