于敏是一个神秘人物，曾经“隐身”三十年之久，直到1988年他的名字才得以解禁。1999年9月18日，在中央军委表彰为研制“两弹一星”做出突出贡献的科技专家大会上，他第一个被授予“两弹一星功勋奖章”，并代表科学家发了言。
于敏没有出过国，在研制核武器的权威物理学家中，他几乎是惟一一个未曾留过学的人。于敏几乎从一张白纸开始，依靠自己的勤奋，举一反三进行理论探索。从原子弹到氢弹，按照突破原理试验的时间比较，美国人用了七年零三个月，英国四年零三个月，法国八年零六个月，前苏联四年零三个月。主要一个原因就在于计算的繁复。
而中国仅用了2年8个月，研制出我国第一颗氢弹，创造研制氢弹的世界纪录，比美国少用4年半。
当时中国的设备仅有一台每秒万次的电子管计算机，并且95%的时间分配给有关原子弹的计算，只剩下5%的时间留给于敏负责的氢弹设计。
于敏记忆力惊人，他领导下的工作组人手一把计算尺，废寝忘食地计算。四年中，于敏、黄祖洽等科技人员提出研究成果报告69篇，对氢弹的许多基本现象和规律有了深刻的认识。
1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功，在世界上引起轰动。1965年1月，毛泽东主席在听取国家计委关于远景规划设想的汇报时指出：“原子弹要有，氢弹要快。”周恩来总理代表党中央和国务院下达命令：把氢弹的理论研究放在首位。这年，于敏调入二机部第九研究院。
9月，38岁的于敏带领一支小分队赶往上海华东计算机研究所，抓紧计算了一批模型。但这种模型重量大、威力比低、聚变比低，不符合要求。于敏总结经验，带领科技人员又计算了一批模型，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。”
氢弹的杀伤破坏因素与原子弹相同，但威力比原子弹大得多。原子弹的威力通常为几百至几万吨级TNT当量，氢弹的威力则可大至几千万吨级TNT当量。还可通过设计增强或减弱其某些杀伤破坏因素，其战术技术性能比原子弹更好，用途也更广泛，其爆炸达到的温度约为3.5亿度，远远高于太阳中心温度（约1500万度）。
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”。
在中国核武器发展里程中，于敏所起的作用是至关重要的。上世纪80年代初，于敏意识到惯性约束聚变在国防上和能源上的重要意义。为引起大家的注意，他在一定范围内作了“激光聚变热物理研究现状”的报告，并立即组织指导了我国核理论研究的开展。1986年初，邓稼先和于敏对世界核武器科学技术发展趋势作了深刻分析，向中央提出了加速我国核试验的建议。事实证明，这项建议对我国核武器发展起了重要作用。1988年，于敏与王淦昌、王大珩院士一起上书邓小平等中央领导，建议加速发展我国惯性约束聚变研究，并将它列入我国高技术发展计划，使我国的惯性聚变研究进入了新的阶段。
于敏说：“我们当初是为了打破核垄断才研制核武器的。对此，如何保持我们的威慑能力，要引起足够的重视。如果丧失了我们的威慑能力，我们就退回到了上世纪50年代，就要受到核讹诈。但我们不能搞核竞赛，不能被一些经济强国拖垮。我们要用创新的符合我国国情的方法，打破垄断，以保持我们的威慑力。”
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。
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