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郑哲敏:国家需要什么我们就做什么

2014-10-31 |

郑哲敏,出生于1924年,著名力学家、爆炸力学专家,1955年进入中科院,参与力学研究所的创建工作。1980年当选为中国科学院院士,1993年被选为美国国家工程院外籍院士,1994年当选为中国工程院院士。获2012年度国家最高科学技术奖。

“国家需要什么我们就做什么。”这是1954年郑哲敏归国前夕,恩师钱学森对他的叮嘱。

60年间,郑哲敏身体力行,一直将这句话作为自己工作的原则和动力。在中科院成立65周年之时,谈到自己对未来的希冀与愿望,他依然将这句话作为答案。

“科学院是国家研究机构,作为国家的研究所,就得给国家做点具体的事儿。多完成点具体的事儿。”郑哲敏1924年生人,作为一名“20后”,90高龄的他依然十分关心中科院的定位与发展。在接受《中国科学报》记者采访时,他如是说。

作为一名老科院人,和许多老同事一样,郑哲敏对于中科院的感情不单单是工作单位那么简单。套用现在的说法,对于他们来说,在中科院的工作不仅仅是一份工作,更是一种理想和情怀——“我们是作为一番事业来做的”。

与同时代的杰出科学家一样,郑哲敏当时的回国申请遭到美国政府的多方阻挠。19549月,郑哲敏从纽约乘船,直到次年2月,辗转5个月的他才终于回到了阔别6年半的祖国。

郑哲敏在中科院的第一个“东家”是数学研究所,归国后直接来到数学所担任副研究员。1955年年底,钱学森也返回祖国,郑哲敏随即跟随老师参与力学研究所的创建工作。之后他便一直在力学所工作,从副研究员到副所长、所长,可以说见证了力学所从呱呱坠地到今天一路的成长。

作为力学所的首批科技人员之一,郑哲敏担任弹性力学组组长,同时还作为助手参加了钱学森主持的12年科学技术发展远景规划中全国力学学科规划的制订。在老师的指导下,郑哲敏建立起爆炸力学学科,解决了爆炸成形的理论和应用这一亟须解决的问题。

1958年,中科院知识分子响应号召“下楼出院”,奔赴生产第一线。当时的郑哲敏知道中国缺少万吨水压机,十分想找到简便的爆炸方法来进行代替。带着这样的愿望,他很快下到汽车厂、锅炉厂研究爆炸成形新工艺。但一年时间过去,他什么也没有做出来,工厂对待他的态度也发生180°的大转变。

这让郑哲敏开始懂得:在生产应用之前,必须先作科学研究。他回到实验室,重新开始研究、寻找规律。

郑哲敏后来的实验结果让钱学森激动不已—— 一片薄薄的铁板被单发雷管炸成了一个“小碗”。在精确控制炸药爆炸时能量释放的方向力度之后,金属铁板可以被炸成事前预期的形状。这项技术用在制作导弹和火箭的喷管中,就是爆炸成形技术。

郑哲敏没有把爆炸成形仅看作工艺问题,而是将其分解为带基础性的爆炸载荷、金属材料性质和带综合性的成形规律三个科学问题,组织三个研究组展开研究,同时还组织爆炸实验手段如计时仪、测压仪等的研制。通过对金属板的变形过程的实际测量,肯定了板料经历过两次加速。郑哲敏提出了水下爆炸空化理论来解释板材的两次加载和加速的现象,从而为爆炸成形工艺提供了坚实的理论基础。

钱学森将这项研究命名为“爆炸力学”,郑哲敏的这次实验也随之成了中国爆炸力学研究的重要起点。作为爆炸力学领域名副其实的开拓者,事实上郑哲敏在1955年回国前,连炸药和雷管都不曾见过。

1960年,钱学森决定在中国科学技术大学他所负责的力学系里,开设工程爆破专业。经过1960年至1962年三年时间的努力,郑哲敏阐明了爆炸成形的主要规律,并和工业部门合作生产出技术要求很高的导弹零部件,使爆炸成形成为以科学规律为依据、切实可行的新工艺。1962年,中科大的工程爆破专业改名为爆炸力学专业,郑哲敏负责为其设计课程、聘请专业课教员、安排毕业论文工作等。19842月,郑哲敏从钱学森手中接过接力棒,出任中科院力学所第二任所长。

郑哲敏的另外一个贡献便是建立了新的力学模型——流体弹塑性模型。1964年,他接受并完成了空中核爆炸冲击波压力标定的任务;第二年便和解伯民向上级部门提交了“关于地下核爆炸计算模型的一个建议”,在之中提出了一种新的力学模型——流体弹塑性体模型。

这一模型能够满意地表征岩体和通常情况下为固体的其他物质在强爆炸和高速碰撞条件下的力学行为。这一模型的应用,对当时地下核试验的当量预报作出了重要贡献。同时,这一理论也是强动载荷力学效应领域标志性的进展,现已成为爆炸与冲击动力学的基石,被广泛应用于地下核爆炸、坦克与反坦克武器、空间反导以及钻地核爆弹等重要军事应用。

1964年,“爆炸成形模型律与成型机制”获得国家“新产品、新技术、新材料、新工艺”奖;近半个世纪之后的2013118日,89岁的郑哲敏,由于对“爆炸”的精准掌控和对力学学科的突出贡献,获得了2012年国家最高科学技术奖。

“如果不是在科学上为国家做一些实际的工作,那么生活便失去了意义。”抱着这样最朴素的愿望,郑哲敏一直奋斗在科研一线。他获奖无数,却一直保持着对国家的赤诚之心。甚至在获得2012年国家最高科学技术奖后表示自己很惶恐,怕如今年纪大了,做不出更多实实在在的事。但事实上时至今日,这位九旬老人依然活跃。

采访最后,郑哲敏强调说:“真正尖端的问题,刺刀是要见血的。作为国家的科学研究机构,中科院在这点上有责任一定要做好,要以科学为手段创造性地去解决国家面临的重大问题,进而推动科学的发展。” (张晶晶)

转自《中国科学报》20141031

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