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来源:新华网
# i( t) a7 C: ]. {; F- c3 \ 站在数米高的“海牛Ⅱ号”面前,这个身量精瘦、满头白发的“小老头”有点不起眼。带着“海牛家族”,他用了30多年时间,实现了我国海底钻机装备与配套地质钻探技术的突破、从跟跑到并跑到领跑的跨越。 % L: I, h6 W+ Y; T! N
他,就是湖南科技大学海洋实验室主任万步炎。30余年来,他带领科研团队刻苦攻关、不懈钻研,解决了一些关键核心技术“卡脖子”难题,将海底钻机装备制造与应用技术牢牢掌握在中国人自己手里,不断推动我国深海资源与地质勘探技术实现高水平自立自强。 5 r5 a# X3 x4 {4 R F. P+ F& |1 t7 y
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这是2021年8月1日拍摄的万步炎。新华社发 3 I7 s9 e9 b3 m" _( Y1 ]
向海图强:大洋深处钻下“中国孔” " h2 v3 n4 N5 W7 [! f# N. L
2021年4月7日,“海牛家族”又一次沸腾了。 + V/ q, V: m! r. P
中国首台“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统在海底成功下钻231米,刷新世界纪录。 / v3 J: l) y* R2 Y, }
关键技术完全自主研发、150余项国家专利、16项国际发明专利,“海牛Ⅱ号”的成功意味着,我国海底矿产资源探采装备技术已基本满足了海洋资源的勘探需求。 0 j6 C! r5 P( `9 L' E
科考船拉着一个由钢结构框和铁链组成的拖网,跑出去几十公里,能不能捞出一些表层矿石,全凭运气,也无法判定该矿石在海底的精确位置,这就是当初中国的深海勘探。
- \5 y% b2 o7 S# P: ^ 后来,一些发达国家的海底钻机开始使用通讯电缆,而我国租用的海底钻机只能用拖网吊着深潜入海,海底信息无法上传。
2 L, ^0 R) _3 X p5 \ 中国大洋矿产资源研究开发协会(下称“中国大洋协会”)决定面向全国招标,自主研发海底钻机。因为过去的研究经历“沾点边”,万步炎团队中标了! 9 \7 o) e1 M0 W4 ^1 N( B. `' N, `
唯一的“资料”是租来的、钻机只有参数和基本原理,所有关键技术都要从零开始。
6 a& C- F$ m5 W 缺乏基础。万步炎开始自学海洋地质与环境、机械设计、通讯、供电、自动控制…… - F$ R. B6 t5 x6 e
没有图纸。万步炎自己画图、试验,画了几千张,试了无数次…… ( V P+ B; ^+ ?* M
为了攻破数千米水下供电难题,他和团队商定,用体积小、储能高的锂电池替代笨重的蓄电池。然而,陆地上用的锂电池怎么放入强压、强腐蚀的深海?
$ H9 \2 n! p, a. ^ “锂电池遇水极易短路爆炸,当时就像抱着炸药包做研究。”一位团队成员回忆,实验室里数次发生水下爆炸损毁设备的险情。
9 j1 t7 F2 G3 E; B$ u 无数次试验后,万步炎探索出将锂电池包裹起来的合理方式,并采用独特技术方案实现锂电池筒的快速散热与降温。
0 |1 v! g' f! Y; c6 B( x 万步炎的妻子刘淑英记得,在研发第一台海底钻机的日子里,至少有两到三个月时间,丈夫每天都在实验室工作到凌晨两三点……
7 x8 d! S8 R4 p9 [4 X. I1 k “国家都把任务交给我们了,总不能再拿着拖网去拖吧?”问题不解决,万步炎就不回家。
1 I) M7 A# J7 F! D! K2 m 一夜一夜,一点一点,啃下“硬骨头”。2001年,中国人终于研发出自己的海底钻机! 7 Y2 C* z5 t' {6 v6 x" B5 ]0 \0 N
可是,难题又来了—— - G- K. j8 w6 `8 W7 W0 g% ]! n) X
从国外买来的科考船,号称能承重5吨,其实只能承重2.5吨。4.5吨重的样机装载上去,船不行了。
' e5 I% E3 C- N6 N 钻机减重近50%,谈何容易?
1 | _8 b1 g9 ]' S) {& }! E% J 这是一次最痛苦的“减肥”,在长达两年的时间里,万步炎带领团队耐着性子,“一斤一斤往下减”直至达标。
% p1 }) t; ]! r# B 2003年夏天,中国首台深海浅地层岩芯取样钻机海试成功,在海底下钻0.7米,并取回矿石样本。
1 n6 }0 j5 D; B4 `; n 那一天,属于中国的海底钻机在海底钻到第一个孔! 6 \8 V+ _0 F f5 F
那一天,从不喝酒的万步炎醉得“扬眉吐气”。
4 E+ w5 O8 d/ Y$ }4 o8 k8 ~ 0.7米、2米、5米、20米、60米……“海牛家族”没有停下深海开垦的脚步。 / x5 X1 m/ J4 J2 k, J- N( O
一点点向前掘进!一个个关口攻破!海底下钻越来越深!
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万步炎在湖南科技大学海洋实验室工作(2022年7月25日摄)。新华社发 8 N6 t3 W1 c: N) l( ?% H* ~+ {
以身许国:洞庭少年怀揣海洋梦 ; r$ A" D, Y% S6 T" [, n& |
万步炎这一辈子,和海洋有着不解之缘。 * O% C7 L7 Z. v
1964年生于湖南岳阳的他,在烟波浩渺的洞庭湖畔长大。 他的外祖父早年参加红军,为革命壮烈牺牲。
& C4 Y/ |2 s5 Z) @8 }5 G% z 在物质匮乏的年代,政府每年下发600斤稻谷作为烈属抚恤金,乡邻口碑相传外祖父的传奇,这些都让年少的万步炎常常思考何为“以身许国”。 & \/ G* h6 Q8 e: a1 c
1978年,14岁的万步炎因为才学出众提前参加高考,填报的志愿全是航空航天和天文学。然而,他被调剂到中南矿冶学院地质系探矿工程专业,7年后服从分配到长沙矿山研究院工作。
$ }" }0 l$ g- |2 |7 X z 从仰望星空到眺望大海,万步炎找到了人生全新的航向。
+ D2 V/ @ @% ^! ] 为了追赶发达国家,长沙矿山研究院组建海洋采矿研究室。 : W* S" U/ N; q* j0 f6 `
“深海勘探技术有多强,我们的国家就能走多远。”领导一句动员话,成为万步炎毕生的动力。
, X8 t) @+ u2 E8 n& p o 1990年,中国大洋协会成立。万步炎所在的团队,开始正式接触海洋采矿系统研究任务。 & ?0 k5 X* h' ~
1992年,万步炎远赴日本,从事海洋采矿扬矿技术研究。骨子里有着一股湘人“蛮劲”的万步炎不服气,夜以继日地研究学习。最累的日子里、特别难的时候,家门口那块“光荣烈属”的门牌,总在他脑海中浮现。
7 F2 y3 [3 q+ p, K% _# h 一年后,他婉拒高薪工作,毅然回国。
+ c/ p' Z/ |! [/ g 然而,现实给了他迎头一棒——
) ~" W% m! ?, q2 k6 j) w 第一次登上远洋科考船的万步炎发现,船上几乎所有钻探装备,小到样品管,大到取样器、绞车,全是“洋品牌”。 : q% u9 C" W4 T/ m+ P5 Q4 q) \2 Z" D1 t
“外国人能搞的,中国人一定能搞出来!”万步炎的“蛮劲”又上来了:“国家落后于人的地方,就是我努力的方向!”
5 l2 d% Z# T- @8 l2 t$ s 勇攀高峰:最不怕的就是困难
3 Y: h, e$ F4 @! b6 z0 z 59岁的万步炎一头白发,他笑言“这是大海的馈赠”。 4 c- I) S5 k8 _2 ^" R
他难忘第一次登船出海,出港后整整一个星期,他都因为晕船而几乎动弹不得,连黄疸水都吐了出来。
' X/ U8 C7 E8 D “要干活,不能一直躺着!”万步炎勉力支撑自己爬起来,站一会儿、再坐一会儿,在甲板上摇摇晃晃、缓缓踱步,逼自己吃下东西,一会儿又吐出来……终于他不再晕船。
c% l! I( z! P/ l! @2 j8 o$ u# q T8 V+ k 海上的工作环境极其特殊,几乎“与世隔绝”,一些在陆地上轻而易举的事,都会成为出海期间的严峻考验。
7 l# h, j! k; Y9 K$ S) U* d “卡住了,钻机上不来了!”2021年,“海牛Ⅱ号”的一次深海试验卡壳了。 6 A3 [8 w/ L# `
钻机完成海底作业、正从海底回收,从丹麦进口的配套收放绞车忽然发出巨大异响,一检查,收放绞车排缆系统的传动机构严重损坏。 3 p ~" h: ~% |. Z
放,放不下去;收,收不回来。价值数千万元、凝聚无数心血的钻机,就这样悬吊在水下。
& N$ u: C7 ~1 L' k- t 此刻,距离强台风经过这片海域只剩两天了!如果不能解决问题,就只能砍断脐带缆,把钻机丢弃在海底。
9 u: R' }1 _# c( X6 Y2 j6 x 紧急联系丹麦厂家无果、求助国内代理商“无能为力”,几乎所有人都灰心了。 D3 n+ P7 r$ w1 Q0 B' n: _
“海上摸爬滚打这么多年,我们最不怕的就是困难!”万步炎一边给团队打气,一边争分夺秒想办法。
7 r' \: n$ s; i; j 修复原有的排缆系统的传动机构不可能,必须打造临时的液压系统代替损坏部件。万步炎迅速画出设计图,缺零件就从现有系统上拆……40多个小时后,一套临时系统完成了。
4 c1 e- {" p# @7 g! {) @1 a6 O “动了动了!有反应了!”在台风到来前的两小时,钻机完好无损地回收了,成为业界“不可思议的奇迹”。
; R0 K5 e6 j$ D; f$ k; Q8 R “每次出海,头发都要再白5%。”万步炎的一句轻描淡写,浓缩了所有的惊心动魄。 _* j! ~' I# _' f
一年,团队有三分之二的时间在海上度过。累了,他们就在甲板上枕着矿泉水瓶打盹。
: K- `. g9 i V( L 需要避风的日子里,船会停泊在靠近港口的锚地,擅长拉小提琴的万步炎搞来一块小黑板,在小食堂里教大家识谱唱歌、学习天文。
0 c; q# Z; y# e 歌声动人、乒乓球打得好、还会观星……在大家眼里,这位“小老头”,“吃得苦、耐得烦、霸得蛮”,还有孩子般的真性情。
$ f! A! _! A$ y3 d “别人能做到的,我们一定能做到,别人还没有做到的,我们中国人也有可能先他们一步做出来!”2023年全国两会“代表通道”上,全国人大代表万步炎自信宣告。 ; H8 d- T+ y- ~' ]7 I* }
一次次穿越海上风浪,一次次跨越科研鸿沟。深海梦,被自主创新技术刻在海底;中国心,在科学家的胸中澎湃不息。 & H' A# b* n9 a. V/ ]5 n
“我们的目标是星辰大海。”万步炎说,未来还要到更深更广阔的海域去打一钻!
4 S; o! g1 i% X" \ (新华社记者 吴晶、袁汝婷、谢樱)
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