李啟虎

李啟虎，中國傑出的水聲信號處理和聲納設計專家。現任中國科學院院士、中國科學院聲學研究所研究員，廈門大學通信工程系教授、博士生導師。李啟虎院士長期從事信號處理理論和聲納設計、研製工作。曾任中國科學院聲學研究所所長。

李啟虎院士結合我國淺海聲傳播的的特點，創造性地應用資訊理論、數字信號處理、水聲工程等理論，解決了一系列水聲信號處理中的問題，為我國海軍聲納裝備的現代化作出了重要貢獻。研究了自適應波束成形的穩態特性，給出了用頻率域最優傳輸函數求解波束指向性的表達式，給出了在海洋雜訊背景下檢測微弱信號的增益計算方法，解決了在時間上的非平穩、在空間上的不均勻的雜訊場對經典理論應作的修正的問題，提出了指導聲納設計的重要依據——聲納方程的一種新的表達方式。

在水下目標的被動檢測中提出利用聲信號的相位信息估計目標方位的新方法，還提出了用自適應陣處理方法完全分離在空間上不重疊的多個點源信號的新演演算法。在數字聲吶設計中首次提出動態波束成形、可編程數字濾波、變採樣率運算、類卡爾曼濾波和灰度變換技術，並提出用聚類分析方法設計用於水下目標識別的簡易專家系統，對推動我國數字聲納的發展起到了良好的作用。

1997年當選為中國科學院院士。1984至1986年應美國普林斯頓大學邀請在美國工作近兩年。1976年因參加自適應濾波的研究而獲得中國科學院重大科技成果一等獎；1978年因參加001岸用聲納站的研究而獲得全國科學大會一等獎；1984年因負責262聲納研製而獲得六機部科技進步獎。

發表論文數十篇，其中有：《聲納設計中的計算機模擬技術》、《自適應陣信號分離理論》等。專著有《數字式聲納設計原理》、《聲納信號處理引論》、《計算機圖形學》（合作編譯）等。

2007年4月26日，《科學與無神論》記者採訪了中國科學院院士李啟虎研究員。李院士是水聲信號處理和聲納設計專家，多年從事信號處理和聲納設計、研製工作，曾任中科院聲學研究所所長。在長期科學研究工作中，李院士深深體會到進行科學研究，首先必須要有科學態度，具備了科學態度才能進行研究；其次，科學要求的是真實，科學不能摻假。因為真正的科學的東西是需要實踐檢驗的。

李啟虎的老家原在溫州市區朔門。他小學就讀於藝文小學(墨池小學前身)，那是一所教會小學。為了順利進入溫州中學，在李啟虎念五年級時，頗有遠慮的母親有意將他轉學至了師資力量雄厚、升學率較高的溫州一小(廣場路小學前身)。

一年後，李啟虎沒有辜負母親的期望，以優異的成績考入溫州中學。進入中學后，李啟虎有幸遇上了多位好老師，如班主任鄒益皓、潘芝培。特別是數學老師楊悅禮，對聰明好學的李啟虎尤為關心，經常把他帶到家裡“開小灶”，從而使李啟虎對理科產生了濃厚的興趣。

中學里，李啟虎對課外知識涉獵甚廣。那時，課外書籍非常匱乏，學生借書不得擅入圖書館，必須通過老師拿取。楊師母恰巧是學校圖書館的館長，這給李啟虎隨便借閱圖書提供極大的方便。因為有了“特許通行證”，李啟虎幾乎翻閱遍了學校圖書館里所有感興趣的書籍，像一棵久旱的小樹苗，貪婪地吮吸著知識的甘露。

“那時如果考不上大學，個人境遇會很糟糕，不像現在還可出去找工作，所以即使家長不給我們壓力，我們也都很努力。”多年以後憶起往事，李啟虎還是記憶猶新。

1956年，黨中央發出了“向科學進軍”的號召。次年，李啟虎高中畢業，積極響應號召，報考了北京大學數學力學系。1959年，北大組建資訊理論、控制論專業，他調到了這個新專業。

1963年，李啟虎從北大畢業后，分配到了中科院電子學研究所第七研究室。師從我國著名科學家、中科院院士汪德昭先生，開始了國防水聲學研究之旅。

李啟虎為我國水聲信號處理和聲納設計做出了卓越貢獻。鮮為人知的是，如今蜚聲國內外的他，當年竟差一點回溫州當了一名普通教師。

1969年，李啟虎結婚了，妻子黃小萍在溫州機械儀錶局工作。婚後，夫妻倆長期分居兩地，他萌生了回鄉工作的念頭。李啟虎的哥哥姐姐都在外地工作，母親也很希望小兒子能回到自己身邊。當時，聲學研究所由國防科工委領導，屬於部隊編製，於是他找到溫州“軍管會”，提出調動工作的要求。那時正逢“文革”，所有單位都在鬧革命，要找份合適的工作談何容易。最後，有關部門費盡周折，終於安排李啟虎到甌海三溪中學任教，也算是照顧。“當年市區距離三溪十多公里，且道路泥濘不好走，即使每天騎車，也不一定吃得消。”聽到這一消息，李啟虎舉棋不定了。

“最終我沒回去當老師，還多虧了恩師汪德昭。”李啟虎說，當時我打電話與溫州聯繫時，汪先生一直坐在我身邊，他極力勸阻我不要回去。粉碎“四人幫”后，聲學研究所回到中科院，1977年鄧小平同志批示國家有關部門給了中科院400個進京名額。時任聲學研究所所長的汪先生，為李啟虎爭取到一個名額，使得他們夫妻倆終於得以團聚。

聲學是一門實驗科學，很多研究都需進行驗證，科研人員為此經常在海上做實驗。李啟虎從事水聲學研究四十多年來，因為工作需要足跡幾乎遍布全國各個港口城市，最遠抵達西沙群島。

出海做實驗異常辛苦，不管嚴寒酷暑，不論颳風下雨。一次實驗短則幾星期，長則幾個月，沒有固定的上下班時間，還要克服暈船吃不下飯的困難。“每次臨出海前，我都會吃暈船藥，吃了葯后感覺會好一些，但是出海暈船，卻是一輩子習慣不了。”

1993年，李啟虎出任聲學研究所所長。“當所長更多的是一種責任，除了帶領搞好科研外，還要做好後勤服務工作。”聲學研究所共有800來號人，在青島、上海、海南等地都設有工作站，隊伍龐大，事務瑣碎繁雜。就在那時，夫人黃小萍為了支持李啟虎的工作，不得不提前退休回家。

“院士是不退休的。”李啟虎自2001年從聲學研究所所長的位置上退下后，依然忙碌不休。即便是周六、周日李啟虎的身影還經常會出現在辦公室里。所謂言傳身教，李啟虎對工作的認真執著，也潛移默化地影響著孩子。如今，他的兩個孩子都學有所成，一個從中國科技大學畢業，現在加拿大工作；一個從上海交通大學畢業，現在美國攻讀博士。

2009年，李啟虎院士在寧波國家高新區內的寧波研發園入股當董事長。

眼下，李啟虎還擔任國防系統有關研究項目的專家組組長，並在國內信號處理協會、聲學協會以及國外一些會議組織擔任職務。另外，他還擔任一些科研項目的研究工作。

讓李啟虎頗為自豪的是，除了國防安全外，聲納在國民經濟發展中的用途也日益廣泛，沉船探測、水下探寶、水下油氣資源勘探、海難救助等都離不開它。“就連奧運會也有發揮水聲科學作用的地方。”2008年，在青島舉行的奧運會水上帆板比賽中，按要求必須安裝水下反恐聲納探測設備，防止以水下蛙人等形式出現的破壞和恐怖活動。“該套技術就是我們聲學研究所自己研發的，歷時一年多，前不久已經交付給有關部門。”李啟虎說。

2015年，李啟虎參加了第二屆全國海洋技術學術會議。

水聲學顧名思義是研究水特別是海洋中聲學的一門學問，也就是研究水中聲波的產生、傳播、接收和測量等問題及其應用的一門學科。聲波是人類所知道的唯一能在海水中遠距離傳播能量的形式。聲納在海洋利用和開發，如沉船探測、水下探寶、水下油氣資源勘探、海難救助等國民經濟和國防安全中均有廣泛的用途。在經濟建設中的最大應用是在近海尋找石油。水聲科學為在海水下尋寶打開了一扇門。

自1996年開始，我國將海洋領域納入國家863計劃，積極推動海洋監測高技術的發展，其中，水聲監測技術取得了巨大進展。李啟虎曾經在國家863計劃海洋領域工作了8年。

李啟虎表示：

“科學就是科學，科學不能摻假，也不能無中生有，不能你聲稱研究取得了什麼成果就讓別人承認你，那是不行的，必須有實驗證明。科學尊重實踐。自然科學的實踐就是科學實驗，在同等條件下，別人也能做得出來。

科學不僅尊重實踐，而且要經歷實踐檢驗，真正科學的東西是需要實踐來檢驗的，任何一門學科都是這樣。

我們研究聲納，研究的目的是為國民經濟發展、為國防安全服務。這是一門實驗科學，很多研究都需要進行驗證，我們就經常在海上做實驗。水下新發現是靠科學實驗證明，水下有油氣田，也得找得出來才能算。

2008年，我國將舉辦奧運會，這可是我國人民的一件大事，也是世界人民的一件大事。奧運會也有發揮我們水聲科學的地方，比如，在青島舉行的水上帆板比賽運動，就要安裝水下反恐聲納探測設備，防止以水下蛙人等形式出現的破壞和恐怖活動。”

第一屆水聲測量國際會議（UAM）在希臘舉行，中國科學院院士、聲學所研究員李啟虎應邀出席會議，並作了題為《海洋監測中的水聲技術》的報告。報告中，李啟虎闡述了水聲測量技術在海洋監測中的重要作用，並介紹了我國“863”計劃海洋領域在水聲監測技術方面的研究成果，引起了各國專家學者的極大興趣和關注。

李啟虎首先在報告中指出了水聲測量技術在海洋監測中的重要性。李啟虎說，海洋監測是海洋開發和利用中的重要任務之一。它包括海洋環境保護、海洋災害預警、國家安全和海洋資源開發。海洋監測的主要手段建立在力學、電磁學、化學、聲學、光學等研究領域的基礎上，而由於聲波是人類目前所知惟一能在海水中遠距離傳播的媒介，海洋里聲波信號隨距離的衰減比光波和電磁波要小得多，因而水聲技術在海洋環境監測中，尤其是海體和海底的監測中起到了至關重要的作用。

科技部自1996年開始，將海洋領域納入“863”計劃，積極推動海洋監測的高技術發展，其中，水聲監測技術取得了巨大進展。報告中，李啟虎向國際同行介紹了這些成果。一是多功能聲學多普勒海流剖面儀（MADCP）技術。海流剖面是海洋開發活動中要考慮的一個重要參數。傳統的聲學多普勒海流剖面儀（ADCP）只能夠給出幾百米深度的海流剖面。而現在，有了MADCP，除了海流剖面，還能檢測出懸浮物質。這種設備是非常“中國特色”的——中國的海水通常比較渾濁、泥沙多，懸浮物質的檢測在海洋監測中非常必需，所以，MADCP的出現和應用意義重大。二是聲相關海流剖面儀（ACCP）技術。工作深度是傳統的ADCP的局限所在，它很難在460米以上的深度下工作。現在，運用ACCP測海流，比ADCP能達到的測量深度要深得多，測量深度可以超過3000米。ACCP儀器的體積較小，在軍事上具有很好的應用前景。目前，掌握ACCP技術的只有中國和美國，中國已於兩年前完成了ACCP的原型構建。三是合成孔徑聲吶（SAS）技術。它是海洋工程領域中的一大技術創新。SAS技術是一種高解析度的海底圖像聲吶，可以用於海底地貌、地形的探測。目前，中國、美國和西歐的一些國家都在進行SAS的研究。

李啟虎在報告中還介紹了水聲技術在軍事海洋學方面的應用。包括水下目標識別、水下通訊、海洋監視和反潛艇作戰等軍事方面。事實上，上世紀50年代以來，由於出現了可以長期在水下潛航的核潛艇，特別是低雜訊的隱形潛艇的投入使用，各海洋大國對聲吶的研究都給予了特別的關注。而在美國“9.11”事件后，水聲技術在保護國家安全方面的作用更加被全世界重視，其軍事作用主要表現在海港保衛、不明水下交通物監測、網路中心作戰等方面。