總設計師吳剛，和“雪龍2”號相約北極

李璐璐

他出生在長江邊，從小與船結緣，師承船舶專家張炳炎院士，參加過南極科考。

“快看，極光！”2015年2月，適逢中國春節，而地球另一端的盡頭，吳剛正在南極中山站考察。聽到身邊同事的驚呼，他抬起頭來，看到夜空中出現了絢麗奪目的極光，一閃一閃，輕盈地飄動著，像傳說中的龍鱗一樣，感到震撼不已。3年后，2018年7月的一天，當《環球人物》記者來到中國船舶工業集團第708研究所時，吳剛仍滿懷激情地對記者描述起第一次見到極光時的情景：“很驚奇，這是一生中難得的體驗。”

吳剛是“雪龍2”號極地考察船總設計師，這是中國自主建造的首艘破冰船。2015年，他加入南極科考隊，在海上航行了50多天，深入了解“雪龍”號的破冰和作業能力以及船站結合的作業方式，為設計“雪龍2”號采集了豐富的第一手資料。

在吳剛辦公室，坐在記者對面的他，身材清瘦干練，略顯疲憊的面頰上佩帶著一副大大的黑框眼鏡。說到極地科考，說到“雪龍2”號，吳剛的精神立刻振奮起來，滔滔不絕地回憶起他的南極之旅。

“爸爸不是消失，是去南極科考了”

2014年10月30日，中國第31次南極考察隊從上海乘“雪龍”號極地考察船出發，執行南極科考任務。但“雪龍”號并不是中國人自己造的，而是1993年從烏克蘭購入的。2015年1月17日，吳剛和同事黃維在新西蘭基督城登上“雪龍”號，駛往南極。那會兒，它還是中國唯一一艘可進行極地科學考察的破冰船。

對吳剛來說，南極之行是個千載難逢的機會。“臨出發前，我給家人寫了封信，特意給8歲的兒子畫了幅畫，將我離開上海后的途經之地一一標注出來，讓他知道，爸爸不是消失，而是去南極科考了。”

吳剛在船上度過了難忘的52天，特別是穿越了前往南極的必經之地——著名的“魔鬼地帶”西風帶。西風帶是赤道上空熱空氣與極地上空冷空氣的交匯地帶，盛行7級以上大風和四五米高甚至十幾米的巨浪。吳剛看到，船上的吊鉤、集裝箱、直升機等大型設備都額外進行了加固和綁扎，甲板上和實驗室里的科考設備都進行了固定，窗戶和門也都緊緊關閉。在“魔鬼地帶”，“動蕩”了好幾天的吳剛在日記里寫下：船晃得很厲害，難受得吃不下飯，只在晚上吃了碗清湯面。

吳剛不由得想起了已故的恩師張炳炎。1991年11月，年近花甲的張炳炎乘坐“極地”號考察船親赴南極，在大風大浪中顛簸了整整5個月。但越是大風大浪，他越得登上甲板去觀察。結果創造了一個奇跡：白天身心高度緊張，到了晚上，管它怎么顛簸，老先生倒頭就能睡著。思及此，吳剛坦然面對“魔鬼地帶”的種種折磨，期待著接下來的科考作業。

2015年2月1日，“雪龍”號駛入普里茲灣海域，極地科考項目中的大洋作業全面展開，全部科考人員不分日夜、全力以赴投入到這寶貴的20多天中——在這片海灣周圍的幾十個不同站位點完成3000米水體取樣、湍流測量、生物拖網以及地球物理調查等項目。吳剛加入了溫鹽深儀（一種用于探測海水溫度、鹽度、深度等信息的探測儀器，簡稱CTD）科考小組，負責釋放和回收采水瓶。

這任務聽起來簡單，做起來卻是不一般的難。小組成員打開舷側門，啟動機械臂將帶有24個采水瓶的采水器慢慢沉入水中，每隔一段深度，采水瓶的瓶蓋便自動打開，采集海水，直到3000米水深。采水完成后，小組成員們再將采水瓶拎出水面、移至艙內，整個過程需要2至3小時。

在采水過程中，艙室的門一直敞開著，吳剛和小組成員們在零下15攝氏度的環境中吹著冷風，凍得瑟瑟發抖。當采水瓶浮出海面時，他們又使勁拽穩搖晃的采水器，把它拎上甲板。注滿海水的采水瓶重達幾百公斤，他們得先把它安置在拖車上，然后再拖進室內。搬運時間稍長，采回來的水很可能被凍壞，影響到后續的科學研究。

怎么改進呢？吳剛告訴記者，他在設計“雪龍2”號時，把舷側的門分成上下兩部分，可以只打開上邊的門讓機械臂進出。他又設計了機械臂一站式連貫動作——在采水瓶即將浮出海面時，機械臂從空中伸到海面，將采水瓶從海水中直接拉進艙內，省卻了人工搬運。“這樣可以保障采回來的水不結冰，也可以保護工作人員的安全，人在晃動的甲板上搬運重物很危險。”吳剛說。

經過一個多月的航行，“雪龍”號靠近了南極，時不時可以看到大塊浮冰。2月17日一大早，波浪拍擊船體的聲音驚醒了吳剛，他站在駕駛室遠遠望去，白茫茫的冰山下，一面高高升起的、迎風招展的五星紅旗跳入眼簾，旗幟背后分布著幾幢綠色的多邊形矮樓和方正的紅色矮樓，那就是他夢想了許久的南極中山站。他在心里默念：“南極中山站，我們來了。”

由于“雪龍”號的破冰能力不足1米，無法駛近被厚厚冰層環繞的中山站，只能停靠在10海里外冰層較淺的地方。破冰，是極地科考船最重要的一項技能。“‘雪龍2號最大的改進就是破冰能力的增強。”吳剛自豪地說，“‘雪龍2號采用了全回轉吊艙推進器，可以360度旋轉，能持續破1.5米的厚冰，沖撞破冰甚至能超過2米。而且船首、船尾都可以破冰。”說到團隊的杰作，吳剛很開心：“你可不要小看這0.5米的差別，破冰能力增強，可以讓船只直抵中山站，包括它附近的很多海域，這樣科學家們就有機會到達以前沒到過的地方，觀察到以前沒機會觀察到的現象。”

吳剛下船，換乘拉著油駁的黃河艇到達了中山站。其間，他留意到，“雪龍”號的甲板上結了厚厚的冰，人們上下船一步一滑，小心翼翼。“這讓我考慮到應該在防寒設計方面進行改進，所以在設計‘雪龍2號時，我們結合了蒸汽加熱和不凍液加熱等防寒措施，讓甲板，特別是逃生路線的甲板能達到零上3攝氏度，防止結冰。”

吳剛在南極中山站停留了15天，在這期間，他進行了大量的實地考察。“在中山站，直升機運輸是非常重要的方式，因此直升機在船舶甲板上的升降就很重要。我就考慮，咱們設計時，白天直升機降落該有什么標志，晚上降落夜航燈怎么打，降落后飛機怎么系固、怎么開進機庫。在‘雪龍號上，直升機降落后，得靠人拉進停機庫。現在，‘雪龍2號上增加了牽引絞車，直升機就可以順著軌道進入機庫了。”

除了這些“燒腦”的科考，吳剛在南極還有許多新奇的體驗：“我第一次見到了企鵝。可它們正在脫毛，渾身散發著怪味兒。這些家伙一點也不怕人，經常大搖大擺地列隊走進院里，像來串門一樣。有時候直接跑進門里四處張望，看我們在干嗎。”說著吳剛“哈哈”笑出了聲，頓了頓，他又說，“明年我就能乘坐‘雪龍2號去北極了。”

十年磨一劍，修成“雪龍2”號

對吳剛來說，南極之旅只是設計“雪龍2”號的一個插曲。近10年來，在“建設海洋強國”戰略指引下，我國的大洋和極地科考項目越來越多。而經過多次大規模改造和極地航行后，“老驥伏櫪”的“雪龍”號已不堪重負。2008年，當時的國家海洋局極地中心落實推動“雪龍2”號科考船項目，整個項目團隊有100多人，中國工程院院士張炳炎擔任總設計師，吳剛擔任總體專業負責人。2012年8月，張炳炎逝世，吳剛接任總設計師。這時，“雪龍2”號剛完成國外設計公司基本設計方案競標。

參與競標的有來自3個國家的公司：芬蘭的阿克北極公司、德國瓦西蘭公司和挪威的一家公司。競標從2012年初開始，經過答辯評選，芬蘭公司在結構設計、破冰能力和全回轉設計方面以突出優勢勝出。“很多人問，‘雪龍2號的設計為什么要靠國外，中國不能獨立完成嗎？其實我們和芬蘭的合作不是接力棒式的合作，也不是簡單地購買國外圖紙和設計，而是相互伴隨、深度融合。”

在接下來的工作中，吳剛表現出了有遠見的一面。2013年，國際海事組織船舶設計與設備分委會第55次會議在倫敦召開，討論破冰船極地統一規則的提案，吳剛參加了這次會議。他敏銳地預感到，新的極地規則很快會實施。于是在“雪龍2 ”號的設計中，他按照正在討論的新規則當中要求的規范去設計。果然，2017年1月1日，新的極地規則正式實施，而“雪龍2”號的設計完全符合新規則，避免了部分推翻重來。

“我們的管理理念也和國際接軌。在船上，以前都是科學家親自操作儀器，但現在，實驗室里配備了高技能的科考儀器操作者，這樣可以節省科學家的時間和精力，我們的科學家也能像國外的科學家那樣在船上有喝咖啡和思考的時間了。”

經過一系列的項目推動，2016年，“雪龍2”號正式開工建船。今年9月，“雪龍2”號將出塢試航，明年即可與“雪龍”號一起，組隊進行極地科考。吳剛已經按捺不住自己的興奮：“我曾經參觀過英國最新的‘探索號科考船，當時最大的感受就是我們的船已經逐漸趕超他們了。等我們的‘雪龍2號建好后，我相信到他們一定會很驚訝的。”

回顧伴隨“雪龍2”號走過的路，吳剛感慨道，“真是十年磨一劍，”但也樂在其中。

越來越像“老爺子”了

吳剛出生在湖北黃岡廣濟縣（現為武穴市），家住長江邊上，從小就和船結下了不解之緣。小時候，每到傍晚，父親總是騎著二八式自行車載他去江邊看船。夕陽下，江水湯湯，船舶鳴笛，這些景象在他的腦海里刻下了深深的印記。1996年，吳剛考入華中科技大學船舶與海洋工程專業，畢業后被分配到708研究所，自此與科考船結了緣。

2007年，吳剛參與到“海洋六號”建船項目，擔任總體專業主任設計師，這是他第一次參與設計科考船。隨后，國家發改委批準了我國新一代深海海洋科學綜合考察船“科學”號的立項，這是實現我國在海洋科學、特別是深海研究這一世界科技前沿領域占有一席之地的重大科研項目。吳剛成為這一項目的副總設計師，進行優化設計。此外，他相繼主持設計了“向陽紅01”號、“向陽紅03”號、“東方紅3”號，以及極地科學考察破冰船等多個國家重點項目。

吳剛獲得過一個重要的獎項，那就是“2015年度中國科學院杰出科技成就獎”。但吳剛說：“我覺得這個獎應該屬于張炳炎院士，或者說708所的設計團隊，我只是很幸運的把這個接力棒跑完了。”

每每提到恩師張炳炎，吳剛滿含敬意。他從2007年起便跟著張炳炎從事科考船設計，十年彈指間，吳剛從初出茅廬的學生成長為總設計師，背后有張炳炎傾注的大量心血。

“我們老爺子特別和藹，沒有任何院士架子。”吳剛親昵地稱張炳炎為“老爺子”，“他是山東人，人高馬大，做事很有激情，特喜歡跟我們年輕人討論技術問題，他是一位走在一線的院士。”張炳炎的點點滴滴，至今都好像在吳剛眼前：“他是個特別樸素的人。我第一次到他家去請教問題，心想他是院士，家里條件應該很好。誰知一進門，第一眼就覺得這也太樸素了吧？門口一個鞋柜，擺著幾雙舊鞋，客廳里只有一組沙發和茶幾。”

最讓吳剛難忘的是，張炳炎在彌留之際，仍然關注著工作的進展。吳剛去醫院探望時，躺在床上的張炳炎已經動不了了，卻還讓吳剛把新破冰船的設計稿帶來，親眼看一看。“他當時都坐不起來了，就讓我拿著設計稿，放到他眼前，他認真看完后，想了一會兒，還喃喃地給我提著建議。”回憶至此，吳剛仍舊思緒萬千，百感交集。

而在吳剛的同事和學生眼中，吳剛越來越像“老爺子”了。從前“老爺子”總加班，挑燈夜戰，現在是吳剛常常干到后半夜。同事曲寧寧記得，“科學”號科考船交船時，吳剛當天下午4點半試航回來，就埋頭修改圖紙直到凌晨2點，早上7點又出門去參加一個技術討論會。從前“老爺子”喜歡連軸轉，現在吳剛是到處跑。他經常去位于上海長興島的船廠，現場配合“雪龍2”號的生產。上周末，他又帶著團隊去中山大學討論了新船項目組。“我大學時是足球前鋒，但現在連世界杯都沒時間看了。”吳剛自己也打趣道。

采訪結束時，記者再次路過了吳剛辦公室，前排桌上擺放著大大小小的船舶模型，“向陽紅01”號、“東方紅03”號……而他呢？絲毫沒注意到記者仍在打量著他，已經埋頭在海洋的世界里繼續航行了。