作为一名科学家，郑哲敏于1980年当选为中国科学院院士，于1994年被选聘为中国工程院院士。作为一名科技领导者，1978年郑哲敏被任命为中国科学院力学研究所副所长，1980年12月起任常务副所长，1984年2月被任命为所长并履职至1989年12月。20世纪90年代，郑哲敏先后担任中国科学院技术科学部副主任、主任和中国科学院学部主席团成员。除了为中国爆炸力学学科的创建和发展做出了创始性贡献，20世纪70年代后期以来，他带领和推动了材料力学性能、非线性力学和海洋工程力学等方面的研究。

（一）领导并参与材料力学性能的研究

郑哲敏倡导以钱学森“物理力学”的学术思想开展材料力学性能研究，强调宏观、细观、微观相结合，实验、计算、分析相结合，力学与材料科学相结合。1978年全国力学学科规划会议以后，力学所于1979年组建了材料力学性能研究室，郑哲敏为第一任主任。1982年，郑哲敏发表了《连续介质力学与断裂》的论文，指出在断裂分析中存在一个被忽视的长度量并提出尺度效应必须包括到断裂理论中。

在郑哲敏的带领和指导下，力学所在材料力学性能研究方面取得了12项国家和中科院的科技成果奖。其中有郑哲敏参与完成的“热塑剪切带”研究，该成果获得了1992年度中科院自然科学奖一等奖和1993年度国家自然科学奖二等奖。

自20世纪90年代中期开始，年逾古稀的郑哲敏又投身于“压痕硬度表征材料力学性质”的研究中。对金属材料进行硬度检测来评价其力学性能是一种已有100多年的传统方法。然而，这类方法总体上仍处在经验解释和应用的阶段。郑哲敏和合作者郑仰泽经过深入研究，获得了一系列创新结果。他们应用相似律对锥形压头在弹塑性体上产生的压痕及硬度进行了系统的研究，发现即使弹塑性体的力学性质不尽相同，但是用锥形压头所得到的加卸载硬度实验曲线却是相同的，因此用这样的试验数据不能唯一地反演材料的应力与应变的关系。他们还发现材料的硬度与加卸载曲线有直接的对应关系，即硬度与折减杨氏模量之比是加载曲线下的机械功和卸载曲线下的恢复功之比的函数（亦称标度关系）。利用实验结果，他们又发现这一结论同样适用于一些非金属材料。所以这个函数有相当的普适性。从硬度测量角度，上述函数关系为硬度测量提供了另外一个独立的途径，无需测量接触面积就能确定硬度。这在微、纳米硬度测量中特别有用。另外，他们还应用相似律对黏弹性材料的硬度及其与所加外力和时间的关系进行了研究。

如果压头是理想的尖锥，材料是均匀的，由几何相似律可以得出硬度与压痕深度无关的结论。然而真正的尖锥是不存在的，所有真实的锥的头部都是秃的。当压痕深度和锥顶的曲率半径相当时，硬度的测量值必然偏离压痕深度相对于锥尖曲率半径（即相对压痕深度）很大时的硬度值（称为硬度的渐进值）。郑哲敏和他的合作者对这个问题进行了数值研究，得到了典型的硬度与相对压痕深度的关系。他们的结果表明，不是在任何情况下都能把硬度随压痕深度变化归结为材料内部尺度的影响。同时指出，商品纳米硬度仪所配置的计算软件都使用一个形状函数。这个函数在压头尖端具有数学上的奇异性。在小压痕试验中，如果应用不当，硬度值就会有严重的失真。

郑哲敏与合作者所提出的标度关系及其确定硬度和弹性模量的新方法在国际上被广泛引用，并被称为C-C方法。这一方法也被中国国家标准（仪器化纳米压入试验方法通则，GB/T22458-2008）作为重要的参考方法。他们关于标度关系的重要结果被单独作为一章收录到国外专著中。在这方面，郑哲敏与合作者在国际重要学术期刊上表了20余篇论文，其中综述文章被SCI他引超过400次。

（二）组织非线性力学的研究

在郑哲敏领导下，力学所非线性连续介质力学开放研究实验室（LNM）于1988年6月成立，郑哲敏任LNM第一任室主任至1993年。而后，他担任LNM学术委员会主任至2000年。

1993年，郑哲敏在《中国科学院院刊》以《非线性连续介质力学》为题撰文指出，“从国际国内发展来看，我们认为存在着两个突出的，也是许多人关心的前沿问题，那就是经典流体力学中的波动、涡、稳定性与湍流和固体力学中材料的损伤萌生、演化，直至破坏的理论。这两个方面的任何实质性进展，都会对整个连续介质力学理论与应用产生推动作用……我们把实验室的主要研究方向确定为：①材料的力学性质，特别强调了宏微观手段与方法的结合。②经典流体力学中的波、涡、分离流与湍流。③有关环境力学的若干基础的流体力学问题。”这些论述，表达了郑哲敏对力学前沿领域敏锐的思考以及对lnm研究方向的大局观。

1995年, LNM被科技部评为优秀实验室。此后，LNM被科技部批准立项建设国家重点实验室，并于2001年4月通过验收。在LNM接受国家评估并获得“优秀”的成绩后，郑哲敏语重心长地告诫LNM的成员们，前面的路途任重道远，我们仍然要力戒浮躁，不断“爬坡”。在郑哲敏的引导下，LNM形成了优良的传统和室风。尤其是LNM每年召开一次的学术年会，从最初的几十人参加，发展到近年的200余名参与者的较大规模的学术盛会，在中科院乃至全国力学界很有影响。

（三）组织海洋工程力学的研究