萬步炎：“海牛家族”領跑海底勘探

文/熊科

萬步炎

身量精瘦、滿頭白發的“小老頭”，站在數米高的“海牛Ⅱ號”面前，有點不起眼。他用三十余年時間不懈鉆研，刻苦攻關，解決關鍵核心技術“卡脖子”難題，帶領“海牛家族”實現我國海底鉆機裝備技術從無到有的跟跑、并跑與領跑的革命性跨越。他把海底鉆機裝備制造與應用技術牢牢掌握在手中，推動我國深海資源與地質勘探技術高質量發展。

研發深海鉆機

1978年，14歲的萬步炎成為恢復高考后的第二屆大學生，在中南礦冶學院地質系讀探礦工程專業。七年后，萬步炎研究生畢業，來到長沙礦山研究院，從事陸地礦產的勘探開發工作。一位老專家從日本留學回來，要在研究院組建我國第一個海洋采礦研究室，去海底采礦。老專家問萬步炎是否有興趣，萬步炎答道：“國家需要就是我的研究方向，雖然我沒有干過，但愿意試一下。”

鑒于當時的研究條件，萬步炎在海洋資源開發研究方面只能做一些準備性工作，真正開始海洋開發研究則是五年后。1990年4月9日，中國大洋協會成立。萬步炎所在的長沙礦山研究院是協會創始理事單位，他積累的經驗終于派上用場。

1992年3月，萬步炎獲邀到日本開展海洋技術合作研究。有一次，日本專家讓萬步炎做一個方案，方案完成后，日本專家吃驚地說：“中國人還能做出這樣的東西來，你可能在中國那邊算是最好的了，但你們整體水平不行。”日本專家的話如針一樣，扎進萬步炎心底。這根針，促使萬步炎鉚足了勁，夜以繼日地學習。

回國后，萬步炎全心撲在我國深海勘探事業上。1998年，他第一次登上遠洋科考船，協助開展設備海試。他看到船上塑料取樣管、絞車等鉆探設備都是洋品牌，心里很難受。中國大洋協會以每天8萬美元的高價，租賃一臺俄羅斯的海底鉆機，用于勘探深海富鈷結殼資源，在海上漂了兩三個月，一個樣品也沒有取到，他心里更難受了。

第二年，中國大洋協會在全國范圍內招標，要研發出一臺深海鉆機，萬步炎與他的團隊如愿中標。萬步炎下定決心，必須在五年內研制出我國自己的深海鉆探設備，闖出新路子，而且要做就做最好的。

造“海牛”報家國

彼時，我國深海資源勘探開發技術研究工作很落后，連鉆機上最基本的動力系統設計都要從零開始學起。萬步炎提出：“把陸地上用的液壓動力系統搬進深海。只要努力干，我們并不差，不需要迷信外國技術。我做這個東西不是為了交差，是要解決國家的問題。”

萬步炎邊學邊干，全身心投入研制中，帶領團隊攻關一項項技術。

2001年，萬步炎研發的第一臺樣機出爐，但樣機在科考船上，下不了海。船是從俄羅斯買的，實際承載重量和說明書上的描述差了足足2.5噸。他花兩年時間，重新做了一個，使樣機減重近50%。海試當天，萬步炎屏住呼吸，把鉆機一點一點放到海底，下鉆過程持續了30分鐘。所有人緊盯數據，取樣鉆機在海底成功下鉆0.7米，這是用中國人自己的深海鉆機，在太平洋上打下的第一個“中國孔”，取回第一個巖芯樣本，邁出我國向深海挺進的第一步。萬步炎不太喝酒，當晚卻喝得豪情萬丈。

鉆機下放一次，只能鉆一個孔，取一次芯（即取樣管里裝的礦物樣本）。萬步炎又花費兩年時間，研制出世界首臺“一次下水，多次取芯”的富鈷結殼專用鉆機，從海底傳回的圖像由黑白變為彩色。

2008年，萬步炎研制出2米鉆機。鉆機下潛至1000米時，絕緣值突然時高時低，隨時可能發生漏電危險。萬步炎沖向絞車間，發現絞車與鎧裝高壓電纜連接處使用的絕緣膠帶不合格，他立即緊急搶修更換，最終鉆機平穩著陸海底，鉆機下鉆2米成功取出樣品。

從0.7米到2米、5米、20米，萬步炎帶領團隊一次次刷新中國深海鉆機紀錄，每一次紀錄刷新都與國家戰略需求息息相關。研制鉆探設備過程中，他逐漸意識到，我國在海洋領域的空白，不僅在技術上，更在人才培養上。

2010年，萬步炎把20米鉆機研發成功后，離開長沙礦山研究院，來到湖南科技大學任教。他一方面開展海洋地質勘探教學，一方面組織推進深海鉆探設備研究。他表示：“作為科研人員，有義務也有責任替國家分憂解難。”

任教五年后，萬步炎研制出的“海牛”號鉆機緩緩入海。與國外同樣鉆進深度鉆機相比，“海牛”號要輕兩噸到三噸。在3000米深的海底鉆進深度達60米，突破國際公認難以跨越的50米難題，使我國成為世界上第四個擁有該項技術的國家。

向深海進發

從海底表面到數百米深的地層中，深藏著可燃冰，一種極具戰略意義的未來能源。國內沒有相關技術，全世界只有美國、德國與澳大利亞的深海鉆機能夠完成可燃冰勘探，而他們的技術，無法做到全程保壓取芯。

萬步炎大膽決定：“自己國家的資源，卻沒有自己的技術可以開采。要做就做顛覆性的，代表中國智慧能夠真正領先世界的裝備，能夠實現海底工程地質勘探、全程保壓取芯的鉆機系統。”他開始著手研發能夠實現海底工程地質勘探、全程保壓取芯的“海牛Ⅱ號”。

整套鉆機零部件有上萬個，關聯部件上百個。萬步炎憑借一股狠勁，扎根海洋資源勘探技術研究，全力突破核心關鍵技術難題。他嘗試上百種方法，試驗過26種材質，摸索出一套創新路徑，把“海牛Ⅰ號”升級為“海牛Ⅱ號”。

2021年3月，“海牛Ⅱ號”海試當天，在測試項目過半時，海上傳來一聲巨響，檢查后發現是絞車負責排纜的絲杠從軸承座中脫離，減速箱箱體破裂成碎片，齒輪漏了出來。鉆機懸吊在1000多米深的水下，不能上來，也不能下去。天氣預報警告，48小時后將有強臺風從那片海域經過。

萬步炎緊急向丹麥生產絞車的廠家求助，對方稱愛莫能助；聯系國內代理商修復，回答是無能為力。難道砍斷纜繩，把價值千萬元的鉆機丟棄于海底？幾乎所有人都準備放棄時，萬步炎拿出一張圖紙說：“我們可以臨時搭建一個液壓系統。修復原有排纜系統的傳動機構不現實，用這個液壓系統替代原有電動系統損壞部件。在海上摸爬滾打這么多年，我們最不怕的就是困難。”

4月7日，萬步炎帶著“海牛Ⅱ號”，再次向2000米深的海底發起挑戰。3米、6米、9米、231米，他不僅刷新世界深海海底鉆機鉆深紀錄，還保壓取到可燃冰，填補了我國海底鉆深大于100米、具保壓取芯功能的深海海底鉆機裝備空白。

2023年全國兩會期間，海牛團隊宣告，全面推動海底軟巖、硬巖、沉積物等系列化海底勘探成套裝備及配套裝備技術產品和應用。5月22日，中央宣傳部授予萬步炎“時代楷模”稱號。談及海洋夢，萬步炎說：“別人能做到的，我們一定能做到。別人還沒有做到的，我們中國人也有可能先他們一步做出來。”