鄭哲敏用簡潔優雅的數學語言概括出爆炸的規律,被人們稱為“馴服”炸藥的人。
|作者:田亮
|編輯:阿曄
|編審:咖喱
8年前,2013年1月,鄭哲敏獲得國家最高科技獎時,有記者問他:“下一步有什麼打算?”他開玩笑說:“我已經做好隨時走人的打算了。”如今,他真的走了。
8月25日3時43分,中國科學院院士、中國工程院院士、國家最高科學技術獎得主、中國科學院力學研究所研究員鄭哲敏,與世長辭,享年97歲。
中科院力學所原副所長李和娣是鄭哲敏的晚輩、助手,如今也已過70歲了。她聽到鄭哲敏去世的消息後,深感悲慟,告訴《環球人物》記者,鄭先生90多歲依然每天很早起床,步行到自己的辦公室。“他就覺得坐在辦公室心情好,也有精神,是一種享受。他平時用電腦、智能手機很靈光的。”
有媒體統計,人們今年已痛別20比特院士,很多是所在學術領域的開創者,而鄭哲敏是我國爆炸力學的奠基人。
提起爆炸,人們往往想起它的威力、破壞性,而鄭哲敏用簡潔優雅的數學語言概括出爆炸的規律。錢學森欣喜地將這個新學科命名為“爆炸力學”,鄭哲敏被人們稱為“馴服”炸藥的人。
做了20年噩夢
鄭哲敏的父親鄭章斐出生在浙江寧波農村,家境貧寒,兒時以放牛為生,讀過一點書。15歲時,鄭章斐去了上海,在一家鐘錶店裏當學徒,邊學手藝,邊學會計和英語。4年後,鄭章斐已是著名鐘錶品牌亨得利的合夥人,還成了家。之後,他攜家人到山東,在濟南、青島開辦了亨得利分號。
這名成功的商人不吸烟,不喝酒,也不像很多有錢人那樣娶小老婆,朋友也多是醫生或大學教授。良好的家庭環境為鄭哲敏與家中兄妹的成長打下了基礎。
1924年10月2日,鄭哲敏出生於濟南,排行老三,是家中次子。1928年,為封锁國民革命軍北伐,日軍在濟南殺害中國官民1萬餘人,製造了“五三慘案”。
“我上街看地上有好多子彈殼,小孩嘛,好奇,就去撿。旁邊有個日本哨兵拿著步槍就來攆我,槍上還有刺刀,嚇得我撒腿就跑。”鄭哲敏回憶說。之後的20年,鄭哲敏晚上經常做噩夢,夢裏總離不開刺刀、逃跑。
兒時的鄭哲敏很調皮。1931年“九一八事變”後,濟南的大街上有很多人遊行,抗議日本侵略中國。看到這一幕後,鄭哲敏也帶著弟弟妹妹舉著旗在自家院子裏遊行,還惡作劇地圍著父親鐘錶店裏的一比特師傅轉圈,並把一盆水倒在了那位師傅的床上。父親得知後大怒,用繩子把鄭哲敏捆了起來——父親是在告訴他:自家店裡的工人不可以隨便欺負。隨後,父親與他進行了一次長談:“商人是最被人看不起的,所以你長大了不要經商,要好好念書,學點本事。”望著新蓋的很氣派的門店,鄭哲敏暗下决心:“無論將來做什麼,都要像父親一樣做到最好。”
1937年鄭章斐到成都,在春熙路開了家鐘錶店。第二年春節過後,叔叔帶著鄭維敏、鄭哲敏兄弟倆來到成都。儘管是大後方,日本的飛機仍不時來轟炸。有一次,老師問鄭哲敏以後想幹什麼,他答:“一個是當飛行員打日本人,一個是當工程師工業救國。”兒時的噩夢依舊伴隨著他,但他已把害怕化為發奮自强。
初到成都時,鄭哲敏是插班生,只能坐在最後一排,再加上聽不懂四川話,又因頭痛休學半年,所以功課落下很多,他只能更加努力。鄭哲敏喜歡英語,參加了學校英文社團,時常看美國電影,還自學英文版《歐幾裏得幾何》。
一次英語課上,老師讓鄭哲敏比較sing(唱歌)和thing(事物)的發音,結果他讀了幾次,老師都說不對。這也難怪,鄭哲敏最初講山東話,後來講四川話,再後來說普通話,漢語發音都不標準。但他不服氣,連走路都在練習,終於找到了正確的發音。為了激勵自己,他還為每門課另備一本英文教材。
師從錢偉長和錢學森
1943年,鄭哲敏以優异的成績考入西南聯大。之所以選擇這所大學,是因為哥哥鄭維敏前一年考上了這所大學。“他是我崇拜的偶像,他學什麼我學什麼。到了第二年,我哥哥說,咱們兄弟倆別學一樣的,分開學吧。所以我就改選了,從電機系改到了機械系。”鄭哲敏說。
鄭維敏後來也成為我國的著名科學家,是清華大學工業自動化專業和系統工程專業的創辦者,央行原行長周小川的博士生導師。
當年到昆明報到時,鄭哲敏是坐著飛機去的,有這種經濟實力的學生並不多見。可學校則是另一番景象:校長梅貽琦和很多教授都穿得破破爛爛,學生們在茅草房裏上課。但老師認真教課以及活躍自由的學術氛圍,給鄭哲敏留下深刻印象。
1946年,抗戰勝利後,組成西南聯大的北京大學、清華大學、南開大學遷回原址,鄭哲敏所在的工學院回到北京清華園。這一年,錢偉長從美國歸來,在清華大學教近代力學,鄭哲敏成了他第一批學生。“錢先生的課很吸引我們,他是我的啟蒙老師。”鄭哲敏說。在錢偉長的影響下,鄭哲敏的研究方向轉向力學,畢業後還給錢偉長做起了助教。
1948年,國際扶輪社向中國提供出國留學獎學金,全國只有一個名額,鄭哲敏獲得清華大學校長梅貽琦、教授錢偉長以及清華大學教務長、英語系主任、機械系主任等多人推薦。錢偉長在推薦信中寫道:“鄭哲敏是幾個班裡我最好的學生之一。他不僅天資聰穎、思路開闊、富於創新,而且工作努力,盡職盡責。他已接受了工程科學領域的實際和理論訓練。給他幾年更高層次的深造,他將成為應用科學領域的出色科學工作者。”獲得獎學金名額後,鄭哲敏選擇了美國加州理工學院,錢偉長也是從這所學校走出來的。
僅用一年時間,鄭哲敏就獲得了碩士學位,1952年,他又獲得應用力學與數學博士學位,而導師正是長他13歲的錢學森。與他一同就讀加州理工學院的同學吳耀祖說,數學課上有比較難的題,鄭哲敏總被老師請上臺講解。吳耀祖開玩笑說:“別人做不出來,鄭哲敏總是能做出來,難道是因為他的名字中有‘哲’有‘敏’?”
在臨近博士畢業時,鄭哲敏第一次獨立完成了一項科研。美國哥倫比亞河上有個水庫,名叫羅斯福湖,湖兩側是高出水面100多米的高原。美國人想用水庫的水澆灌高原上的土地,為此架起了12根直徑近4米的水管,但建好後,水管震動非常强烈,根本不能運行。工程方找到加州理工學院的一比特教授,介紹完情况後教授問身邊的鄭哲敏:“你能不能看看這是怎麼回事?”鄭哲敏點頭答應了。經過計算,他給出了解決辦法——消除水管和水泵的共振。此後幾十年,這些巨大的輸水管持續正常運行。
獲得博士學位後不久,鄭哲敏陷入困頓。美國移民局不僅扣下他的護照,還以“非法居留”的罪名把他關起來。幸虧好友馮元禎(著名生物工程學家、生物力學之父)花1000美元把他保釋出來。
沒有身份證明,又不能離境,鄭哲敏只能在學校當臨時工,生活很拮据。有人給鄭哲敏支招,讓他找水壩工程方再去要些錢,因為鄭哲敏解决了這麼大的問題,只得到區區400美元,但鄭哲敏沒那麼做。“他就是一個做學問的,沒有那麼多花花點子。”鄭哲敏的學生、中科院力學所研究員丁雁生和《環球人物》記者談及導師的往事,感慨良多。
想為國家做點實實在在的事
1955年2月,鄭哲敏回到百廢待興的祖國。“我離開美國的前一天晚上,錢先生(錢學森)請我到他家吃飯。錢先生說,現在新中國剛剛成立,我們研究的問題也不一定能馬上用得著,國家需要什麼我們就做什麼。”8個月後,錢學森也回國了,並於第二年創建了中科院力學所,鄭哲敏成為該所首批科研人員。
1960年秋天,中科院力學所籃球場上圍了一群科研人員,一個小型爆炸實驗正在進行。砰的一聲,一塊手掌大小的鐵板被雷管炸成一個規整的小碗。鄭哲敏在解釋這個小碗的成形時說:“在鐵板上面放上雷管,雷管周圍放好水,密封好,爆炸時水受到擠壓,進而把鐵板擠壓成想要的形狀。”錢學森興奮地說:“可不要小看這個碗,我們將來衛星上天就靠它了。”就這樣,一個新興的專業誕生了,錢學森將其命名為“爆炸力學”,帶頭人就是鄭哲敏。
上世紀60年代初,“兩彈一星”的研製工作正在緊鑼密鼓地進行著。由於加工工藝落後,很多形狀特殊的火箭關鍵零件很難製造出來,而鄭哲敏的任務就是用爆炸成形的方法製作火箭零部件。“火箭上零件比較大,但是很薄。做這些最好的辦法就是用水壓機,但是我們國家當時沒那條件,所以作為應急的一種東西,爆炸成形的辦法是不錯的。”
70年代初,珍寶島事件後,為改變我國常規武器落後的狀況,鄭哲敏參加穿破甲機理研究。在兵科院大力支持下,他提出用類比彈打鋼板的辦法研究炮彈打裝甲的規律,通過大量合作實驗和分析計算,最終使彈藥能在規定距離內打透相應厚度的裝甲,也提高了我軍裝甲的抵抗能力。
爆炸雖然在軍事上更多見,但鄭哲敏也可讓它在民用工業發揮作用。許多設備需要焊接銅板和鋼板,由於材質不同,焊接工人束手無策,他領導研究爆炸焊接,使不同材質的金屬板成功粘合;針對煤礦瓦斯突出事故,他從力學角度分析資料,組織實驗和井下觀察,為判斷煤礦瓦斯突出危險性提供基礎理論;他還用爆炸方法解决了海底淤泥問題,爆炸處理水下軟基科技納入了國家規範……對此,鄭哲敏說:“我就是想為國家做點實實在在的事。”
不過,據鄭哲敏介紹,爆炸力學在很多領域都是過渡性學科,現在我國有大型水壓機了,爆炸成形技術也就被替代了。但他並沒閑著,又轉到了新的研究領域——天然氣水合物,即可燃冰。
多年前,鄭哲敏曾對他的學生們說:“不能給工業部門打小工。”對此,他的學生、中科院院士白以龍是這樣理解的:“科學院的工作要走在國家需要的前邊。等到工業部門可以自己處理問題時,科學院必須已經往前走了,而不是跟他們搶飯碗、搶成果。”
在鄭哲敏看來,他的責任遠不止解决這些科學問題,他在一篇文章裏寫道:“科學的繁榮孕育於自由交流和碰撞之中。”為了加强中國力學界與國外交流,1988年,鄭哲敏開始為申辦在國際上極具影響力的世界力學大會奔波。2008年,84歲的他帶著氧氣瓶登上飛機,繼續為這一目標努力。2012年,4年一度的世界力學大會在北京舉辦,鄭哲敏已經為此奔波了24年。
最後的時光
就在8年前“做好隨時走人打算時”,89歲的鄭哲敏還說道:“我已是風燭殘年,還是想做一些自己願意做的事情。”那就是繼續搞科研。
這位慈祥平和的老人,在學生眼裡是嚴厲的。他的博士生很少能按期畢業,有的甚至需要七八年。鄭哲敏的學生、中科院力學所研究員李世海說:“有時候我參加社會活動多,他就會嚴肅地責備我,告誡我要潜心研究。”
對此,鄭哲敏的解釋是:“現在年輕人壓力大,不能沉下心想遠一點的事。搞科研更多的時候很苦、很枯燥,要經得起寂寞。科研人員別想著發財的事,但只要給他一個體面的生活,他一定會好好幹。不要刺激他們,用各種名利吊他們的胃口。現在很多科學家天天算的就是薪水多少績效多少,每天操這個心,像無頭蒼蠅一樣,這就不可能想大事、想長遠的事。”
對年輕人,他又滿懷期待。李和娣說,前幾年,有一比特主持某個項目的老院士遇到了疑難問題,要委託“老鄭”解决,鄭哲敏很快發現了之前失誤的地方,找到問題的解決辦法。委託方很高興,就請鄭哲敏去做報告,傳授經驗。“人家本來是請他一個人去的,結果他講完了,還讓幾個年輕的學生也講一講,給他們機會。”
2019年,鄭哲敏身體狀況每況愈下,常常進出醫院。即使後來長期住院了,他也常叫人來彙報工作。2020年10月2日,是鄭哲敏的生日。他的同事們在一個微信群裏紛紛留言“祝你生日快樂”。鄭哲敏並不在群裏,可是人們就當他在。李和娣把群裏大家的祝福轉發給鄭哲敏。鄭哲敏趁醫護人員不注意,偷偷給李和娣回了個電話,說一些感謝大家的話。結果被護士發現,受到了責備,因為此時醫生為他的健康著想,嚴格限制他使用手機。過了一陣,他又偷偷給李和娣發了一條微信:“謝謝!哲敏。”這也是他給李和娣發的最後一條微信。
今年7月,醫院不讓探視了。後來,幾個年輕人還是來到醫院,抓住鄭哲敏轉病房的瞬間,在走廊門口遠遠地看了他一眼。這一眼也是在告訴他:您的事業後繼有人了!
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