郑哲敏院士与力学学科建设

周兴华

（浙江万里学院 宁波市院士文化研究中心，315100）

2021年8月25日，97岁的郑哲敏院士走完了他光辉的一生。这位为中国科学事业做出卓越贡献的宁波籍科学家，不仅是中国科学院学部委员（院士），中国工程院院士，还是美国国家工程科学院外籍院士，并且荣获过2012年度国家最高科学技术奖。郑哲敏院士的助手和学生洪友士曾说，“作为一名卓越的科技工作者，郑先生在应用力学和技术科学的发展上做出了创造性贡献；作为一名杰出的科学家，郑先生充满对祖国的热爱，对科学的追求，对事业的执着；作为一名科技团队的组织者和领路人，郑先生总是看得深一些和远一些，倡导并身体力行做第一流的工作；作为应用力学和技术科学的实践者，郑先生是坚持和发展钱学森‘工程科学’思想的典范”［1］12。这些话概括了郑哲敏院士一生的贡献与人格风范。如果聚焦于学科建设，郑哲敏院士的贡献在于：他是中国爆炸力学的奠基人和开拓者，也是中国力学学科建设与发展的组织者和领导者，他开拓了多个力学分支学科，引领力学学科走到世界前沿。他的价值，既有他创造的辉煌业绩，也有他对学科建设带来的启迪。

一、郑哲敏院士在力学学科建设上的贡献

（一）爆炸力学的开创与力学学科的拓展

郑哲敏院士是爆炸力学的创建者之一。其创建主要体现在两个方面：一是在爆炸力学专业教学及科研方面做了大量奠基性工作，二是以出色的研究成果为学科的成熟发展做出了奠基性贡献。

早在1958年，中国科学技术大学近代力学系设立爆炸力学教研室的时候，郑哲敏就任该教研室主任；设立爆炸力学专业之后，他所负责的工作包括专业的课程设计、专业课教师的聘请、学生的毕业论文安排，这些奠基性工作，为爆炸力学人才的培养打下了坚实的基础。在科研方面，他领导筹划爆炸效应及其规律的研究计划，并最终完成了爆炸成形模型律和成形机制等理论建设与实际应用。郑哲敏院士带领团队刻苦攻关，在流体弹塑性模型等爆炸力学基础理论，核爆效应、穿破甲机理、防护工程、爆炸加工、爆炸安全等爆炸力学等方面取得了一系列重要成果，从而为爆炸力学这门学科奠定了扎实的基础，并促进了它的成熟和壮大。

除了为爆炸力学奠基，郑哲敏院士还开拓了许多力学分支学科。热弹性力学、水弹性力学、材料力学行为、环境力学、海洋工程、灾害力学、非线性力学等多个力学分支学科的建立与发展［2］，都有他的倡导、组织和参与。尤其是他创建的中国科学院力学研究所非线性连续介质力学实验室，拓展了国内外学术合作和交流的空间，扩大了中国力学学科在国际上影响力。

（二）学科前沿的突破性成果

郑哲敏院士为爆炸力学学科贡献了许多突破性的前沿成果。对此，中国科学院力学研究所作出了专业上的认定：“一是在声学理论方面，提出了薄板在水下爆炸击波作用下的变形理论；二是在爆炸后期效应方面，提出了高速射流的准定常侵彻理论、爆炸成形后期的第二次加载理论以及爆破的鼓包运动理论等；三是提出了反映爆炸和冲击问题中的高速、高压和高温特征以及惯性与强度相互耦合效应的流体弹塑性体模型和多种应用理论；四是提出了多种爆炸和冲击的相似律；五是提出了多种耦合运动的理论，包括两种物体的耦合运动以及同一物体中流体性质和固体性质相互影响的耦合效应的理论；六是在稳定性问题方面，形成了射流拉断、界面波、绝热剪切等理论”［1］5。

在其他分支学科中，郑哲敏院士的贡献也倍受瞩目。在材料力学方面，他提出的用于研究热黏塑性变形局部化的模型和基本方程，给出了分析剪切带发展关系的判据，他提出的硬度表征标度理论，以嵌入他与合作者姓氏的方式而被命名为C-C方法，在国际上有广泛的影响；在海洋工程力学方面，他开创了海洋工程力学的科研方向，解决了许多工程或技术中的难题，增强了我国在海洋石油核心技术方面的国际竞争力……

（三）引领力学学科的发展方向

郑哲敏是中国力学学科的奠基者和开创者，也是中国力学学科建设与发展的组织者和领导者。几十年来，他一直参与或主持我国各阶段的力学学科及相关科学规划，引领着学科的发展方向。

中国力学研究所在纪念郑哲敏院士八十华诞的报告会上，曾细致梳理了他在力学学科发展方面的贡献：从1956年起，郑哲敏便以助手的身份参加钱学森主持的第一次全国力学规划的制订工作；1977年，郑哲敏开始主持制订中国科学院的力学发展规划；1978年，郑哲敏第一次作为主持人之一，组织了制订全国力学规划的工作［3］499。几十年来，几乎每一次对于我国力学发展具有里程碑意义的研究和会议，郑哲敏都亲自参与其中。他曾多次担任国家有关部门的专题咨询组负责人，从力学的角度对学科发展和国家科学领域的决策咨询提出建议。

郑哲敏院士对力学学科的发展起过关键性作用。曾有个时期，基础学科的局限性被夸大，力学学科一度受到轻视。郑哲敏院士会同专家展开力学发展战略研讨，他坚持认为，“科学院不抓基础研究是站不住脚的”，他通过严密、科学、系统的论述，证明力学既是基础科学又是应用科学，它在国民经济和国防科技中的作用不可替代。他的观点得到了国家科委的肯定，不仅正式下文确立力学学科的重要地位，而且还在规划中把力学作为重点学科予以支持。

二、郑哲敏院士领导学科建设的基本策略

（一）瞄准国家战略需求，解决关键问题

郑哲敏院士在进行学科建设及科学研究时，一直把国家需要放在首位。纵观郑哲敏的科学研究及学科建设实绩，其成果都与国家的重大急迫需求密切相关。“两弹一星”研制过程中，由于没有先进的加工工艺，火箭里面很多关键零件由于形状特殊而无法制造出来。郑哲敏针对这一急迫需求开展爆炸成形的理论和应用研究，最终用爆炸成形的办法解决了上述难题，为中国火箭上天作出了重要贡献。1964年，我国开始地下核试验预研，郑哲敏针对这一问题建立了流体弹塑性体模型，并应用这个模型对地下核试验当量作出了预报。珍宝岛战役打响后，郑哲敏根据国家的军事需求组织力量研究穿破甲机理，得到了更为有效的穿甲模型，从武器设计的角度改变了我国常规武器落后的状况；潜艇上需要焊接铜板和钢板，由于熔点不同，无法进行常规性焊接，郑哲敏开创爆炸焊接，实现了工艺上的突破。

（二）推进学科交叉融合，寻求研究突破

学科的发展建设需要找到立足点。郑哲敏院士在主持力学研究所期间，一直致力于在学科交叉中拓展力学学科的生长点。从20世纪80年代开始，他便着手开展海洋工程力学、环境流体力学、能源、工业中爆炸灾害四个新领域的工作，确定了科研工作的五大方向，①郑哲敏确立的五大研究方向是：能源开发和节能技术中的力学问题；新材料、新工艺、新技术中的力学问题；环境和国土整治；高技术和军工任务；基础性研究。并新建了“材料性能研究室”“岩土力学研究室”“环境力学研究室”“生物力学研究室”等一批研究平台，通过学科交叉，推进学科建设。

在郑哲敏院士看来，无论是天文学，数学，声学的某些特定研究，还是能源、交通，环境、生物工程等应用领域，力学都大有用武之地，走出传统的圈子，进入新领域，“就可能出现力学新的繁荣时期”［3］502。因此，他希望力学打开大门，与其他学科展开交叉合作，在不同的领域中显示力学独特的功能与作用。当然，学科交叉很难一蹴而就，这就要求力学科研工作者不但要有传统力学方面的坚实基础，还要吸纳其他学科的新知识，并找到其他学科与力学学科结合起来开展研究的生长点。一旦在实践中体会到学科交叉对研究突破的重要意义，那么推动学科交叉融合的动力也就产生，力学学科的创新发展也就有了实现的可能。

（三）开展学术交流，激发团队创造力

郑哲敏院士非常重视学术交流。他看重与同行专家的交流，也看重与工程师和工人的交流，因为“工程师虽然有感觉和体会，但他提炼不出科学问题”，而科学家在这种交流中“有时候会有意想不到的收获”。在郑哲敏眼里，讨论交流中“可以听到或触摸到思想在急速地奔跑、在飞跃”［4］，科技界的创造力往往因此而被激活。因此，他在力学所倡导开门做科研，让团队保持自由讨论和交流的氛围，并将学术交流作为团队建设的一种手段。

力学所“非线性连续介质开放实验室（LNM）”成立以后，郑哲敏担任第一任室主任，他首要的工作就是在实验室里营造良好的学术交流氛围。他制定计划以定期或不定期的方式邀请各领域出类拔萃的大家或青年力学家来实验室讲座、讲学，一方面打开力学研究者的视野，了解不同领域研究的前沿动态，另一方面也让国内最杰出的一批中青年力学家与实验室建立学术联系。除了“请进来”式的交流，还有力学所内部的交流。郑哲敏要求每周都要举办一次学术讨论会，每次有2－3位科技人员主讲，然后大家对内容进行讨论或争论。郑哲敏院士认为，这种经常性的短兵相接式的学术讨论，往往能碰撞出灵感的火花，在热烈的争辩中，创造性思维会被启动，一些题目和构思也因此形成。他经常参加讨论，并享受自由探索带来的精神愉悦。郑哲敏院士对学术交流的重视，凝聚了团队精神，促进了科学研究。

三、郑哲敏院士领导学科建设体现的个人特质

（一）令人佩服的人格精神

作为学科建设的领军人物，郑哲敏院士具有崇高的威望，他的家国情怀，他的钻研精神，他的研究方法，无不散发迷人的魅力，塑造着团队精神。他曾说：“爱国的心情是科学研究的唯一动机”，因为“从那个旧时代过来的人，总对富国强民有情怀。鸦片战争的耻辱在身上背着，太想为国家做一些实实在在的事儿。［5］”他因此放弃在美国的前沿研究回到祖国，以实际行动践行自己的报国理想。在实现报国理想的过程中，他以一种持之以恒的精神向未知挑战。在研究爆炸成形之前，他连雷管都没有见过，但他屡经失败，绝不气馁，历经四年终于找到了爆炸成形的规律，成功制造出高精度的卫星和火箭部件，并为爆炸力学学科奠定了理论基础。在以后的岁月中，他的研究内容不断扩展，几乎每个课题都是新领域新难题，但他就是靠着一种坚持精神，不断突破，最终取得令人瞩目的成就。

（二）学术上的战略性眼光

领导学科建设，个人的杰出科学成就只是一个基础，更重要的是学术上的战略眼光。他要确定学科的前沿性研究领域在哪里，要确定哪些科研课题需要攻坚，要明了学科的优势和劣势，还要针地这些优势劣势制定切合实际的学科发展愿景及具体的学术研究方向。

郑哲敏院士一直根据国家的需要和力学的发展现状展开战略性思考。1978年，他在全国力学规划会上，着重指出了力学研究中的短板，确定了14项重点内容，并亲自挂帅支持相关研究。二十世纪八、九十年代，他对力学研究所的学科方向和布局进行调整，新建了一批研究室，并亲自确立“中国科学院非线性连续介质力学开放研究实验室”的主要研究方向，显示了他统揽全局的大局观。进入世纪之交，郑哲敏院士对力学如何迎接21世纪提出了自己新的战略思考。他指出力学已进入了以应用力学为重要标志的蓬勃发展新阶段，力学必须在基础研究上扎得深，同时在应用上要与其他学科及工程技术保持紧密联系，并具体指出了21世纪初中国力学学科的前沿有哪些研究领域。郑哲敏院士提出的设想既具有前瞻性，又有专业研究上的可行性，显现了高瞻远瞩的战略思维和统揽全局、把握学科发展总体趋势和方向的气魄。

（三）管理上的务实作风

作为力学学科的领军人物，郑哲敏院士既是学术权威又是学科建设的管理者和领导者。在学科建设中，他一直以务实的作风构筑平台，建设团队，打造学科文化精神。郑哲敏院士曾建立过多个研究室，凝聚研究力量，聚焦于不同的领域集中攻坚。比如“非线性连续介质力学开放研究实验室（LNM）”联合一大批国内外的优秀人才以多种方式开展合作研究，不仅取得了一批有国际影响的成果，而且还使LNM的旗帜下的学术年会成为力学界有影响的品牌。LNM也因此成为优秀青年力学人才的聚集之所，成为国内从事非线性力学基础性研究的重要基地和学术交流中心。

郑哲敏院士在凝练学科文化方面也做过许多工作。他不讲大话空话，三言两语便能点出科研工作者做人做事的原则：“要干‘出汗’的活儿，不要想不出汗就出活。”他所说的“出汗”，一是要能吃苦，下基层；二是要善于动脑子，“不能给工业部门打小工”。在他看来，从事科学研究，要有自己的见解，要走自己的路，工作要主动，思路要开阔，只有这样才能做出世界一流的水平的成果。郑哲敏院士务实的管理作风对力学学科产生了深远影响，“祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学学术报告会”有70余篇论文向他致敬，无论是直接书写，还是间接表达，都可以看到他带领的学科团队已形成了良好的学科文化精神。

四、结语

学科建设是当下学界比较关注的一个焦点，郑哲敏院士的学科建设实绩告诉我们：学科领军人物对一个学科的发展具有至关重要的作用，他的专业能力奠定了学科的发展基础，也决定了学科拥有的影响力有多大。学科领军人物在专业之外还要具备人格魅力与领导能力，这样才能把学科团队凝聚在一起，以行之有效的策略与措施切实推进学科建设的进程。郑哲敏院士的作为，不仅为学科建设提供了一种示范，其思路与方法还为每一个从事科学研究的人提供了有效的指导与启迪。