"地球這顆藍(lán)色星球上,71%的表面積被海洋覆蓋,海洋是資源與未來(lái)的寶庫(kù)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)海洋法公約規(guī)定,公海礦產(chǎn)資源誰(shuí)有能力先勘探,誰(shuí)就具有優(yōu)先開發(fā)權(quán)。公海之上,能力即是權(quán)利。發(fā)達(dá)國(guó)家在四大洋開始“跑馬圈地”時(shí),我國(guó)卻因海洋技術(shù)落后,只能望洋興嘆,甚至對(duì)自己領(lǐng)海內(nèi)的海底資源儲(chǔ)量和分布都知之甚少。建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó),是科研人肩上沉甸甸的使命。

萬(wàn)步炎,湖南科技大學(xué)教授、海洋實(shí)驗(yàn)室主任 。他30多年如一日投身海洋資源勘探技術(shù)研究,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)全力突破關(guān)鍵核心技術(shù)難題,成功研發(fā)“海牛”系列鉆機(jī)系統(tǒng),多次刷新海底鉆機(jī)鉆深紀(jì)錄,推動(dòng)我國(guó)海洋資源探采裝備從無(wú)到有、從落后到領(lǐng)跑,為我國(guó)海洋礦產(chǎn)勘探技術(shù)和裝備研發(fā)作出開創(chuàng)性貢獻(xiàn),榮獲“時(shí)代楷模”“國(guó)家卓越工程師”等稱號(hào) 。
“海?!本仍畱?zhàn),48小時(shí)與臺(tái)風(fēng)賽跑
2021年4月7日,在南海2000米的海底,高7.6米、“腰圍”10米、重達(dá)12噸的國(guó)之重器“海牛II號(hào)”成功下鉆231米,保壓取到天然氣水合物(可燃冰)。這不僅填補(bǔ)了我國(guó)海底鉆深大于100米、具備保壓取芯功能的深海海底鉆機(jī)裝備的空白,還刷新了世界深海海底鉆機(jī)的鉆深紀(jì)錄。打造這頭震驚世界的“大鐵牛”的首席科學(xué)家,就是湖南科技大學(xué)教授萬(wàn)步炎。從海底0.7米到231米,他用30多年時(shí)間讓中國(guó)深??碧綇摹巴笈d嘆”到“世界領(lǐng)跑”。
湛藍(lán)的海面,神秘綺麗的海底,海洋的美總是令人向往,可人類探索海洋的路卻困難重重:黑暗幽深,水壓巨大,設(shè)備易損,通信受阻,猶如在無(wú)盡謎團(tuán)中摸索,每前進(jìn)一步都飽含艱辛。
就在此次刷新世界深海海底鉆機(jī)鉆深231米紀(jì)錄不久前,萬(wàn)步炎團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了“有生以來(lái)最驚心動(dòng)魄”的時(shí)刻。
2021年3月,南海海試現(xiàn)場(chǎng),“海牛II號(hào)”完成作業(yè)后正待回收。突然,“砰”的一聲巨響打破了海面的平靜。萬(wàn)步炎發(fā)現(xiàn),是絞車的減速箱破裂。絞車是負(fù)責(zé)鉆機(jī)在海里升降的重要裝備,此時(shí)“海牛II號(hào)”距離海岸100多公里,鉆機(jī)懸吊在近1000米的深海,距離海底只有6米,收不上來(lái),放不下去。
禍不單行,此時(shí)衛(wèi)星云圖顯示,臺(tái)風(fēng)將在48小時(shí)后抵達(dá)。為了保證全船人的安全,若不能及時(shí)收回設(shè)備,就只能砍斷鋼纜,丟棄設(shè)備。
這個(gè)消息如同一記重錘,砸在團(tuán)隊(duì)每個(gè)人的心上?!昂EI號(hào)”凝聚了團(tuán)隊(duì)多年心血,國(guó)家投入了數(shù)千萬(wàn)元研發(fā)經(jīng)費(fèi),若是就此沉入海底,所有人的努力都將付諸東流。他們緊急向升沉補(bǔ)償海洋絞車的丹麥廠家求助,同時(shí)聯(lián)系國(guó)內(nèi)代理商尋求維修辦法,答復(fù)都是無(wú)能為力。
萬(wàn)步炎深吸一口氣,轉(zhuǎn)身對(duì)團(tuán)隊(duì)成員說(shuō):“必須在48小時(shí)內(nèi)把它救回來(lái)!我們沒(méi)有退路!聽我指揮。”
萬(wàn)步炎決定臨時(shí)搭建一個(gè)液壓系統(tǒng),替代原有電動(dòng)系統(tǒng)損壞部件的工作。他馬上設(shè)計(jì)圖紙,團(tuán)隊(duì)迅速行動(dòng),翻箱倒柜尋找可用的備用材料,狹窄的船艙變成了臨時(shí)車間。
萬(wàn)步炎時(shí)而查看圖紙,時(shí)而指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)操作,懸在深海46個(gè)小時(shí)后,鉆機(jī)終于被回收上了船。此時(shí),距離臺(tái)風(fēng)來(lái)襲只剩兩個(gè)小時(shí)。
在那場(chǎng)緊張的救援過(guò)程中,萬(wàn)步炎總共只睡了兩次,每次僅兩個(gè)小時(shí),困得實(shí)在不行了,他就用冷水洗把臉后,繼續(xù)投入戰(zhàn)斗。
當(dāng)臨時(shí)搭建的液壓系統(tǒng)開始運(yùn)轉(zhuǎn),絞車重新啟動(dòng)時(shí),所有人都屏住了呼吸。萬(wàn)步炎親自操作控制桿,目光緊緊盯著屏幕上的深度數(shù)字。“慢慢收,穩(wěn)??!”鋼纜緩緩收緊,屏幕上的數(shù)字一點(diǎn)點(diǎn)變小——1000米、800米、500米當(dāng)“海牛II號(hào)”終于露出水面,看著被吊起的鉆機(jī),萬(wàn)步炎懸著的心終于放下,淡淡地對(duì)身邊的人說(shuō):“我去睡覺(jué)了?!?/p>
丹麥海洋裝備公司的工程師聽聞這場(chǎng)絕境中的救援后,連連感嘆:“簡(jiǎn)直是奇跡!”
從被“卡脖子”,到手握“深海鑰匙”
“經(jīng)歷這次驚心動(dòng)魄的海試后,任何困難都算不了什么了?!比f(wàn)步炎說(shuō)。
這樣的信心和底氣,來(lái)自30多年來(lái)無(wú)數(shù)次科研闖關(guān),來(lái)自一次次問(wèn)題的解決,更來(lái)自科研報(bào)國(guó)的初心。
1998年秋天,34歲的萬(wàn)步炎第一次登上“大洋一號(hào)”科考船。比暈船更難受的是,他看到船上小到塑料取樣管,大到勘探所用的儀器設(shè)備,都是“洋品牌”。因?yàn)椴徽莆占夹g(shù),重金從國(guó)外租來(lái)的海底鉆機(jī),鉆探一次,卻顆粒無(wú)收。萬(wàn)步炎深深認(rèn)識(shí)到,肯租給我們的設(shè)備已落后;即使租到設(shè)備,核心技術(shù)也是不可能拿到的。
那時(shí),依據(jù)聯(lián)合國(guó)海洋法公約,公海資源誰(shuí)先勘探,誰(shuí)就擁有優(yōu)先開發(fā)權(quán)。世界各國(guó)已在公海資源勘探中各顯神通,而我國(guó)才剛剛起步。
深海探測(cè)中的海底鉆機(jī),相當(dāng)于天文學(xué)家的天文望遠(yuǎn)鏡。雖然只是一個(gè)工具,它卻直接關(guān)系著人類對(duì)海洋的探索能走多遠(yuǎn)。
1999年,中國(guó)啟動(dòng)深海鉆機(jī)自主研發(fā)招標(biāo),萬(wàn)步炎毫不猶豫地提交了方案。沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可供借鑒,一切只能從零開始。他自學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)、電子技術(shù)和自動(dòng)控制等知識(shí),帶著團(tuán)隊(duì)一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)。
憑著湖南人特有的“霸蠻勁兒”,2001年,萬(wàn)步炎把深海鉆機(jī)造了出來(lái)。他帶著4.5噸的鉆機(jī)進(jìn)行第一次海試,當(dāng)鉆機(jī)在“大洋一號(hào)”科考船上緩緩升起,船身卻突然劇烈搖晃起來(lái),鉆機(jī)根本無(wú)法按計(jì)劃下水。
原來(lái)是因?yàn)殂@機(jī)過(guò)重超出了科考船吊放設(shè)備的實(shí)際承載能力。萬(wàn)步炎帶著沉重的心情開始給鉆機(jī)減重。實(shí)驗(yàn)室里夜夜燈火通明,圖紙堆滿桌子,各種零件散落一地。萬(wàn)步炎帶團(tuán)隊(duì)反復(fù)計(jì)算、設(shè)計(jì)、試驗(yàn),把重量減到極限。
2003年4月,帶著完成減重目標(biāo)的鉆機(jī),萬(wàn)步炎再次登上科學(xué)考察船。這一次,我國(guó)首臺(tái)深海淺層巖芯取樣鉆機(jī)終于海試成功,在海底下鉆0.7米,打下第一個(gè)“中國(guó)孔”,并取回了礦石樣本。從不喝酒的萬(wàn)步炎那一晚喝醉了。
信心倍增的萬(wàn)步炎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)加快了追趕的腳步。從0.7米到2米、5米、20米,一步步向前掘進(jìn)。2015年6月,“海牛I號(hào)”在3000米深的海底下鉆60米,突破了國(guó)際公認(rèn)難以跨越的50米難關(guān),我國(guó)成為世界上第四個(gè)擁有該項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家?!拔覀儾椴坏疥P(guān)鍵資料,只能對(duì)著國(guó)外設(shè)備的照片反復(fù)琢磨,最終走出了一條與國(guó)外完全不同的技術(shù)之路,不僅攻克了關(guān)鍵技術(shù)難題,還解決得更好?!比f(wàn)步炎說(shuō)。
2021年,“海牛II號(hào)”實(shí)現(xiàn)231米鉆深,讓西方國(guó)家主動(dòng)發(fā)來(lái)合作請(qǐng)求。但萬(wàn)步炎仍喜歡拿著那張1998年的老照片警醒學(xué)生:“人家領(lǐng)先時(shí),咱追得苦;現(xiàn)在咱領(lǐng)先了,更要跑得穩(wěn)?!?/p>
潛心深海鉆探,傳承海牛精神
湖南科技大學(xué)海洋重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室坐落于北校區(qū)明湖畔,綠樹掩映間,“海工樓”與“海牛樓”毗鄰而立。步入實(shí)驗(yàn)室,全海深高壓實(shí)驗(yàn)裝置矗立中央,試驗(yàn)水池碧波蕩漾,重型絞車與液壓泵站有序排布??蒲腥藛T正專注調(diào)試精密設(shè)備,數(shù)據(jù)屏閃爍著深海鉆探的實(shí)時(shí)參數(shù),一旁墻上,“國(guó)家落后于人的地方,就是我們努力的方向”的標(biāo)語(yǔ)格外醒目。
作為湖南科技大學(xué)海洋重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,萬(wàn)步炎除了出海,就是帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在這里“戰(zhàn)斗”。
從最初鉆探深度不到1米,到20米、60米,直到現(xiàn)在領(lǐng)先世界的231米,萬(wàn)步炎團(tuán)隊(duì)一次次刷新海底鉆機(jī)世界紀(jì)錄,也一步一步見證我國(guó)鉆探裝備技術(shù)從無(wú)到有、從落后到追趕、再到超越的轉(zhuǎn)變。
“我們已經(jīng)在太平洋、南海、東海鉆了2000多個(gè)‘中國(guó)孔’,所有的關(guān)鍵核心技術(shù)都是我們自己研發(fā)的。目前我們擁有150多項(xiàng)國(guó)家專利、16項(xiàng)國(guó)際發(fā)明專利,可以說(shuō)我們已經(jīng)將關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在中國(guó)人自己手里。”2023年3月7日,第十四屆全國(guó)人民代表大會(huì)第一次會(huì)議在人民大會(huì)堂舉行第二次全體會(huì)議,在會(huì)議開始前舉行的“代表通道”采訪中,萬(wàn)步炎擲地有聲地說(shuō)道。
“我30多年的科研經(jīng)歷證明了兩件事:一是,科技的進(jìn)步、國(guó)家的強(qiáng)大要靠我們自己,關(guān)鍵核心技術(shù)是買不來(lái)的;二是,我們中國(guó)人有能力有志氣,如果有人想卡脖子,那也是卡不住的?!?/p>
現(xiàn)在,萬(wàn)步炎常對(duì)著“海牛III號(hào)”的設(shè)計(jì)圖說(shuō):“231米不是終點(diǎn),咱要讓中國(guó)鉆機(jī)鉆遍全球深海?!?/p>
“海洋事業(yè)的發(fā)展,不能只靠一代人?!弊鳛榇髮W(xué)教授,萬(wàn)步炎認(rèn)為,海洋科技創(chuàng)新、自立自強(qiáng),不僅需要技術(shù)突破,更需要人才梯隊(duì)的支撐。
實(shí)驗(yàn)室副主任金永平是萬(wàn)步炎的第一個(gè)博士生,他至今記得博士期間的“魔鬼訓(xùn)練”。2012年,他跟著萬(wàn)步炎在南海海試時(shí),鉆機(jī)液壓系統(tǒng)突然泄漏。萬(wàn)步炎沒(méi)有直接給出解決方案,而是把他拉到控制臺(tái)前:“你來(lái)分析,問(wèn)題出在哪?”金永平對(duì)著數(shù)據(jù)手足無(wú)措,萬(wàn)步炎就用液壓管路圖引導(dǎo)他分析、排查?!澳翘鞆闹形缑Φ搅璩?,海水泡得我鞋子能擰出水,最后找到問(wèn)題時(shí),比發(fā)論文還高興。”如今已成為海上作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總指揮,已能獨(dú)當(dāng)一面處理各種突發(fā)狀況的金永平回憶。

截至目前,萬(wàn)步炎團(tuán)隊(duì)已培養(yǎng)50名研究生,大多扎根在國(guó)家深海基地、中國(guó)科學(xué)院海洋所等單位。他們說(shuō),萬(wàn)老師教的不僅是技術(shù),更是“坐冷板凳”的定力。有學(xué)生在論文致謝里寫道:“您讓我們相信,中國(guó)的深海裝備,能靠自己的手造出來(lái);中國(guó)的海洋事業(yè),能靠中國(guó)人撐起來(lái)。”