他是我國水聲工程學科奠基人和水聲科技事業(yè)的開拓者,開創(chuàng)了我國深海水聲定位方法和技術(shù),成功研制一系列國際先進的水聲系統(tǒng),實現(xiàn)國家海洋裝備技術(shù)的重大原始創(chuàng)新,為我國萬里海疆裝上“耳朵”和“眼睛”。他的名字響徹中國水聲界,他就是中國工程院院士、哈爾濱工程大學教授楊士莪(é)。
“無證駕駛”領(lǐng)航中國水聲科學
我國是一個海洋大國,海岸線長達3.2萬多公里。水聲學簡單地說就是水下聲學特性的研究。眾所周知,光波和電磁波等都無法在水中遠距離傳播,只有聲波能夠達到。因此,水聲的研究不但關(guān)系到一個國家領(lǐng)海的安全,還是國防體系的重中之重。這也正是楊士莪畢生研究的領(lǐng)域。
楊士莪,河南南陽人,1931年8月9日出生于天津。他的母親陳法青出身大戶人家,父親楊廷寶被認為是中國近代建筑設(shè)計學的創(chuàng)始人和開拓者之一,和摯友梁思成有著“南楊北梁”的美譽。
但這些都沒能為楊士莪兄妹帶來穩(wěn)定的成長環(huán)境。當時日寇入侵、山河破碎,楊士莪一家為了生存先后輾轉(zhuǎn)北平、重慶、南京等地,顛沛流離。盡管如此,楊士莪的母親還是對子女的學業(yè)有著嚴格的要求。1947年,楊士莪與同學周光召等人一起,懷著“求學報國”的理念考入清華大學物理系,師從梅貽琦、周培源、錢三強等。1950年6月,朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)。為了“抗美援朝、保家衛(wèi)國”,10月,中國人民志愿軍入朝作戰(zhàn),國內(nèi)相關(guān)的動員工作也迅速開展起來,一些軍事院校紛紛將橄欖枝伸向地方高等學府。
在建設(shè)新中國和抗美援朝的背景下,楊士莪認為:書生報國無他物,唯用所學展所長。于是,即將完成清華學業(yè)的楊士莪,做出了一個大膽的決定:提前結(jié)束學業(yè),加入大連海軍學校。從此,楊士莪的簡歷上就一直寫著“1950年,清華大學肄業(yè)”。有意思的是,從小學到大學乃至后來到蘇聯(lián)進修,楊士莪從來沒有拿到過一張畢業(yè)證書,就這樣“無證駕駛”了70多年。
在大連海軍學校任教員僅僅2年后,楊士莪又接到一紙調(diào)令。這次他奉命北上哈爾濱,前往他與水聲結(jié)緣的地方——中國人民解放軍軍事工程學院(“哈軍工”)。但他教授的并不是物理,而是從未接觸過的天文測量專業(yè)。更讓楊士莪意想不到的是,在不久的將來,他將接觸到一個咱們國家很少涉及到的專業(yè)——水聲。
我國海疆遼闊,海岸線漫長,卻長期處于“有海無防”的境況中。對于年輕的共和國及海軍來說,發(fā)展水聲學,迅速建立起反潛探測系統(tǒng)的水下“萬里長城”,具有鞏固國防的重要戰(zhàn)略意義。然而,對于當時的新中國來說,這方面還是一片空白。
為了盡快彌補這一空白,聶榮臻元帥在1956年主持擬定了相關(guān)的規(guī)劃意見。其中重要的一點,就是選派青年人才到水聲研究世界領(lǐng)先的蘇聯(lián)進行培養(yǎng)。而名校出身并且具備一定俄語基礎(chǔ)的楊士莪,無疑成為了理想的人選。
就這樣,命運送給楊士莪一個開辟新領(lǐng)域的機會?!伴T外漢”楊士莪深知他在莫斯科“為國而學”的責任,努力在水聲學的廣闊領(lǐng)域汲取著知識與信息。隨著學習的深入,蘇聯(lián)方面的一些做法也讓楊士莪愈發(fā)意識到水聲這門學科對于國防的重要性。其間,楊士莪發(fā)現(xiàn)有兩個關(guān)鍵技術(shù)實驗室對他這樣的外國人是緊緊關(guān)閉的。“真正尖端的東西,想從國外學、從國外買,都是不可能的,只能自己干?!彼迪聸Q心:一定要讓中國的“耳朵”,聽懂大海的聲音。
1960年夏天,回國后的楊士莪在哈軍工創(chuàng)建了我國第一個也是迄今為止唯一理工結(jié)合、配套完整、為國家戰(zhàn)略服務的綜合性水聲工程專業(yè)。他擠出時間鉆研理論,編寫教材,推出了國際上最早集中論述水下噪聲機理的著作《水下噪聲原理》、國內(nèi)最早的聲學理論著作《聲學原理》,以及《水聲傳播原理》等課程和教材。
70多年來,中國水聲學科從無到有、從弱到強、從常規(guī)到精專,楊士莪始終引領(lǐng)前行。無論是海洋礦產(chǎn)勘探、船舶導航、水下作業(yè)等海洋資源開發(fā),還是海疆保衛(wèi)重任,都離不開水聲學,離不開他所打下的基礎(chǔ)。
揚帆破浪邁向深海大洋
“國家受欺負,是因為你不行,得自己想辦法站起來,把國家發(fā)展起來?!睅资甑目蒲薪?jīng)歷讓楊士莪更加堅定了建設(shè)科技強國、海洋強國的信念。他經(jīng)常對學生說:“要成為真正站立起來的人。”
1970年至1980年,楊士莪作為水聲測量系統(tǒng)的負責人,領(lǐng)導“六廠一?!睌?shù)百名水聲工作者完成了我國洲際導彈“落點水聲測量系統(tǒng)”的研制工作,為國家海洋工程技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展提供了經(jīng)驗。在我國水聲科研領(lǐng)域,楊士莪總是走在前列:領(lǐng)導完成一系列用于不同目的的長基線、短基線和超短基線水聲定位系統(tǒng),解決了水面、水下和海底目標位置,以及水下航行體軌跡定位問題,為我國自主設(shè)計研發(fā)的“蛟龍”號載人潛水器奠定基礎(chǔ);主持設(shè)計并建造我國首個針對聲學研究的“重力式低噪聲水洞”,解決了國際上一直難以攻克的水洞降噪和測量方法問題,被國外同行稱之為“國際級成就”……
楊士莪還把目光擴展到探測技術(shù)領(lǐng)域,領(lǐng)導探雷聲吶技術(shù)的基礎(chǔ)研究,提出目標識別的新途徑;領(lǐng)導矢量傳感器在中國的研制及借助地聲手段探測水中目標的研究;指導開展高分辨力聲吶技術(shù)、聲吶圖像信息識別、條帶多波束測深技術(shù)等高技術(shù)項目研究,“掩埋目標探測的基礎(chǔ)研究”達到國際領(lǐng)先水平。
盡管收獲了業(yè)界和同行的認可,但楊士莪內(nèi)心還有一個心結(jié):什么時候能夠依靠我國自己的力量對南海進行考察?這個心結(jié)終于在1994年得以打開,這距離他上一次陪同蘇聯(lián)專家考察已經(jīng)足足過去了35年。
南海,我國最深最大的海區(qū)和重要海上通道。1994年4月,懸掛著五星紅旗、承載近百名科研人員的“勘測三號”和“實驗三號”水聲科學考察船駛?cè)胫袊虾?。作為考察隊隊長和首席科學家的楊士莪十分激動。這是中國首次具有戰(zhàn)略意義的水聲科學綜合考察,也是第一次由我國科學家獨立指揮和實施的大型深海水聲考察,堪稱中國水聲界從淺海邁向深海的第一步。這一年,楊士莪63歲。
船行進至深海,赤道附近的太陽幾乎垂直高懸于頭頂,甲板溫度接近70攝氏度。當時,年過花甲的楊士莪和所有隊員一起忍受著高溫酷熱進行科研,一干就是十幾個小時,有的實驗項目甚至需要連續(xù)工作三晝夜以上。長期工作,淡水告罄,他們便把船上的壓艙水燒開了喝?!坝袝r候科研跟打仗似的,該咬牙的時候就得咬牙?!彼f。
考察獲得了豐富、可信的實驗數(shù)據(jù),積累了大量寶貴的一手資料,為中國水聲事業(yè)鍛煉了一大批新生力量……讓楊士莪欣慰的是,以此為基礎(chǔ),20余年后,中國水聲研究走向更廣闊的深藍大海。
“夕陽雖落蒼山后,猶映晚霞滿天紅。人雖然退休了,但為國家作貢獻的腳步不能停。”在哈爾濱工程大學舉辦的“慶祝楊士莪院士90壽辰暨2020水聲技術(shù)高峰論壇”上,楊士莪的致辭充滿激情。90多歲的楊士莪仍然身體力行參加相關(guān)科研項目的海試,他說:“搞研究,不到現(xiàn)場怎么行?大海變幻莫測,坐在家里搞研究肯定是不行的?!?/p>
三尺講臺潛心為國育才
“只要是國家、社會需要的,就是值得干的。”2022年9月,“90后”院士楊士莪為“00后”新生上課的視頻刷屏朋友圈。
年過90的楊士莪仍奮戰(zhàn)在教學科研一線,每年堅持為本碩博學生授課,依舊寫滿好幾個黑板的工整板書,講最前沿最急需的知識,對教學、對學生從不敷衍應付。學生們都說,請楊院士審閱修改論文,一兩天就能得到反饋,意見和建議也都寫得清清楚楚。
外場試驗、學術(shù)會議、顧問咨詢……楊士莪的日程表經(jīng)常排得滿滿的,但他從未因活動忙而錯過上課,只要回到哈爾濱,第一件事就是把耽誤的課補上。講課時他的語速平緩、聲如洪鐘,而且從不坐著,被稱為“一站到底的院士”?!罢局v課,我能加上動作,自在又形象?!睏钍枯f。
作為中國首批博導,楊士莪參與培養(yǎng)了中國首批水聲專業(yè)骨干和年輕教師隊伍,建立了首批國家重點學科、首個水聲博士后科研流動站、首批國家級重點實驗室……從教70余載,他指導過中國水聲領(lǐng)域的4位中國工程院院士,培養(yǎng)了碩士、博士研究生110多名,教過的學生達數(shù)千人,多數(shù)已經(jīng)成長為國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的科研及學術(shù)骨干。
做人做事做學問“。希望我們的后浪,在國家的支持下,為中國海洋事業(yè)、水聲事業(yè)作出更大貢獻?!痹跅钍枯母姓傧?,一代代水聲人艱苦創(chuàng)業(yè),把水聲事業(yè)推上更高臺階,如今,哈爾濱工程大學水聲工程學院已經(jīng)成為我國著名的水聲科研基地和人才培養(yǎng)基地,我國水聲行業(yè)60%以上專業(yè)技術(shù)人員、70%以上高級專家,都從這里走出,為中國水聲事業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻。2022年9月,楊士莪獲評“全國教書育人楷?!?,并榮獲“終身奉獻海洋”獎章、“全國優(yōu)秀科技工作者”等稱號。
2024年3月19日22時58分,楊士莪因病醫(yī)治無效,在哈爾濱逝世,享年93歲。9月19日,中央宣傳部追授楊士莪“時代楷?!狈Q號。※