中国声学学会发布拟推荐中国科学院院士候选人公示
昨日，中国声学学会发布了发布拟推荐中国科学院院士候选人公示，拟推选南京大学程建春教授、哈尔滨工业大学康健教授为中国科学院院士候选人。
拟推荐中国科学院院士候选人公示
中国声学学会根据“中国科协办公厅关于中国科协组织推选中国科学院和中国工程院院士候选人的通知”（科协办发组字〔2016〕38号）精神，按照中国科协关于《中国科协推荐（提名）院士候选人工作实施办法（试行）》（科协发组字〔2014〕98号）要求，经学会两院院士候选人推选专家委员会评审，拟推选南京大学程建春教授、哈尔滨工业大学康健教授为中国科学院院士候选人，并将上报中国科协。现进行进一步审查，特此公示，公示期2017年2月21日——2017年2月27日。公示期间，如有异议，可实名反映。
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电话： 010-82547909，010-82547900
邮箱： asc@mail.ioa.ac.cn
中国声学学会
2017.2.21
以下为两位推荐人的在科学技术方面的主要成就和贡献。（摘自被推荐人附件材料，完整的附件材料请回复“2017001”查看）
程建春教授，来源：南大物理学院官网
程建春，1961年2月21日出生，江苏武进人，现为南京大学教授。
在科学技术方面的主要成就和贡献：
作为一门经典又常新的学科，声学不仅关注物理现象的研究，更广泛渗入到其他科学技术领域，在水下探测、工业无损检测、医学诊断与治疗等领域起到至关重要的作用。然而，经典声学理论与技术的发展大多依赖并受限于自然材料本身的声学性质。通过引入声人工结构的方式来打破这种局限，可产生自然材料不具备的各种奇特现象和物理效应，并突破传统声学理论的限制，引起声学技术的革新。这对整个声学领域及以其为依托的其他科学技术领域而言，不仅具有重大的科学意义，亦蕴含着重要的应用价值。
程建春教授率领团队系统开展了对声人工结构中的反常声学现象及其调控机理的理论与实验研究，揭示了声学人工调控手段与声波在传播、散射及折射等方面的非常规物理现象之间的关联, 发展了利用声人工结构实现声波特殊操控的理论方法，提出了多种新型人工材料的设计理论，并制备了一系列声学功能性器件，极大地拓展了声学技术的可能应用。已在声单向传播、声波阵面操控及声学轨道角动量调控等方面取得了重要突破，主要学术成就包括下列三个方面。
1. 人工材料中的声单向传播
电子二极管是第一个可产生整流作用的人工器件，其出现标志着现代电子学的诞生， 是科学发展史上的一个重要里程碑。与电相比，人类对声波进行研究和利用的历史更为悠久, 声在自然界及日常生活中亦更为常见。因此, 若能像电子二极管控制电流般产生声波的单向操控，显然将具有重要的科学意义及应用价值。例如将声单向传播应用于噪声控制或语音信号的处理可实现类似单向可视玻璃的单向声屏障或吸声体，应用于医学超声成像或聚焦超声治疗则有望提高成像质量或降低组织损害，引发超声成像和治疗技术方面的革新。 然而, 声学理论中经典的互易原理决定了在任何线性声学系统中的传输特性都是互易的。此外，流体中的声波作为机械波并不具备类似电磁波的偏振特性或类似法拉第旋转的非互易效应，使人们无法方便利用这些效应来对其进行单向操控。因此, 尽管声学是一门经典学科，但如何实现声波单向传播始终是声物理研究的难题之一。
程建春教授率领团队围绕如何产生声单向传播这一科学问题，开展了机理与效应的理论和实验研究。首次提出了“声二极管”设计理论，通过引入强非线性材料并结合声子晶体的能带特性，成功制备了第一个声学单向器件，实现了突破经典互易原理局限的
声整流效应。声整流的实现解决了传统意义上声能量无法实现不对称传播的物理难题， 对于复杂媒质中声传播特性研究领域具有重要的学术价值，引起了国际及国内学术界对声单向传播问题的广泛关注。基于此，进一步发展了多种具有特殊结构和性能的线性声学单向器件，尤其是利用近零折射率材料实现了出射波形态不变、出射角可调的高效单向传输，解决了声单向器件中出射波形混乱的问题，显著提高了声单向器件在超声医学成像及治疗领域产生实际应用的可能性。代表性论文 1 发表于 Nature Materials，代表性论文 2 发表于 Physical Review Letters，两篇论文均入选 Web of Science 的“高被引论文”。代表性论文 7 发表于 Applied Physics Letters，并入选美国 AIP 的 Highlight 论文，代表性论文 8 发表于 Journal of Applied Physics 并入选该期刊评选的“2010-2014 年中国作者发表的 30 篇高引用论文” [附件5]。
2. 基于声学人工材料的声波波阵面操控
在声学研究领域中，人们常需要对声波波阵面进行操控以满足不同的目的。一个重要而典型的例子是对声学隐身问题的研究，如何使物体不对入射声波产生散射从而实现隐身，不仅具有重大的学术意义，而且在水下航行器隐身等方面具有显而易见的应用前景。此外，在诸如医学超声的成像与治疗或水下声学通讯等重要场合中，声波能量必须通过聚焦、偏折等手段来形成特定的声波波前以实现准确高效的诊断、治疗或通信。通过利用特殊构造的人工微结构来产生自然材料无法提供的反常相位或声折射率分布等， 可突破经典理论的限制，为波阵面的操控提供全新的思路，并产生传统意义上无法实现的特殊声学现象。这将为声学器件的设计与制备提供启示，对声学的各种应用乃至整个声学领域具有深远意义。
程建春教授率领团队在利用声学人工材料实现波阵面的新颖操控方面开展了系统性研究工作，提出了可允许物体探听外界却又不引起散射的“声隐身斗篷”设计理论，解决了该领域内普遍存在的“双盲”问题，并进一步拓展为可任意操控散射场的“声幻像斗篷”；提出了可突破传统Snell定律的“声超常表面”概念并制备了器件，使对声波波阵面近乎任意的改变与调控成为可能。代表性论文3发表于Physical Review Letters，代表性论文5发表于Physical Review B，代表性论文6发表于Scientific Reports。
3. 声学轨道角动量的产生与调控
近年来对声涡旋场的研究得到了大量的关注，由于所携带声学轨道角动量在众多领域有广泛的应用，包括对粒子的非接触操控等，因而研究声涡旋场的产生与操控机理具有重要的科学意义与应用价值。然而，在已有研究中，声涡旋场的产生主要基于利用大量换能器构成声学阵列、或利用螺旋厚度结构。通过繁杂的电路独立控制每个单元的相位延迟，将带来高昂成本和复杂的操作，单元自身的大小也限制其在高频范围的应用。利用螺旋厚度的原理仅能设计出单频率有效的涡旋场发射器，螺旋厚度的固有限制使其不能同时在入射/出射端有平整外形。而平面状、小体积的特点在实际中具有重要价值。此外，已有研究中产生的声涡旋场，仅能够在短距离内保持涡旋场的拓扑数稳定。如何利用小尺度、平面型的简单非螺旋状结构来高效产生声轨道角动量，是一个亟待解决的关键科学问题。
程建春教授率领团队提出了一种引入声轨道角动量的全新机制，通过在厚度远小于波长的非螺旋状平面声学共振体中产生沿角度方向分布的等效声波矢量，将声学共振转化为声学轨道角动量。基于新原理设计的声学共振结构具有极高的能量透射率、超薄的结构尺度及完全平整和非螺旋状的几何结构，且材料选择广泛、结构简单，极大降低了设计与制备的难度，为使用微型化、集成化的声学结构产生任意拓扑阶数的声轨道角动量提供了关键支持，开辟了声学角动量产生与操控的新途径，具有广阔的应用前景。代表性论文 4 发表于 Physical Review Letters。[附件5]
程建春教授团队自 2000 年来在声人工结构研究方面已发表 SCI 学术论文 130 余篇, 其中发表在 Applied Physics Letters 的论文有 2 篇入选美国 AIP Highlight 论文，3 篇入选封面论文(Featured articles)。研究成果引起国内外学术界广泛关注，得到美国声学学会、美国 AIP、美国 APS、Physical Review Focus、Nature News、Scientific American 等知名学术机构专文评论与报道，曾被 American Institute of Physics 在 FaceBook 主页报道，并被 Scientific American 制作成著名的“科学 60 秒”科普节目。代表作得到包括 Science、Nature 在内的国际期刊的大量引用。此外，程建春教授团队特别注重研究成果的知识产权保护和实际应用，已申请 10 多项发明专利(已授权 6 项，包括一件美国专利)，并与多家国内企业合作探讨实际应用。
康健教授，来源：百度百科
康健，1964年8月2日出生，山西原平人，现为哈尔滨工业大学教授。
在科学技术方面的主要成就和贡献：
康健是建筑与环境声学领域国际学术带头人之一，任国际声学与振动学会（IIAV24）大会主席，发起并主笔ISO声景标准，获被誉为“噪声界奥斯卡奖”的欧盟康奈尔奖；是我国建筑界首批教育部长江学者讲座教授、中组部千人计划教授，国家杰出青年基金获得者[6]。创立长空间声学理论， 解决了公共建筑场所危及生命财产安全的紧急疏散、城市规划中的噪声预测等难题；发展声景理论并突破传统降噪瓶颈，建立融合有利声源的设计方法，推动了城市环境质量的提升；提出研究型绿色建筑设计思想，发明新一代绿色技术及产品，引导推动了我国绿色建筑发展。成果应用于香港新机场地铁等重大工程，主持国内外工程设计咨询项目97项；出版专著9 部、发表权威声学学刊《应用声学》(AA)及《欧洲声学学报》(AAA)最高引论文等SCI论文205篇、《中国科学》等中文学刊论文119篇、国际会议特邀大会报告48次；发表物在国际建筑与环境声学领域、我国建筑学科均排名第一，被引5200余次[4;5]。
一、创立长空间声学理论，使建筑与环境声学“有革命性改变”，解决了公共建筑场所紧急疏散、城市规划噪声预测等难题，成果广泛应用于国内外地铁工程，启动了我国城市噪声图进程
公共场所灾害发生时，视觉信息受到烟尘/拥挤干扰（如伦敦火车站大火案、上海踩踏事件），听觉信息导向至关重要，而疏散空间多为长空间， 基于“方”空间的经典声学理论不适用，设计失误导致此类突发事件造成重大生命财产损失。在城市规划领域，噪声图计算已成为重要工具(环保部指出我国1/4城市区域噪声超标)，而传统噪声图预测精度仅为8~10分贝， 其瓶颈是街道长空间声传播。针对以上难题，康健突破经典声学理论局限， 创立长空间声学理论，阐明其声传播规律，提出Kang氏公式以代替经典赛宾混响公式，建立街道声辐射度模型，提高噪声图精度至2分贝，并就我国城市形态提出声传播模型[3.1~4;4]，为工程实践提供了理论及设计依据。
该理论已应用于我国北京、哈尔滨等5个城市和英、法、印、澳等7国（伦敦、巴黎、德里等）地铁及隧道工程，而悉尼铁路设计方因声学设计失误被索赔2亿澳元，其败诉点是未采用该理论，目前理论已被引入声学、建筑等相关学科教科书，声辐射度模型被国际通用噪声图软件Cadna及环保部噪声图软件采用[5.1~4]。主持时为世界十大项目的香港新机场地铁、伦敦地铁改造等国内外13项地下工程声学设计、英国石油公司上海厂区等
15项噪声图项目，与吴硕贤院士等制定我国《地下建筑空间声环境控制标准》[4]，担任国家环保部噪声与振动控制中心技委会主席，促成环保部试点项目，启动了我国噪声图进程[6]。
该理论“被广泛承认、使本学科有革命性改变”，做出“独创、重要、显著、系统、卓越、完整、精确”贡献，对工程实践“极为重要”，对城市设计有“指导价值”（IIAV前主席Coelho、国际声学学会主席Burgess、国际噪声大会前主席Oldham、AA主编Li、AAA前主编Botteldooren等书评/ 引文），被美国声学学会主席Rossing在学会简报上作为焦点论文推介[5.1~4]。2003年由经典声学奠基人之一、美国艺术与科学院前院长Beranek 等提名，入选美国声学学会会士，同年入选英国声学学会（IOA）会士； 获英国教育部长颁发的劳埃德奖、IOA两个最高奖之一廷德尔奖[6]。
二、发展声景理论，建立设计方法，制定 ISO 声景标准，实现了声景从概念到实践的转变，“使环境声学迈出根本性的一大步”，推动了城市环境质量的整体提升
创造宜居环境已为我国政府高度关注，而环保部指出我国环境投诉中噪声占35%，欧盟噪声法则提及噪声造成的损失达0.4~2%GDP。世卫组织报告表明，单纯降低噪声级未必提升声环境质量，声景概念于70年代提出， 整体考虑噪声及有利声源，但该领域长期局限于描述性研究。康健融合多学科方法，突破传统降噪瓶颈，发展声景理论并系统建立声景设计思想及技术方法，包括大型声景数据库、基于语义细分法的声景因子系统、声喜好体系、声景图技术、神经网络声景预测模型、公共建筑空间声景设计方法、我国声景评价体系等[3.2;3.5~7;4]，实现了声景从概念到实践的突破， 从声环境方面推动了城市环境质量的整体提升。
主持英国伦敦桥声景设计，韩国三星公司总部办公声舒适设计，深圳、拉萨、贵州声景保护等43项声景项目，显示了声景设计在建筑、规划、景观领域的巨大价值[4]。发起并主笔国际标准组织声景标准、国际声景设计规范等[5.5]，主持欧洲声景联盟（30国96个国际机构），在世界名校联盟框架下创建世界环境声学联盟，担任哈尔滨、大连等5城市首席环境声学顾问[6]。
该成果被认为“非常重要、最有影响，使环境声学迈出根本性的一大步”，对城市质量有“决定性、重要贡献”（国际声学学会前主席Vörlander、全球工程十强Arup总工Orlowski、欧洲声学学会前主席Maffei、IOA前主席Cox、新西兰科学院院士Petrie等引文/书评），方法被微软、美国陆军、剑桥音乐系等多领域采用，成果被景观权威学刊L&UP封面推介，《新建筑》专刊介绍，《新科学家》认为“给建筑设计带来了福音”[5.0;5.2;5.5~7]。获欧盟及英国噪声控制协会在议会大厦颁发的康奈尔奖、终身成就奖[6]。
三、拓展声学研究，针对我国严峻的环境与资源问题，提出研究型绿色建筑设计思想，发明“新一代”绿色技术及产品，制定绿色设计标准， 实施推广示范工程，引导推动了我国绿色建筑发展
占我国能耗33%的建筑业带来的环境与资源问题，公众对建筑品质的更高要求，使当代建筑更具复杂性、综合性。康健基于其多学科研究基础， 突破传统外观导向型设计方法的局限，提出研究型绿色建筑设计学术思想。通过15项科技部及国家自然科学基金重点项目等，系统揭示多环境因子交互作用规律，建立了综合优化设计、评价方法，并发明相应绿色技术及产品[3.8~9;4]，在我国引导推动了节能、环保、舒适的绿色建筑发展。
带领团队在东北地区建设5万平米绿色示范工程，年效益3亿元；发明微穿孔膜材料，代替危害健康的传统纤维类材料；发明可通风采光且降噪的绿色窗户系统，通过香港政府5项示范工程推广，每栋建筑平均年节约空调费用950万元[6.2]。获15项国家专利及软件著作权，主持参与制定8项有关绿色设计标准，包括我国村镇绿色建筑评价标准、由我国发起的IEEE 风电标准等[4]。
该成果被认为理论“完整全面、成功预测”，产品“有创新性，极有实用价值，应用广泛、是很有潜力的新一代产品”（IIAV主席Arenas、日本声学学会前主席Morimoto等引文，世贸组织轮值主席Martin邮件），公式数据被任露泉院士团队采用[5.8~9;6.3.2]。因“推动绿色建筑”，获IOA 最高应用奖朗德奖；优化设计方法获英国建造学会最高研究奖纳彼尔·肖奖章[6]。
康健学风踏实严谨，入职哈工大以来，指导硕/博研究生70余人，创立哈工大-谢菲尔德海外学术基地，培养30余名教师骨干。受邀在我国42所建筑院校及设计院讲座，引导推动研究型绿色建筑设计[4;3.10]。针对建筑、规划、景观学科在哈工大、清华、天大等开设研究方法课，10年累计3000 余名硕/博士生选课，给学科群科研创新带来“引领式推动”[5.10]。
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