我國(guó)著名的超聲學(xué)專(zhuān)家應(yīng)崇福院士：漫談超聲學(xué)

本文系中國(guó)科學(xué)院資深院士、我國(guó)著名的超聲學(xué)專(zhuān)家應(yīng)崇福院士在做客騰訊網(wǎng)時(shí)的訪(fǎng)談實(shí)錄。應(yīng)崇福院士向網(wǎng)友們介紹了超聲學(xué)的原理及用途，并稱(chēng)，人類(lèi)是從泰坦尼克號(hào)沉船事件中得到啟發(fā)使用超聲學(xué)，第一次世界大戰(zhàn)推進(jìn)了超聲學(xué)的發(fā)展。

中國(guó)科學(xué)院應(yīng)崇福院士做客騰訊網(wǎng)

以下為此次訪(fǎng)談文字實(shí)錄：

郭桐興：各位觀眾，大家上午好！歡迎大家來(lái)到院士訪(fǎng)談欄目。今天我們非常榮幸地請(qǐng)到了中國(guó)科學(xué)院資深院士，中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所研究員，中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)，曾任中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所超聲研究室主任，中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所副所長(zhǎng)，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，我國(guó)著名聲學(xué)專(zhuān)家——應(yīng)崇福先生！應(yīng)老，您好！歡迎您！

應(yīng)崇福：謝謝。

郭桐興：我們向大家介紹一下，應(yīng)老以前主編了一本有關(guān)聲學(xué)的教科書(shū)，名字叫《超聲學(xué)》，同時(shí)還寫(xiě)了兩本科普書(shū)，一本書(shū)名字叫《超聲的原理和應(yīng)用》，另一本是《我們身邊的超聲世界》，這兩本書(shū)，有感興趣的朋友可以找來(lái)看一看。我們今天主要是請(qǐng)應(yīng)老談一下有關(guān)超聲學(xué)方面的一些問(wèn)題。首先我們請(qǐng)應(yīng)老介紹一下，什么是超聲學(xué)？超聲學(xué)是研究什么問(wèn)題的學(xué)問(wèn)，對(duì)人類(lèi)生活有什么幫助和作用？

應(yīng)崇福：大家都知道聲音，聲音有幾個(gè)特征和特點(diǎn)，一個(gè)是聲音的大小，這個(gè)很容易分辨出來(lái)。還有一個(gè)是聲音的“音”，比方唱歌有高音、低音，這個(gè)牽扯到一個(gè)所謂振動(dòng)頻率的問(wèn)題，因?yàn)槁曇舯旧硎且环N振動(dòng)，我們喉帶的振動(dòng)，空氣里分子的振動(dòng)一直傳到耳朵，耳膜的振動(dòng)，這個(gè)振動(dòng)就有一個(gè)快慢。快慢就是我們今天所說(shuō)的頻率，就是每秒鐘振動(dòng)多少次。一般的聲音，物質(zhì)的振動(dòng)大概是幾千赫上下，我們說(shuō)得比較嚴(yán)謹(jǐn)點(diǎn)是20赫到一兩萬(wàn)赫，我們講話(huà)的時(shí)候，就是這些普通的聲音、可以聽(tīng)見(jiàn)的聲音。

郭桐興：這個(gè)赫是不是可以理解成聲音每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)。

應(yīng)崇福：是。問(wèn)題就在于，如果我們聲音的振動(dòng)更高，有沒(méi)有這么一個(gè)東西，它聽(tīng)不聽(tīng)得見(jiàn)，有什么用？這就要實(shí)驗(yàn)了，就想把音提得很高很高，比如說(shuō)有一個(gè)方法，敲打得越來(lái)越快，越來(lái)越快，發(fā)現(xiàn)這個(gè)聲音越來(lái)越尖，敲打得越快，聲音越來(lái)越尖，就是說(shuō)我們的頻率越高，到了一個(gè)程度，反而聽(tīng)不見(jiàn)了。是能夠產(chǎn)生得出來(lái)，用機(jī)械的辦法可以產(chǎn)生出來(lái)很高的頻率，到很高的頻率就聽(tīng)不見(jiàn)了。現(xiàn)在我們一般地說(shuō)，每秒兩萬(wàn)赫或者是每秒振動(dòng)兩萬(wàn)次以上的聲音，要區(qū)別于平常可聽(tīng)見(jiàn)的聲音，就叫做超聲。

郭桐興：超過(guò)能聽(tīng)到的聲音。

應(yīng)崇福：也就是頻率上它有超高性。

郭桐興：顧名思義叫超聲。

應(yīng)崇福：可以高到什么程度呢？比方說(shuō)幾千萬(wàn)，幾億萬(wàn)都可以產(chǎn)生，我們?nèi)斯た梢援a(chǎn)生的。產(chǎn)生上現(xiàn)在在學(xué)科上是有辦法的。但是問(wèn)題就在于，產(chǎn)生這些東西有什么用處沒(méi)有，否則的話(huà)，人類(lèi)也不值得去產(chǎn)生它，去研究它。后來(lái)發(fā)現(xiàn)，超聲頻率高雖然聽(tīng)不見(jiàn)，它也有它的一些用途，而且和人們的生活關(guān)系比較密切。這樣又想方法去了解超聲的規(guī)律，而且去利用它，這樣發(fā)展起來(lái)就成了一個(gè)超聲學(xué)了。

它的特點(diǎn)，一個(gè)是頻率高了，頻率高的本身有一個(gè)特點(diǎn)，就是如果頻率高的話(huà)，它的聲音的方向性比較強(qiáng)，比方說(shuō)我們現(xiàn)在可聽(tīng)的聲音，頻率比超聲是低的，但是聲音出來(lái)的時(shí)候，四面八方都聽(tīng)得見(jiàn)。比方我在前面講話(huà)，我后面一定能聽(tīng)得見(jiàn)。頻率高的，有一個(gè)特殊的就是，像手電一樣，它的方向性比較強(qiáng)，指向同一個(gè)方向。看你頻率的高低，發(fā)聲聲源大小，能夠有這么一個(gè)特點(diǎn)，但是它還有很多特點(diǎn)。這個(gè)特點(diǎn)就確定它有一些特殊的用途，而且很廣泛的用途。現(xiàn)在我們知道一個(gè)用途，恐怕大家熟悉的就是B超了。

郭桐興：這是大家最容易理解的，比較接近我們生活的。

應(yīng)崇福：B超的超是指超聲。B是什么意思呢？是指超聲把它顯示出來(lái)的一種方式，我們的超聲是聲音，聲音平時(shí)是看不見(jiàn)的，我們得想辦法把超聲看出來(lái)，看出來(lái)有幾種方式，開(kāi)頭叫A方式，就是指一個(gè)波的形狀。后來(lái)發(fā)展成的一個(gè)大家在屏幕上看到的，B超就是你的心在跳，胎兒變成這么一個(gè)可見(jiàn)的形象，B就是這個(gè)意思。

郭桐興：等于是B的表現(xiàn)方式？

應(yīng)崇福：B的模式。就是說(shuō)你可以看見(jiàn)一個(gè)圖象。這個(gè)時(shí)候，就是利用什么呢？超聲，剛才我講，方向性比較強(qiáng)，它不是散開(kāi)來(lái)，而是像手電式的，聲音是呈一個(gè)柱體往前走。

郭桐興：有明確的方向性？

應(yīng)崇福：它有明確方向性的好處是我往前走，我可以知道前方出現(xiàn)了什么東西沒(méi)有，好像我走路似的，我就知道我現(xiàn)在看的是前面，不是后面，不是左右，這是它的特點(diǎn)之一。換句話(huà)說(shuō)，我現(xiàn)在從人身體外面把超聲送到里面去，它往前走，它碰到一個(gè)東西反射回來(lái)，這樣我們就知道，前面的東西是在前面，而不是在左面、右面，不是在后面。

除了這個(gè)以外，和平常的聲音一樣，它還有一個(gè)其他的特性，就是反射。換句話(huà)說(shuō)，和光一樣，比方說(shuō)光碰到鏡子它會(huì)反射回來(lái)，聲音也是一樣。碰到了一個(gè)障礙它會(huì)反射回來(lái)。方向性加上反射性就能知道前面有一個(gè)東西反射回來(lái)，把前面的東西可以顯示出來(lái)。這樣的話(huà)，如果是心跳的話(huà)，我就可以看到心的跳動(dòng)，如果有一個(gè)胎兒的話(huà)，就可以看到有一個(gè)小生命。這樣的話(huà)，超聲有一些特殊的用途。剛才在講的一個(gè)用途，是超聲現(xiàn)在很大的一個(gè)用途，一個(gè)大范圍的應(yīng)用，面很廣的用途。

郭桐興：等于在醫(yī)學(xué)上比較普及的？

應(yīng)崇福：但是它不止在醫(yī)學(xué)上，在歷史上，醫(yī)學(xué)還是后來(lái)比較晚一點(diǎn)的應(yīng)用。開(kāi)頭的時(shí)候，它用在材料上。

郭桐興：您能給我們介紹一下超聲學(xué)是從什么時(shí)候開(kāi)始，人類(lèi)開(kāi)始發(fā)現(xiàn)有超聲這個(gè)現(xiàn)象？

應(yīng)崇福：我不太記得了，發(fā)現(xiàn)能超過(guò)能聽(tīng)的聲音的高頻率，恐怕還是公元一千七百多年，我現(xiàn)在記得不準(zhǔn)了。后來(lái)用的時(shí)候，真正發(fā)現(xiàn)了用途，可以用，恐怕還是在第一次世紀(jì)大戰(zhàn)的前后。說(shuō)得更早一點(diǎn)，可能是從大家熟悉的泰坦尼克號(hào)的沉船的事件有關(guān)系。

郭桐興：這是怎么回事，您給我們介紹一下。

應(yīng)崇福：泰坦尼克號(hào)沉船是因?yàn)榕錾媳搅耍孪却蠹揖驮谙耄绻懊嬗幸粋€(gè)東西，你沒(méi)看見(jiàn)，你怎么樣可以早一點(diǎn)，在遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方就看見(jiàn)了，就察覺(jué)那個(gè)東西的存在。泰坦尼克號(hào)一沉以后，很多人很快就想到了，我是不是能夠用聲波傳得遠(yuǎn)遠(yuǎn)的，也就是剛開(kāi)始所說(shuō)的，碰了冰山，如果在水里面，我把聲很快傳出去，碰到冰山很快反射回來(lái)，那么我收集到反射信號(hào)，就知道前面有一個(gè)冰山，就是用聲音來(lái)做檢測(cè)。大概船沉了不到一個(gè)月，就有好幾個(gè)人申請(qǐng)。

這個(gè)問(wèn)題為什么用聲波呢？聲音的另外一個(gè)特點(diǎn)是可以在物質(zhì)里面?zhèn)鞯煤苓h(yuǎn)，水、固體材料，剛才講的B超，人體，也是這樣的。這些物體里面，聲波能夠進(jìn)得去，在里面?zhèn)鬟f，所以聲波在這方面有一個(gè)優(yōu)勢(shì)。超聲波還是一種聲波，它只不過(guò)頻率高一些，它可以傳得沒(méi)有低頻聲音那么遠(yuǎn)，但是還是比電磁波遠(yuǎn)，一到不透明的東西，聲波可以進(jìn)去，超聲波也可以進(jìn)去。在海洋里面，可以傳得比較遠(yuǎn)。所以大家想到，在海洋里面，用這樣一個(gè)聲波，就可以探測(cè)前面有沒(méi)有冰山。這么以來(lái)，剛才講的超聲這一類(lèi)應(yīng)用就帶動(dòng)起來(lái)了。

不久就到了第一次世界大戰(zhàn)，第一次世界大戰(zhàn)，英美聯(lián)軍要探測(cè)德國(guó)的潛艇，那時(shí)候，德國(guó)潛艇的危害很大，對(duì)大西洋運(yùn)輸危害很大，所以那時(shí)候，就要想方法能夠查出來(lái)在海底有沒(méi)有德國(guó)的潛艇。

郭桐興：其實(shí)這是當(dāng)時(shí)用于軍事目的？

應(yīng)崇福：軍事目的，那個(gè)時(shí)候是生死攸關(guān)的，所以都在研究這個(gè)問(wèn)題。第一次世界大戰(zhàn)期間沒(méi)有用上，但是超聲產(chǎn)生的原理，超聲產(chǎn)生的方法，倒是推進(jìn)了。這樣就把超聲學(xué)的發(fā)展推進(jìn)了一大步，因?yàn)槟慵僭O(shè)只是想到超聲有什么用途，你沒(méi)有方法產(chǎn)生超聲，也是空談了。

在第一次世界大戰(zhàn)期間，有一個(gè)法國(guó)科學(xué)家朗之萬(wàn)，他就用石英來(lái)產(chǎn)生超聲，這樣就把超聲學(xué)的發(fā)展推動(dòng)起來(lái)了。B超用在人的身上，最早超聲是用在海洋里面的，液體里面的，后來(lái)過(guò)了幾年用在固體里面。固體是普通的材料，這個(gè)現(xiàn)在就叫無(wú)損探傷，就是一個(gè)材料，比方說(shuō)飛機(jī)用一個(gè)鋼材，鋼材你做的時(shí)候或者是用的過(guò)程中，一般內(nèi)部有小的裂紋，你加工出來(lái)，總免不了有可能有裂紋在里面，有一些質(zhì)量不是很好的。在這種情況下，你用的時(shí)間一長(zhǎng)了，可能里面的小裂紋發(fā)展成大裂紋，埋藏了很多隱患，有時(shí)候就出事了。

郭桐興：肉眼是看不到的，因?yàn)樗诶锩妗?/font>

應(yīng)崇福：所以這樣，海洋用超聲，后來(lái)推廣到固體，50年代或者是稍早一點(diǎn)，推廣到身體用，一直到現(xiàn)在。這一類(lèi)超聲的應(yīng)用和生活的密切關(guān)系，我們叫做超聲檢測(cè)。就是用超聲檢查測(cè)量?jī)?nèi)部的一些情況，海洋冰山、潛艇是海洋內(nèi)部的東西，固體材料，這個(gè)也是用于內(nèi)部。如果是透明的那就好，一看就看見(jiàn)了。

剛才你講的，內(nèi)部的東西看不見(jiàn)，用光不行，用電磁波不行，超聲有這么一個(gè)特點(diǎn)，它能夠鉆進(jìn)去，鉆到材料去，而且剛才說(shuō)的，它頻率高，為什么用超聲而不用普通聲呢？因?yàn)轭l率高，方向性好，探測(cè)出來(lái)，知道傷在前面。如果是能從四面八方反射回來(lái)，那就不知道傷在什么地方。逐步逐步推廣到大家現(xiàn)在知道的B超。

郭桐興：應(yīng)老，跟您請(qǐng)教一下，比如說(shuō)現(xiàn)在北京點(diǎn)擊查看北京及更多城市天氣預(yù)報(bào)搞了一個(gè)奧運(yùn)的場(chǎng)館叫“鳥(niǎo)巢”，“鳥(niǎo)巢”全是用鋼材焊接成的，它的檢測(cè)，比方說(shuō)我看了一下報(bào)道，有的焊的縫長(zhǎng)達(dá)1米甚至更長(zhǎng)，這個(gè)是不是可以用超聲的原理去檢測(cè)它焊接的質(zhì)量？

應(yīng)崇福：很抱歉，我不大清楚現(xiàn)在具體用什么，但是一般說(shuō)，用超聲來(lái)測(cè)量焊接的質(zhì)量，是超聲的很大的用途，可是不是唯一的，還有X光，但是通常情況，不僅是“鳥(niǎo)巢”，比方現(xiàn)在我們的輸油管，那幾千公里長(zhǎng)的輸油管，每節(jié)都要焊接起來(lái)，這些地方，一般說(shuō)是用超聲，因?yàn)樗杀镜汀?/font>

郭桐興：它比X光成本要低？

應(yīng)崇福：成本低，要方便，也對(duì)人體無(wú)害。但是有的時(shí)候困難的地方還得用X光。因?yàn)閾?jù)我所了解，一般情況超聲比較方便一點(diǎn)。“鳥(niǎo)巢”也不知道多少用X光，多少用超聲。

郭桐興：假如用的話(huà)，用超聲手段是完全可以檢測(cè)的。

應(yīng)崇福：要碰到一些很難檢測(cè)的時(shí)候，可能要用到X光。

郭桐興：反正這是探傷檢測(cè)內(nèi)部情況的一個(gè)非常重要的手段。

應(yīng)崇福：現(xiàn)在可用各種各樣探測(cè)的手段，我們就統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)損探測(cè)，無(wú)損就是沒(méi)有損傷的探測(cè)。

郭桐興：對(duì)于要檢測(cè)的對(duì)象沒(méi)有任何傷害。

應(yīng)崇福：你要打開(kāi)看看這個(gè)有沒(méi)有傷，那也可以看，但是是有損的。無(wú)損探測(cè)里面有許多手段，X光是一種，咖瑪射線(xiàn)還有電磁波都是。無(wú)損探測(cè)包括好幾種手段，超聲是一種。現(xiàn)在的情況，超聲是里面用得很廣泛的一種。至少有50%是用超聲的，在無(wú)損檢測(cè)里面，超聲是占了很大的一部分。這是超聲什么時(shí)候發(fā)展以及怎樣發(fā)展起來(lái)的過(guò)程。不過(guò)超聲的用途，不止用來(lái)檢測(cè)。

郭桐興：還有什么用途，您能給我們介紹一下嗎？

應(yīng)崇福：聲學(xué)本身是一種振動(dòng)，是振動(dòng)的話(huà)，它就是一種能量。第二大類(lèi)超聲用途就是用它的能量。剛才講的是用它作為一個(gè)檢測(cè)手段，不用它的能量，用能量的意思就是我用聲學(xué)的能量或者是超聲的能量，把物質(zhì)的狀態(tài)改變。這一種我們叫超聲處理，就是用超聲能量把物質(zhì)狀態(tài)改變了。

郭桐興：您給我們舉一個(gè)例子。

應(yīng)崇福：你找醫(yī)生的時(shí)候，至少起兩個(gè)作用，一個(gè)給你看看有什么病。第二他要給你治療，比方說(shuō)用B超看看你有什么病，但也可以用超聲給人治病。

郭桐興：這個(gè)怎么治法呢？

應(yīng)崇福：就是用超聲的能量，希望把這個(gè)病從有病變?yōu)闊o(wú)病，這就是把它的狀態(tài)改變了。我舉一個(gè)比較新的例子，比方說(shuō)超聲能治癌，有癌變或者是癌腫塊，也可以用超聲。在國(guó)際上，我們國(guó)內(nèi)還是比較領(lǐng)先的，用超聲把癌那一塊腫塊燒壞。

郭桐興：超聲可以起到這個(gè)作用。

應(yīng)崇福：就是把物質(zhì)的狀態(tài)改變了，本來(lái)是這一小塊有癌的，我把它燒壞了，里邊就不成癌了，就是死掉了，消滅了，這就是舉一個(gè)例子，所謂超聲的能量來(lái)改變這一個(gè)物質(zhì)的狀態(tài)。這個(gè)問(wèn)題，我所了解，我們國(guó)內(nèi)的這個(gè)技術(shù)在國(guó)際上是領(lǐng)先的。這個(gè)應(yīng)用叫高能聚焦超聲。意思就是把這個(gè)高能量聚焦，大面積的超聲的發(fā)射源，把它聚焦到一個(gè)小點(diǎn)上，這一小點(diǎn)就是癌變。

郭桐興：如果是采用這種辦法治療的話(huà)，是在人的體外還是體內(nèi)呢？

應(yīng)崇福：講設(shè)備還是講癌？治療是在外面。

郭桐興：是不是應(yīng)該有一個(gè)什么探頭深入到人體內(nèi)？

應(yīng)崇福：沒(méi)有。能量傳到里面的時(shí)候先診斷，診斷也可以用B超診斷，把這個(gè)位置找好了，然后就用超聲能量治療。這時(shí)候設(shè)備都在外面。

郭桐興：不進(jìn)入人體內(nèi)？

應(yīng)崇福：只把超聲送進(jìn)去，從四面八方送進(jìn)去，送進(jìn)去，能量不夠，可以聚焦到那一點(diǎn)。

郭桐興：就是腫瘤所在的地方聚焦了。

應(yīng)崇福：那一點(diǎn)溫度可以燒到70、80度，就可以把癌變燒壞。

郭桐興：是這樣的，這個(gè)很先進(jìn)了。這個(gè)以前還真是沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)。

應(yīng)崇福：因?yàn)閲?guó)外還沒(méi)有開(kāi)展，我們已經(jīng)做了好幾年，這個(gè)領(lǐng)域，我們是比較領(lǐng)先的。

郭桐興：在世界上處于領(lǐng)先的水平。

應(yīng)崇福：當(dāng)然也有一個(gè)原因是國(guó)外還沒(méi)有用，國(guó)外的衛(wèi)生要求比較高，可是我們已經(jīng)取得好幾年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)了。所以開(kāi)會(huì)什么都到我們這邊來(lái)。現(xiàn)在我們生產(chǎn)設(shè)備、治療的臨床的經(jīng)驗(yàn)都領(lǐng)先。

郭桐興：您講的這個(gè)消息是非常重要的，這對(duì)我們現(xiàn)在很多的癌癥患者是一個(gè)福音。

應(yīng)崇福：我不敢說(shuō)是不是百分之百的好，但是現(xiàn)在據(jù)一些醫(yī)生反映，還是有一定效果的。

郭桐興：起碼能夠在防治或者是治療癌癥上有作用。

應(yīng)崇福：不能說(shuō)百分之百的好，但是有些地方是有效果的，效果不是很完全，不能夠說(shuō)這種方法能夠百分之百的有效果。

郭桐興：這個(gè)要看你腫瘤的具體情況和狀態(tài)。

應(yīng)崇福：有些時(shí)候很難進(jìn)入到骨頭里，有大夫說(shuō)治膽很好，這些東西我不能做判斷，但是從國(guó)際的反映，一些醫(yī)生還說(shuō)是比較好的手段。我再舉個(gè)例子，什么叫做超聲處理？剛才講的是超聲用于檢測(cè)，處理這個(gè)方法是改變物體的狀態(tài)。

再舉個(gè)例子，現(xiàn)在用的很多的有這么兩項(xiàng)。超聲焊接，塑料用超聲一加熱，能把它焊接起來(lái)，現(xiàn)在用得比較普遍，這個(gè)工藝也比較成規(guī)模。現(xiàn)在塑料焊接是用超聲焊接，這個(gè)在我們國(guó)內(nèi)具有一定的規(guī)模。我們把它處理，把它的物質(zhì)狀態(tài)改變了，本來(lái)是兩塊板不粘連的，我把超聲一加熱，粘接起來(lái)了，就把這個(gè)狀態(tài)改變了。屬于這一類(lèi)，還有一個(gè)比較廣泛的，就是用超聲清洗。聽(tīng)起來(lái)不是什么大事，精密度很高的也是用超聲來(lái)洗，這是很大規(guī)模的應(yīng)用。

郭桐興：您能給我們舉一個(gè)例子嗎？

應(yīng)崇福：我舉一個(gè)普通的例子，如果你有一個(gè)金項(xiàng)鏈，戴多了，變灰了，你跑到金店里，他說(shuō)用超聲給你洗一洗，然后金項(xiàng)鏈變亮了。還有到眼鏡店里，店員說(shuō)把眼鏡洗一洗，就用超聲，在水里面產(chǎn)生超聲。

郭桐興：也是用超聲的手段。

應(yīng)崇福：在超聲里面，你把眼鏡放進(jìn)去，就可以清洗了，還有噴霧器，有的不用超聲，有的是用超聲。是你家里干燥，要噴水或者是噴氣，尤其是在北方，冬天暖氣很足的時(shí)候很干燥。

郭桐興：您說(shuō)的是加濕器是吧？

應(yīng)崇福：對(duì)。現(xiàn)在據(jù)我了解，有些不用超聲，很多時(shí)候是用超聲。超聲把水變成小的粒子。那個(gè)噴霧不是做檢測(cè)，而是改變物質(zhì)的狀態(tài)，有癌的想方法給你治，水給你噴霧。最早的這種噴霧器也是治病的，我在60年代到國(guó)外去看有治病的用途，一個(gè)大盆子，很多人圍著坐在那兒，用超聲噴出來(lái)，噴出許多霧來(lái)，霧里面是帶藥的，你在那兒自然就吸進(jìn)去了。我60年代的時(shí)候看到人家用，現(xiàn)在就變成一個(gè)加濕器了，更普及化了。

還有一種用途我們不叫超聲處理，它叫超聲加工。比方說(shuō)玻璃要鉆一個(gè)孔，有一個(gè)鉆頭，鉆出來(lái)的孔都是圓的，我用超聲可以鉆一個(gè)方孔，可以鉆一個(gè)六角孔。你本來(lái)沒(méi)洞的可以打一個(gè)洞，所以就是改變了物質(zhì)的狀態(tài)。

郭桐興：是不是什么玻璃都可以？比方說(shuō)鋼化玻璃或者是我們的汽車(chē)玻璃？

應(yīng)崇福：這個(gè)不敢說(shuō)，我想是可以的。像這種把物質(zhì)狀態(tài)改變了，就是超聲的處理。我談的這些都是和日常生活密切關(guān)聯(lián)的，大家平常也許沒(méi)注意到。

郭桐興：這些都沒(méi)有被大家注意的，實(shí)際上在日常生活當(dāng)中很普遍。

應(yīng)崇福：實(shí)際上都是小事，小事也很好。我還可以舉出第三類(lèi)用途，也是大家平常沒(méi)想到的，手機(jī)里面有的電路是超聲電路。

郭桐興：這個(gè)是怎么回事，能給我們講一講嗎？

應(yīng)崇福：比方說(shuō)，超聲做一個(gè)濾波器，有一種是超聲做的，電換成聲，聲來(lái)起一個(gè)濾波的作用，然后又回到電。因?yàn)槲覄偛胖v了，超聲產(chǎn)生的方法有好幾種，最普通的一種就是剛才提到的那個(gè)石英，石英是什么呢？我們叫電聲換能器，電聲換能器的意思是我把電可以變成聲，把聲又可以變成電。

再具體的說(shuō)，這里有一個(gè)片子，我就壓它，它產(chǎn)生電，反過(guò)來(lái)我加電產(chǎn)生聲，聲就是一個(gè)振動(dòng)，加電，一正一負(fù)，它也是一個(gè)振動(dòng)。所以是常用的產(chǎn)生超聲辦法或者是它的元件，我們叫做換能器的，它是電聲的。現(xiàn)在電和聲之間可以互相轉(zhuǎn)化，因此現(xiàn)在有可以用超聲產(chǎn)生電子器件。送進(jìn)去的是電，在這個(gè)器件里面變成聲，然后再變成電。所以我們現(xiàn)在有時(shí)候叫電聲學(xué)。

郭桐興：這個(gè)東西在我們科技領(lǐng)域里面應(yīng)該算是比較前沿的吧？

應(yīng)崇福：這個(gè)不算前沿，也有好幾十年了，現(xiàn)在已經(jīng)大量應(yīng)用了。現(xiàn)在就我所知道的，手機(jī)里面有的小零件。像這些方面，超聲和普通聲沒(méi)有多少差別，差別就是里面的頻率。超聲波能夠用它的能量，聲波也可以用它的能量。但是普通的可聽(tīng)聲，一般它強(qiáng)調(diào)的地方是我們傳遞信息。比方說(shuō)我耳朵不好，買(mǎi)一個(gè)好的助聽(tīng)器，都是對(duì)人生活上很關(guān)鍵的，對(duì)聲學(xué)的研究多半是這方面的重點(diǎn)。大家都知道有國(guó)家大劇院，它一定要把聲音效果弄好，有的時(shí)候我們到一個(gè)館子去吃飯，還沒(méi)坐下，聲音就很嘈雜，本身也是一種污染。馬路上的汽車(chē)也是污染很厲害，研究可聽(tīng)聲，我的耳機(jī)、手機(jī)怎么樣聲音能夠好。

剛才我講的這些醫(yī)學(xué)診斷，無(wú)損檢測(cè)是一方面的應(yīng)用。還有第四類(lèi)應(yīng)用，一般不太注意的，在物理學(xué)研究方面。在物質(zhì)研究方面，我們知道光有光子，光平常是個(gè)波動(dòng)，但是它有時(shí)候有成一個(gè)粒子的現(xiàn)象，是一個(gè)顆粒，對(duì)于光波，是光子。我們聲波頻率高的時(shí)候，也起一個(gè)粒子的作用，這個(gè)問(wèn)題我也不是懂得太多，我稍微提一提。頻率高的時(shí)候，它起了一個(gè)粒子的作用，這個(gè)準(zhǔn)粒子在物質(zhì)現(xiàn)象里面也是經(jīng)常出現(xiàn)的，這個(gè)我就順便提一提了。主要是前三方面，特別是前兩方面，一個(gè)是檢測(cè)，一個(gè)是處理。有這些發(fā)展史，有這些用途，所以超聲就成了一個(gè)學(xué)了。

郭桐興：應(yīng)老，聽(tīng)您講完了以后，我馬上對(duì)超聲學(xué)這里面牽扯了這么多豐富多彩的知識(shí)。我們以前真是聞所未聞，真是大開(kāi)眼界了。還有一個(gè)小問(wèn)題，想跟您請(qǐng)教一下，一般的超聲學(xué)，一般每秒鐘聲音振動(dòng)的頻率超過(guò)2萬(wàn)赫的，我們?nèi)说亩涫锹?tīng)不到的。我看有關(guān)的報(bào)道，好象有一些動(dòng)物具備能夠聽(tīng)到超聲的功能？有哪些動(dòng)物，您能給我們介紹一下嗎？

應(yīng)崇福：其中有一個(gè)是蝙蝠，蝙蝠是它眼睛看不見(jiàn)，照樣能夠飛，照樣能夠捕捉獵物，獵取到食物。而且人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的歷史也是很有趣的，因?yàn)槿藗兛吹津痫w，看到怎么能夠飛得那么準(zhǔn)，那么快，抓一個(gè)小飛蛾怎么能夠抓得很準(zhǔn)，這個(gè)都有照片的，開(kāi)始以為它的眼睛很好。后來(lái)發(fā)現(xiàn)晚上它也能看得見(jiàn)，也能抓得著。后來(lái)他們做實(shí)驗(yàn)，把蝙蝠的眼睛弄瞎了，后來(lái)發(fā)現(xiàn)它照樣飛，照樣捕捉它的獵物。我怎么判斷它飛得很準(zhǔn)呢？比如我在房間里拿一個(gè)網(wǎng)，間隔做得很小，它照樣能飛過(guò)去，不會(huì)碰網(wǎng)。

郭桐興：看來(lái)它不是憑眼睛觀察周邊的環(huán)境的？

應(yīng)崇福：是用耳朵。它自己能發(fā)出一種聲音，靠這個(gè)聲音來(lái)檢測(cè)前面有沒(méi)有障礙物，有沒(méi)有東西，它就躲開(kāi)那個(gè)東西。他們做實(shí)驗(yàn)，比方說(shuō)前面有一個(gè)網(wǎng)遮住，它把網(wǎng)絲的距離做的和它翅膀伸出來(lái)的距離一樣，那它走過(guò)去總會(huì)碰上，它飛得那么快，但它能夠察覺(jué)到，到時(shí)候稍微收一下就飛過(guò)去了。小飛蛾比它小多了，還會(huì)飛，它也是靠聲音。這種聲音大概是幾百千赫，那就是2萬(wàn)赫以上。

人類(lèi)對(duì)蝙蝠研究的比較多，其他也有很多動(dòng)物能聽(tīng)聲音，鯨魚(yú)是一類(lèi)，還有海豚，尤其是長(zhǎng)江的那個(gè)唯一的內(nèi)河里面的白鰭豚，現(xiàn)在已經(jīng)滅種了，很可惜，它們都是可以聽(tīng)到聲音的。有人說(shuō)小耗子也是可以聽(tīng)到聲音的，可以用聲音判斷。

郭桐興：像海獅、海豹都可以？

應(yīng)崇福：它們都可以。我們聽(tīng)不見(jiàn)的，他們能夠聽(tīng)得見(jiàn)。

郭桐興：還有一個(gè)問(wèn)題想向您請(qǐng)教一下，我們中國(guó)超聲學(xué)研究的水平和世界先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，大概是個(gè)什么情況？

應(yīng)崇福：恐怕還是落后的，現(xiàn)在我們超聲學(xué)的研究也不是那么集中了，學(xué)校里專(zhuān)門(mén)有聲學(xué)的系很少了，分在機(jī)械系，無(wú)線(xiàn)電系等。另外有些研究所，還有一些工業(yè)部門(mén)，比方說(shuō)剛才說(shuō)的無(wú)損檢測(cè)，無(wú)損檢測(cè)包括超聲探測(cè)，一般無(wú)損檢測(cè)是把幾個(gè)技術(shù)同時(shí)檢測(cè)，同時(shí)研究的。剛才我講的，超聲檢測(cè)50%以上。這方面研究的人員或者是應(yīng)用的人員，咱們國(guó)內(nèi)是10萬(wàn)以上。像醫(yī)學(xué)，我們的一個(gè)大夫檢測(cè)也好幾萬(wàn)。

無(wú)損檢測(cè)還有一些研究的力量，醫(yī)學(xué)超聲，恐怕醫(yī)院里研究的就不多了。我剛才所講的那個(gè)治癌的，是醫(yī)學(xué)院先發(fā)展起來(lái)的。這個(gè)項(xiàng)目是領(lǐng)先的，但是其他的設(shè)備研究恐怕比較落后，比方說(shuō)B超，B超我們國(guó)內(nèi)的應(yīng)用很廣了，從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)來(lái)講，如果我們仔細(xì)看一看，大醫(yī)院的高級(jí)設(shè)備都是從國(guó)外引進(jìn)來(lái)的，現(xiàn)在我們國(guó)內(nèi)產(chǎn)地的一個(gè)B超多半是中低檔的，用在比較基層的醫(yī)院。這方面，我們差得很遠(yuǎn)，幾乎好的設(shè)備都是外國(guó)的。不過(guò)，我們的臨床經(jīng)驗(yàn)是世界一流的。

郭桐興：好設(shè)備基本上依賴(lài)西方發(fā)達(dá)國(guó)家，這是我們比較薄弱的地方。

應(yīng)崇福：而且這個(gè)損失比較大，大家很熟悉。有一些專(zhuān)門(mén)研究單位，我剛才講，各個(gè)部門(mén)有一些研究單位，但我們研究水平總的講還比較落后。

郭桐興：最后再跟您請(qǐng)教一個(gè)問(wèn)題，想請(qǐng)您談一談，您對(duì)超聲學(xué)研究未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，您有什么看法？

應(yīng)崇福：剛才講了，面很廣，只是一個(gè)檢測(cè)就有很多方面的應(yīng)用。大一點(diǎn)的，比方說(shuō)工業(yè)檢測(cè)和醫(yī)學(xué)檢測(cè)。還有一個(gè)是處理，還有電子方面，超聲學(xué)基本上是應(yīng)用科學(xué)，它是一個(gè)需要研究的，但是這個(gè)研究還不是像相對(duì)論，高能粒子的研究，說(shuō)到底是比較側(cè)重于應(yīng)用，有一部分特征比較明顯，有一部分不是很明顯。

這種應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)說(shuō)事物的發(fā)展是開(kāi)展新應(yīng)用。比方說(shuō)超聲檢測(cè)，現(xiàn)在會(huì)出現(xiàn)許多新的材料，新的合金，新的納米材料，你要檢測(cè)它，你就需要開(kāi)始在這方面進(jìn)行研究。有新材料，性能不一樣的材料，像醫(yī)學(xué)方面，現(xiàn)在國(guó)外在研究三維的，我們現(xiàn)在看的是平面的。現(xiàn)在國(guó)外發(fā)展比較快的三維的。

郭桐興：立體的？

應(yīng)崇福：還有探血液，把氣泡送到血液里面。最近這幾年想通過(guò)血液里面放很小的球類(lèi)的東西，把藥裝在球里面，通過(guò)血液能夠送到你的病灶的地方。比方說(shuō)你哪里有病，通過(guò)血液把藥送過(guò)去，這個(gè)正在研究，是比較前沿的。這方面，我們恐怕還需要加強(qiáng)。所以在檢測(cè)方面，無(wú)損檢測(cè)也好，醫(yī)學(xué)超聲也好，不斷的前進(jìn)，我們的B超還是比較落后的。

另外我個(gè)人認(rèn)為，有一個(gè)大類(lèi)的應(yīng)用，有目前比較大的一個(gè)問(wèn)題，擺在面前，就是超聲處理的潛力比我們現(xiàn)在已用的大得多。部分發(fā)展為一個(gè)學(xué)科，名字叫聲化學(xué)。換句話(huà)，說(shuō)很多化學(xué)反應(yīng)，超聲都能夠在里面起作用。有很多化學(xué)反應(yīng)加了超聲以后，就能夠加快它的反應(yīng)，或者是增加它的化學(xué)的產(chǎn)量，這種適用的結(jié)果成千上萬(wàn)。

郭桐興：等于說(shuō)超聲相當(dāng)于給化學(xué)反應(yīng)起了一個(gè)加速器的作用。

應(yīng)崇福：有很多例子。我是一個(gè)外行，在化學(xué)方面，已經(jīng)報(bào)道了幾十年了，現(xiàn)在還在繼續(xù)報(bào)道，但是這些實(shí)驗(yàn)都在實(shí)驗(yàn)室做的。

郭桐興：超聲學(xué)未來(lái)發(fā)展的前途是相當(dāng)大的，應(yīng)該說(shuō)是大有可為的。

應(yīng)崇福：我想應(yīng)該是這樣。

郭桐興：謝謝您，應(yīng)老。今天給我們講了這么生動(dòng)的有關(guān)超聲學(xué)的一課，讓我們大開(kāi)了眼界。

應(yīng)崇福：謝謝主持人，謝謝大家！

郭桐興：各位觀眾，我們對(duì)應(yīng)老今天做的精彩的講話(huà)再一次表示感謝。同時(shí)也感謝大家收看我們?cè)菏吭L(fǎng)談欄目。我們?cè)谙乱黄谠菏吭L(fǎng)談欄目里再見(jiàn)。謝謝。

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