郑哲敏,解开爆炸的力学密码.docx

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1、郑哲敏,解开爆炸的力学密码 从北京黄庄小区到中科院力学所，这条从家到单位的路，他一走就走了56年。 在中科院力学所，或许你会常常望见这位准点到三楼上班的劳碌身影。他就是中国爆炸力学的奠基人与开拓者之一的郑哲敏。 2022年1月，记者再见到他时，照旧和5年前一样：个头不高，精神矍铄，手拎黑色办公包，头戴鸭舌小帽，身着棉袄外套、黑色牛仔裤，架着金边眼镜，一笑眼睛就眯成一条缝。 由于荣获了2022年度国家最高科技奖，1月18日，他聚焦在更多的镜头之下，但那种平和、谦逊、淡定的力气照旧直抵人心。有记者称他为硬汉，他摆摆手，呵呵一笑说：“不像。”有人说他真神，他摸摸脑袋说：“一点都不神，就是普一般通的科

2、研人员。” 对于媒体反复追问的获奖感受，他低头深思：“怎么说呢，没有意料到，能获奖很兴奋，这是党和国家以及力学界对我的认可。我也有些忐忑担心，做了这么几件事，没有与他人合作是不行能完成的。我应当做得更多，现在觉得欠了点什么东西，心情有点困难。” 从顽童到负笈少年 1960年，中科院力学所，一个小型爆炸成形试验正在进行。科研人员屏息静气，只听“砰”的一声，一块5厘米长宽，几毫米厚的铁板被单发雷管炸成一个小碗。大家欢呼雀跃。所长钱学森兴奋不已，拿着小碗给大家看：“可不要小看这个碗，我们将来卫星上天就靠它了。” 随之，在中国，一个新兴的专业就此诞生，钱学森起名为“爆炸力学”。其创始人便是钱学森的得意

3、门生郑哲敏。 与爆炸力学结缘，并非刻意的人生规划。“我从过去走到现在，并没有什么清楚的路途，但有一点是确定的，那就是富国强民的愿望。” 冥冥之中，郑哲敏与力学好像也有不解的缘分。郑哲敏诞生于商人家庭，因为父亲在山东经营亨得利钟表，他小时候就喜爱拆表拆钟，摆布各种光学仪器。 8岁那年，父亲与郑哲敏闲聊，语重心长说道：“你长大以后不要像我一样做生意，要念书做学问。”他还教育郑哲敏，做人要诚恳、实在，要凭实力。在父亲影响下，郑哲敏兄妹也都一生刚正不阿，一心向学，并学有所成。 1938年，郑哲敏读中学。其间因身体不好休学在家，父亲让他看曾国藩家书。他学到了许多做人的道理，确立了做人的底线。家里还请老师

4、教他学英语。郑哲敏自学了英文原版的欧几里得，书中严密的逻辑推理给郑哲敏很大的影响。他自此就迷上了数学、物理，并由此进入到科学的殿堂。“打那以后，成果就好了，学习也很轻松。” 童年，有美妙的记忆，也烙下了历史的阴影。日本侵华后，郑哲敏一家都生活在频繁轰炸的恐怖中。一次郑哲敏在路上捡子弹壳，突然遭到一个拿步枪的日本兵的追逐，他吓得一路狂奔逃命。从今，这一幕就成为他常常出现的梦魇。初中填报志愿时，郑哲敏就立下两个志愿：一是当飞行员，打日本鬼子；二是当工程师，实业救国。 1943年，郑哲敏中学毕业后考入西南联大电机系。郑哲敏有幸见到了梅贻琦等知名教授。虽然没有亲聆训诲，却受到潜移默化的影响。 抗战成功

5、后，西南联大回迁，郑哲敏在北平清华高校机械系学习。毕业后，他留校做钱伟长教授的助教。1948年，经四级选拔，同时在梅贻琦、陈福田、钱伟长、李辑祥等人的举荐下，郑哲敏脱颖而出成为全国唯一的一名“国际扶轮社国际奖学金”获得者，赴美学习。 钱伟长为他写了留学举荐信：“郑哲敏是几个班里我最好的学生之一。他不仅天资聪颖、思路开阔、富于创新，而且工作努力，尽职尽责。他已接受了工程科学领域的实际和理论训练。给他几年更高层次的深造，他将成为应用科学领域的精彩科学工作者。” 23岁的郑哲敏，背起行囊，负笈留学。他来到美国加州理工学院，师从钱学森先生，攻读博士学位，郑哲敏有机会倾听很多世界闻名学者的课程或报告，尤

6、其受钱学森所代表的近代应用力学学派影响很深：着眼重大的实际问题，强调严格推理、表述清楚、创新理论，进而开拓新的技术和工业。这也成为郑哲敏后来一生坚持的探讨方向和治学风格。 日内瓦会议后，美国移民局取消了对一批留学生不得离境的限制。郑哲敏离美之前，恩师钱学森为他送行。他请教：回国后干什么？钱先生说，国家须要做什么，你就做什么。不肯定是尖端的，哪怕是测量管道水的流淌也可以做。 1954年9月26日郑哲敏从纽约乘船离美，途经欧洲辗转近5个月，于次年回到了阔别6年半的祖国。 半个世纪后，总有人问他：“当时为什么回来？懊悔过吗？”在郑哲敏看来，这不是个问题：“没有想过不回来。这是长在骨子里的东西。虽然美

7、国物质生活很好，但感觉像浮萍，没有根的感觉。” 从雷管都没见过的书生到爆炸力学专家 “祖国的须要就是我的专业。科学家要雪中送炭，不要锦上添花！” 镜头再回到1960年爆炸成形的试验。新中国建立伊始，由于缺乏万吨水压机，工业制造水平极低，无法做出航天特别要求的零部件，钱学森、郑哲敏就想出一个法子用爆炸的方法炸出来。钱老提出应建立力学的新学科爆炸力学！ 爆炸的机理就是能量的快速释放和有效的限制。爆炸现象在自然和人类历史中常常出现，如宇宙大爆炸、斗争轰炸等。爆炸力学就是探讨爆炸能量的传播规律、力学效应及其限制方法与定量应用。在高速冲击和爆炸荷载作用下，固体材料流体化，有了新的材料特性，既是固体又是流

8、体，既非固体也非流体。描述介质的新特性，传统的固体流体力学方程不够用了，郑哲敏花费近三年时间，深化探讨爆炸力学新的理论，阐明基本规律。 爆破成形的小碗，就是最早的试验模型。在这之前，郑哲敏是连雷管都没见过的书生，但他心中始终谨记并践行着老师的话“祖国的须要就是我的专业”，白手起家，着手探讨。上个世纪60年头，利用爆炸成形探讨，郑哲敏团队胜利制造出高精度卫星火箭部件。 郑哲敏还接受推断地下强爆效应的科研任务，建立了流体弹塑性理论。他和同事在山沟沟一干就是几年，为该项探讨工作理论计算和数字模拟做出了开创性的工作。 “科学家要雪中送炭，不要锦上添花！”郑哲敏常常这样教育学生，并身体力行地为祖国的经济

9、、国防事业“雪中送炭”。 1969年前后，郑哲敏和探讨集体花了近10年时间进行穿破甲机理的探讨，拓展了流体弹塑性理论，他提出用子弹打钢板的方法探讨炮弹打装甲的规律，通过精确计算，能够让武器在精确的规定距离里打透相应厚度的装甲。由于解决了国防难题，该探讨获得11018年科技大会特殊奖。 郑哲敏还在爆炸焊接理论和应用探讨中，揭示了爆炸焊接机理，奠定了爆炸加工工艺的基础。产业部门就此开发出新工艺，形成中国人自己的技术。数十年后中国是全世界最大的爆炸加工国家，成为爆炸加工产品的出口国。 上世纪80年头，国家急需港口建设，又有产业部门找上门来。建港首先须要处理构筑防波堤下的海底淤泥层，如用挖泥船，须要挖

10、泥、填石两步工序，不仅工期长，耗资大，而且形成回淤导致担心全。郑哲敏提出：用炸药爆炸扰动淤泥，降低淤泥强度，堆石体靠自重作用下滑。这样，排淤和推填石料同时进行，提高了效率，工艺简洁，工期缩短1/3，节约成本1/4。 近些年来，郑哲敏还将爆炸力学探讨应用于煤与瓦斯突出机理、纳米压痕标度、三峡三期围堰爆炸拆除等。 1956-2004半个世纪来，郑哲敏始终是我国力学学科的组织者和领导者。 “在爆炸这么短的瞬间，郑先生解开了一层一层的密码。”20多岁就师从郑哲敏的中科院院士白以龙，将先生的学术探讨过程概括为三部曲：首先，致力于前瞻性机理性探讨，发觉新现象，提出新概念，指出爆炸瞬间既可以是固体的也可以是

11、流体的；接着，没有把发觉停留在论文上，而是将概念突破变成可用的方法和技术；最终，拓展到各个领域的工程应用。这样，形成一个从工程到科学，从科学技术到工程的良性循环。 2022年，航天科技集团遇到一个工程技术瓶颈，一百零一思不得其解，82岁的郑哲敏应邀出马，很快解决了他们的难题，对方负责人很感谢：“郑先生是好样的！我见到他就要敬个礼！” “一个力学大师，遇到困难问题须要洞察力并把握好方向。有时，难题就像一层纸，但要捅破这层窗户纸就须要深厚的功力和敏锐的眼光，并须要在关键时刻拍板。郑先生就是这样的人。”中科院力学所所长樊青探讨员说。 从严谨治学到实诚做人 郑哲敏的办公室很特殊，摆放着各种各样的椅子，

12、竹藤的、木头的、软皮的，记者粗略一数，约有七八把。原来，所里的人遇到什么学术困惑，都会拿把椅子，敲开门，与他探讨问题。聊着聊着，最终就把椅子忘在了办公室。“这叫有进无出！”郑哲敏打趣道。 “一个人思想要开阔，就要与同行多沟通。观点是在启发碰撞中形成的。”强调民主探讨和学术自由沟通是郑哲敏一贯提倡的理念。与他共事多年的学生或挚友都认为：郑哲敏看上去就是位可亲可爱的老爷爷，但他思想很深刻，靠着个人魅力把集体才智凝合起来。 生活虽然平易，但一谈到如何做学问，全部人的回答也都是一个字“严”！“力学所筹建时，当时我们许多同学学的是俄语，郑先生特意找美国人花一年时间给我们培训英语。”中科院力学所探讨员陈维

13、波回忆，老师特殊严谨，当时作一个探讨报告，自我感觉不错，给郑先生看了后都提出看法，让他连续改了6次。 白以龙高校毕业来力学所的第一天，郑哲敏给他打预防针：“你肯定要干出汗的活，不要想不出汗就出活。你假如想干一件事，就要干得比别人更好；假如干得不比别人好，就别干了。” 郑哲敏说的“出汗”有两层意思：一是要能吃苦，下基层；二是做科研要擅长动脑子，并不是原地打转，做些边边角角、缝缝补补的工作。用他的话说，就是“我们不是给工业部门打小工，而是要解决关键性规律性问题。理论学的越深，解决的问题就越透。假如离开这个本质，就不是做力学探讨了”。 要出汗，郑哲敏首先身体力行。上个世纪73年头，年过半一百零一的郑

14、哲敏和30多岁的年轻科研人员到试验现场，和大家一起住宿舍，睡上下铺。他知道自己爱打呼噜，就让别人先睡，自己读书，等大家熟睡后自己再睡，其次天一大早和别人同时起床干活。 “作为一名科技团队的组织者和领路人，郑先生总是看得深一些和远一些，提倡并身体力行做第一流的工作。”中科院力学所探讨员洪友士说。 虽然是三院院士，郑哲敏始终牢记着父亲的话：“做人要实在。做科研要耐得住孤独，甘坐冷凳子。”记者见到郑哲敏时，他正在与学生、同事研讨学术问题。一谈到爆炸力学、能源战略，他就特殊来神。看来，坐了几十年“凳子”的郑哲敏仍痴心不改。 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页