中 国 深 度——记中国深海钻机“海牛”项目首席科学家万步炎

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本文来源：岳阳广电

中国深度

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——记中国深海钻机“海牛”项目首席科学家万步炎

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严小明

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从外表看上去，万步炎是一个极普通的人。中等个子，国字脸，鼻梁上架一副眼镜，见人一脸微笑。采访他后，却惊喜地发现他是一个极有专业“深度”的人。今年4月7日，作为首席科学家，万步炎带领他的团队在遥远的南海，操纵着中国“海牛2号”深海钻机，在2060米海底成功下钻231米，向世界展示了中国深度，演绎了中国科技创新的一段经典传奇。9月10日，央视1台和央视10台，先后以“闪亮的名字”为题，向全国人民报道了万步炎率团队科研攻关的感人事迹。

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一个“海归”的誓言

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万步炎是湖南省华容县三封寺镇人，当年以优异成绩考上中南矿治学院。大学毕业后，又考上了中南工大的研究生，后来分配到长沙某矿山研究院工作。他善于动脑，喜欢钻研，很快成为了技术骨干。

1992年，28岁的万步炎受邀前往日本开展海洋技术合作研究。一个崭新的领域展现在他的眼前，他大开眼界，如饥似渴，全身心地投入到一个他并不是很熟悉的知识领域。在近两年的海外学习期间，他把理论学习和海洋钻探实践结合起来。他的刻苦钻研精神，以及许多富有创新意识的独特见解，给日本专家留下了极其深刻的印象。

当时，中国的海洋技术研究整体实力不行，科研条件不及日本。万步炎在国内的月工资仅有200元人民币左右，日本专家以每月2500美元的高薪极力挽留万步炎。他平静地对日本专家说，“正是我的祖国还落后，我更要努力为我的国家服务”。他毅然回国。

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九十年代，曾刮起过一股“下海”狂风，万步炎曾向朋友们戏说自己：“我也跟风，到海洋研究所下海去了”。事隔29年后的2021年9月，当央视主持人在电视节目中问起万步炎时，万步炎是这样说的：“中国人为什么不行？凭什么不行？国家每一个落后于人的地方，都应该是我们努力的方向”。万步炎铿锵有力的发问，不禁使全国人民想起了当年钱学森也曾发过问，“外国人能搞的，中国人为什么不能搞？”。优秀的科研工作者用不同的表述，表达着同样的一腔爱国深情。

为了加大我国深海钻探力度，1999年我国租用国外钻机。而当时发达国家总是千方百计对我国进行技术封锁，昂贵的租金不说，也不会向中国提供最先进的钻机和技术指导。租用的钻机工作几个月，有时连一个海底样品也采集不到。我国海洋勘探开发技术远远落后于发达国家，深深的忧患意识，就像一团乱麻，一直缠绕在万步炎的脑海，他发誓一定要解开这个“结”。

一场艰难的探索

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万步炎在大学和研究生学习期间，都是学的地质学探矿工程专业，主要研究方向是陆地探矿技术。

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海底环境下的探矿，是一个全新的领域，直至今天，我国的大学本科学段，也很少设置“海底探矿”专业。深海的海水温度，只有几度，海底的压力，超乎我们的想象。在海底10000米处，一个指甲壳大小面积，要承受2000斤左右的压力，一个人体在海洋深处，可能要承受几十万斤的压力。海洋上和海底深处，还有许许多多的不确定因素，在海底探矿，谈何容易？

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怎么办？万步炎教授先拓宽自己的知识面，凡是与深海钻探相关的专业知识，他都从头学起。他在工作之余，不是休息，而是不断地学习，学习，再学习。他利用5年的工作之余时间，学习了诸如海洋环境、机械设计、电子控制、计算机软件等多项他之前不曾深入接触的知识领域，还涉及数据传输处理、供电、测控、声学等多个方面的最新科技成果。

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那几年的日子是怎么过来的？万教授说，他自己也不记得了。他老婆也唠叨过，说他那几年，不知哪里来的一股非拿下不可的“蛮劲”，他一个人常常在书房工作到深夜，凌晨休息三四个小时后，第二天又从书房钻进了他的实验室。

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海底钻机的研制，在九十年代末，就进入了实施阶段。2001年，万步炎团队的第一台样机出炉了，却因超重未能下海试验。万步炎说，“让设备“减肥”真的不容易啊，各种设备，甚至一个小零件，都是不能缺少的”，反复试验，反复失败，再反复试验，决不气馁，重新设计，重新研制。科研团队经过一千多个日日夜夜的科研攻关，2003年4月，我国第一台钻探深度为0.7米的深海浅地层岩芯取样钻机成功海试！虽然只有0.7米的深度，但初试成功，极大地鼓舞了万步炎科研团队。随后的十几年，中国钻机一步一个脚印，攻克了一个又一个的难题之后，又面临一个又一个新的难题。一次次的创新，一次次的超越。

万步炎领衔自主研制的我国海底钻机，有一个时髦的名字“海牛”，海牛在海底工作时，是从科考船上放下，之后又收上来的，因大海的大风大浪，母船不停摇晃，海底钻机与收放装置对齐和靠拢，都很不容易，如何让海底钻机在水下自动校正收放方位、垂直翻转过程自动抱紧钻机功能，就是一道难题。

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海牛在海底如何快速自动判断并适应调整钻进模式与参数？钻机与配套取芯工艺如何对海底复杂地层的适应？万步炎科研团队设计了海牛的智能化，为海牛定制了系列传感器，让海牛成为海底机器人。

2003年研制的我国首台深海钻机，采用的是电池供电，设备功率大，所需电池多，电池又无法承受高压，万步炎改用耐压筒组裝，操控也不方便，他又试着改为耐高压可浸油的电池。2008年，2米海底浅孔岩芯取样钻机项目在南海结题验收，为突破钻机水下供电技术瓶颈，项目组决定采用铠装光电复合缆向海底钻机进行大功率供电和光纤通信，这条光缆，电压高达3300伏。在一次试验中，开头一段时间还很顺利。钻机下潜到1000米，有人发现险情，大喊“快停”。原来是绝缘值时高时低，随时可能漏电。万步炎拔腿冲向绞车间，迅速排除了险情。通过万步炎的多次试验，多次创新，万步炎终于解决了钻机供电难题。

万步炎专心于钻机的研发，一头扎进去就是20多年，在他一百多个成功创新的背后，却有着成千上万次的失败。万步炎说，“科研工作，失败不可怕，可怕的是怕失败”。

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一个勇于攻坚克难的团队

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美丽的大海，曾给人类以无限的遐思，也曾给了人类无尽的恐惧。千百年来，大海该吞噬了多少鲜活的生命。2005年，万步炎率领的科考队远在万里之遥的墨西哥湾，海上12级狂风大作，十几米高的巨浪，好像随时要掀翻科考船。遭遇凶险，只能面对。科考队员们互相鼓励，为了稳定团队情绪，万步炎站在甲板上，还大声朗诵高尔基的一句名言，“让暴风雨来得更猛烈些吧！”。全体科考人员，斗志昂扬，终于度过了惊魂动魄的一天一夜。

2015年5月20日，科考船在台湾海峡遭遇恶劣天气，七级大风，倾盆大雨，巨浪翻滚，船体摇晃。据天气预报，风浪还会继续加大。船长要求返航，可一旦返航，前功尽弃。万步炎果断要求，抓紧时间，完成任务。科考船上，全体科研人员争分夺秒，配合默契，终于顺利完成了实验任务，科考船在风雨飘摇的颠簸中紧急返航。

央视主持人问万步炎：“你是怎么说服你的队员个个都是那么顽强拼搏，从事科研攻关的？”，万步炎回答：“他们和我一样，都是不怕吃苦的人，都是痴迷于科技创新的人”。这个英雄的团队，从当年的冶金部长沙矿山研究院，一起走进研究院的海洋研究所，2010年又一同走进了湖南科技大学，校长李伯超说：“万步炎有一个好团队，万教授这个带头人，发挥了设计师、指导员、战斗员的模范带头作用，他是这个团队的灵魂和核心”。媒体采访万步炎时，他总是要求不要宣传他个人。他很坦诚地说：“我们团队不仅包括海牛研发团队，还应包括团队的家属、科大的领导和同事、还应包括支持科研创新的全国人民，我们每一个人都是了不起的”。

“海牛”团队有非常优秀的队员，万步炎特别提到了田勇、王案生、罗柏文、金永平、朱伟亚等同一战壕的战友。万步炎说，“海牛”的研制成功，“海牛”深海海试成功，都是集体智慧的结晶，我们有国家863计划的大力支持，有全国人民的支持，没有攻不破的科学堡垒”。

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万步炎团队在深海钻机研制上，有125项国家专利，有4项国际发明专利。

中国深度的魅力

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我问万步炎教授，海底钻探231米是个什么概念，有什么意义？万步炎微笑着说，众所周知，一个国家的经济发展，对自然资源的开采和利用有依赖性。在占地球表面积71%的茫茫大海上，在人类尚未完全深入涉足的神秘海底，拥有无数宝藏，广阔无垠的海底，就是一个名副其实的“聚宝盆”。据科学推测，海底仅石油储量就大约有1350亿吨，天然气储量至少达到140亿立方米，还有煤、铜、铁等数不胜数的宝藏。《联合国海洋法公约》约定，以临海各国大陆海岸线为基准，向外200海里之外都属于公海。公海的一切海洋资源，是世界各国的公共资源，海底公共资源，遵循谁先有能力开采，谁就拥有优先开采权原则。正因为如此，发达国家自恃其科技优势，试图把历史上的“圈地运动”演变成抢占海洋资源的“圈海运动”。

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如何获取更多的人类公共资源，各个国家都在科技方面，竭尽全力抢占制高点。

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半个多世纪以来，世界各国特别是发达国家之间，为钻探和开采海洋资源，展开了不见硝烟却很有火药味道的角逐。

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开采海洋资源，首先必须通过海底钻探取样分析，描绘出精准的包括种类、品质、储量和埋藏形态等基本要素的海洋资源分布图，以实现高效的“按图索宝”开釆模式，为此，首先需要研发的是，先进的深海钻探技术和钻探设备。万步炎带领科研团队从深海钻探科技的零点起步，耗费将近三十个春夏秋冬，锲而不舍，不断缩短深海钻探技术，一路高歌，领跑世界科技，最终远远超过发达国家科研水平。

万步炎介绍，各国海底钻探科研人员都公认，海底钻探深度超过50米，就是一道难以逾越的科技难关，目前全球仅有美、德、澳大利亚三个国家突破了海底钻探深度100米，而中国“海牛2号”的下钻深度，居然是发达国家的两倍多！我国自主创新的深海钻机“海牛2号”钻探能力，已位居世界第一，海底钻探深度超过200米，意味着我国在理论上具备了全球海洋资源全覆盖的勘探能力。

一份耕耘，一份收获。作为中国深海钻机“海牛”的创始人，国家“蛟龙号”7000米载人潜水器专家，万步炎在2021年获全国“十佳最美教师”称号，他拥有125项发明专利。谈到未来，他说：“科学无止境，创新无止境，我的下一个目标是，海洋最深的11000米马里亚拉海沟”。

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（作者严小明系华容县怀乡中学教师、万步炎的同学）

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