期刊-2010-12

中国水声先驱——杨士莪

本刊记者高妍 杨波

2010年12月01日


    海洋是我很重要的一个研究对象,它有很多值得研究的地方。海洋可以给我们很多好处,也会在很多地方给我们捣乱。怎样才能充分利用它的有利方面,限制它的捣乱?这是我们一直在追求的方向。

                                                    ——杨士莪



杨士莪院士


        他领导创建了我国第一个理工结合、配套完整的水声工程专业;他作为首席科学家领导完成了中国历次独立大型深海水声综合考察任务;他最先在国内开展水声定位系统研制工作,领导研制完成了一系列水声定位系统,达到国际先进水平;他作为中国水动力噪声研究的开拓者,解决了国际上悬而未决的水洞噪声测量方法。他就是中国水声科技主要开拓者之一、中国工程院院士——杨士莪。
        杨士莪,祖籍河南南阳,1931年8月生于天津,在北京读大学,在大连参军,在哈尔滨做教学和科研工作,又有很多时间漂在海上。他说自己是“四海为家”的人。

        中国最早的水声队伍带头人

        1950年10月,抗美援朝战争打响,时为清华大学物理系大四学生的杨士莪毅然参军,从此开始了他的“四海为家”。从清华大学到大连第一海校,再到中国人民解放军军事工程学院(后改建更名为哈尔滨工程学院,几经沿革,现为哈尔滨工程大学);从学生到物理教员,又转教海道测量,再到去苏联进修水声,杨士莪的人生角色在一次又一次的国家需要和组织安排中转换,最终他结缘水声,并奋斗终身。
        1959年,杨士莪学习结束归国,回到哈军工从事水声科研和水声专业建设工作。“国家派我们去苏联学习的时候,国内也在拉队伍。那时候找了个纺织厂,改造成水声厂,又抽调了一些年轻人成立了研究所,大学里也尝试着设立了水声设备专业。工厂、研究所,再加上学校的小班子,就组成了我国最早的一批搞水声的队伍。”在国家水声工作规划布局的指引下,杨士莪和众多“拔青苗”组织起来的年轻人一起,克服诸多困难,摸索前进。“其实就是照着书本学点,学着国外干点,一点一点积累。”
        水声学主要研究声波在水下的产生、传播和接收规律,是一门综合性很强的学科。根据这一特性,杨士莪将原来的水声设备专业扩展为包括水声物理、水声换能和水声设备三个方向的综合性水声工程专业,使其更符合国防建设和学科发展的需要。此外,他先后编著出版了《水下噪声学》、《声学原理》等一批中国最早的水声理论著作,指导编写了一系列水声学教材,为我国现代化声学和水声理论作出了开创性贡献,其中《水下噪声学》更是国际上最早集中论述水下噪声机理的著作。
        在杨士莪的参与下,哈尔滨工程大学的水声学稳步成长,科研教学队伍迅速扩大。杨士莪说,哈尔滨工程大学的水声团队建立得比较早,也比较完整,涵盖了水声领域的各个方面,因此,它在建立之初就有能力承担有一定规模的项目,而这些项目也促使团队更快成长。“中国有句俗话,叫在战斗里成长,在实际锻炼中不断地凝固与提高。任何专业的成长都是这样的。”
        如今,哈尔滨工程大学的水声专业已成为享有国际声誉的水声科研基地、中国最大的水声人才培养基地。

        脚踏实地 树立中国水声威望

        1970年起,作为中国水声定位技术理论的奠基者,杨士莪领导团队完成总体方案设计,突破测阵方法、声线修正、定位精度等关键技术,拼搏数年,成功“在大海上贴了一张靶纸”,完成了我国洲际导弹海上靶场水声测量系统,为我国首次洲际导弹南太平洋发射试验取得圆满成功做出了贡献。到70年代末,杨士莪在哈尔滨工程大学组建了水声研究所,聚集了一批优秀的水声科研工作者,并领导他们在此系统基础上进一步研究,开发出了船载鱼雷轨迹三维测量系统及一系列用于不同目的的长基线、短基线、超短基线的水声定位系统。
        从20世纪60年代起,杨士莪就开始着手水下噪声和舰船降噪的研究工作,大力推动我国舰船噪声治理工程,并于80年代在哈尔滨工程大学主持建造了我国第一个重力式低噪声水洞,首创水洞噪声测量的混响箱法。这一研究成果,使得我们可以在实验室的有限空间里,测得在实际开阔海域开阔环境条件下的结果,并达到相当精度,被誉为“国际级成就”。
        此外,杨士莪还把研究的触角延伸到了探雷技术领域,领导了探雷声呐技术的基础研究工作,开辟了新原理探雷声呐的新途径。他还指导开展了高分辨力声呐技术、声呐图像信息识别、条带多波束测深技术等高新技术研究,得到各方肯定。



青岛海试


        “我们花了20年的时间,基本跟上了国际水声研究的进展,也得到了国际水声界的认可。但因为我们国家的工业基础还相对薄弱,生产条件和材料性能比较弱,所以设备差些。好比是人家用钢材玻璃,我们却用泥巴稻草来盖楼,但性能上并没有差多少。”说到这些,杨士莪的声音中透着欢快和自豪。
        在不断的锤炼和积累中,我国的水声技术不断发展,队伍不断壮大。1980年代初,杨士莪等人向国家提议,进行大规模的独立深海考察。在这之前,我国的水声研究工作多限于浅海,真正的深海考察仅限于1959年的中苏联合南海水声考察。当时,杨士莪作为中方副队长参加了考察工作,从那时起,他便在心里种下了期望的种子。
        在提议得到批准后,杨士莪和团队成员就在做好本职工作的同时,开始了长达十年的筹备工作。十年间,杨士莪作为技术组长,亲自起草编写文件,奔波各地考察调研,最终准备了近百台套大型设备,组织了全国各有关单位的科研人员共同参加。十年磨一剑,1994年春,“亮剑”的时刻终于到来,这一年,杨士莪64岁。
        经过数月的艰苦实验,以杨士莪为队长和首席科学家的考察队,克服重重困难,圆满完成了我国首次独立大型深海水声综合考察,不仅积累了宝贵的第一手资料,掌握了典型海域水声环境特点及主要参数规律,提高了海洋水声条件预测和重点海区建模能力,更为我国水声事业锻炼了一批新生力量。

        严谨是科研工作者应有的态度

        “目前来看,我国的大多工作还是在借鉴、模仿,适当改进和修正。拥有真正属于我们自己的开创性的成果,是我们要努力的方向。现在我国也更强调一些基础性、理论性的研究,但真正实践力度不够,有些急功近利。我们应该利用我国社会制度的优越性,组织优秀力量进行攻关,推动相关工作更快进步和完善。”
        在科研大潮中摸爬滚打60余年的杨士莪,深深懂得科研和教学工作中严谨的重要性。“搞科研成长起来的人都知道,在科研上头玩不了花招,你糊弄它,它就糊弄你。只有你老老实实、规规矩矩,干成的东西才能是实实在在的。对学生要求也是这样,可能别人觉得我比较严格,实际上就是严谨吧,我觉得这是搞科研应该有的态度。”
        对于有志于科研工作的年轻人,杨士莪说,首先应该有正确的人生观。要有从事科研的坚定意愿,世上没有哪件事是随便就能成功的,要有些百折不挠的劲头。其次要有创造性,“这也是国家大力提倡的,我们的青年人要有广泛的兴趣,有对新鲜事物的好奇心,愿意去了解。这样才能在前人的成就里得到借鉴,得出一些新的结果。”再有,从学科来说,对实践要给予极大的关注。“既然对付的是海洋,就要对海洋有相当的熟悉和了解,这就要求多参加海上实验。那些用定理、公式解决的问题都是理想条件下的,我们要面对的是非理想的,往往实际环境会复杂得多。”
        已届耄耋之年的杨士莪,现在仍然奋战在水声科研和教学工作第一线。他说很喜欢自己科研工作者这个身份,因为它“丰富了我的知识,让我懂了很多事。一个人知道越来越多的新鲜事物,是一件很好的事。”简单一句话,质朴、向上,或许越是经过大风浪、取得大成就的人,越能够以最本真的心对待工作和生活。