荒无人烟一波中特网
國家領導人與中國科學院
中國科學院檔案
中國科學院建院60周年展
60年百項重大成果展示
國家最高科學技術獎
中國科學院與“兩彈一星”
視 頻
圖 片
 
當前位置:首頁 > 科研 > 科技獎勵 > 國家最高科學技術獎 > 2012年 > 鄭哲敏 > 媒體
【光明日報】國家最高科技獎獲得者鄭哲敏:拓荒爆炸力學
        

鄭哲敏

1956年,鄭哲敏(右)與郭永懷親切交流。光明圖片

2002年,《三峽三期圍堰爆破拆除方案設計與研究》項目驗收后,鄭哲敏(中)考察三峽船閘工地。 新華社發

“我從舊時代走過來,富國強民是夢想,總想為國家做點實實在在的事,這是很簡單的想法。我是個普通的科研人員,這個獎頒給我,感謝,也惶恐,因為有榮譽就有很大的責任,我覺得像欠了什么,完不成的感覺。”

鄭哲敏簡介

1924年出生。

1947年于清華大學機械系畢業后,曾擔任錢偉長教授的助教。

1948年獲準入學美國加州理工學院。一年后,成為錢學森的博士研究生。

1952年6月獲得加州理工學院應用力學與數學博士學位,并在熱彈性力學、流固耦合力學等新的學科方向上取得了重要進展。

1980年,當選中國科學院院士。

1993年,當選美國工程院外籍院士。

1994年,鄭哲敏選聘為中國工程院院士。

曾任中科院力學所彈性力學組組長、第四研究室副主任、第二研究室副主任、中國科學院力學研究所所長、中國力學學會常務副理事長、中國科學院海洋工程科學技術研究中心主任、中國科學院技術科學部主任和中國科學院學部主席團成員、國際理論與應用力學聯盟(IUTAM)執委等職。

鄭哲敏是我國爆炸力學學科的奠基人,他提出的流體彈塑性體力學模型,是強動載荷力學效應領域標志性的進展,是爆炸與沖擊動力學的基石,被廣泛應用于地下核爆炸,坦克與反坦克武器,空間反導以及鉆地核爆彈等重要軍事應用。鄭哲敏還在核爆效應、穿破甲機理、防護工程、爆炸加工、爆炸安全、爆炸處理水下軟基、瓦斯突出機理等爆炸力學主要應用領域取得了一系列有重要影響的成果。鄭哲敏是繼錢學森之后,我國力學學科建設與發展的組織者和領導者,在總體把握我國力學學科發展方向的同時,他積極倡導、組織和參與諸如熱彈性力學、水彈性力學、材料力學行為、環境力學、海洋工程、災害力學、非線性力學等多個力學分支學科或領域的建立和發展。

50多年前,鄭哲敏找到了爆炸中能量釋放的科學規律,他“馴服”了炸藥,并利用這種威力巨大的能量,解決了很多工程難題,在爆炸領域開創了廣泛的應用空間。核爆炸、瓦斯爆炸、炮彈爆炸……他總能用簡潔的數學公式概括形形色色的爆炸中蘊含的規律,再用這些規律去解決新的問題。由于他對爆炸能量釋放過程的嫻熟掌握,中國誕生了世界上從未有過的新學科——爆炸力學。從此,鄭哲敏的人生,與“爆炸”和“力學”再不能分割。

1月18日,由于對“爆炸”的精準掌控和對力學學科的突出貢獻,89歲的中國科學院院士、中國工程院院士、美國國家工程院外籍院士鄭哲敏獲得了2012年國家最高科技獎。

“只要跟爆炸有關,他都能掌控”

中國科學院院士白以龍是鄭哲敏的學生,如今也已年過古稀,他認為鄭老高出別人的地方,就在于他善于從工程實踐中尋找普遍規律。

“他總能發現問題,發現了又再深入研究,掌握普遍規律,規律弄明白了,就再拿去解決實際問題。”鄭哲敏的學生,中科院院士白以龍總結了鄭哲敏一生科研的“三部曲”。

依循著這“三部曲”的節奏,鄭哲敏開創了極為廣泛的力學應用。

在鄭哲敏的故事中,總有一個“小碗”被中科院力學所眾人津津樂道,大家也總要一再強調,當年錢學森都很重視這個“小碗”,舉著它說“不要小瞧它。”

憶及這個“小碗”,鄭哲敏也會樂不可支,他將兩手的食指和拇指團起,比劃出一個約莫三、四寸大小的圓圈,這是那個“小碗”的尺寸,“黑乎乎的,形狀很規整”。

這個“小碗”究竟有什么特殊之處?

大概沒有人能想到這個規整的“小碗”是用一個單發雷管炸出來的。

這也就是它的特殊之處——我國第一次在精確計算炸藥爆炸時能量釋放的方向和力度的情況下,成功將一塊金屬平板炸成事先預期的形狀。這種對炸藥的精確掌控,用在制作導彈和火箭的噴管中,就是爆炸成形技術。

而讓鄭哲敏費盡功夫研究這種技術的原因,正是為了解決我國剛剛起步的航天事業面臨的大難題——沒有可用的工藝技術來制造導彈和火箭所急需的噴管。

這個實驗的成功,也驗證了鄭哲敏提出的“爆炸成形的機理和模型律”,爆炸力學學科從此開端。

由此,鄭哲敏也引出了爆炸力學極為廣泛的應用空間。

新中國首次地下核試驗,需要預測核爆炸究竟有多大威力,鄭哲敏就尋找預報核爆炸當量的方法,最終他將核爆炸極為復雜的過程濃縮在數學方程式中,提出了“流體彈塑性模型”,地下核爆炸成功后,有科學家評價鄭哲敏的方程式說“計算與實測波形驚人的相似”。“流體彈塑性模型”也成為爆炸力學學科的標志,至今仍是教科書中的經典理論。

“有時候你會覺得不可思議。”白以龍說,“從研究核爆炸到制作一個小零件,只要跟爆炸有關,他都能掌控。”而這正是因為鄭哲敏將爆炸研究得太透徹了,所有跟爆炸有關的應用,對他而言都能觸類旁通。

“搞應用科學就得能發現工程里不完美的地方,提煉出問題,然后解決關鍵問題,共性問題,規律性問題。”這是鄭哲敏對自己科研經歷的概括,他說:“我只對有缺陷的方面感興趣。”

“只是想為國家做點實實在在的事”

“他總強調要解決工程中遇到的實際問題,”中科院力學所現任所長樊菁說,“他做科研也是只雪中送炭,不錦上添花。”

針對我國常規武器落后的問題,鄭哲敏研究穿破甲彈爆炸的力學機理,得到了比國際流行的Tate公式更為有效的穿甲模型,獲得了比國際公認的Eichelberger公式更符合實際的計算公式,從武器設計的角度解決了這個問題;潛艇上需要焊接銅板和鋼板,由于熔點不同,焊接工人束手無策,鄭哲敏開創爆炸焊接,兩塊金屬板成功被粘合……

上世紀七十年代,鄭哲敏從新聞報道中了解到,煤礦里經常會發生爆炸事故,不僅影響煤礦的生產作業,更威脅工人的生命安全。發現了這個問題,鄭哲敏立即開始著手組織相關研究,很快就發表了《從數量級和量綱分析看煤與瓦斯突出的機理》一文,從力學角度對我國發生的多起瓦斯突出爆炸事故進行分析,之后,他又多次進行實驗,為判斷煤礦里的瓦斯是否突出提供了實用的方法。

當他偶然獲知我國修筑海岸堤壩,淤泥無法排除的難題時,他又坐不住了,帶領著研究團隊做了無數次用炸藥排除淤泥的實驗,最終創造出的爆炸排淤填實法、爆炸夯實法、爆炸擠淤泥法等水下軟基處理方法,又解決了一個難題。

對此,鄭哲敏一言以蔽之:“就是想為國家做點實實在在的事。”

他曾寫道:“一個人如果不是為群眾的利益工作,那么生活便失去了意義。”

在鄭哲敏心里,科研是件必須實實在在,馬虎不得的事——要用到的資料必定要“消化”在腦子里;別人發表過的成果,即便自己也獨立完成了,但必須承認是別人的首創;對數據和研究結果要誠實,否則“會影響你在這個行當里的名譽。”

鄭哲敏實實在在,也不愿看到學生沉不下心。他曾說:“急于求成,沉不下心坐冷板凳的人,最多只能做出中等的成績,很難有重大影響。”

在鄭哲敏看來,科研工作與龐雜的數據相伴,枯燥,也辛苦,需要經得起寂寞,耐得住性子,但如果某些剎那,靈感出現了,找出了規律,“就會是最幸福的事”。

這些年,鄭哲敏獲得了無數的榮譽,國家自然科學獎、國家科技進步獎、國家“新產品、新技術、新材料、新工藝”獎、陳嘉庚技術獎、何梁何利基金科學與技術獎……可提到這次獲國家最高科技獎,他卻直說自己很惶恐,如今年紀大了,怕做不出更多實實在在的事,“像欠著什么,還不清了似的。”

“科學的繁榮在于自由交流和碰撞”

中科院力學所副所長戴蘭宏說,鄭老最重視學術交流。他回憶說,力學所“非線性連續介質開放實驗室”成立以后,鄭哲敏擔任第一任室主任,他費盡心思在這個實驗室里營造出活躍的學術交流氛圍,他每年都會有計劃地邀請各領域的“大家”來實驗室舉辦學術報告,定期組織各種相關學術會議。“他喜歡‘短兵相接’的學術討論,把這看作是最能開動和啟發創造性思維的手段。”

鄭哲敏曾在一篇文章里寫到:“科學的繁榮孕育于自由交流和碰撞之中。”

上世紀八十年代,鄭哲敏意識到有必要讓中國的力學思想與其他國家交流和碰撞,他開始著手申辦在國際上極具影響力的世界力學大會。1988年,已經64歲的鄭哲敏登上去澳大利亞的飛機,開始為中國舉辦世界力學大會奔波。到2008年,84歲的鄭哲敏帶著氧氣機上飛機時,他已經堅持了20年。在他的不懈努力下,2012年,世界力學大會在北京舉辦,這也是這個力學界的世界盛會首次在發展中國家舉辦。

鄭哲敏始終認為科學是世界性的,他提倡把工作放在世界大圖片里,看一看究竟處于什么樣的位置。提到如今中國的國際學術交流,鄭哲敏說:“科學是在交流中前進的,雖然現在交流很頻繁,大家都有點懶得去了,可我覺得其實很不夠,因為缺乏更深層次的交流,應該到一些‘大家’那里住一段時間,建立更深刻的聯系。”

用自然科學和數學的理論手段來解決工程面臨的實際問題,這是鄭哲敏數十年科研工作最大的特點,因而,他看重與同行專家的交流,更看重與工程師和工人的交流。他說自己進了工廠,總喜歡與工人和工程師聊天,仔細詢問他們具體實踐中遇到的困難,“有時候會有意想不到的收獲”,因為“工程師雖然有感覺和體會,但他提煉不出科學問題,這就該考驗科學家了。”

鄭哲敏將讀書視作另一種思想交流和碰撞的方式,耄耋之年,他的閱讀興趣轉向了史學、哲學讀物,“最近在看自然哲學史,中科院的《科學文化評論》也比較喜歡看。”他對問題的思考也多了一抹哲學色彩。

在他看來,我國科技創新能力不足,與自身的歷史發展和文化傳承相關,根源在于探索精神相對薄弱,因“探索”引發的質變相對不足。他認為,歐洲的文藝復興和現代科學的發展都是在“自由探索”精神的影響下發生“質變”的結果,而這種自古希臘傳承下來的精神,正是我國科學界的不足之處。

他建議青年學者和學生至少每年讀一本書,“一定會獲益良多。”

“鄭老心態好,樂觀”

中科院力學所研究員陳維波與鄭哲敏共事多年,他說自己最佩服鄭哲敏樂觀的心態。

“文革”時,陳維波與鄭哲敏一起被下放,鄭哲敏很快就適應了艱苦的生活,還能苦中作樂。“他看到匠人砌墻,揣摩了幾天,就敢動手砌了,沒幾天,他抹上泥巴,瓦刀劈磚,一放一個準。叫他去廚房做大鍋飯,他又圍著灶臺動腦筋,觀察風力對火苗的作用,琢磨怎么用流體力學的原理去改造,沒幾天,他又鉆到爐膛里去了。”

上世紀七十年代時,陳維波經常同鄭哲敏坐著沒棚子的大卡車,去北京郊區的雁西湖邊做實驗,“夏天曬呀,他還挺樂呵,總在雁西湖里游泳,游好幾千米都沒問題。”

歲月對每個人都是公平的,當年意氣風發的青年如今已成了一個滿臉皺紋的老人。

有人問,您保持健康的竅門是什么?鄭哲敏樂了,“我真有竅門,不發胖,多走路,睡覺正常,看病勤快,有時候也算一些小題目,防止糊涂。”

有人問鄭哲敏還有什么打算?鄭哲敏笑稱,“做好隨時走人的打算了”。

如今,鄭哲敏依然每天很早起床,步行到自己的辦公室,用那臺“時髦”的蘋果筆記本電腦查資料,“我只看真實的材料,真實的材料一定是有缺陷的材料。”他搜集這些材料,是想要從更宏觀的角度審視自己以往的研究,希望能將這些研究歸入一個更系統的框架之中。有時候他也會給在美國的孫子和孫女發郵件,在郵件里“教育教育他們”。

(原載于《光明日報》 2013-01-19 06版)

荒无人烟一波中特网 篮球吧 精修什么最赚钱 云南时时开奖结果40 足球技巧 11选5的走势图 法罗群岛 时时彩后三杀号一码 街机游戏飞禽走兽 时时计划软件 北京pk10详细走势图