唐曉偉

楊德森,1957年4月生于黑龍江省穆棱縣,祖籍山東費縣,中國工程院院士、中國水聲工程領域知名專家、水聲工程國家重點學科學術帶頭人,哈爾濱工程大學水聲工程學院教授、博士生導師。
楊德森院士長期從事水聲領域的科研教學工作,在技術研發和重大裝備方面填補了國內空白,取得多項開創性研究成果。他在矢量聲吶技術、水下潛器聲隱身技術,尤其是水下潛器振動噪聲測量、噪聲源識別等方面做出重要貢獻,為提高我國聲吶裝備技術水平發揮重要作用。先后榮獲國家、省部級科技進步獎近20項,國家發明授權專利10余項。
楊德森院士注重創新型人才培養和團隊創新精神培育,榮獲國家級、省級教學成果獎5項,迄今培養研究生60余人,指導學生多次獲中國青年科技獎、全國優秀博士論文提名等。他率領的研究團隊榮獲全國船海領域唯一國防創新團隊獎、教育部創新團隊、黃大年式科技創新團隊等稱號?,F兼任國務院學位委員會船海學科評議組召集人、中國聲學學會學術委員會主任、黑龍江省科協副主席等職。2017年當選十九大黨代表,先后榮獲科學中國人年度人物、龍江最美教師、龍江楷模等20余項榮譽稱號。
關于中國的版圖形狀,常有人說像一只雄雞,而在楊德森的眼里,它卻是一支熊熊燃燒的火炬,300多萬平方公里的海洋國土是火炬的托盤和手柄,而他的情感、命運始終與這片海洋緊密相連。
到目前為止,聲波是唯一可用于水下遠距離傳輸的信息載體,無線電波、光波等都因海水強烈的吸收而無法遠距離傳播。于是,水聲工程學科應運而生,它是對水下聲波的發生、傳播和接收過程中聲學特性及其應用的研究。簡單來說,該學科研究的主要問題就是如何將人類“耳朵、眼睛和嘴巴”的功能,延伸到水中。其重要性在于——幾乎所有人類“下五洋捉鱉”的夢想,都主要依托它的發展來實現。
更靈敏迅速地捕捉對方的噪聲聲波以知彼,同時最大限度地對己方水中航行器減振降噪,提供更大的安全隱蔽性,打造水下的“順風耳”和“隱形戰衣”,這是對楊德森科研的簡單解釋。
作為我國科學事業發展的參與者、水聲事業發展的親歷者,40多年來,楊德森扎根在哈爾濱工程大學,始終立足水聲工程學科,不懈追求滿足國家重大戰略需求的水聲事業,執著于探尋水聲的力量。
做滿足國家戰略需求的科研
春秋戰國時期的軍事家管仲說:“凡兵有大論,必先論其器?!彪S著海洋作為世界軍事力量角逐戰場的地位日益凸顯,對水中目標的探測能力和自身潛器隱蔽性的戰術要求日益提高,各國海軍都高度重視對潛器的減振降噪和聲吶探測技術的研究。沉默是金,可對于出沒在深海碧波間的各種潛器來說,“沉默”比黃金更珍貴,因為它事關存亡。這項作為具有重要國防意義的研究,在各國都被列為高度機密的前沿領域。
楊德森歷經多年成功研發矢量聲吶技術,為潛器打造“順風耳”?!奥晠取敝饕糜趯λ履繕说奶綔y、定位及識別。傳統聲吶受技術限制,探測能力的提高通常依靠不斷加大基陣體積、重量來實現,使用上諸多不便。當海洋的背景噪聲大于潛器噪聲時,如何為聲吶打造一副具有較高分辨率和準確性的“順風耳”,是一項科研難題。
1997年,楊德森團隊突破多項關鍵技術,研制成功了我國第一套水下聲矢量信號接收裝置——矢量水聽器,建立了水下聲場的矢量探測模式,矢量聲吶由此誕生。其增加了對水下目標探測的信息和種類,將探測距離提高數倍,不但能測出目標聲壓大小,還能分辨方向,對聲吶設備的功能擴展具有極為關鍵的意義,使聲吶探測水平跨越式提高,使中國成為三個掌握該技術的國家之一,社會效益與軍事效益難以估量。有關部門和專家評價道:“矢量水聽器技術是我國水聲領域最具代表性的創新技術,對改善和提高我國聲吶裝備技術水平產生了巨大的推進作用,促進了我國水聲國防事業的發展。”該技術獲2011年國防科技進步一等獎、2012年國家科技進步二等獎。
2017年,楊德森自主創新研制的矢量聲吶再度成功升級,從靈敏度、頻率、體積、懸掛方式等方面,都有長足進步,集體積小、精度高、重量輕、能耗少等眾多優點,使聲吶探測水平持續提高,為改變我國水下防務的緊迫形勢提供了重要技術手段。
同時,楊德森致力于研發聲隱身技術,為潛器打造“隱形戰衣”。潛器作為殺手锏武器,其隱蔽性是主要優勢,聲隱身性能是各國水下航行器發展的關鍵指標之一。聲隱身性能是潛器生存和攻擊力的保障,評價聲隱身性能的關鍵是對其進行水下輻射噪聲的測量。當潛器噪聲較低時,按照規定在遠場測量難以實現,也就無法評價其聲隱身性,這成為困擾對各型低噪聲潛器性能評價和確定新型潛器研制指標的瓶頸。
楊德森團隊研制成功我國首個“機動式低噪聲潛器輻射噪聲測量系統”。他提出潛器非線性噪聲控制的新設想、新概念,突破傳統材料和器材的限制,解決了潛器噪聲控制的關鍵問題,將大幅提高隱蔽作戰能力,為潛器打造“隱形戰衣”,將為我國低噪聲潛器輻射噪聲測量開辟新途徑,引領潛器聲隱身技術具有革命性意義的創新變革,為我國相關領域聲隱身能力追趕世界先進水平提供新的技術途徑。成果獲2008年國防科技進步一等獎、2009年國家科技進步二等獎。
一項項國家級獎勵是對楊德森滿足國家戰略需求的科研成果的肯定。楊德森喜歡挑戰和冒險,喜歡做有創新、有開拓意義的工作。無論在贊譽和表彰中,還是在科研早期的質疑聲中,他都一如既往地在逆境中勇敢啟程,在順境中保持清醒,這固然需要膽識、智慧和魄力,更需要為國家多做事,做最需要、最重要的事的擔當與渴望。
像坦克一樣一往無前
1994年,國際聲學界高水平學術會議——第21屆國際聲圖像大會在美國召開。楊德森因論文《菲涅爾積分在水下噪聲源識別中的應用》引發關注。美國四大海軍基地之一的“圣地亞哥海軍基地水聲所”專門邀請楊德森做《水下聲成像技術》的學術報告。作為第一位來自中國大陸的受邀者,當他看到對方演示的“海上三維水聲對抗仿真技術”時,很受觸動:要想在國際交流中有話語權,就要有國家實力做后盾。通過專業所長,讓國家在水聲領域更強,這是他的目標。
20世紀80年代,楊德森根據信號處理技術的發展,提出了“修正的單基元水下目標被動測距方法”,把美國人提出的單基元水下目標被動測距方法的測距精度提高了數倍。
準確地識別水下結構的主要振動噪聲源并進行分類,是聲隱身工程成敗的關鍵。20世紀90年代,楊德森提出了“偏相干與譜分析方法相結合方法”“水下聲強測量方法”“水下聲成像測量方法”“偏相干測量分析方法”等水下噪聲源識別的新方法,以實現對各種水下航行器減振降噪的目標——聲隱身工程,解決各類噪聲源的識別與分離難題,并建立了國內第一套水下聲強度、聲全息成像測試系統。目前,這些方法已成為該領域噪聲源分析識別的主要方法。
此外,他還解決了我國小型潛器實航狀態下的內部噪聲振動測試問題,在國內建立了第一套專用的內測系統,填補國內空白;他在國內首次進行新型水下結構研制中的聲輻射強度測量,解決了噪聲監測的難題,達到國際領先水平……
理論的突破、數據的取得,離不開工程項目和海上實驗,楊德森是實驗場上的常駐客,吃住在實驗場,通宵分析實驗結果對他來說是家常便飯。熟悉他的人說:“他就像一輛坦克,一旦認定方向,就會一往無前?!?/p>
40余年的科研歷程,楊德森孜孜以求,每一項成績都是腳踏實地的努力獲得的實實在在的收獲。他有著站在時代前沿的敏銳頭腦和超前思維,所以,他的工程經驗、科研經歷使他能夠從更高處著眼,從國家需求與學科發展的戰略高度去看某個領域的發展方向。
將團隊建成“鐵拳頭”
哈爾濱工程大學的水聲工程學科,被稱為“中國水聲工程事業的搖籃”。這里是國家水聲發展的人才庫、專家庫和水聲技術基礎研究中心,楊德森團隊尤其引人注目。
楊德森師從我國水聲工程領域的先驅之一、中國工程院院士楊士莪教授、何祚鏞教授、湯渭霖教授等一大批老一代水聲工程專家。他常以恩師楊士莪院士的教導自勉——“只有善于團結周圍同志,不忌諱暴露個人的無知,不掩飾工作中難以避免的差錯的人,才能在工程技術工作中做出實際的貢獻?!?/p>
楊德森關心團隊的成長,他常對團隊成員說:“我們做的不僅是課題,更是我們終生為之奮斗的事業。它可能因此產生一個新的領域,是我們用一輩子撲在上面都做不完的。面對大海,一個人再有能耐,也是微不足道的,關注團隊建設,注重技術上的分工合作,把每個人的長處都發揮得淋漓盡致,才能使團隊迸發出力量?!币虼?,他對團隊里每個人的脾氣秉性、優勢特點了如指掌,讓大家形成合力。
對于想干一番事業的人們來說,他們渴望找到能干事業的領軍人物和優秀團隊。因而無論是科學研究,還是人才培養,他帶的這個團隊堅固而有戰斗力,伸開如手掌,各有所長和方向,各負其責,各就其位,握起來揮出去就是一個有力的“鐵拳頭”。在他的團隊里,勻速前進就是后退,需要加速,再加速,充滿“只爭朝夕”的緊迫感和使命感。
團隊成員中有行業內有影響力的專家,有入選“龍江學者”的特聘教授,有軍隊卓青,有國家百千萬人才,有中科協優秀青年科技工作者,有學校青年學術骨干支持計劃入選者。多年來,團隊先后承擔三十余項國家重點科研項目,取得了多項研究成果,先后獲國家科學進步獎和省部級科技進步獎近20項。完成國家自然科學基金等科研項目30余項。團隊是學校首批“興海學術團隊”入選者,連續兩屆獲評教育部科技創新團隊,2016年獲評國防科技創新團隊獎,申請國家和國防發明專利30余項,多次獲國家級、省部級教育教學獎勵。
“最美教師”的為師信條
2017年9月10日,作為龍江十大“最美教師”和龍江50萬人民教師的優秀代表之一,楊德森登上了“龍江最美教師”的頒獎臺。當被主持人問及半生之中最幸福的事情時,楊德森略一沉吟,答道:“在眾多的職業中,我選擇了教師這一職業。在這個行業中,能為國家做點事,培養國家需要的人才,這是我最感欣慰的?!?/p>
據統計,我國水聲行業中的專業技術人員60%以上是從哈工程走出的,而在高級專家層面上,這一比例接近70%。對此楊德森功不可沒。
好的老師,不亞于一名戰略家,他對于學生的指導,絕不限于知識的傳授,更是學生未來發展方向甚至學科發展方向的指引。楊德森始終站在水聲科研領域的發展前沿,具有開闊的眼光和戰略視野,他的學生也因此成為他戰略視野最直接的受益者。
楊德森對學生的要求非常嚴格。他時常結合工程項目、海試實驗,跟大伙兒強調細節決定成敗,“因為有時即使方案很完備、技術很先進,但事情最終干成往往在細節上,很多時候,海試出現問題時,可能不是方案、軟硬件的問題,而僅僅是需要在輸入端加一個電阻或者濾波器之類的小東西?!睂W生的論文送到他那里,經常要被改五六遍。楊德森說:“水聲學院的許多老前輩都會將學生的論文改了又改、精益求精,會因為一個注解親自跑圖書館查原始材料,會對一個標點符號都嚴格要求,我的嚴謹程度還不如他們!”正因為老師給學生做了榜樣,學生不敢有絲毫怠慢,每次交給老師論文,他們都是看了又看,直到確定自己“改得不能再改了”才罷休。楊德森要求自己的博士生要修第二甚至第三外語,他認為,博士生一定不能局限于所學專業,要有更廣闊的視野,多掌握兩門外語很有必要。
身教重于言教,風氣陶冶品格,“嚴謹、嚴密、嚴格”的哈軍工精神在他身上烙印鮮明,也不斷傳承。
他時常對學生說:“我們還有300多萬平方公里的海洋國土不能忘。南海資源太豐富了,這么大的海疆一定要好好關心利用,海洋權益對于未來共和國的建設者至關重要?!?/p>
數十年來,他通過哈爾濱工程大學這個國內最大的水聲專業人才培養和科研基地的平臺,將海洋情結傳遞給了更多學生。他帶領學生和青年教師在遠離海洋的龍江,將一項關于海洋強國的事業做得風生水起。
楊德森有著雷厲風行的作風,活躍清晰的思維,熱忱自信的性格。他多才多藝,愛打籃球,喜歡游泳、擅拉小提琴,愛聽音樂。得天下英才而育之,探索科學規律,享受生活的點滴樂趣是他的人生三樂。
楊德森說過,他最大的幸運在于能夠將一生的選擇和國家需要相連,抓住時代機遇,并有所作為。他認為,作為一個萬里海江筑夢者,個人的夢想,只有融入強國之夢,才能獲得方向的指引;愛國之志,只有轉化為對民族的貢獻,才能獲得不竭的動力。讓他最感幸運和幸福的是,在向“海洋強國”進發的征程中,他和全體哈爾濱工程大學人將個人力量與全體炎黃子孫的時代訴求交融到了一起,用智慧、勇氣和熱忱與祖國的建設者們一同奏響祖國“走向深藍”的時代最強音!
(感謝哈爾濱工程大學政研室主任、黨政辦公室副主任楊振提供幫助)
責任編輯:孟繁科
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