杨士莪：水声、潜艇和南海

水声是一个国家海军最重要的秘密。即使在苏联科学声学研究所，四个实验室中的两个也一直没有向杨士莪等中国学员开放

【资料图】

自称知识分子的杨士莪，会电工、水暖工、钳工，偶尔也能当小木工，只是已经80多岁的他，如今已没有多少力气去推刨子。但他指向屋顶上的六排节能灯座说：“那个就是我自己做的。”

除了这些爱好，杨士莪的主业是水声科学。

“现在讲海洋开发和海疆保卫，海洋开发要知道海里有什么好东西，在哪儿；海疆保卫要知道海洋哪里有敌人，怎么去消灭。这样的信息就要依靠声波去探测，就是水声科技。”杨士莪向《瞭望东方周刊》解释说。

这位中国工程院院士，被称为中国水声科学的奠基人。当他50多年前投身于这项事业时，中国人对于自己广阔海疆水面之下的认识几乎是一片空白。

后来，他领导了中国首次独立的深远海水声考察，使中国的军舰和潜艇能够真正在“主场”作战。

杨士莪也曾为中国最具震慑力的核潜艇部队解决噪音问题。这种可以不战而屈人之兵的武器，只有“神出鬼没”才能发挥效用，使别人不敢觊觎中国的海洋和陆地。

保家卫国，这个朴素的目标，是杨士莪和他的家族几代人的梦想。

“因为祖国需要他”

杨士莪的故事，总是要从他祖父杨鹤汀说起。

杨鹤汀是同盟会成员，曾在1911年革命军光复南阳时因发动民众立有大功，被任命为南阳知府。南北议和之后，他因不满袁世凯窃国，愤而辞官。

此后，如诸多辛亥革命后的职业革命者一样，他转向实业救国与教育救国。

作为一位老知识分子，杨鹤汀在1928年参加创办了南阳女校。那时让妇女受教育，是比较开明的想法。“所以我的一些姑姑都是上过学的。”杨士莪回忆说，祖父后来又创办了南阳公学，相当于现在的中学。

晚年时，杨鹤汀研究中医，后人按照他的手稿整理出版了一本《伤寒论浅歌》，这本书是杨鹤汀用白话歌谣的形式，重译了张仲景的《伤寒论》。

在杨氏家族，最低的学历是中学，这在20世纪上半叶的动荡年代相当不易。即使逃难，一家人也没忘记带着沉甸甸的书箱。

杨鹤汀长子杨廷宝，是中国科学院的第一批学部委员，被称为“近现代建筑第一人”。

这位与梁思成并称“南杨北梁”的大师，14岁便以第一名的成绩考入北京清华留美预备学校，即后来的清华大学。

他在美国留学时，受到古典主义大师保尔克芮等人的关注，力邀他到自己的建筑事务所工作。而杨廷宝最终回国，“因为祖国需要他。”杨士莪说。

如今，南京中山路还被称作“杨廷宝一条街”。

杨士莪想起父亲杨廷宝当年的情状：整天工作，很少管子女，也很少对子女有过多的职业要求和规划。只是希望他们好好学习，不要让家里操心。

平津抗战开始后，他们全家回到老家南阳乡下。为了不耽误子女教育，杨士莪的母亲在家中办起了学堂，他从二年级到四年级的课程都由母亲教授。

后来，杨家几个孩子都被送到杨廷宝教书的重庆上中学。

那正是重庆大轰炸最密集的日子，杨士莪所在的南开中学也被轰炸过，所幸正值暑期，师生都不在学校。

杨士莪一家与其他民众都住在歌乐山上，可以看到日军飞机从头顶呼啸掠过，炸弹画出抛物线，纷纷下坠。

目睹此景，年幼的杨士莪虽然并不懂得死亡的真正意义，甚至少有恐惧，但是“有一种很朴素的爱国之心，唯一始终有印象的，就是对日本人很恨，认为国家应该强盛起来”。

1947年，杨士莪考入父亲曾经学习过的清华大学，入读物理系。

在抗美援朝的激励下参军

杨士莪在清华印象最深的是中国近代力学奠基人周培源。

这位大师曾在美国被邀请参加空投鱼雷的研究。当时他提出，只担任临时研究职务，不加入美国国籍，可以自愿离去。最终他于1947年归国。

杨士莪是周培源的课代表，深深受益于老师的学习方法。以至于现在他给学生上课时，也会常常宣传这种学习方法：“只要学会查字典，不用字典里每个字都认识。”

杨士莪考取物理系是自愿的，他打心底觉得物理很有意思。“不过后来参军之后，究竟干什么工作，变成了组织安排。”杨士莪说。

而参军也是知识青年杨士莪的主动选择。

大四时，他本来准备做X光管的毕业设计。正值抗美援朝，年轻的杨士莪被朝鲜前线志愿军的壮烈事迹打动。正巧那时成立大连海校，急需大批教员，杨士莪就被抽调到海校当教员。就此开始自己奉献于中国海洋的生命旅程。

大连海校分为一分校和二分校，一分校就是现在的大连海军舰艇学院，二分校则是今天的海军工程大学。

穿上海军军装，杨士莪最深刻的印象就是严格的生活要求，“自然不习惯，也只能是说大面上过得去”。

以前他在重庆上学军训时，也很难在叠被的评比中赢得一颗代表“叠得好”的金星。

杨士莪说：“荣誉这件事情，是一种身外之物。但是作为一个人，总得规规矩矩，做事总得认认真真。”

进入军队，就此改变了杨士莪：“你是当兵的，就应该服从组织纪律。当兵没有那么多值得考虑的事情，打仗让你冲锋你就要去，哪有那么多为什么。”

1952年，国家为了筹建中国人民解放军军事工程学院在全军抽调人才。大连海校虽然不大情愿放人，但杨士莪还是被选中去了这所后来被习惯称为哈军工的学校。

他开始在物理教研室，后来辗转到了海军工程系，从事天文测量教学。

朝鲜战争后，中国海军在苏联援助下开始了快速的现代化进程。1954年6月，中央军委批准成立海军潜艇独立大队。

面对莫测的大洋，中国人需要了解更多信息。

杨士莪如此形容后来自己干了一辈子的工作：“你需要知道海洋里有什么东西，海水与海底有什么特性。要获得海洋方方面面的信息，唯一的办法是依靠声波。因为电磁波、光等，海水的吸收衰减非常强，所以，声波是人类目前掌握的唯一有效进行海水内部远程信息传递的手段，能够了解海洋中的所有有关信息。”

水声应用的最突出例子就是声呐。它通过声波及其转换和处理，完成水下探测和通讯任务。

声呐技术还可以用于鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌勘测等。苏联曾经专门将一艘核潜艇改为声呐探测专用艇。

1956年，中国开始第一个“十二年科技发展计划”。这年秋天，学校领导找到杨士莪，让他努力学好俄语，准备改行研究水声专业。他的“水声生涯”自此开启。

次年，在该领域一片空白的情况下，杨士莪作为“拔青苗”选出的人才之一，被派去苏联。

从物理到水声，杨士莪从头学起。

35年等来中国人自己的南海考察

如今想起这次改行，杨士莪告诉本刊记者，要说当时一点想法都没有“也不实际”。

为了学习新专业，杨士莪曾用三个月就能基本看懂俄文教学大纲和参考书。

水声是一个国家海军最重要的秘密。即使在苏联科学声学研究所，四个实验室中的两个也一直没有向杨士莪等中国学员开放。

水声科学本身除了进行探测，也涉及舰艇的降噪问题，即减少被声波探测到的几率。

1959年，归国的杨士莪以中方副队长的身份第一次参加了水声项目：中苏联合南海考察。那一年，他只有28岁。

这是中国历史上第一次水声考察，也就是用声波描述这片蔚蓝的海洋。

这次考察以苏方为主导，依靠苏联设备，“因为当时我方人员对水声都不熟悉，第一次算是初步了解，多了点知识。”杨士莪说。

兴奋之余，他也曾站在船头沉思，何时中国人才能依靠自己的力量进行这样的考察。

一直等了35年，杨士莪终于以首席科学家和考察队队长的身份，主导了中国人自己对南海的水声考察。

他们从海南岛直抵南沙，一度淡水用尽，只好把船舱里漂着油花的水煮开饮用。

这次在业内著名的航行，使中国人掌握了自己国家典型海域的水声环境特点及主要参数规律。

“由于海区水文条件不一样，会观察到没有接触过的现象。第一次到一个新的地区，不能全都研究，抓点主要的。”杨士莪回忆说。

纺织厂改造成水声厂

考察结果的最直接应用，就是海军的作战训练和未来海战战场准备。

就像陆地作战要了解地形、地貌、气候等因素一样，海战也受到海洋环境的限制，特别是潜艇水下作战，需要了解海域的噪声情况、海底地形对声呐反射的影响，以及潜艇深潜的线路，等等。

当一艘潜艇进入陌生海域作战，不仅很难利用海底地形、海水反射等隐藏自己，也很难首先发现敌人，或是准确测定敌人方位并用鱼雷攻击。

通过南海水声考察，中国海军舰艇得以真正熟悉属于自己的这片海洋。

要了解自己的海洋，当时中国人手中一无所有。

杨士莪主导，将一间纺织厂改造成为中国第一间水声设备制造厂，包括建立中国第一个综合性水声工程专业、出版专著以及组建水声研究所。

1970年，作为当时中国水声研究的最大成果之一，在“东风五号”洲际导弹试射过程中，杨士莪支持设计了海上靶场水声测量系统，使试射得到理想结果。

事实上，1994年的这次南海水声考察，早在10年前就得到了批准。此后历经十年，研发了一系列水声装备，才使这次考察得以实现。

而随着中国提升海军实力，更加艰巨的水声科学研究也渐成现实。

特别是核潜艇成为中国海军的主要威慑力量之后，水声成为核潜艇生存的第一要素。

上世纪80年代，杨士莪主持建造了中国第一个重力式低噪声水洞，也就是在实验室的有限空间里，获得在开阔海域的环境结果，被称为“国际级成就”。

依靠这一实验室，可以进行舰艇的减噪设计和实验。

此外，杨士莪还开辟和指导了多种水声识别、探测技术和装备研发。

这些一般读者感到陌生的技术，很多都用来装备中国强大的潜艇部队。

“我们国家海军的主战兵器是潜艇，它要发现海底航行中的障碍或者水面有什么东西，要靠水声，离开水声潜艇就变成了瞎子、聋子。在空中发现海底的潜艇也要靠水声。它相当于海军的眼睛、耳朵。”杨士莪说。

杨士莪认为，中国潜艇的许多单项指标与日本相比还有提升空间，但中国毕竟拥有更大规模的潜艇部队，“老虎也怕群狼”。

“美国为了掌握我们的海洋情况，不仅靠卫星、勘测船，光每年投到海里的浮标浅表都有上百个。”杨士莪说。

“世界主要海军国家对水声都很关注，现在美国和俄罗斯比较厉害，我们国家和其他国家相比差不多。海洋环境非常苛刻，要取得突破进展不是那么容易，最后要靠投入大量经费。这两年对海军才开始有所投入，时间并不长。”

直到今天，杨士莪最钦佩的人是钱学森，这个为中国国防奉献了一生的人。

“他是一个科学家，考虑问题是从科技的角度，实事求是。你可以跟他讨论问题，甚至可以争论，只要你的观点是对的。”杨士莪说。