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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?!?0月2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(shù)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
1924年10月2日,鄭哲敏出生于山東省濟南市,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”。
1938年9月,因為戰(zhàn)亂,14歲的鄭哲敏隨父親和哥哥從濟南轉(zhuǎn)到成都。因為插班后跳級、學業(yè)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(guī),熱愛旅游、關(guān)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(nèi)的困難方面打下了堅實的基礎(chǔ)?!?/p>
在父親的細心照料下,休學的鄭哲敏慢慢好轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)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(jié)論激發(fā)了鄭哲敏的興趣,之后他又自學了一本《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(jié)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(diào)的青年”。
一門新分支學科的誕生
2013年1月18日,人民大會堂,88歲的鄭哲敏步履穩(wěn)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(shù)獎獲得者。
獲獎?wù)呓榻B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(shè)與發(fā)展的組織者和領(lǐng)導者之一?!?/p>
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(fā)生了一次小小的爆炸。人們看到,一片薄薄的鐵板剎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?!?/p>
當時,我國的“兩彈一星”計劃已經(jīng)到了研制的關(guān)鍵時期,由于國內(nèi)沒有大型水壓機,有些零件的成形難以控制。制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。1961年5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。在清華大學,他首次接觸到彈性力學、流體力學等近代力學理論。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(fù)雜的。對于我們做科學工作的人來說,就應(yīng)該具有抓住復(fù)雜問題里面主要矛盾進行分析的能力,要著重培養(yǎng)這個能力?!边@一經(jīng)驗對鄭哲敏此后的科研生涯產(chǎn)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。鄭哲敏終于得以歸國前,錢學森曾叮囑他:“回國后,國家需要做什么就做什么?!边@句話,鄭哲敏銘記了一生。
接到老師安排的任務(wù)時,鄭哲敏知道,爆炸成形是一個國家急迫需要解決的復(fù)雜問題。他帶領(lǐng)同事做了大量實驗室實驗和現(xiàn)場試驗,經(jīng)過一番刻苦攻關(guān),研究出“爆炸成形模型律與成形機制”,并與工業(yè)部門合作,應(yīng)用此理論成功生產(chǎn)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(shù)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(zāi)害防治等諸多領(lǐng)域都做出過杰出工作。
“他的學術(shù)貢獻,可以用一個數(shù)學公式代表——ρV2/σY?!编嵳苊舻膶W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”是爆炸力學中的標志性公式,鄭哲敏是重要發(fā)現(xiàn)者。這個公式表征了物質(zhì)在沖擊力作用下的力學行為,能準確預(yù)測地下核試驗壓力衰減規(guī)律,曾為預(yù)測我國首次地下核爆當量作出貢獻。
對于這個公式,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(shù),是英國學者W. Johnson于1973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(fā)現(xiàn)和使用了這個無量綱數(shù)……”
2021年6月,在鄭哲敏離世前的兩個月,同在北大醫(yī)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(fā)現(xiàn)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(yīng)力做功分解為體積變形和剪切,剪切相關(guān)的屈服應(yīng)力也就出來了,自然就出來了這個無量綱數(shù),只剩下體積變形效應(yīng)了?!?/p>
聽罷,鄭哲敏點點頭:“是的。是自然出來的。”
“從時間上,做核爆,應(yīng)該是在您去‘五七’干校之前的事情?!卑滓札埥又f。
“嗯,是的。那應(yīng)該是65到68年間的事。當時,沒有給它起個名,什么什么的?!编嵳苊糨p輕地答。
這場對話,被白以龍以文字形式記錄下來,之后收錄于《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,供后世學者參考?!?/p>
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(guān)注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(jīng)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(lián)系的因素變得合乎邏輯地聯(lián)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?!?/p>
丁雁生感慨:“他(鄭哲敏)善于從復(fù)雜的現(xiàn)象中,把握實質(zhì)和關(guān)鍵,建立簡化模型,解釋基本規(guī)律,然后結(jié)合工程或工藝的典型情況,應(yīng)用規(guī)律真正解決實際問題?!?/p>
一些流傳下來的經(jīng)驗
2013年1月,在獲得國家最高科學技術(shù)獎時,鄭哲敏誠惶誠恐地說:“我這么大年紀了,還能為國家盡多少力,總覺得好像欠了點什么。”
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,有什么話要留給后人的呢?有哪些經(jīng)驗想告訴后人的呢?有哪些建議想留給后來者的呢?”
他努力把科技發(fā)展的接力棒向后傳。
1988年畢業(yè)的博士生丁曉良記得,自己在攻讀學位期間對管理產(chǎn)生了興趣,在師從鄭哲敏開展煤和瓦斯突出研究之余,參與了力學所食堂伙食管理委員會等管理工作。鄭哲敏知道后,并沒有因為他沒有全身心做科研而責備他。“他非?;磉_,鼓勵年輕人按照自己的志向發(fā)展?!倍粤颊f。
1991年畢業(yè)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?!薄靶拧笔窍嘈抛约核x擇的領(lǐng)域和問題的重要性、前瞻性;“懷疑”是質(zhì)疑所選領(lǐng)域中的知識,即便是最基本的東西都可能有錯。
2010年畢業(yè)的博士生王藝心里也有一場難忘的對話。當時,鄭哲敏審閱他的學位論文,問他:“為什么要采用這樣的無量綱參數(shù)?”王藝答:“這個領(lǐng)域?qū)<业恼撐亩际遣捎眠@套無量綱參數(shù),因此我也就跟著用?!编嵳苊舴磫枺骸皠e人都這么用,就一定沒問題嗎?就一定要跟著用嗎?”之后,在鄭哲敏的指導下,王藝采用了新的參數(shù),論文結(jié)論變得更為簡單明了。
2021年8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,他的AI數(shù)字人跨越時空,與后人再一次分享了經(jīng)驗:“若問我,什么事情最重要?我會回答是學會做人最重要。做人要誠信、講信義,己所不欲勿施于人,寬以待人嚴于律己,不在背后議論人;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。這是我想留給后人的話?!?/p>
(原載于《中國科學報》?2024-10-11?第1版?要聞)
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