郑哲敏:创造爆炸传奇

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2013年1月18日，郑哲敏院士与王小谟院士共同获得了2012年度国家最高科学技术奖。

半个世纪之前，郑哲敏开创了爆炸力学这样一个专业，这在当时全世界都是绝无仅有的。但是今天我们在中国科学院力学所的专业目录上，已经再也找不到爆炸力学这样一个专业了。正是这样一个专业的创立与消失，唤起了我们对当今中国力学界德高望重的泰斗———中国科学院、中国工程院及美国国家工程科学院院士郑哲敏老先生的浓厚兴趣。

让我们把时间回溯到1960年秋天的一个下午———中科院力学所的篮球场上发生的一次小小的爆炸：当硝烟散去之后，由一片薄薄的铁板炸成的一个小碗引来围观人群的一阵欢呼。这是郑哲敏和他的研究人员做的一次爆炸成形实验，著名科学家钱学森激动地拿着这个小碗绕场一周，因为他寄予厚望的新专业━━爆炸力学即将诞生，而他的得意门生郑哲敏，正是这个专业的创建者。

秉承父命

在郑哲敏的人生中，父亲是第一个对他影响深刻的人。

郑哲敏祖籍浙江鄞县。16岁时，他的父亲来到上海学徒，学习钟表手艺。课余时间在上海夜校学习会计和英语课程。两三年以后即成为后来著名的钟表品牌“亨得利”的合伙人。期间曾赴日本学习。19岁那年，已经成家的父亲携家人到山东青岛、济南开创了“亨得利”分号。现在在网上搜索他父亲“郑章裴”的名字，就可以看到他父亲与亨得利的创建历史。

然而，经商成功的父亲，并没有在子女中培养“接班人”。他结交的朋友多是医生或大学教授。父亲虽然只有小学文化，但非常尊重知识，希望子女成为知识分子而不是商人！

小时的郑哲敏“淘气、贪玩”，还记得父亲请来家庭教师，教授兄妹英语时，郑哲敏因为“黑板”一词太长而拒学。一直到小学5年级，有了自然课程后，他开始对书中飞机的各种知识产生浓厚兴趣，学习的热情从此变得高涨起来，一直到初中时，他的各门功课都变成优秀。

1940年，郑哲敏初中毕业后考上了当时颇负盛名的金堂县铭贤中学，这所中学由孔祥熙开办，素有“欧柏林在中国”（Oberlin in China）之称，从山西迁徙而来。学校里不仅有美国老师授课，更注重学生的自我管理，这让郑先生获益良多，他不仅学习成绩好，而且还做了英文社的主席。

1943年，郑哲敏在这里高中毕业后，考入西南联大工学院电机系。郑哲敏的哥哥郑维敏与他同一个系，后来也走了出国、回国的治学道路，退休前一直在清华大学任教，是现在中国人民银行行长周小川的博士生导师。郑哲敏兄妹6个，后来都读了大学，全部从事医疗或科教工作。

专心向学

1944年，在西南联大求读一年之后，郑哲敏与哥哥商量，从电机系转到机械系。

1946年，抗日战争胜利后，已经大四的郑哲敏随西南联大工学院来到清华大学，在这里，他碰上了他学术上的启蒙老师━━我国著名科学家钱伟长先生。在这里也闻听了后来的博士生导师钱学森的名字，在这里他获得了出国深造的机会，并且幸运地去了两位老师———钱伟长、钱学森学习工作过的美国加州理工学院读书。

郑哲敏是钱伟长先生从美国回到清华后开设力学课程的第一班学生。“钱伟长是我的启蒙老师”。郑哲敏说，“钱先生那时刚从国外回来，他第一班的力学学生就有我，他在机械系开了一门课，是给我们四年级学生开的，就叫近代力学课。包括弹性力学以及一些流体力学和其他现代力学知识，我们机械系的人数学功底不好，学得很吃劲，有些要从头学，钱先生讲课很吸引我们。钱先生在课堂上也给我们介绍他在美国的工作，讲火箭原理等。毕业那一年我就跟着他做了专题研究，那时清华不用写论文，做一个专题报告就可以了，我跟他做的专题是基于他在美国做过并且在期刊上发表的一篇关于薄壳柱体约束扭转的文章”。

在钱伟长先生的影响下，从那时起，郑哲敏的研究方向转向力学。毕业后，郑哲敏留在清华，给钱先生做了一年的“工程力学”课的助教。在清华的老师中，郑哲敏与钱先生交往比较多。“我和他及他夫人都很熟悉，他常约我到他家里吃饭”，在钱先生的家里，郑哲敏结识了1947年回国探亲，在钱伟长先生家小住的钱学森先生。留校的这一年，郑哲敏补习了很多知识，自学库朗的微积分、旁听物理系王竹溪先生和外语系陈福田先生的课。

1948年暑期后，郑哲敏在清华大学的校园里看到一张国际扶轮社的布告：提供留学一年的奖学金。当时的筛选程序极为严格：分华北、华东、华南三个地区，先分别在各校选拔，比如当时郑哲敏所在的清华就有20余讲师和助教报名参考考试，各院校都是各选一人，然后各校选出的人再到北京扶轮社去面谈。最后将在华北、华东、华南各选出一人报到美国，由美国拍板。这差不多是千里挑一。

“当时钱学森先生在美国加州理工学院，钱伟长先生也是从那里来的，所以我就选择了那所学校。”就这样，在1947年底至1948年初，经过四级选拔，同时在梅贻琦、钱伟长、李辑祥等人的推荐下，郑哲敏成为全国唯一的一名“国际扶轮社国际奖学金”获得者。1948年4月他获准入学美国加州理工学院，同年8月由上海乘船赴美，一年后在加州理工学院获得硕士学位，然后他又跟随年长他13岁、当时已誉满全球的钱学森攻读博士学位，钱学森也因此成为他人生路上第三位影响深远的导师。1952年6月，郑哲敏获得加州理工学院博士学位。

在加州理工学院，郑哲敏有机会聆听许多世界著名学者的课程或报告，尤其深受钱学森所代表的近代应用力学学派的影响：即着眼重大的实际问题，强调严格推理、创新理论，进而开辟新的技术工业。这成为郑哲敏后来一生坚持的研究方向和治学风格。

1955年，郑哲敏与钱学森师生俩终于相继回国。郑哲敏回国前夕，钱学森特地跟他谈心，告诉他回国不一定能做高精尖的研究：“一直在美国，也不知道国内科研水平如何，只能是国家需要什么我们就做什么。”郑哲敏于1954年9月从纽约乘船离美，途经欧洲辗转近五个月，于次年2月从深圳入境，回到了阔别六年半的祖国。在“回国留学生工作分配登记表”中，郑哲敏写了如下的话：“回国本是一贯的主张。我们之所以获得教育，直接或间接的是由于全国人民的劳动，因此回国服务是不可推辞的责任。同时一个人如果不是在为群众的利益工作，那么生活便失去了意义。”在此后的50多年里，郑哲敏的科研人生，始终与钱学森如影随形，也一直践行着钱学森回国前与他谈话的主张———国家需要什么就做什么。

攻坚爆炸力学

做国家需要的研究，成为郑哲敏回国以后科研的主线。

1956年1月钱学森给总理写信提出发展我国火箭导弹技术的报告，不久钱学森带头创建中科院力学所，添加了高速空气动力学、物理力学、化学流体力学、运筹学和工程控制论，这就增加了力学所原来所没有的一些更加基础的、应用范围广阔和国家迫切需要的领域。为此钱学森亲自点将，将郑哲敏调到力学所参加这项研究工作并成为首批科技人员。

此时因中苏交恶，苏联大批专家从中国撤走。1960年，郑哲敏应邀参加了总理宴请科学家的盛会。总理在祝词中恳切表示，中国的建设要依靠中国自己的知识分子。郑哲敏深受鼓舞，决心致力于解决国民经济中的重大问题。随后他受航天部门委托，研究爆炸成形问题。钱学森预见到这门新学科的重要性，将其命名为爆炸力学，并将开创这门学科的任务交给了郑哲敏。

1960至1962年，郑哲敏花了三年时间对爆炸问题作了初步力学分析，分解出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问题，组织三个研究组展开研究，最终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，形成了爆炸成形机理的核心内容。在此基础上，他提出了模型试验所应依据的几何相似律以及能量准则，并为工厂设计了一整套确定成形工艺参数和条件的试验方法。他与有关产业部门密切合作，应用上述理论和方法，使爆炸成形成为以科学规律为依据的新工艺，从而成功研究出“爆炸成型模型律与成型机制”，并应用此理论基础成功地生产出高精度的导弹零部件，为中国导弹上天做出重要贡献。当时为生产大型零件，必须铸造大型爆炸成形模具，这在技术上和实际施工上都是个难题，郑哲敏便巧妙地发明了分块拼装的惯性模。由于出于保密工作的需要，上述成果一直没有公开发表，直到1981年，英国皇家学会会员B·克罗斯兰德（Crossland）访华听了郑哲敏的报告，不胜赞叹，并说现在发表，仍然很有价值。

此外，郑哲敏还根据国家任务要求创建和发展爆炸力学，进一步开拓了我国的爆炸力学事业。他擅长运用力学理论解决工程实际问题，提出了流体弹塑性体模型和理论，并在爆炸加工、岩土爆破、核爆炸效应、穿甲破甲、材料动态破坏等方面取得重要成果。

郑哲敏开创了爆炸力学这样一个分支学科，当时全世界都还没有这样的称谓，它是钱学森先生根据力学所研究工作的实际情况和展望首先提出来的，其中一些内容1961年作为力学发展的补充规划加到12年规划中。

尤其值得一提的是，在大量实验和计算分析的基础上，郑哲敏独立地与国外同行同时提出了一种新的力学模型━━流体弹塑性体模型，不仅为中国首次地下核试验的当量预报做出了重要贡献，而且还为爆炸力学学科建立奠定了理论基础。

同时，经过10年努力，郑哲敏先后解决了穿甲和破甲相似律、破甲机理、穿甲简化理论和射流稳定性等一系列问题，改变了中国常规武器落后状况。此外，他还通过在爆炸力学和固体力学中的科学实践，为国家解决了瓦斯等生产爆炸的力学分析、港口建设中海淤软基处理等一批重大实际问题。

1984年2月，郑哲敏接替钱学森出任力学所第二任所长。虽然他不再担任爆炸力学实验室主任，而是把精力更多地放在了力学学科及相关科学的规划工作中，但还是会经常对爆炸力学的一些具体工作进行理论指导。而他的研究成果“爆炸成形模型律及成形机制”获1964年国家新材料、新产品、新技术、新工艺展览会一等奖，“破甲机理研究”获1978年全国科学大会奖，“流体弹塑性模型及其在地下核爆炸和穿破甲方面的应用”获1982年国家自然科学奖二等奖，“连云港爆炸处理水下软基”获1988年中国科学院科技进步奖一等奖、1990年国家科技进步奖二等奖，“金属板爆炸复合与应用”获1989年中国科学院自然科学奖一等奖，“热塑剪切带”获1992年中国科学院自然科学奖一等奖。1980年郑哲敏当选为中科院院士，1993年被选为美国国家工程科学院外籍院士，1994年被选聘为中国工程院院士。

现在，87岁的郑哲敏依然每天会到中科院力学所上班。当问及当前中国力学的发展水平时，郑哲敏认为，虽然有进步，但与国际先进水平相比，仍有不小差距，他认为当下学术界浮躁的风气是制约发展的重要原因。他说：“科研需要耐心。现在，一些人都急于求成，沉不下心来坐冷板凳，这样做出的最多也只是中等成果，很难有出色的、有重大影响的成果。有的人急于要实效，不重视基础理论研究，最终会极大地制约整体科技的发展。”

郑哲敏还说，目前，我想得最多的事是如何培养好身边的年轻人，让他们为祖国作出更多超越前人的成果来。

（责编 清 埙）