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中科院力學所
從力學研究室到力學研究所
力學園地
2014年04月29日從力學研究室到力學研究所——鄭哲敏院士訪談錄
趙玉 杰李欣欣 白欣
編者按：這是一篇介紹鄭哲敏院士的訪談錄，通過鄭哲敏院士對于力學所創(chuàng)建初期的生活、工作等經(jīng)歷的回顧，呈現(xiàn)了從力學研究室到力學研究所的變遷歷程。它不僅可以幫助讀者清晰地了解力學研究所的建所史，也可以讓讀者體會到老一輩科學家艱苦奮斗、嚴謹治學的精神。
鄭哲敏，出生于1924年，原籍浙江鄞縣，生于山東濟南。1993年當選為美國工程科學院外籍院士。1947年獲清華大學學士學位，1948年考上國際扶輪社的留美獎學金赴美留學，1949年、1952年分別獲美國加州理工學院碩士、博士學位。1955年留學歸國后進入數(shù)學所力學研究室工作，擔任副研究員。1956年力學研究所成立后他被任命為該所彈性力學組組長，研究水壩抗震。經(jīng)過1960~1962年3年時間的努力，他闡明了爆炸成形的主要規(guī)律，使爆炸成形成為以科學規(guī)律為依據(jù)的新工藝。70年代后期，在他負責力學研究所和中國力學學會的工作以及制訂中國科學院和全國力學規(guī)劃期間，他發(fā)起、組織了海洋工程力學、材料變形和破壞規(guī)律以及環(huán)境力學的相關研究，在80年代中取得了一批豐碩成果，并于2013年1月18日榮獲2012年度國家最高科學技術獎。
中國科學院力學研究所成立于1956年，是我國唯一一個多分支學科的、以基礎性研究為本的國家級力學研究基地，在國際力學界享有盛譽，力學所的建立對推動我國力學事業(yè)的發(fā)展也起著至關重要的作用。然而，目前關于力學研究室的人員組成、科研條件等鮮有文獻記載，從力學研究室到力學研究所的變遷歷程以及建立力學研究所后人員的調整、研究方向的轉變、科研條件的改善等也未見專門的介紹，偶有提及，多一筆帶過。洪友士、李和娣、談慶明、楊小林、鄭麗丹等所著有關鄭哲敏院士生平的文章中，對這段歷史的一些記載還不詳盡。鄭哲敏院士所著文章中，記載了有關錢學森先生的建所思想，卻沒有提及自己在這個過程中的所見所聞，以及建所后自身生活狀態(tài)、研究的課題所受到的影響。
本文通過對鄭哲敏院士的訪談，呈現(xiàn)了從力學研究室到力學研究所的變遷歷程。力學研究所走過了57個年頭，回望過去，對了解力學研究所的建所史有所裨益。回顧鄭哲敏院士的生活工作等經(jīng)歷，能夠彰顯那個年代的科學家艱苦樸素、求真務實的高尚品格，引導我們年輕人向著人格的高標準努力。
鄭哲敏院士作為力學研究所建所的見證者，他為我們講述了從力學研究室到力學研究所的科研工作與生活經(jīng)歷。
圖1為2012年3月6日趙玉杰(右)與受訪人鄭哲敏院士在力學所鄭院士辦公室的合影。
圖1
訪談時間：2012 年3 月6 日
訪談地點：中國科學院力學研究所，鄭哲敏院士辦公室
1.力學研究室
趙：您回來后為什么選擇去數(shù)學研究所的力學研究室 是否考慮過去高校工作
鄭：我之所以想學力學是受錢偉長的影響。1946年我大學四年級的時候，他剛從美國回來，在機械系開了一門近代力學的課程，我選修了他的這門課。他像錢學森先生一樣，講了不少與火箭相關的內(nèi)容，由此我對力學產(chǎn)生了濃厚的興趣。 我在國外的時候就知道他在數(shù)學研究所里有個力學研究室，在我之前回來的莊逢甘和羅時鈞都是加州理工學院的博士生，羅時鈞是錢學森的博士生，他們回來后都選擇去了數(shù)學所的力學研究室，我回國以后自然就選擇在那兒工作。 那個年代學校里的政治運動太多了，我慶幸自己當時沒有選擇去高校。
趙：那您在力學研究室時的工資是多少呢
鄭：我剛從美國留學回來時一無所有，我的父親在我最初工作的那段時間給我提供了許多生活上的幫助。 初到力學研究室，給我定的是五級副研究員，級別是最低的，工資差不多是一百三左右。 在當時的中國，一百塊錢已經(jīng)很多了，而且我在生活上沒有特別的要求，這些錢足夠用來支付生活費了。 在吃和穿的方面我也不是特別在意，所以也沒覺得在這些方面物資匱乏。 回來后唯一不適應的是在國內(nèi)等公交車要等很久，得排好長時間的隊，這時候我就想，要是能開車那該多好啊。 但是其他方面都覺得還不錯，生活方面也沒有窘迫過。
趙：您的住所是怎么安排的呢
鄭：我回到北京以后，先住在位于教育部北邊，王府倉胡同里的留學生招待所，并填寫了希望留在北京參加工作的意愿書。 比我早一點回來住在那里的有吳仲華夫婦，到后來我和周光坰、程世祜、還有李恒德，我們4個人住在一間。 住了近兩個月，四月份到中科院數(shù)學所力學研究室報到，分配工作后，我就搬到了清華大學四公寓那邊的一間集體宿舍。 那時數(shù)學所在清華大學南門內(nèi)，旁邊就是華羅庚的家。
趙： 您初到力學研究室時，是否舉行了什么歡迎儀式
鄭： 給我分配工作時，由于我是留學歸國人員，竺可楨副院長很正式地和我談了一次，可惜相隔的時間太長，我已經(jīng)不記得談話的內(nèi)容了。 當時所里也沒幾個人，所以并沒有舉行歡迎儀式，大家很快就熟悉起來了。
趙：當時所里其他幾位成員都有誰呢
鄭：當時已經(jīng)在研究室的有林鴻蓀，他是1950年回國的。 還有胡海昌，他可能是1952 年、1953 年從浙江大學畢業(yè)后，由錢令希推薦來這里的。 另外一個是周培源的研究生蔡樹棠，是搞湍流理論的，還有一個是研究力學的何善堉。 我到力學研究室報到后，程世祜先生也來了，李敏華來報到了但是還沒來上班。1955 年暑假還來了幾個大學生，有馬宗魁，他現(xiàn)在已經(jīng)去世了，還有劉正常、葉鈞道、齊景泰、戴汝為。劉正常后來參加科學院衛(wèi)星方面的工作，調出了力學研究所，退休之前在科學院空間中心工作。 當時從力學室調到力學所的人也不多，大概在10個左右。
趙：當時力學研究室的辦公條件和科研條件如何
鄭： 當時力學研究室在數(shù)學所里邊有三五間房，每間大概七八平米，差不多能放4個辦公桌和四把椅子，還有一個很小的圖書館，不過借書一般都是借城里科學院圖書館的書。那個時候大多都是訂影印書刊，每次影印刊物清單出來后，大家就在上面畫勾。副研究員以上有這個特權，你勾上的圖書，圖書館就一定給你訂。
白：您從外邊帶回來的資料后來都用上了嗎
鄭： 我從國外帶回來的基本上都是書，刊物很少，最有價值的倒是一個計算器，比普通計算器小很多，但是功能很全。 在我工作了兩年后，大概是在1956 年、1957 年，力學研究室也買了一些電動計算器，因為許多計算靠查對數(shù)表、計算尺，計算速度很慢。我?guī)Щ氐臅杏写蟊敬蟊镜墓ぞ邥?，如對?shù)表，三角函數(shù)，還有一些超越函數(shù)。
趙： 力學研究室的設備怎么樣
鄭： 力學研究室沒有實驗設備，當時是屬于數(shù)學所建制，里面都是玩筆桿搞理論的，所以剛去的時候我還有點不習慣。當時正好有個輕工業(yè)部的工程師來訪，他們是為解放牌汽車做玻璃的，那是經(jīng)過高溫處理的鋼化玻璃，它有一個好處就是一旦撞壞了就會碎成蠶豆大小的碎粉，不會一片片碎開來像刀子一樣傷人。 后來他們給了我們很多塊那樣的玻璃，我們測試它的強度是多少，這算是我到力學研究室的第一個與生產(chǎn)部門有關的工作。 在這期間，大家都是搞理論研究，從不做實驗，和外邊的工廠完全沒有聯(lián)系。
2.力學研究所
趙：當時為什么要成立力學研究所 您是否參與了
鄭：1955年的七八月份或更晚一些時候，錢偉長先生給院里打過一個報告，申請籌備成立力學研究所。1955年8月份的時候，聽說錢學森先生要回國，所以上面就安排準備成立一個力學研究所。 錢偉長讓我起草個稿子，是有關力學所的籌備工作，當時的第一份報告是我起草的，但是現(xiàn)在都已經(jīng)找不到了。錢學森先生回國，陳毅副總理派朱兆祥代表中國科學院到深圳羅湖去迎接。 因為我在美國的時候是錢學森的學生，朱兆祥向我了解一些情況，我就把我知道的給他作了介紹。
錢學森先生回來后不久，數(shù)學所的力學研究室就從數(shù)學所分出來，搬到了中關村新蓋好的化學所大樓的四層東側，準備成立力學研究所。在力學所成立之前就已經(jīng)分好幾個組了，錢學森回來后繼續(xù)讓我當彈性組的組長。當時一共也沒有幾個人，程世祜一個，胡海昌一個，還有幾個大學生，另外一個是塑性組，組長是李敏華，再有一個是流體組，開始是由林鴻蓀或蔡樹棠負責，后來林同驥來了，就由他來接管。
11月底，院里安排錢先生到東北考察了一個月，了解一下我國的工業(yè)生產(chǎn)情況，以便回來后更好地確定力學所的研究方向，這次考察仍然是由朱兆祥陪他去的。錢學森先生從東北回來以后，1956年1月我們就又搬到化學所南邊不遠處的一所三層的小灰樓里，從那時起我們才算正式成立力學所，有了車間、實驗室和黨支部，自此才有了全面的規(guī)劃。成立了力學研究所，我們的辦公面積增加了，人員也開始增多，有了會計、人事這些專門的行政人員。這時候朱兆祥也從全國科普協(xié)會正式調到了力學所并且參加了塑性組。調來的支部書記叫晉曾毅，他的資格很老，曾經(jīng)在比利時和法國勤工儉學，還當過法共巴黎中國語言組書記，來力學所之前是北京工學院也就是現(xiàn)在北京理工大學的副校長，中國科大成立后就調到科大當副校長去了。許國志、劉源張、潘良儒、卞蔭貴、沈志榮、黃茂光、桂湘云等人也陸續(xù)從美國回來了，參加力學所的科研工作。郭永懷先生在1956年10月從美國返回北京，參加力學所的領導工作。 楊南生先生也由長春第一汽車廠調到力學所。 當年還選拔了院系調整后的第一批優(yōu)秀的大學畢業(yè)生參加工作，成為力學所發(fā)展的核心力量。
趙：搬到力學研究所之后研究方向發(fā)生了哪些調整
鄭： 錢學森先生回國后說，彈性組要在國家大的方面上起作用，由于我國也是多地震國家，所以提出來彈性組應該搞與結構物抗地震有關的研究。因為我在美國那邊有個老師也是研究地震的，所以我對這方面也有些了解，因此我繼續(xù)擔任彈性力學組組長，就以抗震作為彈性組的研究方向。 錢學森是10月份回來的，11月份就明確了我們組以抗震為研究方向，流體組以葉柵流動理論為主要方向，塑性組以研究固體的本構關系為主要方向。頭幾年我們的研究方向都是來回變動的，最穩(wěn)定的反而是在1956 年。1957 年有過一些影響，到了1958 年大躍進就開始鬧高指標、浮夸風，盲目擴大隊伍，科學院隔一段時間就“獻禮”，好像成果一下就出來了，虛的東西就多了。之后是三年困難時期，盡管生活上清苦，但是這幾年相對穩(wěn)定，我們抓住這個重要的空隙研究爆炸成形。 1964 年就開始“四清”，覺得我們研究所走資產(chǎn)階級路線，從那時起，我也就基本不再參與我們研究室的計劃工作了。 我們研究爆炸的要自己出去找任務，看哪個地方需要你，然后去工廠借他的設備用來做實驗研究。
白：與您合作過的都有哪些工廠呢
鄭：有北京汽車廠，長春汽車廠，杭州鍋爐廠，江南造船廠等等，西南建鐵路我們也參與了，有搞隧道掘進的，搞邊坡大爆破的，還有搞鐵路道轍爆炸硬化的，做這個大家都很辛苦，基本都是天南海北地跑。這個時期我們的許多干部都非常地出色，工作能力很強，肯吃苦，解決問題的能力也很棒。與我們有密切合作的一般工廠不是很多，合作較多的是一個兵工廠，我們一起聯(lián)合搞過穿甲彈、破甲彈。 我們也與西安的研究所和工廠、湖南的兵工廠、內(nèi)蒙包頭搞材料的一個研究所以及太原的一個廠都有過合作。
趙：研究條件有哪些改善
鄭：1956 年有個國際應用力學大會，我們團長是周培源，我、錢偉長、朱兆祥一起參加了這個會。 我們還得到了一筆外匯，用來買些儀器。 開完會后，我、朱兆祥和錢偉長三個人一起去瑞士買儀器，當時我挑選了一些有關振動的實驗儀器，所以力學所第一個建立起來的實驗室就是振動實驗室，這時開始我們才有點設備。
這些儀器在1957 年的時候發(fā)揮了作用，除了用來發(fā)展我們自己的實驗室工作以外，當時有幾個輕工業(yè)部的造紙廠廠房發(fā)生劇烈振動，我們被請去做，用這些儀器查原因。 這些儀器的體積不大，由一些傳感器和儀表組成，后者都是電子管的，我們就背著它到處去給工廠做檢測。到了國家的三年困難時期，儀器和材料有些困難，力學所經(jīng)過幾次調整，最終確定以航天、火箭和導彈為研究方向。 1958 年有個大調整，主要以“上天，入地，下?！边@些有國防背景的為任務、為目標，這是個非常宏偉的計劃。 剩下的人合在一起，成立了一個叫做為一般工農(nóng)業(yè)服務的研究室，我當時是副主任，老力學研究所的許多人都到了這個研究室，所以我們室是綜合的，包括流體，化學流體，彈性和塑性幾乎什么都有。
趙：您當時主要負責哪些方面的研究 和在數(shù)學所力學研究室的時候有什么變化
鄭： 當時所里的總布局是航天，我主要管兩個方面，一個是抗震，另一個是搞過一段時間的三峽百萬千瓦水輪機。 1960 年以后我就開始搞爆炸，先研究爆炸成形，再搞爆炸力學。 有段時期和一個工廠合作，在南苑那邊占了一塊空地一起搞科研，研究爆炸成形。 當時沒有儀器，也分配不到必要的錢，只能靠自己研究、制作儀器。 那時最急需的是一個微秒計時儀。 因為研究動態(tài)爆炸要在相當短的時間內(nèi)完成，當時國家的產(chǎn)品輪不到我們使用，所以微秒計時器是必須自己做的。 我們的方案對電子管的要求比較高，比如柵極的漏電要極小，所以說我們做了很長時間，但是對實驗工作的幫助還是很大的。
與此同時，我們研究爆炸還要負責水下爆炸測壓，這個壓力都是幾百個上千個大氣壓，時間是幾微秒，因此我們就需要做傳感器。 我們也是參考文獻做的，當時我們的陶瓷壓電晶體還沒過關，就需要用只有新疆才產(chǎn)的一種藍寶石，起到壓電的作用。我們花了高價買了幾顆，自己標定、切割，最后做出了我們需要的傳感器，直到現(xiàn)在一些部門都仍在用我們當時研究出的產(chǎn)品。 后來記錄又出現(xiàn)了問題，老的示波器無法記錄下來幾個微秒內(nèi)的變化，我們就得申請、走門路、打報告，弄來幾臺新式的示波器，但是實驗條件依舊比較艱苦。
趙：那您是否有特別想做的實驗項目卻因為實驗條件不成而放棄的呢
鄭：沒有。 實驗條件比較艱苦，我們有什么樣實驗條件就做什么實驗。 等到后來核爆炸的任務分配下來以后條件就有所改善了。 我第一次做這個項目的時候工作比較簡單，就是做一些標定的工作。 等到后來搞地下核爆炸時的主要任務是計算，由我們研究模型和提出方程式，計算所的人幫忙計算，我們一同處理數(shù)據(jù)。 我們組成一個課題組，一起研究計算方案以及計算結果的分析，也通過計算結果調整模型。
后來我們也用過上海的大型計算機，用的時候程序很復雜。 我們需要提前一個星期排隊預約登記，有的時候每個星期可以用到三至五次，并且規(guī)定幾點到幾點是你能使用這臺機器的時間，一般都是在半夜里。 我們要自己動手編寫程序，用穿孔機把它做成上機的紙帶，一旦上機就沒有時間讓你修改調試程序，程序無法運行時必須馬上下機，因為后面還有人排隊等著用，條件非常緊張。 因為這臺機器得保證給那些特定部門的人使用，我們想要用就得見縫插針，不過我們這些搞核爆炸的還能多分配一些時間。
趙：您能介紹一下到力學研究所以后都具體做了哪些研究工作么
鄭：1956 年到1959 年搞劉家峽水壩，我們進行將地震信號轉換為電信號的實驗，并對其進行檢測，實際上是搞了一個小型的模擬計算機。
1958 年的三峽工程的大型水輪機方案論證也是由我們承擔的。 傳統(tǒng)的水輪機只有10 萬千瓦，錢學森提出100 萬千瓦的方案，工業(yè)部說不可能，但是現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了，當時我們的工作就是對此進行論證。我主要參與了“混流式水輪機葉片的設計和計算”，主要負責這項工作的是潘良儒。
1959 年，錢學森進行分工，提出了“高精尖”的要求。 靳汝澤來我們室做副主任、支部書記，我也是副主任，叫我抓業(yè)務。 當時組織室里的人員在力學所的院子里進行討論，為了符合“高精尖”的要求，提出了高壓條件下材料的塑性力學和加工。 錢學森通過后上報院里也得到了支持，并在科學時報上刊出過。 做高壓實驗我們用的是200 噸的材料試驗機，當時還有一個高速組，條件很簡陋的。 高壓組由王禮立負責，我主要側重于高速，開始時高速主要就是研究爆炸成形。 每個室主任要向領導直接匯報工作，并且要親自負責科研工作。
也是在這一年，錢學森作為人大代表到各地視察，把我也帶上了。我們?nèi)チ松蜿枴⒐枮I、南京、上海、成都、青島。到了大連由錢令希親自接待，合肥是曾希圣親自接待，一路下來，主要宣傳調研。 1959 年所里從100 多人一下增加到800 多人，并在成都訪問了西南設計院，是關于水電建設方面的。
趙：我看過一本書說當時力學研究所走廊里都是黑板，是這樣么
鄭： 對。 我們是1956 年決定建樓，1957 年施工，當時錢學森要求每個房間里都要有一塊黑板，便于隨時隨地的討論問題。 每個研究組每周都要開展相互學習和討論的研討會，每周都會有幾個人作報告，報告后大家自由討論，新調來的年輕人都在學習。 1956 年開始招收第一批研究生，工作有板有眼地穩(wěn)步前進，這一年穩(wěn)中有進，做得非常好。 但是1957就出現(xiàn)了混亂，“大躍進” 開始后就什么規(guī)矩都沒有了，年輕人無法得到系統(tǒng)培養(yǎng)，新來的能學到知識的也就學到了，學不到的也就半途而廢了，可以說這是對人才的浪費。 有些科研人員因為政治原因莫名其妙地就被淘汰了，我們付出的代價很大，不僅是物質上的，還有人和時間上的代價。
致謝：在采訪和論文的修改過程中，我們得到了鄭哲敏院士的大力支持，在此表示由衷的感謝。
（本文轉載自《力學與實踐》2014年第1期）