向海图强，他有“海牛”那股劲儿

本文转自：中国科学报

▲万步炎在工作。

▲搭载“海牛Ⅱ号”的科考船驶向深海。

湖南科技大学供图

■本报记者 王昊昊

2021年4月7日，当“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统在南海2000米水下成功钻进231米时，万步炎长长舒了口气。这意味着“海牛Ⅱ号”实现重大技术突破，达到世界领先水平，刷新了海底钻机海上实际钻探深度的世界纪录。

万步炎是“海牛Ⅱ号”项目首席科学家、湖南科技大学海洋实验室主任。30多年来，他带领团队聚焦国家重大战略需求，扎根海洋资源勘探技术研究，全力突破关键核心技术难题，为我国海洋矿产勘探技术和装备研发作出了开创性贡献。近日，他被授予“国家卓越工程师”称号。

用中国人自己的钻，钻出“中国孔”

万步炎从小听着外公的故事长大。外公是烈士，因为这个缘故，当时国家每年救济他家600斤谷子。在那个物质匮乏的年代，这份口粮成为万步炎成长岁月中最实在、最温暖的记忆，也在他的心中深深刻下“国家”二字。

为了成为对国家有用的人，他勤奋学习，14岁就以优异的成绩考上大学，攻读探矿工程专业本科和硕士学位。毕业后，万步炎进入长沙矿山研究院工作。

彼时，发达国家正在国际公海“跑马圈地”，而我国海洋勘探技术才刚刚起步。长沙矿山研究院着手组建海洋采矿研究室，万步炎毫不犹豫报了名。“国家需要我干什么，我就干什么。”他说。

1992年，万步炎到日本进行为期1年的合作研究。回国前，日方开出高于国内工资百倍的薪资挽留他，他丝毫没有动心。西方国家对中国的技术封锁、国外科学家对中国研究人员的傲慢态度，像一根尖刺扎在心里，万步炎毅然回国，并暗自发誓要做出成绩。

1998年，万步炎第一次登上远洋科考船，发现船上几乎所有的钻探装备，小到样品管，大到取样器、地质绞车，都是“洋品牌”，尤其是深海钻机，要从国外高价租来。在海上干了两三个月，他一个样品也没取到。万步炎痛定思痛，立志一定要造出中国人自己的深海钻机。

到了1999年，中国大洋矿产资源研究开发协会面向全国招标，自主研发海底钻机。万步炎带领团队主动竞标，接下了这项艰巨任务。

一切从零开始，没有任何技术资料和经验可以借鉴，万步炎就自己画图、设计、生产、加工、组装、试验，一次次失败，一次次重新开始。2003年，我国首台深海浅地层岩芯取样钻机在海底钻进0.7米，打下第一个“中国孔”，取回岩芯样品，实现了我国海底钻机技术从无到有的跨越。

之后，万步炎和团队相继研发海底中深孔钻机、“海牛I号”海底多用途钻机系统、“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统等。从最初的0.7米到5米、20米、60米、90米，一直到目前领先世界的231米，他们一次次刷新海底钻机钻深纪录，一步步见证我国海洋资源探采装备从无到有、从落后到追赶再到超越的转变。

目前，“海牛”系列钻机已在太平洋、印度洋等大洋，以及我国南海、东海等海域钻下2000多个“中国孔”。万步炎团队拥有150多项国家专利、16项国际发明专利，将相关关键核心技术牢牢掌握在中国人自己手中。

“别人能做到的，我们中国人一定能做到；别人还没做到的，我们中国人也有可能先一步做出来。”万步炎坚定地说。

像“海牛”钻头那样，钻透一切困难

万步炎的微信名叫“海底机器人”。人如其名，他把深深海底作为奋斗战场。

眩晕、反胃，台风、巨浪，深海下潜、海底钻探、保压取芯……对于海洋勘探的日常生活，万步炎甘之如饴。他常说，在海上摸爬滚打这么多年，最不怕的就是困难，越是遇到困难，越要钻透一切困难。

为何取名“海牛”？一方面是“海牛”自身的“牛”气，另一方面就是万步炎身上的那种“牛”劲儿。

在几千米的深海，钻机如何承受高压？钻机如何安全地放下去、收回来？如何供电、通信、操作？怎样确保取芯的精准性、可靠性？对于这些难题，万步炎带领团队一个一个攻克。“海牛Ⅱ号”看似庞然大物，到了海底，却像泥鳅一样灵活，重量轻、功能多、效率高、成本低。

2021年3月，就在“海牛Ⅱ号”验收前海试完成、准备返程时，进口的配套收放绞车系统出了故障。钻机悬吊在1000米水下，收不回也放不下。他们紧急向国外厂家求助，得到的答复是爱莫能助；又联系国内代理商上船修复，得到的回应是无能为力。如果砍断缆绳，那钻机就会沉入大海，损失巨大，所有人都舍不得。

“多少大风大浪都经历了，绝不能被这点儿困难吓住。我们自己修！”万步炎带领团队尝试各种办法，最后决定搭建临时液压系统。经过近30个小时的奋战，他们凭着一股牛劲儿，终于赶在台风到来前完好无损地收回了钻机。

几十年来，万步炎主持研发的“海牛”系列海底钻机，实现了我国海底钻机技术“从0到1”的突破、从跟跑到领跑的跨越。“海牛Ⅱ号”刷新了世界纪录，破解了我国大洋资源钻探、深海底工程地质勘查、海底天然气水合物大孔深保压取芯等关键核心技术“卡脖子”难题，为我国海洋矿产资源开发利用，以及向国际海底管理局申请确权国际海底矿区提供了关键技术与装备支撑。

学生成为一个个“金刚钻”

“海牛”团队里，有的是跟了万步炎几十年的老师傅，有的是博士毕业不久的新手。“不仅是做事，更重要的是为人。我对团队成员有基本要求，就是做‘工人型学者’，既要掌握理论知识，又要会动手、能操作。” 万步炎说。

万步炎培养学生有个“硬杠杠”，无论是本科生、硕士生还是博士生，到了海上、进了实验室，都得拿起锤子、扳手、电焊枪，跟着他像工人一样干活。

多年来，万步炎和团队培养了8名博士、42名硕士。现在，他还担任“未来技术实验班”29名本科生的班主任。他的硕士生唐文波全程参加了“探索一号”科考船TS21航次科考作业，还成为“奋斗者”号载人潜水器第19位下潜科考队员，毕业后进入中国科学院工作。

“比钻机更有价值的是，我的学生成为了一个个‘金刚钻’，我为他们的优秀而感到骄傲。”万步炎说。