——记西北工业大学海洋研究院副教授李紫鹏

郑 心  张锦玉

　　深海，是地球上最寂静也最喧嚣的地方。深蓝色的华丽面具下暗藏巨轮轰鸣、风暴翻涌、洋流撕扯，俨然是一片声学的风暴场。虽然强噪声如巨兽般无差别地“吞噬”一切声响，但总有“暗夜微光”悄然浮动——或许是一艘潜航器的脉冲，或许是一头鲸鱼的低鸣，甚至是一处地质活动的颤动。要如何从这非平稳、强干扰的噪声洪流中，捕捉、分辨声音发源的痕迹？这正是海洋信号处理研究领域的“圣杯”所在，也是西北工业大学海洋研究院副教授李紫鹏致力破解的难题。带领团队，他深入探索水声信号的处理方法，发展高性能的微弱信号特征提取算法，如同在暴风中捕捉一根针落地的声音。这一研究，不仅是对技术极限的挑战，更是对感知边界的拓展——让人类的“听觉”深入到海洋最幽暗的角落，听见那些几乎被湮没的“低语”。

“志之所趋，无远弗届”

　　“水声信号从不‘安静’，也不‘稳定’——温度变化、盐度变化、生物活动、海底地形，均使得声场参数瞬息万变。”李紫鹏用一句话便道出了他与许多同行所面临的技术困境。但同时，他们也深知，一旦这些曾经的“没想到”“不敢想”变成现实，科技创新的势能便将加速聚集，统统汇入永远奔流、永远汹涌的大海之中，让中国向“海洋强国”的发展目标更进一步。

　　但早在李紫鹏职业规划初期，他还远不觉得自己的职业命运能与国家发展战略同频共振。“我最初只是想进高校当老师。”因为在他心中，教育是一场向美而行的遇见，也是一段温暖人心的修行。因此，若能照亮一代又一代年轻人的成长之路，让他们的生命在德性、智性光辉的滋养下蓬勃绽放，这便是李紫鹏心中对职业篇章最美好的憧憬。虽然如今身在高校中的他已经基本实现了理想，但博士阶段的一次研究经历还是某种程度上微妙地改变了他心中原本既定的职业轨迹。

　　“说来也很巧，我博士期间的主研方向是振动信号处理。”本质上讲，这是一门从机械系统产生的振动数据中提取信息的科学。它研究如何采集、分析、建模和解释由旋转、冲击、共振等物理过程引发的动态响应信号。其核心目标，是从复杂的振动波形中剥离出故障特征频率，判断设备是否出现裂纹、磨损、不平衡或松动等隐患。而此项研究的意义，远不止于“修机器”。在航空航天领域，它保障着飞行器发动机的可靠运行；在海洋工程中，它守护着深海潜器与海上平台的安全；在轨道交通上，它预知列车轮轴的疲劳风险；在智能制造中，它推动“预测性维护”取代“事后维修”，极大提升了效率与安全性。可以说，振动信号处理是现代工业的“听诊器”，是设备健康的“预警雷达”。

　　更为巧合的是，李紫鹏当年的研究对象，正是大型船舶的动力系统振动与关键零部件故障诊断问题。“这就导致我对船舶辐射噪声的组成、产生机理及不同船舶的辐射噪声特性都比较了解，而这刚好又是水声研究的一个重要方向。”于是，沉淀、积累、耕耘统统化作了“有形之手”，将李紫鹏推向了国家更为需要的领域，而又以“无形之手”的力量，让相关理论在他脑海中扎根。弓拉满，箭在弦，彼时的李紫鹏只差一个实践机会，而在“远望7号”的航程中，他的报国梦也开始起航。

　　今天的“远望7号”，肩负着中国航天最深邃的凝望，是移动的“海上雷达站”，漂浮在地球曲率遮蔽信号的遥远海域。它不仅装备着多套高精度雷达、遥测、遥控和通信设备，还载有大型S波段和C波段测控天线，既能实时捕获数百甚至上千公里高空飞行的运载火箭、卫星、载人飞船和空间站，也能在复杂海况下实现高精度跟踪。即便面对七级风浪，其先进的姿态稳定与信号补偿系统仍能确保天线“稳如泰山”，锁定高速飞行的目标；此外，船上配备的高性能数据处理中心可实时分析轨道参数，为北京飞控中心提供决策支持。在神舟系列飞船、天宫空间站、嫦娥探月、天问探火等重大任务中，它已多次承担过海上测控“最后一棒”或“最关键一环”，被誉为“太空风筝的放线人”。

　　但在近十年前李紫鹏团队的眼中，它只是一把未出锋的利剑，一个尚在锻造的“国之重器”。“我们当时的主要任务就是为它量身打造一个天线健康监测系统，保证其在出航期间尽量保持高效运作，就算不幸出现了故障，也要及时向船上的工作人员通报，以最有效率的方式维修。”值得一提的是，作为系统的保障人员，李紫鹏也参与了“远望7号”的首次海试。“一切都如预想般顺利”的结果让李紫鹏瞬间将之前的忧虑与疲惫一扫而空，他第一次清楚地意识到，“大海从不许诺坦途，但它永远奖励奋行者”。

“穷山距海，不能限也”

　　成长的旅程仍在继续，“远望7号”的使命也在稳步履行，每当李紫鹏看到它传回的信号，便能一次又一次地体会到“自己的工作与时代的命运相结合的幸福感”。这份荣誉感与使命感将他走入西北工业大学（简称“西工大”）的职业发展规划逐渐变为必然。

　　为贯彻习近平总书记关于海洋强国战略等系列重要指示精神，西工大海洋研究院始终围绕国家重大战略需求和国际科技前沿，着力提升“三航”发展中“航海”体量和实力，加大海洋领域队伍建设、科技创新、成果转化、人才培养和开放合作的发展力度，致力于充当海洋领域新的增长极。2022—2025年，海洋研究院支撑航海学院船舶与海洋工程学科的建设，聚焦“增量、交叉、创新”的发展重点，树立赋能院校改革的新典范。

　　“学校包括院里真的为我们青年教师提供了非常多的帮助和支持。”李紫鹏由衷地说。而这一点从刚入职几个月便被委以重任——参加多家单位联合实施的印度洋调查航次——便能看出。“因为是多单位合作，我根本没觉得这样重要的事会落在我头上，毕竟我只是一个‘新人小白’。”殊不知，西工大正是秉持着后浪与前浪交替、新人和前辈接力的态度奔走在日新月异的科技发展道路上。而也正是这一次宝贵的机会，让李紫鹏留下了足以铭记终生的宝贵回忆，因为他成为了首位进入印度洋开展科研活动的西工大教师。

　　微弱信号特征提取有着特殊使命——它如同为听觉装上一台显微镜，放大那些被淹没在时间与噪声褶皱中的生命涟漪。李紫鹏带领研究生通过融合时频分析、稀疏表示与深度学习，构建出一套“抗干扰”的感知系统，能在最混乱的声景中，精准锁定目标的“声纹身份证”。这项研究，不仅提升了水下目标分类的准确率，更让我们得以以一种前所未有的清晰度，聆听海洋的呼吸与脉动。

　　2020年12月16日，科考船只从厦门正式启航，对于船上的每一个人而言，这都是一次奔赴光荣和梦想的远征。虽然中间难免困难重重，“比如我们进入他国海域后，身后一直会有巡航舰跟随，防止私自投放监查设备；再比如我们因为种种复杂环境原因滞留海上，比原定返航时间迟了半月有余，连新春和元宵都是在船上度过的……”不过，这些最终都没能够磨灭探明数据的欣喜，虽然万家团圆、春和景明的一刻，他们没能享受到传统语境下的浓浓“年味儿”，但首次成功布放洋底综合观测潜标，初步查明沉积层厚度和莫霍面深度，从而实现海底浅层向壳幔深层的综合性探测，为探索印度洋海岭的地球深部过程和动力学机制提供了翔实可靠的第一手观测资料等成果里，都涌动着中国科技实力自信自强的澎湃力量，共同诠释着迈入又一个丰年的时代新韵。