郑哲敏：解开爆炸的力学密码

    来源：科技日报 时间：2013-01-19

   从雷管都没见过的书生到爆炸力学专家

    “祖国的需要就是我的专业。

    科学家要（为工程技术）雪中送炭，不要锦上添花！”

    镜头再回到1960年爆炸成形的实验。新中国建立伊始，由于缺乏万吨水压机，工业制造水平极低，无法做出航天特殊要求的零部件，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控制。爆炸现象在自然和人类历史中经常出现，如宇宙大爆炸、战争轰炸等。爆炸力学就是研究爆炸能量的传播规律、力学效应及其控制方法与定量应用。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，深入研究爆炸力学新的理论，阐明基本规律。

    爆破成形的小碗，就是最早的实验模型。在这之前，郑哲敏是连雷管都没见过的书生，但他心中一直谨记并践行着老师的话——“祖国的需要就是我的专业”，白手起家，着手研究。上个世纪60年代，利用爆炸成形研究，郑哲敏团队成功制造出高精度卫星火箭部件。

    郑哲敏还接受判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，为该项研究工作理论计算和数字模拟做出了开创性的工作。

    “科学家要（为工程技术）雪中送炭，不要锦上添花！”郑哲敏经常这样教导学生，并身体力行地为祖国的经济、国防事业“雪中送炭”。

    1969年前后，郑哲敏和研究集体花了近10年时间进行穿破甲机理的研究，拓展了流体弹塑性理论，他提出用子弹打钢板的办法研究炮弹打装甲的规律，通过准确计算，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，该研究获得1978年科技大会特别奖。

    郑哲敏还在爆炸焊接理论和应用研究中，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年代，国家急需港口建设，又有产业部门找上门来。建港首先需要处理构筑防波堤下的海底淤泥层，如用挖泥船，需要挖泥、填石两步工序，不仅工期长，耗资大，而且形成回淤导致不安全。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，工艺简单，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研究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，郑哲敏一直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，将先生的学术研究过程概括为三部曲：首先，致力于前瞻性机理性研究，发现新现象，提出新概念，指出爆炸瞬间既可以是固体的也可以是流体的；接着，没有把发现停留在论文上，而是将概念突破变成可用的方法和技术；最后，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。

    2006年，航天科技集团遇到一个工程技术瓶颈，百思不得其解，82岁的郑哲敏应邀出马，很快解决了他们的难题，对方负责人很感激：“郑先生是好样的！我见到他就要敬个礼！”

    “一个力学大师，碰到复杂问题需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需要深厚的功力和敏锐的眼光，并需要在关键时刻拍板。郑先生就是这样的人。”中科院力学所所长樊青研究员说。

    从严谨治学到实诚做人

    “做科研一定要干‘出汗’的活，不要想不出汗就出活”

 郑哲敏的办公室很特别，摆放着各式各样的椅子，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，最后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，就要与同行多交流。观点是在启发碰撞中形成的。”理论学的越深，解决的问题就越透。如果离开这个本质，就不是做力学研究了”。他经常主持重大科学问题研讨，积极参与国家重大科学规划的评议，并亲自做PPT.他最近关注能源战略问题，带着一个研究天然气水合物的博士生。 虽然是三院院士，郑哲敏一直牢记着父亲的话：做人要实在。“做科研要耐得住寂寞，甘坐冷板凳。”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，他就特别来神。 

来源：深圳晚报