吳晶 袁汝婷 謝櫻

他不僅愛看武俠小說,還練過鐵砂掌;他不僅拉得一手小提琴,更是寵妻30多年的“浪漫專家”。
這個在日常中平凡如你我一般,喜歡唱歌、散步、看星星的人,卻是在2000多米的深海打鉆、取出海底巖芯的“絕世高手”。
他就是2023年“時代楷模”、中國“海牛”項目首席科學家——萬步炎。
2021年4月7日,“海牛家族”又一次沸騰了。中國首臺“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鉆機系統在海底成功下鉆231米,刷新世界紀錄。
關鍵技術完全自主研發、150余項國家專利、16項國際發明專利,“海牛Ⅱ號”的成功,意味著我國海底礦產資源探采裝備技術已基本滿足海洋資源的勘探需求。
以前的深海勘探,都是科考船拉著一個由鋼結構框和鐵鏈組成的拖網,跑出去幾十公里,能不能撈出一些表層礦石,全憑運氣,也無法判定該礦石在海底的精確位置。
后來,一些發達國家的海底鉆機開始使用通信電纜,而我國租用的海底鉆機只能用拖網吊著深潛入海,海底信息無法上傳。
于是,中國大洋礦產資源研究開發協會(以下簡稱“中國大洋協會”)決定面向全國招標,自主研發海底鉆機。因為過去的研究經歷“沾點邊”,萬步炎團隊中標了!
那時,唯一的“資料”是租來的,鉆機只有參數和基本原理,所有關鍵技術都要從零開始。缺乏基礎,萬步炎就自學海洋地質與環境、機械設計、通訊等知識技術;沒有圖紙,萬步炎就自己畫圖、試驗,畫了幾千張,試了無數次。
為攻破數千米水下供電難題,萬步炎和團隊商定,用體積小、儲能高的鋰電池替代笨重的蓄電池。然而,陸地上用的鋰電池怎么放入強壓、強腐蝕的深海?

萬步炎在湖南科技大學海洋實驗室工作。新華社
“鋰電池遇水極易短路爆炸,當時就像抱著炸藥包做研究。”一名團隊成員回憶,實驗室里數次發生水下爆炸損毀設備的險情。
無數次試驗后,萬步炎探索出將鋰電池包裹起來的合理方式,并采用獨特技術方案實現鋰電池筒的快速散熱與降溫。
一夜一夜,一點一點,啃下“硬骨頭”。2001年,中國人終于研發出自己的海底鉆機!
可是,難題又來了——
從國外買來的科考船,號稱能承重5噸,其實只能承重2.5噸。4.5噸重的取樣鉆機裝載上去,船不行了。
將取樣鉆機減重50%,談何容易?這是一次最痛苦的“減肥”,在長達兩年的時間里,萬步炎帶領團隊耐著性子,“一斤一斤往下減”,直至達標。
2003年夏天,中國首臺深海淺地層巖芯取樣鉆機海試成功,在海底下鉆0.7米,并取回礦石樣本。
那一天,屬于中國的海底鉆機在海底鉆到第一個孔!
那一天,從不喝酒的萬步炎醉得“揚眉吐氣”。
0.7米、2米、5米、20米、60米……“海牛家族”沒有停下深海開墾的腳步。
一點點向下掘進,一個個關口攻破,海底下鉆越來越深!
萬步炎這一輩子,和海洋有著不解之緣。
出生于湖南岳陽的他,在煙波浩渺的洞庭湖畔長大。他的外祖父早年參加紅軍,為革命壯烈犧牲。
1978年,14歲的萬步炎因才學出眾提前參加高考,填報的志愿全是航空航天和天文學專業。然而,他卻被調劑到中南礦冶學院地質系探礦工程專業,7年后又到長沙礦山研究院工作。
從仰望星空到眺望大海,萬步炎找到了人生全新的航向。為追趕發達國家,長沙礦山研究院組建海洋采礦研究室。
1990年,中國大洋協會成立。萬步炎所在的團隊開始正式接觸海洋采礦系統研究任務。

萬步炎(右二)在科考船上為“海牛Ⅱ號”團隊講解鉆機設計原理。新華社
1992年,萬步炎遠赴日本,從事海洋采礦揚礦技術研究。一年后,萬步炎婉拒高薪工作,毅然回國。然而,現實卻給了他迎頭一棒——
第一次登上遠洋科考船的萬步炎發現,船上幾乎所有鉆探裝備,小到樣品管,大到取樣器、絞車,全是“洋品牌”。
“外國人能搞的,中國人一定能搞出來!”萬步炎的“蠻勁”又上來了,“國家落后于人的地方,就是我努力的方向!”
59歲的萬步炎一頭白發,他笑言“這是大海的饋贈”。
他難忘第一次登船出海,出港后整整一個星期,他都因為暈船而幾乎動彈不得,連黃疸水都吐了出來。
“要干活,不能一直躺著!”萬步炎勉力支撐自己爬起來,站一會兒、再坐一會兒,在甲板上搖搖晃晃、緩緩踱步,逼自己吃下東西,一會兒又吐出來……終于他不再暈船。海上的工作環境極其特殊,幾乎“與世隔絕”,一些在陸地上輕而易舉的事,都會成為出海期間的嚴峻考驗。
“卡住了,鉆機上不來了!”2021年,“海牛Ⅱ號”的一次深海試驗卡殼了。
鉆機完成海底作業正從海底回收,從丹麥進口的配套收放絞車忽然發出巨大異響,一檢查,收放絞車排纜系統的傳動機構嚴重損壞。
放,放不下去;收,收不回來。
價值數千萬元、凝聚無數心血的鉆機,就這樣被懸吊在水下。
此刻,距離強臺風經過這片海域只剩兩天了!如果不能解決問題,就只能砍斷臍帶纜,把鉆機丟棄在海底。
緊急聯系丹麥廠家無果,求助國內代理商“無能為力”,所有人都灰心了。
“海上摸爬滾打這么多年,我們最不怕的就是困難!”萬步炎一邊給團隊打氣,一邊爭分奪秒想辦法。
修復原有的排纜系統的傳動機構不可能,必須打造臨時的液壓系統代替損壞部件。萬步炎迅速畫出設計圖,缺零件就從現有系統上拆……40多個小時后,一套臨時系統完成了。
“動了!有反應了!”在臺風到來前的兩小時,鉆機完好無損地回收了,成為業界不可思議的奇跡。
“每次出海,頭發都要再白5%。”萬步炎的一句輕描淡寫,濃縮了所有的驚心動魄。
每年,團隊有2/3的時間在海上度過。累了,他們就在甲板上枕著礦泉水瓶打盹。
“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!”萬步炎自信宣告。
一次次穿越海上風浪,一次次跨越科研鴻溝。深海夢,被自主創新技術刻在海底;中國心,在科學家的胸中澎湃不息。
“我們的目標是星辰大海。”萬步炎說,未來還要到更深更廣闊的海域去打一鉆!
(摘自《科普時報》)