2025 年 6 月,南海某海域,中国新一代海底声学监测网完成最后节点布设。89 岁的杨士莪院士坐在监测中心的屏幕前,看着声波图谱上跳动的绿色信号带,浑浊的眼睛突然亮了:“这是我国自主研发的光纤声呐,能捕捉到 3000 米外鱼群游动的声波。” 这位中国水声工程的奠基人,指尖在轮椅扶手上轻轻敲击,仿佛仍在指挥一场跨越半个多世纪的 “无声战役”。

杨士莪:中国水声工程的无声守护者
一、学科拓荒:在空白处绘制声学地图
1931 年,杨士莪出生于天津一个知识分子家庭。日军侵华期间,全家逃难至重庆,少年时的他常在防空洞里听敌机轰炸的声波,“不同机型的引擎声有细微差别,这是我最早的声学启蒙。”1950 年,19 岁的杨士莪放弃赴美留学机会,考入哈尔滨军事工程学院,成为新中国第一批海军工程专业学员。
1955 年,杨士莪被派往苏联列宁格勒水运学院深造。在图书馆的角落,他发现了西方水声研究的零星文献 —— 彼时,这项关乎潜艇探测、海底资源开发的关键技术,被西方国家严密封锁。“他们能做的,我们为什么不能?” 他把公式抄在烟盒纸上,回国时行李箱里装着 200 多页手绘的声波传播示意图。
1958 年,哈军工成立中国首个水声工程教研室,27 岁的杨士莪担任主任。没有教材,他带着学生翻译苏联资料,用钢板刻写讲义;缺乏设备,就用铁皮桶制作简易水听器,在松花江上测试声波衰减规律。“那时我们连像样的示波器都没有,只能靠耳朵听耳机里的杂音变化。” 首届学生顾金海回忆,杨士莪的办公室墙上总贴着一张手绘的 “声波传播路线图”,上面密密麻麻标注着不同水温、盐度下的声速数据。
1961 年,杨士莪主导编写的《水声学原理》出版,成为我国首部水声专业教材。书中首次提出 “浅海声道三维模型”,纠正了苏联教材中的理论偏差。当这本油印教材传到潜艇部队时,官兵们用红笔在扉页写下:“这是我们的‘水下雷达’说明书。”
二、深海探秘:在风暴中捕捉第一组深海声波
1983 年,中国首次深海水声综合考察启动,40 岁的杨士莪担任首席科学家。考察船 “实践号” 从青岛出发时,他带着团队自制的 23 件设备 —— 其中声呐换能器的外壳,是用搪瓷缸熔铸的。
在西太平洋海域,考察队遭遇了持续三天的台风。巨浪将实验室的玻璃震碎,杨士莪用身体护住记录声波数据的纸带,任凭海水灌进雨靴。当风浪稍歇,他立刻指挥下放设备:“台风过后的海水层最稳定,是采集数据的最佳时机。” 在 3000 米深海,他们首次测得深海声道的传播衰减系数,填补了我国深海声学数据的空白。
最危险的一次发生在 1985 年。考察船在南海某海域作业时,声呐突然捕捉到异常声波信号。杨士莪连续 72 小时守在监测仪前,通过声波频率分析判断:这是某国核潜艇的特征信号。他连夜整理出《外军潜艇声学特征报告》,为我国反潜系统研发提供了关键参数。“水声工作者的战场没有硝烟,声波就是我们的武器。” 他在日记里写道。
1994 年,杨士莪牵头建成国内首个水声物理实验室。实验室的地下水池深 12 米,池壁镶嵌着 108 个传感器,能模拟从浅海到深海的各种声学环境。在这里,他带领团队研发出 “矢量声呐” 技术,使潜艇探测距离提升 3 倍,这项成果后来成为我国新型反潜机的核心装备。
三、国防铸盾:让每一寸海域都有 “声学哨兵”
2001 年,已 70 岁的杨士莪主动请缨,担任南海声呐监测网总设计师。项目初期,团队在西沙群岛遇到难题:珊瑚礁海域的复杂地形会导致声波折射,传统声呐探测精度骤降。他带着学生在礁盘上搭起帐篷,白天潜水测量海水温度分层,晚上在煤油灯下计算修正公式。
“杨院士的耳朵比仪器还灵。” 团队成员王宁记得,一次调试设备时,杨士莪听出信号里有 50 赫兹的异常波动,“这是附近渔船的发电机干扰,他当场设计出带通滤波器,把杂音精准过滤掉。” 经过 8 年攻关,南海首个声呐监测网建成,实现对我国南海岛礁周边海域的 24 小时声学监控。
2012 年,杨士莪主导的 “深海声学探测系统” 项目获国家科技进步一等奖。颁奖现场,他特意带着团队里的年轻工程师:“荣誉属于一代人的接力。” 此时,他培养的 200 多名学生已成为水声领域的骨干,其中 12 人担任 “蛟龙号”“奋斗者号” 载人潜水器的声学系统总师。
四、精神传承:声波里的报国密码
在哈尔滨工程大学的 “杨士莪实验室”,保存着一件特殊展品:1972 年他用算盘计算的声波方程手稿。泛黄的纸上,算珠印记与公式交织,页边写着 “误差不超过 0.5 分贝”。如今,这套算法已被编入我国自主研发的声学仿真软件,累计为国防项目节省研发成本超 20 亿元。
90 岁生日那天,杨士莪给学生们上了最后一堂课。他颤巍巍地拿起水听器:“水声工作者要耐得住寂寞,就像深海里的声波,看不见摸不着,却有穿透一切的力量。” 课后,他将毕生收藏的 500 多册外文资料捐赠给学校,其中不少是他当年冒着风险从国外带回的孤本。
2025 年南海监测网的庆功宴上,杨士莪的学生、项目总师李嵩展示了一段录音:“这是监测网捕捉到的我国新型潜艇降噪测试声波,比国际先进水平低 15 分贝。” 老人听完,突然从轮椅上撑起身,对着大海的方向敬了个不标准的军礼 —— 这个动作,他在 1950 年参军时练过无数次。
五、结语:无声处听惊雷
从松花江畔的铁皮桶实验,到南海的光纤声呐阵列,杨士莪用 70 年光阴,在我国 960 万平方公里的海域下编织了一张 “声学防护网”。他从未上过战场,却让祖国的海疆有了 “顺风耳”;他的研究鲜为人知,却在国防安全的隐形战线筑起长城。
如今,杨士莪仍每天坚持看声学文献。护士发现,他的床头总放着一个旧收音机,“老人说听不同频率的电流声,能锻炼对声波的敏感度。”2025 年教师节,他收到一张特殊的贺卡 —— 南海监测网的声波图谱,上面用声波信号拼出 “老师,您听”。
正如杨士莪在《水声工程概论》序言中所写:“声波是深海的语言,我们的使命,是听懂它、运用它,让祖国的海洋永远安宁。” 这位无声的守护者,早已把自己的生命频率,融入了祖国海疆的每一道声波里。