实践钱学森工程科学思想的三个科研案例

 

丁雁生

 

(中国科学院力学研究所)

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一、 前言

 钱学森先生考察生产、自然科学、工程技术三者关系时发现,在自然科学和工程技术之间还有一个不容忽视的环节——工程科学(或称技术科学)。他认为,工程科学是基础科学和各种应用之间的桥梁,创造有科学根据的工程技术理论,为工程技术服务。基础科学的核心是认识基本现象和掌握普遍规律。为了揭示事物本质,基础科学可以乃至必须把研究对象置于最单纯的条件下。然而,工程科学的研究对象则处于复杂、受多种因素约束的环境中,不能过分简化。只有基础科学成熟到一定程度,其成果才能得到应用,因此工程科学建立于二十世纪上半叶是历史的必然。鉴于基础科学、工程科学和工程技术之间存在复杂的反馈关系,工程科学不限于起桥梁作用,它也是人类新认识的源泉。指出存在一类工程科学,是钱学森先生在科学领域的一个重大贡献。

钱学森先生的工程科学(或技术科学)思想来源于二十世纪前期德国哥廷根大学的应用力学学派,是对二战前后发展航空、火箭、核武、雷达经验的概括,也是钱先生对自己科研经历的总结。这一思想先后发表于1948年的《Journal of Chinese Institute of Engineers》(题为“Engineering and Engineering Sciences”),以及1957年的《科学通报》(题为“论技术科学”)。

在“论技术科学”文中阐述土和岩石力学时,钱先生写道:“我国现在正在进行大规模的基本建没, 在土石工程中累积了不少经验, 在大爆破作业中也学会了先进操作方法。但这些都还没有做出科学的总结, 创造出土壤和岩石移动工程的理论, 这是不应该的, 土和岩石力学的研究任务就是要补足这个缺陷。”1958年,钱学森先生在力学所设置一个研究室,在创建中国科学技术大学近代力学系时设置一个专业,研究土和岩石力学,请钱寿易先生作为学术领导。后来爆破和爆炸成形发展成为爆炸力学研究室,土力学单独成立一个研究室,郑哲敏先生和钱寿易先生分别担任室主任,科大力学系的对应专业命名为爆炸力学专业。

今年是钱学森先生百年诞辰,笔者学习老师们按照工程科学思想研究爆炸力学和土力学的三个案例并作粗浅分析,奉献给读者,作为对老师的老师¾钱学森先生的纪念。

本文介绍的三个案例是爆炸成形、地面沉降和流体弹塑性体的研究。

一、 爆炸成形

 爆炸成形是一种金属板材的成型技术,具体做法是板料下面放模具,板料上面有适当高度的水,起爆水中炸药使板材瞬间贴模成型(图1)。在上世纪五、六十年代年的中国,爆炸成型是一个替代大型机械设备加工的可行方案。

 五十年代末,力学所开始探索“高速、高压塑性动力学”问题,项目领导人是四室副主任郑哲敏。根据文献调研和初步实验,到1960年上半年确定爆炸成形为主攻方向,并得到钱学森所长和郭永怀副所长的大力支持。

2  爆炸成形演示实验前现场的一张照片

 1960年初的一个下午,郑哲敏(左前下蹲者)等人在力学所主楼东南篮球场演示爆炸成形,钱学森所长在现场讲话,职工们听着都笑了。  郑哲敏是钱学森在加州理工学院指导的博士,1955年回国。现为力学所研究员,两院院士,还是美国工程科学院外籍院士。他是我国爆炸力学事业的奠基人和开拓者之一,为爆炸力学的发展做出重大贡献。

 爆炸成形的研究工作大体分为三个阶段,经历了艰难曲折。

 第一阶段是实验室初步试验成功后,受“大跃进”影响立即转到工厂试制产品,结果遭遇失败,灰溜溜回所,但积累了一些具体经验。这阶段的基本教训是急于求成,形式上走而实质上没走工程科学之路。

 第二阶段是1961年承接爆炸成形机理与工艺研究的国防任务。1962年开始贯彻科研工作的“十四条”和“七十二条”,科研工作回到实事求是的轨道。研究人员研制了微秒计时仪来观测板料运动过程,1962年发现“二次加载”现象,并由此认识到:除激波效应外,空化区闭合使爆炸产物的膨胀能经水体传递到板料,对板料产生又一次加载。这样,对爆炸成形机理有了正确认识,再通过对实验数据的力学分析,得到药量与总变形功成正比的能量准则(它是几何相似律的特例)。据此建立了力学模型,所做的计算结果与实验数据一致。综合上述认识,解决了模型律问题,并找到了工艺参数。这一段的艰难在于观测到了不能理解的新现象,开始却误以为是假象而陷于困境。当认识到新现象是二次加载过程,就实现了由感性到理性的飞跃,对爆炸成形机理的研究由此获得突破。第二阶段的基本经验是:“从工程技术中来,到工程技术中去”这一基本公式的中间环节¾“创造有科学根据的工程技术理论”是工程科学研究方法的画龙点睛之笔。第一阶段形式上按“从工程技术中来,到工程技术中去”做,但丢却了作为精髓的中间环节,实质上偏离了工程科学之路。

3。中国科学院副院长吴有训在爆炸成形实验现场与部分同志合影

(第二排中为吴有训副院长,右四为李树诚副所长,右一为郑哲敏)

 

 第三阶段是推广应用研究成果。应用是工程科学的重要环节,然而,新的实践又提出了新的问题,其中最突出的是爆炸成形的模具强度和材料的力学性质问题。按几何相似律,模具重量与零件尺寸的三次方成正比。对于大型零件,模具太重,无法施工。通过分析模具受力变形规律,1964年提出并实现了可分离形式的惯性模。伴随着一声爆炸的巨响,当烟雾消去之后,人们看到,虽然模具已经横七竖八地被抛在周围,成形后的零件却巍然不动地竖立在那里。到这个阶段,深刻体验到实践工程科学思想的成功,对三十几位亲历者是那么欣慰、难以忘怀。

 19636月,中国力学学会与中国机械工程学会联合举办了爆炸成形学术报告会。钱学森所长在会议总结时指出:现在出现了一门新的学科爆炸力学!根据所领导的要求,1963819日郑哲敏先生提交了一份报告,首次系统阐述爆炸力学并规划其发展。1964年爆炸成形获得国家“新产品、新技术、新材料、新工艺”一等奖。该技术曾用于制造火箭和潜艇的部件。 

一、 上海地面沉降

1、问题的提出

上海基岩上的第四纪沉积物厚约300米,平均每万年沉积1米。建立于这一地基的上海,自上世纪二十年代即发现地面沉降,到六十年代最大沉降量约达2.6米。解放后上海工业迅猛发展,1956~1962年间,市区最大沉降地区的沉降总量达到1米,其中1959~1960年最大沉降率为0.2/年(1956年后测量资料较为可靠)。市区地面沉降导致潮水泛滥,道路管线严重损坏,苏州桥下净空减小,通航困难。仅19628月台风侵袭上海,潮水泛滥一项就造成时值几亿元的损失。

2、提炼科学问题

上海市要求在几年内采取有效措施治理地面沉降。1962年邀请专家研讨上海地面沉降,提出地质构造运动、海平面上升、高层建筑影响、地下水位下降¼¼等等原因,众说纷纭,莫一是衷。上海地面沉降研究小组成员¾地质部水文地质工程地质二大队做了大量基础工作,认为抽取地下水可能是地面沉降原因,但有异常现象不能解释。

 1963年,上海的水文地质二大队找到力学所的钱寿易先生,询问地面沉降问题。钱寿易先生率顾小芸、张福永等10人参加上海地面沉降研究工作。钱先生等倾向认为上海地面沉降源于大量抽取地下水,需要进行上海粘土流变性质研究,进行一系列较大型的长期固结试验和理论分析,估计地面的长期沉降和最终沉降量。

4 钱寿易(1917-1991)

 留美土力学家、工程师。1940-50年代曾是美国土工界名人。应钱学森之邀于1958年回国,曾任中国科学院力学所研究员、室主任、武汉岩土所副所长。钱寿易先生是我国海洋土力学研究的开拓者,为中国土力学事业的发展做了重要贡献。

3、解决科学问题

 1964年,力学所在文献调研和初步力学分析的基础上,提交《上海地面沉降研究的初步工作报告》,支持水文地质二大队的基本观点,对“异常”现象作了解释,并提出了有说服力的具体研究方法。当年5月,钱寿易等指出,抽水引起的地下水位下降是引起上海地面沉降的主要原因。但是,停抽地下水造成的损失不亚于地面沉降。因此必须进行沉降原因和机理(排水固结)研究,掌握规律才能提供有效的治理方案。

 1965年,力学所提交《上海市地面沉降研究阶段性报告》及附列的5篇研究报告,并与水文地质大队合作,在黄浦江岸野外进行孔隙水压力测量,进行地面沉降计算,两家共同提出1966年治理地面沉降的方案。

 1966年,按照力学所和水文地质大队预定方案,上海市大面积人工回灌400万吨水。经过5个月,上海市区地面回升了,平均回升量为6毫米,最多的回升38毫米,控制上海地面沉降获得成功!治理方案正确有效。

 由于“文化大革命”的冲击,力学所一个功底扎实、刚刚在上海地面沉降研究中做出重要贡献的年轻人张福永跳楼身亡。但是,钱寿易、顾小芸等坚持到一线进行细致的计算分析,得到与实际沉降量一致的结果,终于在1968年完成上海地面沉降第一阶段研究。

4、刺耳的插曲

197231日,《红旗》杂志发表一篇“奇文”,摆出“工人学哲学”的姿态拨弄是非,对治理上海地面沉降的专家做出充满偏见的批判。一时间,同济、浙大和力学所的老专家遭遇极大的政治压力,并伤害了合作关系。

5、深入的检验

1978年,上海地面沉降研究获全国科学大会奖和中国科学院重大成果奖。1980年,上海方面致函力学所,指出双方协作曾在“四人帮”期间受到干扰,调力学所为上海市地面沉降研究起了很大作用,并希望在今后继续进行协作。1979~1980年间,在水文地质大队支持下,力学所就1965~1978十四年间的地面沉降进行分析计算,说明力学所提议的主固结计算模型和计算方法正确,为人工回灌地下水控制地面沉降提供了有力的理论依据。这段工作还表明,回灌的效率在逐渐下降,在未来的一些年份内,微沉将是可以预料的;次固结的作用将日趋重要,其研究也很需要。

6、工程效果

 从1966年到1987年,22年间上海地面累计沉降量37毫米,年平均沉降量1.7毫米。力学所不辱使命,为控制上海的地面沉降做出了重大贡献。

 土力学是结合工程的学科。力学所的特点是不仅结合工程,还要研究工程中的科学问题。 钱寿易先生特别强调现场测定孔隙压力,注重符合实际应力条件下的土性参数测定,就是为了深入了解沉降机理。表面上看,1980年以前力学所处理上海地面沉降,用的也就是Terzaghi固结方程的基本假定。深入进去才知道,力学所仔细区分不同固结过程中表面力与体积力、压缩和拉伸、线性和非线性间的差异,采用迭加原理和双线性本构,根据上海地面沉降实情准确地确定初值和边界条件,并非简单地套用Terzaghi的解。这样,才能取得符合实际的结果。

 1995年第5届国际地面沉降会议上,一位比利时学者用水位和沉降量拟合的方法也对上海的沉降做了计算。会议主席问顾小芸,“你的计算和他的有重复吗?”顾小芸回答说,“他的计算必须有大量的实测数据才能拟合。我们国家不仅上海有沉降,别的地方也有,但那些地方没有大量实测数据。我的方法在上海验证后,可以容易地推广到其他地方。”

研究上海地面沉降机理和治理上海地面沉降,不仅成效巨大,还促进学科发展,并为实践工程科学思想提供了一个典型事例。

 

一、 流体弹塑性体

 在高速、高压、高温的极端条件下,固体呈现出流体性质并导致一些复杂现象,称为“流体弹塑性体”。它是爆炸力学的一个很重要的理论模型。对这类现象的认识,力学所经历了多个“从工程技术中来,到工程技术中去”的循环。

1、第一个循环 ¾ 提出流体弹塑性体模型,解决地下核爆问题

19646月,国防科委某所委托力学所承担地下核爆炸力学效应的预报和检验任务。针对当时国内外把不同时空的岩石人为划分为不同介质的情况,力学所的郑哲敏、解伯民在19655月独立于国外提出了统一的流体弹塑性体模型,成功地处理了高速加载和高速变形下岩石的流动与变形问题,应用于我国地下核爆炸力学效应的分析和测量预报。他们认识到地下核爆炸从近爆心到远离爆心载荷的不同,以及同一点加载与卸载的历史变化过程,指出在高压状态下介质呈现流体特性,在较低压力状态下又呈现固体性质,建立了统一的本构关系,并用“饱和模型”和“迟滞模型”描述岩体性质。该项研究为我国首次地下核试验提供了服务,对各种仪器的布置提供量程预报。

1972~1979年,力学所与工程兵某所协作研究防护工程,力学所的郭汉彦等人参加了我国地下核试验、地面核试验。其间,力学所提出力学效应试验方案,分析整理力学效应的试验资料,结合爆后开挖现场考察,给出了岩体中应力波传播规律。事实证明,那些地下核试验和地面核试验的现场实测与流体弹塑性体模型的数值计算结果一致,预报与实测符合。

2、第二个循环 ¾ 应用流体弹塑性体模型,解决穿破甲问题

1965年,力学所开始研究穿甲问题。70年代初力学所接受了新的任务。

从“干校”回所的郑哲敏,带领由谈庆明、高举贤等人组成的研究集体,与各单位通力合作,运用流体弹塑性模型,解决了穿甲相似律、金属聚能射流稳定性、破甲模型律等一系列穿破甲机理问题。研究金属聚能射流的稳定性,发现低速段与高速段射流的断裂具有不同的机理。发现玻璃钢在高速射流侵彻时热裂解,产生气固两相流干扰射流的新现象,提出了玻璃钢对聚能射流的干扰机理。

综合了地下核爆成果的“流体弹塑性模型及其在核爆与穿破甲方面的应用”,获1982年国家自然科学二等奖。流体弹塑性模型的成功,生动地说明,国防需求与科学理论的紧密结合是爆炸力学发展的主要动力,理论创新和实际应用的紧密结合是爆炸力学发展的源泉。

3、第三个循环 ¾ 应用流体弹塑性体模型,解决爆炸复合界面失稳问题

1976开始,力学所邵丙璜等在郑哲敏指导下,开始对金属板爆炸复合机理和工业应用等方面,进行较系统的理论分析与实验研究工作。实验观察到两块金属板复合的界面有时呈现波纹状(图5),而且只有这时两块金属板才能牢固结合。郑哲敏指出这是爆炸驱动的板料碰撞时呈现流体性质,界面失稳形成“波浪”,随载荷迅速下降材料恢复固体性质将“波浪”冻结。这个判断得到实验和数值分析的证实,并指导确定爆炸复合工艺参数。该项目于1989年获中国科学院自然科学一等奖。现在,爆炸复合已经在国内成为一个年产值几十亿元人民币的产业。

5  爆炸复合时界面失稳的照片

 

4、第四个循环 ¾ 应用流体弹塑性体模型,解决热塑变形带失稳问题

“绝热剪切带”是强冲击导致的剧烈变形带,其中的应变可以高达“1”的量级,属于流体弹塑性体模型的一类稳定性问题。上个世纪八十年代初,力学所的白以龙访问英国时提出一个简化的模型方程,解决了热塑失稳准则等一系列问题。从英国回来后,郑哲敏、俞善炳和白以龙一直在讨论为什么热塑剪切带会这么窄(微米到百微米)?最后发现,此时的主控因素变为“向外的热耗散与向内做的功相抗衡”,这决定了剪切带的结构和宽度,并从理论上得到了做功与传热相抗衡决定了狭窄的剪切带的宽度的定态模式。这与白以龙和英国合作者整理的实验数据以及简化分析一致。在这里,从工程技术提出的金属局部相变问题上升为对一个热塑失稳现象的理论认识,获得国内外学术界高度评价,于1992年获国家自然科学奖二等奖。2007年,由于在剪切带形成和材料损伤领域做出的开创性贡献和对中国材料动态行为领域所起的引领作用,白以龙院士被授予材料动态行为领域第四届John Rinehart奖。

 二战期间,用不可压缩流体描写聚能射流的形成及其对钢靶的侵彻,用塑性屈服描写金属杆撞击刚性靶板。然而,固体介质在强动载作用下的许多独特现象,只有流体弹塑性体模型才能够描述。因此,流体弹塑性体模型成为一个理论标志,是二战后至今爆炸的力学效应方面最重要的进展。它来自工程技术问题,上升为爆炸力学的一个基本模型,指导获得了多项工程技术理论,还引导出热塑失稳理论,成为工程科学反馈基础科学的一个典型事例。应用流体弹塑性体理论解决实际问题的“从工程技术中来,到工程技术中去”的循环,还将继续下去。 

一、 几点体会

1、走工程科学之路,由力学学科性质所决定,是国民经济和社会发展的需求

 力的作用和物质的运动,是自然界和人类活动中最基本的现象。这正是力学学科的研究对象,从而奠定了力学在自然科学中的基础地位,还使力学成为应用极其广泛的工程科学(或称技术科学)。实践证明,研究应用力学,适合走工程科学研究之路,而不是走基础科学研究之路。

 本文的案例涉及爆炸等强冲击力作用下物质的高速运动、重力作用于多孔隙的土岩及孔隙中的水时发生的沉降运动,属于力学研究对象的两类特例,它们遵循着力学的基本规律 ¾ 质量、动量和能量守恒,同时受到各自特殊性质的约束,并且在人类活动中有特定的应用。实际情况表明,本文案例的研究,都是国民经济和社会发展需求引起的,都适宜走工程科学研究之路。

 国民经济和社会发展需求,是促进应用力学发展的强大动力。

2、工程科学的研究方法

 根据钱学森先生的分析,工程科学的研究方法可以表述为如下公式:

从工程技术中来 ¾ 创造有科学根据的工程技术理论 ¾ 到工程技术中去

 归纳三个研究案例,可以把工程科学研究划分为四个阶段 ¾“四步曲”:

(1) 来源于工程技术的需求,据此选择研究课题。

(2) 提炼科学问题:收集资料,深入观察工程技术情况,需要时要进行实验并观察实验现象,把握数量关系,寻找和分辨主、次因素。

(3) 解决科学问题:以自然科学的规律为指南针,探求现象的机理,给出对所研究问题的认识,就像在茂密的森林中找出一条路来。为此,可能经历反复。这是最紧张、最费力的阶段,需要集中思考力。在认清机理之后,就要抓住主要因素,忽略次要因素,建立模型,提出数学方程并求解,经过与实验和实际现象比对,得到有科学根据的工程技术理论。

(4) 用于工程技术:将得到的科学结论用于指导或预见工程技术,进一步检验科学结论。

3、工程科学研究的学风

 钱学森先生创建力学所时提倡树立良好的学风,要求做到:

(1) 学术调研与学术自由;计划观点;团队精神;积极创造实验条件。

(2) 抓实质和抓主要矛盾;鼓励创新,支持新生长点;不怕困难,勇于超越前人,做“要出汗”的工作;反对华而不实,理论研究要有验证。

(3) 论文报告的主要问题和概念表述准确,前提假设的交待必须完整和清晰,数学推导必须严谨,结论必须明确易懂易用,一般要有算例或实验例证,文字规范,有效数字合格。多年的经验和教训告诉我们,良好的学风,是保证研究工作顺利进行直到取得成功的基础条件。实现良好的学风,不只是“知与行”的问题,更是科学精神和道德风貌的问题。

4、工程科学研究者应有的科学素质

     钱学森先生提出,工程科学研究者需要掌握三个方面的工具,即:

    工程分析的数学方法;

    工程问题的科学基础;

    工程设计的原理和实践。

    他在“论技术科学”一文中指出:“一个技术科学工作者的知识面必然是很广阔的, 从自然科学一直到生产实践,都要懂得。不仅知识广, 而且他还必须要能够灵活地把理论和实际结合起来, 创造出有科学根据的工程理论。”

 多年的实践证明,这三方面确实至关重要,是我们必须具备的科学素质,需要边干边学,不断提高并灵活应用,才能胜任工程科学研究。

5、工程科学之路是应用力学研究取得成功的道路

 应用力学研究的工程科学之路,就是要正确处理力学基础与力学应用的关系,实行工程科学研究的正确方法,坚持工程科学研究的良好学风,并且不断学习和提高研究队伍的工程科学素质。

 从德国哥廷根大学到美国加州理工学院,从克莱因和普朗特,到冯·卡门和钱学森,注重理论与实际结合的应用力学学派,对二十世纪发展航空、航天技术做出的杰出贡献,无庸置疑地证实:工程科学之路是应用力学研究的成功道路。

 笔者接触、了解的爆炸力学和土力学的经验教训,表明工程科学思想是钱学森先生留给我们的最宝贵的学术财富,工程科学之路是我们的正确选择。

6、走工程科学之路,需要正常的社会环境

回顾力学所的历史,“大跃进”时期以“联系实际”为名,要求研究人员不分条件的“下楼出院”是形而上学。“文革”灾难破坏了正常的科研社会环境。改革开放,坚持科学发展,强调实事求是,为开展工程科学研究提供了良好的社会环境。本文的案例显示:不正常的社会环境,干扰甚至破坏了工程科学研究;有了正常的社会环境,工程科学研究才能顺利进行。

 纵观二十世纪支撑重大工程突破的技术科学的发展,无不需要几代科学家的持续积累。中国科学技术要重新走到世界前列,也必然需要经历若干代科学家的积累。自1840年算起,我国经历一百三十多年起伏动荡,终于达成现今的社会稳定和快速发展。我们要紧紧抓住历史赋予的战略机遇,努力学习和工作,推进中国科学技术进步,实现中华民族的伟大复兴。

 

一、 结语

 2001年庆祝钱学森先生九十华诞时,郑哲敏先生发表“学习钱学森先生技术科学思想的体会”一文,对钱学森的工程科学思想作了深刻阐述。本文转引郑先生论文引用的钱学森先生的两段话作为结语。

 钱学森在“论技术科学”里指出,每一个技术科学的工作者首先必须掌握数学分析和计算的方法。然后写道:

 我们在前边已经说过,数学方法只是技术科学研究中的工具,不是真正关键的部分。那么,关键是什么呢?技术科学中最主要一点是对所研究问题的认识。只有对一个问题认识了以后才能开始分析,才能开始计算。但是什么是对问题的认识呢?这里包含确定问题的要点在哪里,什么是问题中现象的主要因素,什么是次要因素;哪些因素虽然也存在,可是它们对问题本身不起多大作用,因而这些因素就可以略而不计。要能做到这一点,我们必须首先做一些预备工作,收集有关研究工作的资料,特别是实验数据和现场观测的数据,把这些资料印入脑中,记住它,为下一阶段工作做准备,下一阶段就是真正创造的工作了创造的过程是:运用自然科学的规律为摸索道路的指南针,在资料的森林里,找出一条道路来。这条道路代表了我们对所研究问题的认识,对现象机理的了解。也正如在密林中找道路一样,道路绝难一找就找到,中间可能要被不对头的踪迹所误,引入迷途,常常要走回头路。因为这个工作时最紧张的,需要集中全部思考力,所以最好不要为查资料而打断了思考过程,最好把全部有关资料记在脑中。当然,也可能在艰苦工作之后,发现资料不够完全,缺少某一方面的数据。那么为了解决问题,我们就暂时把理论工作停下来,把力量转移到实验工作上去,或现场观测上去,收集必须的数据资料。所以一个困难的研究课题,往往要理论和实验交错好几次,才能找出解决的途径。

 把问题认识清楚以后,下一步就是建立模型。模型是什么呢?模型就是通过我们对问题现象的了解,利用我们考究得来的机理,吸收一切主要因素,略去一切不主要因素所制造出来的一幅图画,一个思想上的结构物。这是一个模型,不是现象本身。因为这是根据我们的认识,把现象简单化了的东西;它只是形象化了的自然现象。模型的选择也因此与现象的内容有密切关系。同是一个现象,在一个问题中,我们着重了它本质的一方面,制造出一个模型。在另一个问题中,因为我们着重了它本质的另一方面,也可以制造出另一个完全不同的模型。这两个不同的模型,看来是矛盾的,但这个矛盾通过现象的全面性质而统一起来。 

 这段话深刻地阐明了技术科学(即工程科学)的研究方法。它是将辩证唯物主义认识论用于科学研究的一个范例。记得1963年,钱先生对我们 ¾ 中国科大近代力学系59级学生谈话时讲到,他在国外找到一套做科学研究的方法,很得意。回国后经过学习,才知道到马克思主义已经从哲学高度概括了这套研究方法。钱学森先生曾说,“在技术科学的研究中,我们把理论和实际要灵活地结合,不能刻板行事。我想这个灵活地结合理论与实际也就是辩证唯物主义的真髓了” 。“因此,我以为世界上第一流的技术科学家们都是自发的辩证唯物论者”(钱学森,技术科学中的方法论问题,自然辩证法研究通信,1957年第1期) 。研读这段话,将使我们更深刻地体会工程科学的治学方法。

 钱学森先生在1988年悼念郭永怀先生牺牲二十周年时写过一段话:

一方面是精深的理论,一方面是火热的斗争,是冷与热的结合,是理论与实践的结合。这里没有胆小鬼的藏身处,没有自私者的活动地;这里需要的是真才实学和献身精神。

    这段话既是对一位德高望重、世界第一流力学家的赞许,也是对工程科学工作者的期望:既要有精深的才学,也要有献身斗争的热情,还要有理论联系实际的冷静。只有这样,才能树立良好的学风,才能顺利地研究工程科学并取得成功。

    致谢:本文是在研究中科院力学所爆炸力学和土力学研究史的基础上撰写的。爆炸力学和土力学室的老同志回忆自己的亲身经历,提供了大量史实。力学所档案室和科学院档案馆帮助查阅有关档案。本文多处引用了郑哲敏先生的有关论述,并得到王柏懿和尚嘉兰的校改。笔者向郑先生和所有关心、支持力学所爆炸力学和土力学研究史的老师、同事、朋友表示衷心感谢。

作者简介:丁雁生,男,1941年生,研究员。1959-1964年在中国科学技术大学近代力学系爆炸力学专业学习,1964~1968年在北京工业学院做爆炸物理专业研究生。1968~1976年在火炸药研究所做研究工作,1976~1981年在第五机械工业部机关做科研计划管理工作,历任技术员、工程师。1981年起在中国科学院力学研究所从事爆炸力学研究,历任助研、副研、研究员,曾任研究室主任。

         (中国科学技术大学5907级毕业生)