1、46绿色中国Face面孔符利勇 心系“国家事”文/绿色中国融媒体特约记者 宋 平符利勇研究员获第十七届中国青年科技奖认识，确立了我的人生道路”。他说，作为一名科研人员，只有把自己的研究和国家的需要紧密结合起来，做到心系“国家事”，肩扛“国家责”，自身的价值才会真正得以体现。林业统计领域的后起之秀唐守正院士是公认的“林业界的统计学家”。他用数学方法解决了一个个林业难题，极大地推动了中国森林经理学科和林业统计学科的发展。一代大师可以造就或影响一个时代，但要想把这个事业继续下去、发展下去，一个好的传承人非常关键。为此，唐院士一直在众多弟子中寻找可以继承自己事“要跳出一时一事、一地一己的局限，站到党和
2、国家需要的层面上去，将一名林业科研工作者的价值放大。”这是中国林科院资源信息研究所研究员符利勇经常引述的一句话。2009 年，他报考中国科学院院士唐守正的博士研究生时，恩师对他讲了这席话。从那时起，他就把恩师对自己的教诲记在了心上。转眼间，他已毕业 10 年，成长为科研团队的带头人。他继承导师的事业，在林业统计学里深耕细作，成为唐院士口中、心中的“得意门生”。不久前，摘得第 17 届中国青年科技奖的桂冠后，符利勇再次强调，“是导师的谆谆教诲启发了我的科研Fu Liyong Cares about“National Affairs”47绿色中国投稿信箱 greenchina_ 业发展、壮大林业统
3、计学学科的人才。直到 2009 年符利勇的加入，他才得偿所愿。师生从此开启了一段“亦师亦友”的探索之路。2009 年，在接到唐院士安排做非线性混合效应模型这一研究任务时，符利勇连什么是非线性混合模型都不知道。他在互联网上反复检索，竟没发现有这几个字的组合。唯一的资料信息，只有唐院士推荐的几本英文教材和英文文献中才能见到，里面还都是公式。领到任务的符利勇如泰山压顶，倍感压力。但他挺住了！当时，全世界只有两个统计软件可运行非线性混合效应模型，一个是 SAS，一个是 R/S-Plus。但这两个软件的核心算法都不对外公布。无奈，他只能自己一步步摸索着推导。“推导的过程实在痛苦。我查阅了很多书，补习了很
4、多统计学和运筹学的理论知识。”符利勇说，每一次推导完优化算法，都要用程序来实现，动辄就几万行代码，敲键盘敲到手指头长茧。点击“start”的那一刻，是他心情最紧张的时刻。同样的例子，同样的模型，用 SAS 算一遍，用 S-plus算一遍，再用自己编程的算法算一遍，结果必须完全一致才算成功。后来，他在一位哈佛大学教授发表的线性混合效应模型参数估计方法的论文中找到了灵感。根据论文的思路，他把非线性混合效应模型通过一阶泰勒展开，近似得到线性混合效应模型，再利用线性混合效应模型参数估计方法得出非线性混合效应模型参数估计值，计算结果果然跟 SAS 的一样。这让符利勇兴奋不已，积压 10 年的难题终于解决
5、了！当时，唐院士比他更兴奋。他清楚地记得当时的情景。那一年，他腊月二十九才坐上了回家的火车。年三十的晚上，他和导师还在电话里讨论工作。2012 年 7 月，符利勇博士毕业后顺利地留在了唐院士课题组工作。师徒二人继续并肩作战。几年后，在唐院士的精心指导下，他首创正态非线性混合效应模型的标准表达式，研发了“线性逼近-逐步 2 次规划”算法，并证明稳健性和收敛性。该研究从根本上解决了困扰全球林业统计乃至整个生物统计领域的痛点和难点，打通了传统非线性混合效应模型仅局限于随机因子为单水平和嵌套多水平这一堵点，攻克了世界范围内森林生长收获预估模型不能处理交互随机效应的理论技术，极大提高了模型精度和适用范围
6、。迄今为止，这一研究仍然处于国际领先地位。他提出的系列近代统计模型及参数估计理论在国际上产生了较高的关注度，得到了国内外同行的肯定。他先后被聘任为泛华统计协会统计软件设计与开发分会副主席、美国新英格兰地区统计学会会员。作为特邀嘉宾，他参加了第三届国际生物计量学和生物统计学论坛并做大会报告。符利勇说，能做唐老师的弟子是我的荣幸。这些年跟随唐老师，学到了实实在在的本领。唐老师擅长把林业问题转化为数学问题，然后指导我们如何优化算法，去解决林业问题。这些看问题的角度和分析问题的方法，让我受益终生。无人机防火关键技术护航冬奥从塞外森林氧吧，到冬奥雪上项目的主赛场，河北省张家口市崇礼区向世界展现出了自己的
7、热情和美。崇礼冬奥赛事顺利举办的背后，有一支科研团队默默奉献护航。这就是符利勇领衔的无人机创新应用团队。4 支无人机小组，每组 3 人，从 2021 年 1 月 1日开始，12 人长期驻扎崇礼，每天坚持巡护。符利勇忘不了那段艰难而有意义的岁月。尽管张家口崇礼赛区和团队签订的 1 年合作服务协议在冬奥会开始前就已结束，但他带领的无人机小组为了适应新形势、新变化，连续两个春节假期坚守48绿色中国Face面孔工作岗位，为冬奥生态安全保驾护航。“辛苦是辛苦了点，但作为国家级科研团队和地方政府合作，为社会提供科技服务，不应该是一锤子买卖。更多的应该是体现我们的责任和担当。”崇礼区是京津冀和晋冀蒙两大经济
8、圈交叉叠合的核心之地，境内山峦起伏，沟壑纵横。丰富的森林成就了崇礼天然独特滑雪场的良好生态。然而，森林最大的“敌人”是火灾，有效防控森林火灾又是一个世界性的难题。特别是崇礼区特殊的地形地貌，山高林密，冬季大雪覆盖，人员和车辆通达性差，给传统森林防火巡护监测造成极大困难。一旦发生森林火情，如果不能第一时间早发现、早扑救，小火极易酿成大灾，甚至风助火势火烧连营，带来破坏性与政治性影响，后果不堪设想。为确保冬奥森林防火万无一失，崇礼区在加大森林防火力量投入的同时，面向社会公开招标森林防火综合体系建设无人机巡护监测系统项目。早在北京筹备冬奥会起，符利勇就在思考一个问题：作为林草科研国家队，科研人员该如
9、何以实际行动助力国家举办的这一盛事。看到招标公告后，他迅速行动，积极组织，带领中国林科院资源信息所无人机创新应用团队在最终的竞标中脱颖而出，成为冬奥项目服务组成员。在他看来，把自然资源无人机监测技术研究成果应用到森林防火中，为冬奥生态安全保障提供科技支撑服务，实现智能防火、科学防火、精准防火，是一项富有挑战但意义非凡的任务。在各方的大力支持下，他以资源信息所多学科专家为基础，延揽业内顶尖人才和合作伙伴，成立了地面调查、无人机专题数据采集、技术研发、软件开发、无人机日常巡护、后勤保障、项目日报周报月报材料撰写 7 个小组，分工协作，合力攻关。经与崇礼区林草局多次对接项目需求，他带领团队采用无人机
10、技术、GIS 技术、网络通信技术、远程监控技术、数据库技术以及计算机技术，打造了森林防火综合体系无人机巡护监测系统。这是崇礼森林防火综合体系建设项目中最重要的部分之一，是整个巡护监测体系“一动一静”中的“一动”。在他的团队努力下，无人机的机动灵活性与崇礼已建的 73 套森林防火高山视频监控交相呼应，全面实现了冬奥核心区 100%监测，为崇礼森林资源安全和冬奥期间核心区“不冒烟、不见火”提供了重要支撑。无人机巡护监测系统是崇礼区森林草原防火的利器。无人机按照预定的航线进行空中巡查，将所获取的影像数据传输给地面的指挥中心。一旦判定地面出现火情，系统会自动发出警报。项目执行过程中，他带领 12 名团
11、队成员长期坚持一线驻扎，战风雨冰雪，斗新冠疫情，放弃了陪伴家人的所有假期，每天坚守在第一线，开展空中和地面巡护，确保了防火监测零失误。自 2021 年 1 月启动后，他的团队及时发现早期火情 10 多次，上报并协助当地森林防火部门进行了实时精准林火预测预警，真正实现了打早、打小、打了的林火防控要求。这项服务得到了奥组委和当地政府的高度评价和认可。这个项目建成了实时传输、自动精准识别和预警的无人机防火平台，组织了高效的无人机巡护队伍，开展了可燃物本底调查和信息提取，其中烟火识别技术和人员智能检测技术已达国际先进水平。崇礼区林草局副局长高全军评价说，无人机防火平台及巡护队伍在项目执行过程中表现突出
12、，发现并预警了多起火情，协助崇礼区林草局实现了早发现、早出动、早扑灭的“三早”防火目标。唐守正院士肯定该项目以服务国家冬奥大局需要为目标，将科学研究成果与实际应用高度结合，极大地体现了无人机高新技术落地推广的社会意义和商业价值。他建议，项目研究成果在全国范围内推广应用，提高我国林草防火信息化建设水平。49绿色中国投稿信箱 greenchina_ 冬奥会成功举办后，符利勇说，“作为科研人员，在国家大事面前，在国家需要面前，我和我的团队没有缺席！”在为国家奋斗中得到升华 2022 年 1 月，符利勇作为中国林科院的青年科技代表，参加国家林草局组织的座谈会，作了担当科技创新重任，做林草高质量发展先行
13、者 的主题发言。他表示，不管自己取得什么样的成绩，我都不会忘记自己作为一名党员及科研人员的职责和使命。10 余年的时间，他从一名博士研究生成长为自然资源无人机监测应用团队的学科带头人，先后入选中国林科院“杰出青年”、国家林草局“百千万人才工程”省部级人选、国家“万人计划”青年拔尖人才。他说，这都离不开党对青年科技人才的重视和培养。这也让他更加坚定，要保持始终如一的定力，听党话、跟党走。让“小我”在为“大我”的奋斗中得到升华。实现碳达峰、碳中和愿景目标，是我国向世界作出的庄严承诺。为了能有效回答我国森林的现有碳储量有多少、潜在碳汇量有多少、未来我国森林碳汇还有多少提升空间等行业紧迫问题，符利勇带
14、领团队又开始了新的努力。他发挥林业统计学科优势，将非线性混合效应模型方法引入到生物量建模研究中，系统提出了森林生物量建模和碳汇潜力预估新理论、新方法，并结合博弈论方法首次从理论上明晰了树木生物量分配机理，大幅降低了生物量测算的不确定性，提高了模型精度。这些进展为现阶段国家实施森林碳汇行动计划、提升生态系统碳汇增量、发挥森林碳汇主力军作用提供了有力支撑。如何精准测算全国退化林面积是长期困扰我国林草行业的技术痛点。面对这一难题，他潜心研究，结合森林生长收获预估模型创新，提出了基于一类清查数据的全国乔木退化林面积测算方法。这项成果首次实现了对我国退化林面积的精准测算，填补了国内退化林面积测算领域的空白，为国家实施森林质量精准提升和国家储备林建设工程等急难险重工作提供了重要的基础数据和科技支撑。在中国工程院 2021 全球工程前沿发布会上，他作为林草行业唯一代表，重点解读了自己主持研发的“严重退化林与草地生态修复技术”。2022 年 11 月 12 日，第 17 届“中国青年科技奖”颁奖典礼在 2022 世界青年科学家峰会开幕式上举行，符利勇受到表彰。面对荣誉和褒奖，他表示，继续弘扬老一辈科学家精神，树牢科技报国的信念，把个人的价值追求融入到党和国家的重大需求之中，为实现国家“双碳”战略目标、林草事业高质量发展贡献智慧和力量。北京冬奥会张家口赛区“雪如意”我国首座跳台滑雪标准场地