蓝色星球，凭引力长存宇宙。恒星系，太阳环内，转旋结构。奇点爆开虚变有，时空膨胀天无袖。聚尘埃分异凝氨酸，漂生幼。
　　光气水，谐温偶。磁电场，吸截厚。月潮汐力久，五圈合就。寒武藻微肢节走，白垩杉密龙狮斗。待森林猿祖遁非洲，人初吼！
　　——《满江红·地球演化与生命》
　　

路来君：一位浪漫情怀的学者

本刊记者  王 辉

　　
　　地球，靠着万有引力的作用在宇宙中运转。太阳系、银河系乃至于总星系，就像悬浮于宇宙中的旋涡。这个充满神秘的宇宙，在过去有限的时间内曾处于一个密度和温度都无限高的奇点。其实，它也许有一个临界体积，只是没有人知道那到底有多大。只知道，大爆炸之后，它不断膨胀，膨胀，到了今天，还在膨胀，似乎没有尽头。千百亿年来，爆炸产生了尘埃，尘埃凝聚出氨基酸，原始的生命在宇宙洪荒中飘荡。
　　大气、水、光与热，构成了地球生命所需的条件。地球磁场拦截住宇宙射线，削弱着它们对地球生命的伤害。月球潮汐引力周期震荡，是生命诞生的催化剂，促成了岩石圈、水圈、生物圈、大气圈、电磁圈的形成。积累，积累，终于等到了生命大爆发。藻类植物和节肢动物，让寒武纪不再寂寞。高大杉树和恐龙狮兽，为白垩纪添了几许魅力。当非洲原始森林里传来古猿的低吼，现在的我们知道，那是人类祖先最初的声音。
　　一阕《满江红》，传递着大量关于地球演化的知识，也承载着一位数字地学工作者的浪漫情怀。
　　路来君，就是这位填词人。
　　现代与古典，科学与艺术，在他身上融洽地交汇，没有丝毫违和感。几十载地学生涯，探索里的艰难，发现后的喜悦，奔波中的感怀……一切到头，都辗转成笔下的一阕阕词。于是，总被槛外人描述成枯燥、晦涩、玄奥的地学，到了他眼中，却无比地生动曼妙起来。
　　
为人先，创国内数字地学专业先河
　　
　　通俗的说，数字地学就是在数学地球科学研究背景下，将地球信息科学融为一体而形成的一门新兴的二级学科。它的诞生，是地学、数学地球科学、地球信息科学（GIS、GPS、RS）、计算机技术等多学科发展交叉融合的趋势所致，也是自然科学与技术发展的必然结果。它们都属于地球系统科学的不同分支。数字地学是传统地学发展到一定历史阶段的见证，与传统地学属于相互依赖、相互促进、相互引领的关系，用数字化手段研究地学，无疑给地学发展增加了一道风景线，将使地学沿着信息化、智能化与可视化方向发展，使传统地学焕发青春。
　　谈起数字地学，还有一段佳话。
　　那是2011年11月25日—27日，全国数学地质与地学信息学术会议在武汉中国地质大学召开。会议期间，中国数学地质学界泰斗级人物、中国科学院院士赵鹏大教授，进行了学术报告，首先提出“数字地质新概念”。报告过程中，赵鹏大院士说道，“刚才在会下与路来君教授交流得知，他已经在吉林大学率先成立数字地质专业，并已经开始招博士生了。”大有将其视为知音的态度。
　　追溯起来，国内成立数字地学专业始于2003年3月。第一个设立该专业的正是吉林大学，倡议人则是路来君。
　　2002年底，吉林大学为庆祝地学成立五十周年开展了纪念活动。作为吉大学子，路来君自然也应邀前往。就在那次活动中，路来君遇到了他的同学，也是时任吉林大学地球科学学院院长金巍，并受其请托，起草数字地学专业可行性报告。
　　“我当初建议吉林大学组建数字地学研究中心有两层考虑：一是将数学地质学也就是我当年从事的学科继续延续下去并发扬光大。中国数学地质学在国内自上世纪80年代以来凝聚了一大批有志莘莘学子。这个学科在国外有相当强的影响，与国际相比，中国数学地球科学力量是最强的，人数是最多的，水平不相上下，甚至中国略强一些。与时俱进，保持这个学科可持续发展，对于学者，学生以及实践应用者成长非常重要，而且，对于国家科学技术发展也将填补某些空白。二是跟踪国际地球系统科学、地球信息科学的发展，这个领域我们国家来说是不可忽视的。因为，我国经济的快速发展导致矿产资源的刚性需求以及地质生态环境的破坏，各种地质灾害频繁发生危害国民生命财产安全，传统地学不仅需要发展，而且需要与高新技术、现代信息技术手段相结合。”路来君说。
　　经过研讨修改，路来君的可行性报告获得了批准。2003年3月，数字地学研究中心正式在吉林大学创建，并一举拿下了硕士点和博士点的批文。在吉林大学的大力支持下，路来君和其他老师一道大刀阔斧地开展起实战。到目前为止，该中心已承担国家部委科研项目多项，发表有影响的专著10部，科技论文（SCI、EI）近百篇；相继招收硕士50余名，博士30余名，为国家培养了一大批的专业人才，发展势头良好。“目前他们绝大数人在高等院校及科研院所从事科研与教学工作，也有极少数人成为环境与矿业公司的老板。”说起中心，路来君很自豪，只觉十年心血不曾白费。
　　
搏原创，在待解之谜中扬长避短
　　
　　目前，国际上已经将数学地质学更名为数学地球科学，还专门成立数学地球科学协会（IAMG）。路来君，就是该协会会员，也是数学地球科学中国委员会（IAMG-CN）理事。
　　认可，当然是有缘故的。
　　作为吉林大学地球科学学院数字地学研究中心教授、首席科学家，路来君在数学地质方法、地理信息系统开发应用、矿产资源预测、多元地学信息系统等开发研究工作中取得了重要的突破。在地质空间分布与变异性研究中提出的“地质空间三重划分模型理论”、“地学频谱分析理论”以及“三维地学空间色码理论”与技术等更是受到高度评价。
　　“一定要有原创性的，至少是改进性的理论研究。”路来君说。他一直明白自己想要的是什么，并将创新作为科研的基本原则，在学习国内外学者成果的同时，关注数学地球领域亟待解决的问题，以期扬长避短，树立自己的风格。
　　他十分清楚，从表面上看，地壳空间是由石质星球的物质组成，但因为演化历史悠久，成因复杂，混成堆积，一个区域块段上，两种不同的岩石年龄相差几十亿年，即便已经形成的岩石组合也遭受多次的地质作用改造，试图用简单数学模型或机械套用教课书上的数学模型来描述这样一种空间关系，难度极大。他认为，无论地壳空间如何演替，均可用数字抽象来概括，其科学本质就是空间分布与变异性问题，人类生存发展息息相关的矿产资源及危害生命财产的地质灾害发生均可从空间分布与变异性研究中找到答案。那么如何研究空间分布与变异性呢？仁者见仁智者见智，经过大量的前期工作之后，路来君也有了自己的总结，“从分布与变异角度划分，无非是三种类型，即：分布均匀或变化均匀的同化空间；空间实体分布多样性的异化空间；多样性实体交互作用生成新体且保留原体特征的杂化空间。”
　　这，就是所谓三重化分理论的基本内容。就地学空间变化而言，三重划分无处不在，而且和研究尺度与分辨率有关，比如说：在小比例尺度，看北京市与天津市都是一样的点，都属于同化空间，而当增大比例尺时，两个城市结构是不一样的，属于异化空间。再比如说，地球上海洋与湖泊，山脉陆地等地理客体构成异化空间，但它们之间的湿地、沼泽则属于杂化空间。甚至在显微镜下，岩石矿物分布也存在三化现象。
　　三化空间不是孤立存在的，它们都在地球这个开放系统运行中呈现出来的不同分布状态，因而，相互之间存在着相关性，即自相关与互相关关系。为建立三化空间模型，路来君想到了建立非线性复杂方程组求解的方法，期望求得随机解或混沌解，“如果这个混沌解能够收敛于某个空间点或封闭环(混沌吸引子)，那是再理想不过了。但是，建立复杂方程组绝非易事，不仅需要大数据支撑，而且需要考虑地学观测尺度与分辨率；同时，求解手段靠人工与微机是不可能完成的，需依赖超级计算机或采用云计算方式完成。”随后，路来君提出了地质频谱分析模型，这个模型包括地质体的演化时间与空间要素，实际上两者可互相转换。
　　任何科学计算的结果，最终都希望用图形图像来表达，特点是形象直观，结构清晰，用计算机语言称为可视化。地学三化空间模型计算同样需要可视化。因为，目前可视化多是在二维平面上最多表达三维图形，称为三维可视化。但是，地学计算大多数情形是多于三维的，属于高维可视化，这就与三维表达发生矛盾。借鉴数字频谱的经验，路来君选择以颜色代替“波谱”的表达方式，提出了“地学空间高维色码理论”，即：三化空间属于“有色”空间，三化模型可以转换为颜色模型，频谱分析模型可用颜色函数来表征，用颜色自相关性与互相关性表达地学空间实体的分布状态,用颜色合成与分解来刻划地学时空演化。“目前，我的学生们已做完了长白山、云南及黑龙江部分地区地球化学异常多维色码图像，未来将进行黑龙江全省的地球化学多维色码图像。”路来君认为，该技术不仅可用于矿产资源勘查，还可以在地理科学及遥感科学，海洋资源调查，森林植被、农作物病虫害发生规律等研究中发挥重要的作用。事实上，早在20年前，路来君就对矿产资源预测研究中的地球化学元素求异问题产生了关注，并根据地球化学元素分布的多源性、多期性及条件多样性，提出了地球化学空间定量组合求异线性模型。与现行的单元素求异方法不同，该模型强调按水平与垂向尺度求取多元素的量化组合分布，再用色码技术表达，效果相当不错。“现在我们又应用小波理论进行组合异常弱信号放大研究；同时，为追溯异常信息的来源，提出了基于三原则的溯源分析理论；其目的都是为了发现和捕捉有用的矿化信息。”
　　在理论研究的同时，他也先后研制成功3种地理信息系统（GIS）软件，并研制了基于4G地学空间数据库的地学G4I系统软件多用户版，并获得同行专家认可，被吉林省科技厅主持的专家评审会评定为国际先进水平成果。目前，他正在忙于进行地学G4I系统的云计算升级版研究工作，同时开展基于分布式传感器网络数据链的地质灾害早期预警技术准备研究。他的创新还在继续。
　　“对一个国家和一个民族来说，拥有自主产权的核心技术与创新能力非常重要。任何自然科学研究与技术开发都面临创新问题，没有创新，科研就没有生命力。数字地学属于交叉边缘学科，在知识爆炸、技术爆炸时代环境下，不创新就会被淘汰。科学家的使命就在于自行创新或引领创新。”或许，这段话更能说明他一路坚持的心声吧。
　　
见前程，严以律己宽待人
　　
　　对于路来君的科研生涯，可以用“奋斗”来形容。深入了解后，才发现，他身上所散发的，是七七级学子的特质。
　　1957年，路来君出生于吉林德惠一个教师家庭。小学时，正值文革，受到“出身”影响，年幼的他屡遭歧视，无可排解，唯有一头埋进“书堆”。中学毕业后，他响应“上山下乡”的号召，成了知青中的一员。幸运的是，因为成绩好，他被安排到了一所农村中学，教数理化课程，十九岁就当上了班主任。
　　两年零九个月的教师生涯，让他在那个特殊的年代，在“知识无用论”的大潮中，坚定了对知识的信仰。直到1977年，国家恢复高考制度，而他一脚踏进大学校门。
　　“当时，我按照兴趣选择了理论物理学专业，后来因为种种原因被分配到地球化学专业学习。”原来，竟是一场阴差阳错。
　　然而对久旱逢甘霖的七七级学子来说，这种阴差阳错并不是什么问题，最重要的是终于有机会深造，满足他们求知若渴的追求。路来君也一样，即使当初不喜欢这个专业，他还是以“曲线救国”的方式去追求着自己的喜欢。四年中，在专业课程之外，他顶着“不务正业”的压力，学完了数学，乃至物理学专业的四大力学全部课程。“当时就是单纯地认为，‘学好数理化，走遍全天下’。”现在看来，那种执念真是成就了他过硬的数理功底，促使他连续完成硕士、博士学业及博士后研究，最终成全了他在数字地学上的成绩。
　　从1985年至今，路来君主持或参加国家自然基金、科技创新基金、科技支撑计划、地质矿产部及国土资源部等科研项目共25项，发表有影响论文39篇，专著6部；获省部级一等奖2项，三等奖3项。仅在河北省，他就停留了十五年。总体来看，这些研究可以归类为几个方面：一是中大比例尺矿产资源预测项目；二是地学软件开发项目；三是理论研究项目。其中，95%的项目都被同行专家评审为国际先进水平的成果，大部分获得省、部级奖励。其中，具有代表性的研究项目有：河北省金矿资源总量预测项目；河北省二轮区划铜、铅、锌、金、银多金属矿产资源评价项目；河北省多元地学信息系统研制项目；科技部多元地学信息系统研制项目；辽宁省矿产资源信息系统MRIS研制项目；吉林大学地学G4I系统研制项目；基于地学化学数据处理图像分析技术……
　　“我之所以选择数学地质学乃至数字地学作为我的研究方向与专业，主要原因归功于启蒙老师的启发与教诲。师恩如山。我的两位领路人也是我的研究生阶段导师，在这里我应该说出他们的名字，以示感谢，他们是著名数学地质学家、找矿专家王世称教授，著名数学地质学家夏立显教授。是他们给我以做人与专业的真谛。值得一提的是，在我的研究生涯中，有一位给我巨大指导与帮助的世界级大师，他就是著名数学地质学家赵鹏大院士。我成长的每一步，都浸透着大师们的心血与教导。我的硕士论文、博士论文、博士后论文乃至每一个科研项目的评审，都有大师们的亲自参与和指导。所以，大师们的高屋建瓴与广阔视野，是我成长的必要条件。”路来君有着一颗感恩的心，他总是觉得自己足够幸运，知识、时代、恩师，都为他带来了好运。不论身处何种境地，感恩让他对生活充满了乐观和希望。
　　在他眼中，大师们治学严谨、实事求是，对科研中遇到的任何细节都不放过，很有一番“不到黄河心不死”的精神；他们严以律己、宽以待人，对学生对下属关怀备至，爱惜人才，也注意培养人才。而路来君，不仅在这些良师益友身上学到了很多，还以此感染着自己的学生。
　　2003年11月，路来君作为引进人才回到吉林大学，为吉林大学地学专业开设本科生、硕士生与博士生基础及专业课程10门。十年中，他招收硕士生17名，已经毕业14名，在读3名；招收博士生21名，已经毕业12名，9名在读。所指导的一名博士生在读期间曾在国际SCI杂志上发表五篇学术论文。
　　在学生身上，路来君花了很多心思。数字地学是一门交叉学科，涵盖了数学、地学、计算机等不同的学科，因此，他的学生也来自不同的专业。路来君针对他们不同的专业特点，按照学生的个人优势去分派课题和研究方向，因人施教，努力挖掘学生的潜在能力。他对学生的要求就是在专业上提高视野，不断创新；在处事为人上，要自律、谦虚；要做学问先学好做人。学生做好了，他及时鼓励，不妥之处，他及时指出。跟过他的学生们都清楚，路来君极为尊重学生的选择与意愿，很少会去批评学生，无论到什么时候，都注意不让他们感到难堪。对于这一点，路来君自己认为很正常，“一个课题组或者一个团队，就像是交响乐，每个声音的音调都有特色，指挥不好，音符就和谐不了。”
　　和谐，是他追求的境界。在科研中，自然该严格，生活上，当然要民主。这不是空话。路来君的办公室都与学生设在一处，以便于学生有了问题及时沟通，用他的话说，就是营造一种没有距离的师生关系。他会带着学生们一起吃饭，为学生搞定留学费用，对家境困难的学生百般体贴。“他们来自五湖四海，生活习惯、语言交流等都不同，又来到陌生的地方学习。一旦在生活上遇到了困难，我不关心他们，他们去找谁呢。”他很自然地说道。
　　
阅诗书，浪漫情怀尽在胸
　　
　　风华正茂的青年，穿一袭米色风衣，走在校园里，也许是怀里抱着书，也许是肩上背着书包，也许什么都没拿。步履之间，风起处，吹掀风衣一角……
　　在上世纪80年代，这个形象绝对够“拉风”。
　　路来君从来都是这样讲究。这是一种渗入骨髓的生活习性。当然，也离不开他潜意识中诗人般的浪漫。
　　祖父是私塾先生，父亲是教师，出身书香的路来君自幼喜欢读书。或者说，在那个动荡的时代，读书成了他唯一的避风港。小学三年级时，他已经开始涉猎《三国演义》《西游记》等古典名著。后来，从数理化到天文地理，从历史故事到唐诗宋词，甚至包括国民政府时期的国文课本，无一不被他纳入彀中。
　　他偏爱宋词，在中学阶段就小试牛刀，而后的知青生涯中，更是常常填词聊以自慰。这一习惯一直延续到如今。即使是在出差路上，他也常常感怀下笔，信手涂鸦，之后再字斟句酌，整理成集。与多数“理工男”相比，他显然有着更丰富也更敏锐的情绪。“日理啃书似剑，夜习堆纸如营”，是自嘲；“心意绝、早怀鸿志，积锐待明年”，是立志；“世间看罢多少聚，曲散车终落影稀”，是感怀；“喜为人父却别离，南北读书两地”是写父子意；“绝壁高铺惊世脊，顿让昆仑折傲”，是写青藏铁路……
　　如今，他的《心路》词集业已出版，“如果精力允许，我准备继《心路》之后，业余再出版《心声》与《心苑》两集，构成合订本《三心集》，共计约二百首。”他甚至想过，等到退休，再推出《意林》《意境》，然后定为《三心二意集》。
　　“三心二意”，一句戏言，却让笔者对他有了新的认识。事实上，他做科研要做到最好，填词要精益求精，他的追求其实很极致。对他来说，科研是事业，填词是习惯，研究兵器才是他的业余爱好，只因为现代武器涉及到众多学科，而他又对基础学科及现代信息技术有所偏爱，如此一来，自然对武器的发展兴趣盎然。“有时会想，我的地学信息组合求异理论，弱信号放大技术经改进后是不是可以用于海洋噪声及目标识别研究。”他笑了笑，“可能是习惯所致，总觉得思考问题时时刻刻都可发生。”
　　诗词是慢节奏，基础科学研究是慢工夫，细想起来，路来君所喜欢的，还真是不一般的般配。他常常说，基础科研这种“慢工细活”，需要有坚实的理论功底，同时尚需有“坐住板凳，不看窗外”的毅力与勇气。或许，在浮躁的世俗观点看来，基础研究费劲不讨好，而且搞不好的话，失败多于成功。但他认为，基础研究决定了应用研究的导向与条件，任何一个国家如果不重视基础研究，其科学技术是不会有发展前途的。“我最终选择数字地学作为我的终生研究方向，既是命运使然，也是兴趣使然。”不管怎样，多年来的科研热情究根到底，使他发现这个领域有许多问题有趣但很难，这不仅没让他退缩，反而激发起了他未泯的“童心”，坚决要与之纠缠到底。
　　2013年6月，路来君当选为2012科学中国人年度人物。从吉林赶赴北京参加颁奖典礼，在会场，路来君见到了不少德高望众的大师与前辈，心情颇不平静。“科学研究是一个枯燥乏味的，充满艰辛的劳动过程，来不得半点虚假与懒惰，那些前辈大师们想必比我多付出更多倍的努力，他们是我学习的榜样。我不想说张扬的语句，只是本能地告诫自己，科学道路上崎岖不平，既然选择了科研与教学这个职业，就一定要恪尽职守，严守道德底线。”
　　谈及对未来的计划，路来君坦言自己正在对三个方向展开探索，分别是地学空间数据集成与系统集成；地学空间建模（统计建模与可视化建模）；地学过程仿真系统研制。在这些方向上，尚有许多难题等待解决，路来君会带领团队努力钻研下去，“至于是否成功，还得看运气。”他戏言。目前，他还在联合国内有关合作方，获得区域地学大数据资料的支撑，尝试推进三化模型及其广义方程组求解研究，他相信，这个工作一旦获得成功，将会获益匪浅。
　　
采访印象：
　　路来君很健谈。
　　即使对学生，他也会在要求里加一条——口才好。
　　口才好的路来君，让人忍不住亲近。没过多长时间，就会觉得眼前这个人仿佛相识许久的朋友。你可以与他谈科研，谈经历，谈学生，也可以话家常。
　　健谈，洒脱，像传说中东北汉子的粗犷。可是他还迷恋读书填词，张口就能背出《三国演义》和《西游记》中的章节，连那些看上去枯燥无比的科研知识都能入词，这样的人，不该是细腻敏感的么？
　　他愿意看到所有的“好”，即使遭遇曲折磨难，即使也有所感怀，留在他心底的，也只是时代带给他的正能量，让他觉得“幸运”。
　　他是一个“双料”的发光体。