郑哲敏用简洁优雅的数学语言概括出爆炸的规律,被人们称为“驯服”炸药的人。
8年前,2013年1月,郑哲敏获得国家最高科技奖时,有记者问他:“下一步有什么打算?”他开玩笑说:“我已经做好随时走人的打算了。”如今,他真的走了。
8月25日3时43分,中国科学院院士、中国工程院院士、国家最高科学技术奖获得者、中国科学院力学研究所研究员郑哲敏,与世长辞,享年97岁。
中科院力学所原副所长李和娣是郑哲敏的晚辈、助手,如今也已过70岁了。她听到郑哲敏去世的消息后,深感悲恸,告诉《环球人物》记者,郑先生90多岁依然每天很早起床,步行到自己的办公室。“他就觉得坐在办公室心情好,也有精神,是一种享受。他平时用电脑、智能手机很灵光的。”
有媒体统计,人们今年已痛别20位院士,很多是所在学术领域的开创者,而郑哲敏是我国爆炸力学的奠基人。
提起爆炸,人们往往想起它的威力、破坏性,而郑哲敏用简洁优雅的数学语言概括出爆炸的规律。钱学森欣喜地将这个新学科命名为“爆炸力学”,郑哲敏被人们称为“驯服”炸药的人。
做了20年噩梦
郑哲敏的父亲郑章斐出生在浙江宁波农村,家境贫寒,儿时以放牛为生,读过一点书。15岁时,郑章斐去了上海,在一家钟表店里当学徒,边学手艺,边学会计和英语。4年后,郑章斐已是著名钟表品牌亨得利的合伙人,还成了家。之后,他携家人到山东,在济南、青岛开办了亨得利分号。
这名成功的商人不吸烟,不喝酒,也不像很多有钱人那样娶小老婆,朋友也多是医生或大学教授。良好的家庭环境为郑哲敏与家中兄妹的成长打下了基础。
1924年10月2日,郑哲敏出生于济南,排行老三,是家中次子。1928年,为阻止国民革命军北伐,日军在济南杀害中国官民1万余人,制造了“五三惨案”。
“我上街看地上有好多子弹壳,小孩嘛,好奇,就去捡。旁边有个日本哨兵拿着步枪就来撵我,枪上还有刺刀,吓得我撒腿就跑。”郑哲敏回忆说。之后的20年,郑哲敏晚上经常做噩梦,梦里总离不开刺刀、逃跑。
儿时的郑哲敏很调皮。1931年“九一八事变”后,济南的大街上有很多人游行,抗议日本侵略中国。看到这一幕后,郑哲敏也带着弟弟妹妹举着旗在自家院子里游行,还恶作剧地围着父亲钟表店里的一位师傅转圈,并把一盆水倒在了那位师傅的床上。父亲得知后大怒,用绳子把郑哲敏捆了起来——父亲是在告诉他:自家店里的工人不可以随便欺负。随后,父亲与他进行了一次长谈:“商人是最被人看不起的,所以你长大了不要经商,要好好念书,学点本事。”望着新盖的很气派的门店,郑哲敏暗下决心:“无论将来做什么,都要像父亲一样做到最好。”
1937年郑章斐到成都,在春熙路开了家钟表店。第二年春节过后,叔叔带着郑维敏、郑哲敏兄弟俩来到成都。尽管是大后方,日本的飞机仍不时来轰炸。有一次,老师问郑哲敏以后想干什么,他答:“一个是当飞行员打日本人,一个是当工程师工业救国。”儿时的噩梦依旧伴随着他,但他已把害怕化为发奋自强。
初到成都时,郑哲敏是插班生,只能坐在最后一排,再加上听不懂四川话,又因头痛休学半年,所以功课落下很多,他只能更加努力。郑哲敏喜欢英语,参加了学校英文社团,时常看美国电影,还自学英文版《欧几里得几何》。
一次英语课上,老师让郑哲敏比较sing(唱歌)和thing(事物)的发音,结果他读了几次,老师都说不对。这也难怪,郑哲敏最初讲山东话,后来讲四川话,再后来说普通话,汉语发音都不标准。但他不服气,连走路都在练习,终于找到了正确的发音。为了激励自己,他还为每门课另备一本英文教材。
师从钱伟长和钱学森
1943年,郑哲敏以优异的成绩考入西南联大。之所以选择这所大学,是因为哥哥郑维敏前一年考上了这所大学。“他是我崇拜的偶像,他学什么我学什么。到了第二年,我哥哥说,咱们兄弟俩别学一样的,分开学吧。所以我就改选了,从电机系改到了机械系。”郑哲敏说。
郑维敏后来也成为我国的著名科学家,是清华大学工业自动化专业和系统工程专业的创办者,央行原行长周小川的博士生导师。
当年到昆明报到时,郑哲敏是坐着飞机去的,有这种经济实力的学生并不多见。可学校则是另一番景象:校长梅贻琦和很多教授都穿得破破烂烂,学生们在茅草房里上课。但老师认真教课以及活跃自由的学术氛围,给郑哲敏留下深刻印象。
1946年,抗战胜利后,组成西南联大的北京大学、清华大学、南开大学迁回原址,郑哲敏所在的工学院回到北京清华园。这一年,钱伟长从美国归来,在清华大学教近代力学,郑哲敏成了他第一批学生。“钱先生的课很吸引我们,他是我的启蒙老师。”郑哲敏说。在钱伟长的影响下,郑哲敏的研究方向转向力学,毕业后还给钱伟长做起了助教。
1947年冬,郑哲敏(左一)与同届留校的电机系助教等人在宿舍外合影。右二是其兄长郑维敏。
1948年,国际扶轮社向中国提供出国留学奖学金,全国只有一个名额,郑哲敏获得太阳成集团tyc33455cc校长梅贻琦、教授钱伟长以及清华大学教务长、英语系主任、机械系主任等多人推荐。钱伟长在推荐信中写道:“郑哲敏是几个班里我最好的学生之一。他不仅天资聪颖、思路开阔、富于创新,而且工作努力,尽职尽责。他已接受了工程科学领域的实际和理论训练。给他几年更高层次的深造,他将成为应用科学领域的出色科学工作者。”获得奖学金名额后,郑哲敏选择了美国加州理工学院,钱伟长也是从这所学校走出来的。
仅用一年时间,郑哲敏就获得了硕士学位,1952年,他又获得应用力学与数学博士学位,而导师正是长他13岁的钱学森。与他一同就读加州理工学院的同学吴耀祖说,数学课上有比较难的题,郑哲敏总被老师请上台讲解。吴耀祖开玩笑说:“别人做不出来,郑哲敏总是能做出来,难道是因为他的名字中有‘哲’有‘敏’?”
在临近博士毕业时,郑哲敏第一次独立完成了一项科研。美国哥伦比亚河上有个水库,名叫罗斯福湖,湖两侧是高出水面100多米的高原。美国人想用水库的水浇灌高原上的土地,为此架起了12根直径近4米的水管,但建好后,水管震动非常强烈,根本不能运行。工程方找到加州理工学院的一位教授,介绍完情况后教授问身边的郑哲敏:“你能不能看看这是怎么回事?”郑哲敏点头答应了。经过计算,他给出了解决办法——消除水管和水泵的共振。此后几十年,这些巨大的输水管持续正常运行。
获得博士学位后不久,郑哲敏陷入困顿。美国移民局不仅扣下他的护照,还以“非法居留”的罪名把他关起来。幸亏好友冯元祯(著名生物工程学家、生物力学之父)花1000美元把他保释出来。
没有身份证明,又不能离境,郑哲敏只能在学校当临时工,生活很拮据。有人给郑哲敏支招,让他找水坝工程方再去要些钱,因为郑哲敏解决了这么大的问题,只得到区区400美元,但郑哲敏没那么做。“他就是一个做学问的,没有那么多花花点子。”郑哲敏的学生、中科院力学所研究员丁雁生和《环球人物》记者谈及导师的往事,感慨良多。
1955年,郑哲敏离美回国前的照片。
想为国家做点实实在在的事
1955年2月,郑哲敏回到百废待兴的祖国。“我离开美国的前一天晚上,钱先生(钱学森)请我到他家吃饭。钱先生说,现在新中国刚刚成立,我们研究的问题也不一定能马上用得着,国家需要什么我们就做什么。”8个月后,钱学森也回国了,并于第二年创建了中科院力学所,郑哲敏成为该所首批科研人员。
1960年秋天,中科院力学所篮球场上围了一群科研人员,一个小型爆炸实验正在进行。砰的一声,一块手掌大小的铁板被雷管炸成一个规整的小碗。郑哲敏在解释这个小碗的成形时说:“在铁板上面放上雷管,雷管周围放好水,密封好,爆炸时水受到挤压,进而把铁板挤压成想要的形状。”钱学森兴奋地说:“可不要小看这个碗,我们将来卫星上天就靠它了。”就这样,一个新兴的专业诞生了,钱学森将其命名为“爆炸力学”,带头人就是郑哲敏。
上世纪60年代初,“两弹一星”的研制工作正在紧锣密鼓地进行着。由于加工工艺落后,很多形状特殊的火箭关键零件很难制造出来,而郑哲敏的任务就是用爆炸成形的方法制作火箭零部件。“火箭上零件比较大,但是很薄。做这些最好的办法就是用水压机,但是我们国家当时没那条件,所以作为应急的一种东西,爆炸成形的办法是不错的。”
70年代初,珍宝岛事件后,为改变我国常规武器落后的状况,郑哲敏参加穿破甲机理研究。在兵科院大力支持下,他提出用模拟弹打钢板的办法研究炮弹打装甲的规律,通过大量合作实验和分析计算,最终使弹药能在规定距离内打透相应厚度的装甲,也提高了我军装甲的抵抗能力。
1978年,郑哲敏(右二)与科技人员讨论工作。
爆炸虽然在军事上更多见,但郑哲敏也可让它在民用工业发挥作用。许多设备需要焊接铜板和钢板,由于材质不同,焊接工人束手无策,他领导研究爆炸焊接,使不同材质的金属板成功粘合;针对煤矿瓦斯突出事故,他从力学角度分析资料,组织实验和井下观察,为判断煤矿瓦斯突出危险性提供基础理论;他还用爆炸方法解决了海底淤泥问题,爆炸处理水下软基技术纳入了国家规范……对此,郑哲敏说:“我就是想为国家做点实实在在的事。”
不过,据郑哲敏介绍,爆炸力学在很多领域都是过渡性学科,现在我国有大型水压机了,爆炸成形技术也就被替代了。但他并没闲着,又转到了新的研究领域——天然气水合物,即可燃冰。
多年前,郑哲敏曾对他的学生们说:“不能给工业部门打小工。”对此,他的学生、中科院院士白以龙是这样理解的:“科学院的工作要走在国家需要的前边。等到工业部门可以自己处理问题时,科学院必须已经往前走了,而不是跟他们抢饭碗、抢成果。”
在郑哲敏看来,他的责任远不止解决这些科学问题,他在一篇文章里写道:“科学的繁荣孕育于自由交流和碰撞之中。”为了加强中国力学界与国外交流,1988年,郑哲敏开始为申办在国际上极具影响力的世界力学大会奔波。2008年,84岁的他带着氧气瓶登上飞机,继续为这一目标努力。2012年,4年一度的世界力学大会在北京举办,郑哲敏已经为此奔波了24年。
最后的时光
就在8年前“做好随时走人打算时”,89岁的郑哲敏还说道:“我已是风烛残年,还是想做一些自己愿意做的事情。”那就是继续搞科研。
这位慈祥平和的老人,在学生眼里是严厉的。他的博士生很少能按期毕业,有的甚至需要七八年。郑哲敏的学生、中科院力学所研究员李世海说:“有时候我参加社会活动多,他就会严肃地批评我,告诫我要潜心研究。”
对此,郑哲敏的解释是:“现在年轻人压力大,不能沉下心想远一点的事。搞科研更多的时候很苦、很枯燥,要经得起寂寞。科研人员别想着发财的事,但只要给他一个体面的生活,他一定会好好干。不要刺激他们,用各种名利吊他们的胃口。现在很多科学家天天算的就是工资多少绩效多少,每天操这个心,像无头苍蝇一样,这就不可能想大事、想长远的事。”
2012年3月,郑哲敏在中科院力学所办公室接受媒体采访。
对年轻人,他又满怀期待。李和娣说,前几年,有一位主持某个项目的老院士遇到了疑难问题,要委托“老郑”解决,郑哲敏很快发现了之前失误的地方,找到问题的解决办法。委托方很高兴,就请郑哲敏去做报告,传授经验。“人家本来是请他一个人去的,结果他讲完了,还让几个年轻的学生也讲一讲,给他们机会。”
2019年,郑哲敏身体状况每况愈下,常常进出医院。即使后来长期住院了,他也常叫人来汇报工作。2020年10月2日,是郑哲敏的生日。他的同事们在一个微信群里纷纷留言“祝你生日快乐”。郑哲敏并不在群里,可是人们就当他在。李和娣把群里大家的祝福转发给郑哲敏。郑哲敏趁医护人员不注意,偷偷给李和娣回了个电话,说一些感谢大家的话。结果被护士发现,受到了批评,因为此时医生为他的健康着想,严格限制他使用手机。过了一阵,他又偷偷给李和娣发了一条微信:“谢谢!哲敏。”这也是他给李和娣发的最后一条微信。
今年7月,医院不让探视了。后来,几个年轻人还是来到医院,抓住郑哲敏转病房的瞬间,在走廊门口远远地看了他一眼。这一眼也是在告诉他:您的事业后继有人了!