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1949年北京大学物理系毕业留校任教；1951年北京大学研究生毕业调入原子能研究所任副研究员，1965年后任第二机械工业部研究院（中国工程物理研究院前身）副院长，核工业部第九研院副院长、研究员等职；1980年当选中国科学院学部委员（院士）；1985年8月加入中国共产党；2019年1月16日在北京逝世。

于敏长期从事核武器理论研究、设计，在氢弹理论突破中解决热核武器物理学的一系列基础性问题，提出了从原理到构形基本完整的设想；领导并参加核武器理论研究和设计；在核物理、中子物理、统计物理、等离子体物理、爆轰物理和辐射流体力学等方面取得多项重要研究成果。先后获国家自然科学奖一等奖，国家科技进步奖特别奖，“五一劳动奖章”，全国劳动模范”称号，共和国勋章等奖项与荣誉；1994年于敏获求是基金杰出科学家奖。1999年9月18日被授予“两弹一星功勋奖章”；被誉为“氢弹之父”。2018年12月18日，党中央、国务院授予于敏同志改革先锋称号，颁授改革先锋奖章。

在氢弹原理突破中解决了热核武器物理中一系列基础问题，提出了从原理到构形基本完整的设想，起了关键作用。后长期领导并参加核武器的理论研究、设计解决了大量关键性的理论问题。从20世纪70年代起，在倡导、推动若干高科技项目研究中，发挥了重要作用。

于敏把原子核理论分为三个层次，即实验现象和规律、唯象理论和理论基础。在平均场独立粒子方面做出了令人瞩目的成绩。

国产土专家

1957年，以朝永振一朗（后获诺贝尔物理奖）为团长的日本原子核物理和场论方面的访华代表团来华访问，年轻的于敏参加了接待。于敏的才华给对方留下了深刻印象，他们回国后，发表文章称于敏为中国的“国产土专家一号”。

与邓稼先的暗号

于敏发现了热核材料自持燃烧的关键，解决了氢弹原理方案的重要课题后，他当即给北京的邓稼先打了一个耐人寻味的电话。为了保密，于敏使用的是只有他们才能听懂的隐语：暗指氢弹理论研究有了突破。“我们几个人去打了一次猎……打上了一只松鼠。”邓稼先听出是好消息：“你们美美地吃了一餐野味?”“不，现在还不能把它煮熟……要留做标本。……但我们有新奇的发现，它身体结构特别，需要做进一步的解剖研究，可是……我们人手不够。”“好，我立即赶到你那里去。”

与死神三次擦肩而过

在研制氢弹的过程中，于敏曾三次与死神擦肩而过。1969年初，因奔波于北京和大西南之间，也由于沉重的精神压力和过度的劳累，他的胃病日益加重。在首次地下核试验和大型空爆热试验时，他身体虚弱，走路都很困难，上台阶要用手帮着抬腿才能慢慢地上去。热试验前，当于敏被同事们拉着到小山冈上看火球时，已是头冒冷汗，脸色苍白，气喘吁吁。大家见他这样，赶紧让他就地躺下，给他喂水。过了很长时间，在同事们的看护下，他才慢慢地恢复过来。由于操劳过度和心力交瘁，于敏在工作现场几至休克。直到1971年10月，考虑到于敏的贡献和身体状况，才特许已转移到西南山区备战的妻子孙玉芹回京照顾。一天深夜，于敏感到身体很难受，就喊醒了妻子。妻子见他气喘，赶紧扶他起来。不料于敏突然休克过去，经医生抢救方转危为安。后来许多人想起来都后怕，如果那晚孙玉芹不在身边，也许他后来的一切就都不存在了。出院后，于敏顾不上身体未完全康复，又奔赴西北。由于连年都处在极度疲劳之中，1973年于敏在返回北京的列车上开始便血，回到北京后被立即送进医院检查。在急诊室输液时，于敏又一次休克在病床上。

靠古诗词安眠

于敏虽然是一位大物理学家，但他最大的爱好，是中国历史、古典文学和京剧。他从小就会背不少古诗词。由于学习和工作的繁忙，多年来于敏的休息时间一天只有6个小时左右。而至少有30年了，于敏是靠古诗词的安眠来完成这6个小时的睡眠的。

荣获国家最高科学技术奖

2015年1月9日上午，北京人民大会堂举行2014年度国家科学技术奖励大会。著名核物理学家、“两弹一星”功勋、 中国“氢弹之父”于敏院士获2014年度国家最高科学技术奖 。

2021年 9月26日，由郑晓龙任总导演，以于敏（雷佳音 饰）等8位首批“共和国勋章”获得者故事切入的电视剧《功勋》，在北京卫视、东方卫视、浙江卫视、江苏卫视，优酷、爱奇艺、腾讯视频7个平台播出。

2023年4月，央视网《青春大课》第一课“英雄之光”主题课堂播出，其中，讲述了“两弹一星”元勋于敏感人至深的故事。