他是我國水聲工程學科奠基人和水聲科技事業的開拓者,開創了我國深海水聲定位方法和技術,成功研制一系列國際先進的水聲系統,實現國家海洋裝備技術的重大原始創新,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,水聲的研究不但關系到一個國家領海的安全,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計學的創始人和開拓者之一,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定的成長環境。當時日寇入侵、山河破碎,楊士莪一家為了生存先后輾轉北平、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,朝鮮戰爭爆發。為了“抗美援朝、保家衛國”,10月,中國人民志愿軍入朝作戰,國內相關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,即將完成清華學業的楊士莪,做出了一個大膽的決定:提前結束學業,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”。有意思的是,從小學到大學乃至后來到蘇聯進修,楊士莪從來沒有拿到過一張畢業證書,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令。這次他奉命北上哈爾濱,前往他與水聲結緣的地方——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。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——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,發展水聲學,迅速建立起反潛探測系統的水下“萬里長城”,具有鞏固國防的重要戰略意義。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年主持擬定了相關的規劃意見。其中重要的一點,就是選派青年人才到水聲研究世界領先的蘇聯進行培養。而名校出身并且具備一定俄語基礎的楊士莪,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域的機會。“門外漢”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域汲取著知識與信息。隨著學習的深入,蘇聯方面的一些做法也讓楊士莪愈發意識到水聲這門學科對于國防的重要性。其間,楊士莪發現有兩個關鍵技術實驗室對他這樣的外國人是緊緊關閉的。“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。”他暗下決心: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建了我國第一個也是迄今為止唯一理工結合、配套完整、為國家戰略服務的綜合性水聲工程專業。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、從常規到精專,楊士莪始終引領前行。無論是海洋礦產勘探、船舶導航、水下作業等海洋資源開發,還是海疆保衛重任,都離不開水聲學,離不開他所打下的基礎。
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,把國家發展起來。”幾十年的科研經歷讓楊士莪更加堅定了建設科技強國、海洋強國的信念。他經常對學生說:“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的負責人,領導“六廠一校”數百名水聲工作者完成了我國洲際導彈“落點水聲測量系統”的研制工作,為國家海洋工程技術相關領域發展提供了經驗。在我國水聲科研領域,楊士莪總是走在前列:領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,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,為我國自主設計研發的“蛟龍”號載人潛水器奠定基礎;主持設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領域,領導探雷聲吶技術的基礎研究,提出目標識別的新途徑;領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、聲吶圖像信息識別、條帶多波束測深技術等高技術項目研究,“掩埋目標探測的基礎研究”達到國際領先水平。
盡管收獲了業界和同行的認可,但楊士莪內心還有一個心結:什么時候能夠依靠我國自己的力量對南海進行考察?這個心結終于在1994年得以打開,這距離他上一次陪同蘇聯專家考察已經足足過去了35年。

南海,我國最深最大的海區和重要海上通道。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”水聲科學考察船駛入中國南海。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。“有時候科研跟打仗似的,該咬牙的時候就得咬牙。”他說。
考察獲得了豐富、可信的實驗數據,積累了大量寶貴的一手資料,為中國水聲事業鍛煉了一大批新生力量……讓楊士莪欣慰的是,以此為基礎,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科研項目的海試,他說:“搞研究,不到現場怎么行?大海變幻莫測,坐在家里搞研究肯定是不行的。”
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、學術會議、顧問咨詢……楊士莪的日程表經常排得滿滿的,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”。“站著講課,我能加上動作,自在又形象。”楊士莪說。
作為中國首批博導,楊士莪參與培養了中國首批水聲專業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域的4位中國工程院院士,培養了碩士、博士研究生110多名,教過的學生達數千人,多數已經成長為國內外相關領域的科研及學術骨干。

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、水聲事業作出更大貢獻。”在楊士莪的感召下,一代代水聲人艱苦創業,把水聲事業推上更高臺階,如今,哈爾濱工程大學水聲工程學院已經成為我國著名的水聲科研基地和人才培養基地,我國水聲行業60%以上專業技術人員、70%以上高級專家,都從這里走出,為中國水聲事業的發展作出了重要貢獻。2022年9月,楊士莪獲評“全國教書育人楷模”,并榮獲“終身奉獻海洋”獎章、“全國優秀科技工作者”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“時代楷模”稱號。※