解读水下的秘密

编者按：

对于一个国家而言，科技是软实力。国家重点实验室是一个行业科研水平最高标准的体现，也是一个国家科研水平最高标准的体现。我国重点实验室在科学前沿探索和解决国家重大需求方面发挥了非常重要的作用，我们会对部分重点实验室进行介绍，让读者走近科学大师，感触科技前沿，提高科学文化素质。

在我们生活的地球上，海洋面积约占地球表面积的三分之二。在覆盖面积如此广阔的水下，如何探测深海海情，是一个世界难题。

众所周知，光在水中的穿透能力很有限，即使在最清澈的海水中，人们也只能看到十几米到几十米内的物体。电磁波在水中同样衰减太快，即使用大功率的低频电磁波，也只能传播几十米。

而相比于光和电磁波，声波在水中的衰减程度则小得多，在深海声道中爆炸一个几公斤的炸弹，在两万千米外还可以收到声音信号，低频的声波还可以穿透海底几千米的地层，并且得到地层中的信息。

因此，在水中进行测量和观察时，声波是无线传递信息最有效的载体。水声技术利用声波实现水下探测、通信、定位等功能，相当于水下装备的眼睛、耳朵、嘴巴，是海洋资源勘探开发、海军舰船探测定位、水下兵器跟踪导引的必备技术，在军事、生物、地理、科考等领域作用巨大。

正是在这样的背景下，1993年，依托于哈尔滨工程大学，水声技术全国重点实验室承载着探索海洋深处秘密的使命被批复建设。2023年，它完成首批重组，科研实力不断壮大。

水声技术全国重点实验室一直围绕国家在水声技术领域的重大需求，针对制约水声技术的重大基础问题和关键技术难题，探索水声技术的新原理、新方法，在声呐系统环境、水声信号处理、水声发射与接收新技术、矢量声呐技术四个方向开展研究工作。

水声技术全国重点实验室拥有国内先进的试验平台，包括低频消声水池、水声信道模拟水池、全频段非消声水池、重力式低噪声水洞等。这些设施为科研人员提供了一个理想的实验环境，使他们能够在模拟真实海洋环境中进行各种水声实验。在这里，科研人员不断探索水声技术的新原理和新方法，解决水下探测和反探测的难题，推动水声技术向更深层次的科学探索迈进。

在水声技术全国重点实验室的发展史上，有一个杰出的科学家——杨士莪院士。杨士莪院士以深厚的学术造诣和远见卓识，为中国水声技术的发展作出了不可磨灭的贡献。1960年，杨士莪创建了我国第一个理工结合的综合性水声工程专业，填补了我国在这一领域的空白。

1970年至1980年，杨士莪作为水声测量系统的负责人，领导完成洲际导弹“落点水声测量系统”的研制工作，为国家海洋工程技术相关领域发展提供了经验，更为中国自行设计、自主集成研制的“蛟龙”号载人潜水器的定位系统研制奠定了坚实的基础，

1994年4月，杨士莪指挥和实施的大型深海水声考察，是中国首次具有战略意义的水声科学综合考察，堪称中国水声界从浅海迈向深海的第一步。此后，90多岁高龄的杨士莪院士仍然身体力行，参加了两次相关科研项目的科考。也正是在杨士莪的感召下，一代代水声人把水声事业推上更高台阶，现在，哈尔滨工程大学水声工程学院已经成为我国著名的水声科研基地和人才培养基地。

通过不断发展，水声技术全国重点实验室全面服务于国家重大科技专项工程。它承担了近900项各级各类科研项目，这些项目涵盖水声工程学科的多个方面，包括声学、信息与通信工程、海洋信息科学与工程等，并获得了包括国家技术发明奖、中国专利奖、中国高等学校十大科技进展奖、海洋工程科学技术奖、国家科学技术进步奖、国家技术发明奖等近30项省部级奖项。特别值得一提的是，实验室的科研成果已经成功应用于“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号等深海载人潜水器 ，这些成果的转化和应用极大地推动了我国深海探测技术的发展。

经过多年的建设和发展，水声技术全国重点实验室现已形成一支年龄、职称、能力层次合理的高素质、高水平、相对稳定的研究队伍，培养了一批又一批的水声技术人才，为国家的海洋事业输送了大量高水平的科研人才。

在全球化的今天，水声技术全国重点实验室积极参与国内外的学术交流，与多个国家的大学和研究机构建立了良好的合作关系。通过主办国际学术会议，如声学工程与技术国际研讨会、中国海洋声学国际研讨会等，水声技术全国重点实验室在国际水声技术领域的知名度和影响力得到了显著提升。

在这里，每一次实验，每一项研究，都是对海洋深处秘密的一次探索，都是对人类科技边界的一次拓展。让我们期待中国水声技术的发展带给我们更多的惊喜和发现吧！