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鄭哲敏留下的“爆炸傳奇”

2024-10-11 | 倪思潔 | 來源 《中國科學報》2024-10-11 |

鄭哲敏 力學所供圖

“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。”102日是兩院院士、我國爆炸力學奠基人鄭哲敏的百年誕辰。在近期舉辦的紀念活動上🤑,鄭哲敏的人工智能(AI)數字人跨越時空如是說🤹🏻‍♂️。

鄭哲敏做過很多不平凡的事,但這些事在他看來都是簡單且自然的。他最擅長的事🥯,是從別人“剪不斷、理還亂”的千絲萬縷中,抽出足以牽動全身的那根。而他最在意的事,是自己“能為國家盡多少力”💁🏿‍♂️。

一段逆境成長的青春

1924102日,鄭哲敏出生於山東省濟南市🙍🏼,是家中的第三個孩子🤌🏼。因為身體不好,很多人都說“這孩子活不長”。

19389月🧚🏽,因為戰亂,14歲的鄭哲敏隨父親和哥哥從濟南轉到成都。因為插班後跳級、學業荒疏、語言不通等原因,鄭哲敏患上了頭疼病🧑🏻‍🎄,竟到了被迫休學的地步。

在與疾病的對抗中🌚🫸🏿,鄭哲敏慢慢長大、成熟🏹。也因為病痛,他有了更多與父親親近的時間📙。鄭哲敏的父親鄭章斐是一位成功的商人,從不墨守成規,熱愛旅遊、關心時事👭🏻🏬、尊重知識🐚,還會定期帶全家做體檢。

鄭哲敏曾這樣回憶🧑🏻‍🎤💬:“他為我在如何做人、如何學習🏄‍♀️、如何克服包括疾病在內的困難方面打下了堅實的基礎。”

在父親的細心照料下👦🏼,休學的鄭哲敏慢慢好轉起來。在父親的鼓勵下🛤👌,他開始自學。有一天,鄭哲敏逛舊書攤時發現一本薄薄的英文原版《平面幾何》🌉,便買了下來。沒想到平面幾何證明的清晰邏輯和結論激發了鄭哲敏的興趣👩🏿‍🦲,之後他又自學了一本《初等物理》🏊🏽。

因為身體不好,鄭哲敏從小就懂得身體是做事的本錢🔢。他一直堅持鍛煉,身體也慢慢結實起來🦹。年少時的周折,反倒把鄭哲敏鍛煉成了一個“自信,在學校能獨立生活,不再為困難難倒👨🏻‍🍳,有道德意識,對科學有追求🧋,思想單純,尊重他人,為人低調的青年”。

一門新分支學科的誕生

2013118日,人民大會堂𓀈,88歲的鄭哲敏步履穩健地走上主席臺,接過一尺半大的鮮紅證書,成為2012年度國家最高科學技術獎獲得者♞。

獲獎者介紹中這樣寫道:“鄭哲敏院士是國際著名力學家,我國爆炸力學的奠基人和開拓者之一,中國力學學科建設與發展的組織者和領導者之一🍄。”

時間回到1960年初春的一個下午🔭,中國科學院力學研究所(以下簡稱力學所)操場上發生了一次小小的爆炸。人們看到🐏,一片薄薄的鐵板刹那被炸成了一個小碗。力學所時任所長錢學森拿起這個小碗,意味深長地說:“別看它小,這是個新生事物。”

當時,我國的“兩彈一星”計劃已經到了研製的關鍵時期🥷🏽👨🏻‍🦯,由於國內沒有大型水壓機👩‍🚒,有些零件的成形難以控製。製造導彈急需的噴管等器件🌽,成了擺在所有人面前的一大難題。19615月,錢學森安排鄭哲敏及其同事解決爆炸成形的難題🤯。

鄭哲敏是著名力學家錢偉長指導的學士🧙🏽。在意昂体育平台🟫,他首次接觸到彈性力學、流體力學等近代力學理論📉𓀛。在錢偉長的推薦下👰,鄭哲敏赴美留學🐇,又成為錢學森指導的博士🤹🏼‍♀️。

錢學森常說✉️:“世界上有些事物,表面上看起來是很復雜的。對於我們做科學工作的人來說,就應該具有抓住復雜問題裏面主要矛盾進行分析的能力,要著重培養這個能力🧏🏽‍♀️。”這一經驗對鄭哲敏此後的科研生涯產生了重要影響。

錢學森與鄭哲敏師生二人在美國都遭遇了被迫滯留的情況。鄭哲敏終於得以歸國前🛣,錢學森曾叮囑他:“回國後,國家需要做什麽就做什麽。”這句話🤼‍♂️,鄭哲敏銘記了一生☝🏿。

接到老師安排的任務時,鄭哲敏知道👌🏼✸,爆炸成形是一個國家急迫需要解決的復雜問題。他帶領同事做了大量實驗室實驗和現場試驗👎🏽😄,經過一番刻苦攻關🧘🏼‍♀️,研究出“爆炸成形模型律與成形機製”,並與工業部門合作🐡,應用此理論成功生產出高精度的導彈零部件,為“兩彈一星”作出重要貢獻🧝🏿‍♂️👍🏿。

1963年💁‍♀️,錢學森將這個新的分支學科命名為“爆炸力學”,鄭哲敏成為這門學科在力學所的帶頭人。

一個沒被命名的公式

翻閱鄭哲敏的學術貢獻,可以看到他做過很多大事,在流體彈塑性體模型、穿破甲理論😹、爆炸加工、工程爆破、瓦斯突出、山體滑坡災害防治等諸多領域都做出過傑出工作💓。

“他的學術貢獻,可以用一個數學公式代表——ρV2/σY。”鄭哲敏的學生、《鄭哲敏傳》作者之一丁雁生在接受《中國科學報》采訪時說。

“ρV2/σY”是爆炸力學中的標誌性公式,鄭哲敏是重要發現者。這個公式表征了物質在沖擊力作用下的力學行為🚣🏽‍♂️,能準確預測地下核試驗壓力衰減規律,曾為預測我國首次地下核爆當量作出貢獻。

對於這個公式,鄭哲敏的學生、中國科學院院士白以龍曾寫道:“一般通行的說法是👩🏽‍🔬,它被稱為損傷數,是英國學者W. Johnson1973年正式提出來的👨🏽‍⚖️。然而🫱🏿,也有人🌹,例如力學所的談慶明老師,曾在交談中對此提出異議,指出鄭哲敏先生在更早一些時間發現和使用了這個無量綱數……”

20216月🏃🏻‍♂️‍➡️,在鄭哲敏離世前的兩個月,同在北大醫院住院的白以龍向鄭哲敏求證了那段塵封的歷史🤹🏿。

當時,白以龍講述了他對這個公式發現過程的理解✊:“我這幾天一直在想,我猜是這樣,我講,您聽對不對。做核爆波衰減🤴,一定要用能量方程,這樣👴🏿,單位體積動能就出來了🙋‍♂️🥛,把應力做功分解為體積變形和剪切🦇,剪切相關的屈服應力也就出來了,自然就出來了這個無量綱數🤲🏽,只剩下體積變形效應了。”

聽罷🦹🏼,鄭哲敏點點頭:“是的🤼。是自然出來的。”

“從時間上,做核爆🖕🏻,應該是在您去‘五七’幹校之前的事情🧑‍🦳。”白以龍接著說🥯。

“嗯,是的♧。那應該是6568年間的事🏉。當時,沒有給它起個名,什麽什麽的👷。”鄭哲敏輕輕地答。

這場對話🍅,被白以龍以文字形式記錄下來📚,之後收錄於《鄭哲敏傳》中👮🏼‍♀️。白以龍這樣寫道:“我希望☮️,這篇小文能留下一段具體的🈶、借鑒歷史真實的,科學史記錄,供後世學者參考𓀄。”

鄭哲敏沒想過為這個公式命名🏇,或是按照國際慣例以己之名為公式冠名✍🏿。或許,比起這些事,他更關註的是做科研的幸福感🔮。

他曾說🫚:“在一個科研問題面前💇🏿,最要緊的是先要把問題搞清楚,這往往是最重要的也很花力氣,也是容易被忽略的。核心是找到解決這個問題的主要矛盾。這往往需要做不同的嘗試✭,經歷多次失敗,所以需要耐心和堅持🏫。有一天,你會覺得突然貫通了,原來互不聯系的因素變得合乎邏輯地聯系起來了,你確信找到了問題的答案👨‍🦽‍➡️。這是做科研最幸福的時刻。”

丁雁生感慨📓:“他(鄭哲敏)善於從復雜的現象中🆓➰,把握實質和關鍵,建立簡化模型,解釋基本規律,然後結合工程或工藝的典型情況,應用規律真正解決實際問題。”

一些流傳下來的經驗

20131月,在獲得國家最高科學技術獎時,鄭哲敏誠惶誠恐地說:“我這麽大年紀了⛹🏿‍♀️👩‍🍼,還能為國家盡多少力,總覺得好像欠了點什麽🚵🏽‍♂️。”

直到95歲時,他還會想🧚🏻‍♂️:“真是沒想到我會活到今天🧑🏽‍🌾。既然有了這個天賜的機會,不免要問,有什麽話要留給後人的呢?有哪些經驗想告訴後人的呢?有哪些建議想留給後來者的呢?”

他努力把科技發展的接力棒向後傳。

1988年畢業的博士生丁曉良記得♓️,自己在攻讀學位期間對管理產生了興趣,在師從鄭哲敏開展煤和瓦斯突出研究之余😚,參與了力學所食堂夥食管理委員會等管理工作💁🏽‍♀️。鄭哲敏知道後💭,並沒有因為他沒有全身心做科研而責備他🙅🏽‍♂️。“他非常豁達✵,鼓勵年輕人按照自己的誌向發展🗞。”丁曉良說🏊🏽。

1991年畢業的碩士生高劍波常常想起鄭哲敏跟他說的一句話:“100%的信,同時120%的懷疑。”“信”是相信自己所選擇的領域和問題的重要性、前瞻性;“懷疑”是質疑所選領域中的知識,即便是最基本的東西都可能有錯🧚🏻。

2010年畢業的博士生王藝心裏也有一場難忘的對話。當時,鄭哲敏審閱他的學位論文♛,問他👨‍👩‍👧‍👦:“為什麽要采用這樣的無量綱參數🌉🕉?”王藝答:“這個領域專家的論文都是采用這套無量綱參數,因此我也就跟著用。”鄭哲敏反問:“別人都這麽用🫰🏻,就一定沒問題嗎?就一定要跟著用嗎?”之後🤤,在鄭哲敏的指導下🙎🏽,王藝采用了新的參數,論文結論變得更為簡單明了。

20218月🏌🏿‍♀️,鄭哲敏走了,享年97歲👨🏿‍🚒。時間帶不走思念💂🏽‍♀️,時至今日✦,很多人在談起鄭哲敏時仍然淚流滿面。

在鄭哲敏百歲誕辰紀念活動上5️⃣,他的AI數字人跨越時空🎥,與後人再一次分享了經驗:“若問我,什麽事情最重要?我會回答是學會做人最重要。做人要誠信、講信義,己所不欲勿施於人,寬以待人嚴於律己,不在背後議論人;對待工作要公私分明、實事求是、盡職盡責🕵️、精益求精,重承諾,有困難首先靠自己。這是我想留給後人的話。”




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