“海牛”不是牛，是一臺(tái)深海鉆機(jī)。

“海牛”很牛。3000多米深海海底，高壓、無光、地形復(fù)雜。“海牛”可以沉穩(wěn)著陸，還能再往海底巖石鉆進(jìn)60米，取出巖芯，供科學(xué)家解析深海礦藏的各類“密碼” 。

“海牛”，刷新了我國(guó)深海鉆機(jī)鉆探深度紀(jì)錄。在它之前，全世界也只有美國(guó)、德國(guó)、澳大利亞的深海鉆機(jī)可以做到。

2015年10月以來，記者多次前往“海牛”的老家—湖南科技大學(xué)采訪。

是誰讓“海牛”這樣牛呢？我國(guó)深海鉆機(jī)第一人、“海牛”項(xiàng)目組首席科學(xué)家萬步炎浮出水面。

萬步炎和他的科研團(tuán)隊(duì)，幾十年如一日，將忠誠(chéng)融入萬頃波濤，將智慧鉆透3000米海底。

1 “海洋夢(mèng)就是我的中國(guó)夢(mèng)”

追溯“海牛”，不得不從萬步炎這個(gè)內(nèi)陸農(nóng)村的放牛娃說起。

1964年，萬步炎出生在湖南省華容縣農(nóng)村，父母都是孤兒。外公彭明早年參加紅軍，擔(dān)任過湘鄂西蘇維埃政府七縣巡視員，1932年在洪湖作戰(zhàn)中犧牲，年僅31歲。

1985年，萬步炎從中南礦冶學(xué)院研究生畢業(yè)，分配到長(zhǎng)沙礦山研究院工作，正值我國(guó)海洋勘探開發(fā)起步。萬步炎第一個(gè)報(bào)名參加新成立的海洋采礦研究室。

國(guó)際海洋勘探開發(fā)技術(shù)日益突飛猛進(jìn)，我國(guó)嚴(yán)重落后。惶惶不安，這個(gè)感覺，在萬步炎前往日本開展合作研究時(shí)尤為強(qiáng)烈。

1992年，受邀前往日本開展海洋技術(shù)合作研究，萬步炎眼界大開，如饑似渴，恨不得一頭扎進(jìn)蔚藍(lán)深海探個(gè)明白。

他受刺激了。

日本同事說：“你很優(yōu)秀，可惜你們國(guó)家海洋技術(shù)研究整體實(shí)力不行。”

刺，扎進(jìn)心里，扎出一句諾言：“總有一天，我們要超過你們！”

在2000年以前，我國(guó)沒有屬于自己的深海鉆機(jī)。海底富鈷結(jié)殼資源勘探只能靠大面積海底拖網(wǎng)，耗時(shí)耗力不說，還只能在海底不確定地點(diǎn)采到一些表層樣品。

租。1999年，中國(guó)大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“大洋協(xié)會(huì)”）花重金從國(guó)外租來一臺(tái)深海鉆機(jī)。結(jié)果一個(gè)樣品也沒取到，租這條路，行不通。

吃了虧，大洋協(xié)會(huì)決定全力支持研制深海鉆機(jī)。萬步炎率團(tuán)隊(duì)報(bào)名，終以最優(yōu)方案中標(biāo)。

2003年8月，萬步炎團(tuán)隊(duì)研制的第一臺(tái)深海淺層巖芯取樣鉆機(jī)誕生，成功在海底下鉆0.7米，取出第一個(gè)樣品，開啟了我國(guó)深海鉆機(jī)的歷史。

繼續(xù)攻關(guān)。2米、5米、20米，萬步炎團(tuán)隊(duì)研制的系列鉆機(jī)在太平洋底鉆進(jìn)了1000多個(gè)“中國(guó)孔”。2007年，萬步炎獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。他還為“蛟龍?zhí)枴?000米潛水器量身訂制了海底硬巖“巖芯取樣器”。

南海，晴空萬里，碧波浩瀚。一個(gè)名叫“海牛”的家伙緩緩入海，沒進(jìn)深藍(lán)。它身高5.6米，體重8.3噸，鋼質(zhì)構(gòu)造，橙黃色，八邊形。較國(guó)外同樣鉆進(jìn)深度鉆機(jī)，“海牛”要輕2~3噸，作業(yè)時(shí)更靈敏；八邊形的外形結(jié)構(gòu)，也使收放更加便捷。2015年6月11日，“海牛”成功海試，鉆進(jìn)深度達(dá)60米，深海鉆機(jī)技術(shù)又邁出一大步，躋身世界前列。

萬步炎的畫外音——

小時(shí)候，我喜歡聽關(guān)于外公的故事。外公出生有錢人家，可他愛國(guó)愛民，不貪圖享受，毅然參加革命，直到英勇犧牲。我工作之后，走過很多地方。在國(guó)外走得越多，感受越強(qiáng)烈：我是中國(guó)人，必須為國(guó)家做點(diǎn)什么。祖國(guó)強(qiáng)盛了，中國(guó)人才能真正挺起胸膛。

作為一個(gè)科學(xué)家，應(yīng)該這樣想：國(guó)家每一個(gè)落后于別人的地方，都是我們努力的方向。

走出陸地，走向深藍(lán)，海洋夢(mèng)就是我的中國(guó)夢(mèng)！“海牛”下一個(gè)目標(biāo)是220米，滿足可燃冰等多種海底深部礦產(chǎn)資源勘探的鉆進(jìn)深度。

2 “時(shí)間，是我們?cè)诤Ｑ鬆?zhēng)奪戰(zhàn)中取勝的關(guān)鍵呀！”

“請(qǐng)?jiān)俳o我?guī)追昼姡　蓖ㄟ^對(duì)講機(jī)，萬步炎向船長(zhǎng)懇求。

2015年5月20日20時(shí)，臺(tái)灣海峽，大雨，七級(jí)風(fēng)，巨浪不斷向科考船涌來，船體劇烈搖晃。

甲板上，萬步炎和丹麥技術(shù)人員金尼斯加緊調(diào)試絞車，準(zhǔn)備“海牛”收放試驗(yàn)，測(cè)試絞車升沉補(bǔ)償功能。

據(jù)氣象預(yù)報(bào)，風(fēng)浪還會(huì)增強(qiáng)。船長(zhǎng)要求盡快返航。

萬步炎比船長(zhǎng)更急。

“海牛”靠絞車提供牽引動(dòng)力。海底鉆孔時(shí)，“海牛”位置必須固定。但海上環(huán)境復(fù)雜，靠動(dòng)力定位的科考船容易顛簸、位移。絞車的升沉補(bǔ)償功能，可以降低船只顛簸對(duì)“海牛”的影響。

與“海牛”配套的絞車從丹麥進(jìn)口。調(diào)試必須由金尼斯指導(dǎo)完成。

一旦返航，科考船什么時(shí)候再出海？丹麥技術(shù)人員什么時(shí)候再來？“海牛”等不及。

“大家繼續(xù)干！”萬步炎的聲音穿透風(fēng)雨海浪！

絞車收放實(shí)驗(yàn)終于完成，科考船風(fēng)雨中緊急返航。

搶時(shí)間的故事不止這一個(gè)。

2008年，2米海底淺孔巖芯取樣鉆機(jī)項(xiàng)目在南海結(jié)題驗(yàn)收。為突破鉆機(jī)水下供電技術(shù)瓶頸，項(xiàng)目組決定采用鎧裝光電復(fù)合纜向海底鉆機(jī)進(jìn)行大功率供電和光纖通信。這條電纜，電壓高達(dá)3300伏。

第一次使用這種高壓電纜，大家沒經(jīng)驗(yàn)，心里忐忑。

“停，快停下來！”鉆機(jī)下潛到1000米，突然有人喊。

絕緣值時(shí)高時(shí)低。這意味著隨時(shí)有漏電的可能，危險(xiǎn)一觸即發(fā)。

萬步炎拔腿沖向絞車間，發(fā)現(xiàn)在絞車和鎧裝高壓電纜連接處使用的是普通絕緣膠帶。

“問題在這。”萬步炎確定，電工緊急搶修。問題解決，申請(qǐng)繼續(xù)試驗(yàn)。考慮到第一次使用這條電纜，海試驗(yàn)收專家組反對(duì)。

第二天“大洋一號(hào)”就要返航，下次海試得一年后。萬步炎不甘心，據(jù)理力爭(zhēng)。

終于，鉆機(jī)著陸海底，下鉆2米，成功取樣，萬步炎又搶回一年。

搶時(shí)間，萬步炎和團(tuán)隊(duì)在船上工作經(jīng)常白天連著黑夜，幾十個(gè)小時(shí)不沾床。實(shí)在困了，就在甲板上躺幾分鐘，找個(gè)礦泉水瓶子當(dāng)枕頭。

深海3000多米處，24根鉆桿像左輪手槍的子彈一樣排列在“海牛”腹部的圓盤上。圓盤旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手取桿上膛，鉆進(jìn)巖層，然后再接入下一根。“海牛”每接一根鉆桿的時(shí)間是兩分零四秒，鉆進(jìn)巖芯60米，只需約20個(gè)小時(shí)，國(guó)外同類鉆機(jī)得花4、5天。

在換桿時(shí)間上，咱們的“海牛”領(lǐng)先。

萬步炎的畫外音——

海上的時(shí)間蠻“貴”的。科考船海上工作一天，光油費(fèi)就要近二十萬元。國(guó)家投入的科研經(jīng)費(fèi)有限，要精打細(xì)算。時(shí)間就是金錢，必須抓緊。

根據(jù)《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》，公海資源歸全世界共同使用。遵循誰先投資勘探，誰就具有優(yōu)先開發(fā)權(quán)的原則；誰能力強(qiáng)，誰就能在未來競(jìng)爭(zhēng)中掌握話語權(quán)。有實(shí)力的大國(guó)在向海洋進(jìn)軍，尤其是深海資源勘探，爭(zhēng)奪越來越激烈。時(shí)間，是我們?cè)诤Ｑ鬆?zhēng)奪戰(zhàn)中取勝的關(guān)鍵呀！

3 “失敗不可怕，可怕的是怕失敗”

在水深大于3000米的海底，一個(gè)指甲大小的面積就要承受300公斤的壓力。鉆機(jī)如何承受如此高壓？

海底地形復(fù)雜。巖層有的硬，有的軟。鉆機(jī)怎么鉆取巖芯，保證樣品的精確性？

海洋深度20米以上，是魚類和珊瑚的領(lǐng)域，再往下，陽光逐漸被水折射后消失，一片黑暗。鉆機(jī)靠什么來“看見”？怎么執(zhí)行“命令”？

困難如海浪。

國(guó)外技術(shù)封鎖。萬步炎和他的團(tuán)隊(duì)頑強(qiáng)面對(duì)。

供電難排第一。2000年研制我國(guó)首臺(tái)深海鉆機(jī)時(shí)，國(guó)內(nèi)沒有可向海底設(shè)備提供動(dòng)力電的臍帶纜，只能采用電池供電。設(shè)備功率大，所需電池多，一般電池?zé)o法承受高壓。萬步炎決定用耐壓筒組裝，形成與陸地等同的內(nèi)部環(huán)境。

麻煩的是，一個(gè)耐壓筒就是幾百公斤。要裝上全部電池，需六七個(gè)耐壓筒，鉆機(jī)體重超標(biāo)，操控極為不便。萬步炎將電池改造成耐高壓、可浸油的電池，不再需要耐壓筒。

問題又出現(xiàn)了：在鉆機(jī)下海前，要將數(shù)百節(jié)電池組裝起來，需要四五個(gè)小時(shí)，如果一節(jié)出問題，就得全部拆卸，重新組裝。2003年，國(guó)內(nèi)科考船上終于裝備了鎧裝光纖動(dòng)力復(fù)合電纜，但由于對(duì)其性能不了解，沒人敢第一個(gè)使用這根纜。直到2008年，萬步炎第一個(gè)“吃螃蟹”，在研制兩米鉆機(jī)時(shí)，決定啟用鎧裝光電復(fù)合纜，通過甲板供電，問題迎刃而解。

鉆進(jìn)取樣，是深海勘探的主要目的。

“海牛”支腿伸出，扎進(jìn)巖層，沉穩(wěn)著陸，三種不同類型的鉆頭，有序鉆進(jìn)，應(yīng)對(duì)自如。既可取硬巖巖芯，也可取海底沉積物，還可進(jìn)行原位探測(cè)。而這種多功能鉆頭，是萬步炎團(tuán)隊(duì)的首創(chuàng)，目前國(guó)外無此項(xiàng)技術(shù)。

鉆進(jìn)后需要把巖芯樣品取出，用于檢測(cè)。按照傳統(tǒng)的提鉆取芯技術(shù)，孔底巖芯管裝滿之后要將鉆桿一根根收回，取出末端鉆具內(nèi)裝滿的巖芯管，換一根空巖芯管，重新擰接，繼續(xù)鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)深度20~30米以內(nèi)，這樣的技術(shù)問題不大，但超過這一深度，完成一次作業(yè)，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)好幾天，絕大部分時(shí)間都花在了接卸鉆桿上。海上工作，時(shí)間寶貴。而且，每次提放鉆具都會(huì)對(duì)孔壁有破壞，上部孔壁巖石可能會(huì)掉落孔底，被再次取回，造成樣品混淆。

面對(duì)難題，萬步炎鉆進(jìn)技術(shù)的深孔。自動(dòng)遙控繩索取芯是萬步炎最后找到的答案，是穿透黑暗的陽光。使用這一技術(shù)，鉆進(jìn)60米，鉆桿只需要接卸一次，完成一次樣品提取只需約20個(gè)小時(shí)，對(duì)孔壁損壞小，取樣質(zhì)量和精度高。在國(guó)內(nèi)深海鉆探領(lǐng)域，萬步炎團(tuán)隊(duì)第一個(gè)成功研發(fā)此項(xiàng)技術(shù)。

鉆機(jī)的下放回收關(guān)系到鉆機(jī)的安全。

科考船上通常配備可滿足小型、輕量鉆機(jī)的通用收放設(shè)備，一般只允許身高不超過4米的鉆機(jī)以垂直的方式通過A形架。身高5.6米的“海牛”不適用。

萬步炎團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)、制作、反復(fù)試驗(yàn)……“海牛”終于用上了專屬的機(jī)械化收放設(shè)備——國(guó)內(nèi)目前唯一可下放重型海底鉆機(jī)設(shè)備的收放系統(tǒng)。

“海牛”身上有四五十個(gè)傳感器。這些傳感器是“海牛”的“眼睛”，靠著它們傳送信號(hào)至操控界面，就可得知“海牛”在深海的每一個(gè)動(dòng)作。這些傳感器，絕大多數(shù)是由萬步炎團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)。

“一次深夜，我醒來看到書房的燈亮著。他出海回來，我一下子沒認(rèn)出是爸爸，瘦了，頭發(fā)白了。”兒子萬恒正說。

那是1999年，“大洋一號(hào)”赴太平洋科考，從國(guó)外進(jìn)口一臺(tái)原位測(cè)試儀，萬步炎作為技術(shù)保障人員，第一次登船出海。

萬步炎暈船，渾身乏力，反胃惡心，嘔吐不止，躺在床上動(dòng)彈不得。

“要干活，不能這樣一直躺著啊。”萬步炎支撐著爬起來，站一會(huì)兒，坐一會(huì)兒，搖晃著來到甲板上來回走，逼著自己吃東西，終于適應(yīng)了。

如今萬步炎每年都要在海上工作1至2個(gè)月，成了真正的水手。

2005年4月，環(huán)球科考行動(dòng)，“大洋一號(hào)”在臨近墨西哥灣時(shí)遇到臺(tái)風(fēng)。晚間，數(shù)十米高的巨浪嘶吼，如群山傾倒。萬步炎索性走上甲板，看巨浪翻騰，聽大海咆哮。

萬步炎的畫外音——

當(dāng)時(shí)也怕，但風(fēng)暴就在眼前，怕也沒用，干脆體驗(yàn)一把。我想起高爾基筆下的海燕，讓暴風(fēng)雨來得更猛烈些吧！不怕挑戰(zhàn)、敢于冒險(xiǎn)是科研人員必備的素質(zhì)。

科研就是發(fā)現(xiàn)、就是創(chuàng)造，就是走沒人走過的路。有人問我：“你每天做同樣的事情，不會(huì)感到厭煩嗎？”我認(rèn)為，我每天做的，都是不同的事情。解決難題后的快樂是無法形容的。

有創(chuàng)新就會(huì)有失敗。失敗不可怕，可怕的是怕失敗。我們就該像“海牛”的鉆頭，鉆透一切困難。

4 “一個(gè)中國(guó)人是一條龍，無數(shù)中國(guó)人加在一起是一條翻江倒海的巨龍！”

“萬步炎有個(gè)好團(tuán)隊(duì)，萬步炎教授這個(gè)帶頭人發(fā)揮了設(shè)計(jì)師、指導(dǎo)員、戰(zhàn)斗員的模范帶頭作用，他是這個(gè)團(tuán)隊(duì)的靈魂和核心。”湖南科技大學(xué)校長(zhǎng)李伯超說。

放浮球是鉆機(jī)海試時(shí)的重要環(huán)節(jié)，防止鉆機(jī)下放時(shí)被纜繩纏住。這一工作需要團(tuán)隊(duì)成員彼此信任、默契配合來完成。

2015年6月9日，“海牛”移出收放平臺(tái)，在絞車?yán)跸戮従徣牒！F(tuán)隊(duì)成員田勇、王案生背系安全繩分別站在纜繩兩側(cè)，站在船尾懸空處的支架上，腳下是2800多米的深海，項(xiàng)目組成員于心科教授從中間用左右手拽住兩個(gè)人背后的腰帶形成三角形支撐，讓站在最前端的田勇、王案生正常施力，卡好接口再旋緊螺紋，一個(gè)半小時(shí)后，15個(gè)浮球順利放完。

這樣的默契是團(tuán)隊(duì)成員在多年的工作中磨合而成的。

“我對(duì)萬老師的認(rèn)識(shí)是從一句批評(píng)我的話開始的。”博士羅柏文告訴記者。

“你還是個(gè)博士呢！”當(dāng)時(shí)羅柏文正在用萬用表測(cè)試設(shè)備絕緣情況，一不留神，手指挨到了探針。手是導(dǎo)體，對(duì)數(shù)據(jù)精確度有細(xì)微影響。羅柏文沒在意，萬步炎卻注意到這個(gè)細(xì)節(jié)，當(dāng)場(chǎng)嚴(yán)肅批評(píng)。

“在萬老師眼里，博士和工人都是一樣的，該做的都得做，不能有半點(diǎn)兒優(yōu)越感，他要求我們做工人型學(xué)者，兼?zhèn)淅碚摵蛣?dòng)手能力。他自己就是這樣的人啊，從設(shè)計(jì)、編程到安裝、焊接、測(cè)量什么都會(huì)。如今我成熟了，還多虧萬老師那么直接的提醒呢！”羅柏文笑著說。

“有一次出差，在飛機(jī)上，萬老師突然問：‘小金，動(dòng)力頭帶鉆桿下降擰鉆桿下絲扣這一操控按鈕下面的指令，如果手動(dòng)操作怎么完成？’答案包括18個(gè)步驟。‘海牛’操控界面，這樣的按鈕有幾十個(gè)甚至幾百個(gè)步驟，萬老師全部記得，經(jīng)常考我們。”說起萬步炎，團(tuán)隊(duì)成員金永平博士很佩服。

“萬步炎的時(shí)間表里沒有白天黑夜和假期，電話24小時(shí)不關(guān)機(jī)。遇到問題，哪怕凌晨打過去，他也會(huì)接聽，和你一起討論，直到解決。”團(tuán)隊(duì)成員朱偉亞說。

“我是高中文憑，技術(shù)工人，1993年起就跟萬老師一起在長(zhǎng)沙礦山研究院工作。后來，湖南科技大學(xué)邀請(qǐng)萬老師，而我學(xué)歷低，不便引進(jìn)。萬老師堅(jiān)持不能撇下我。學(xué)校打破框框把我也調(diào)進(jìn)來。萬老師說，我們是一個(gè)整體，要來一起來。”團(tuán)隊(duì)成員王案生說。

“海牛”完成海試，還有后續(xù)工作要做，聽說田勇妻子病重，萬步炎連忙“趕”田勇回去。隨后多方打聽，幫忙找好醫(yī)生。王案生母親去世，萬步炎抽時(shí)間與團(tuán)隊(duì)成員趕赴衡陽奔喪，囑咐王案生安心把家里事情辦完再來上班。

團(tuán)隊(duì)成員家中有事，萬步炎總是擠時(shí)間送去關(guān)心。但在自己家人面前，他卻常常“缺席”。

萬步炎提出陪妻子劉淑英回新疆看望岳父母。劉淑英是喀什人，結(jié)婚28年，萬步炎只陪她回過三次娘家。這一次，才到烏魯木齊，電話就來了，為了“海牛”出海的事，萬步炎半路返回學(xué)校。

2005年，萬步炎隨“大洋一號(hào)”環(huán)球科考。臨行前，劉淑英生病，要做手術(shù)，得有人照顧。萬步炎陪不了，出發(fā)前，他給妻子深情拉了一曲小提琴《陽光照耀在塔什庫爾干》表達(dá)歉意。

萬步炎出海了，兒子就將父親發(fā)回郵件顯示的地理位置，用五角星在家里的世界地圖上作標(biāo)注。五角星走世界，五角星代表中國(guó)——這是父子倆一種特殊的情感交流。

萬步炎生活節(jié)儉，褲子破了洞繼續(xù)穿。這份節(jié)省勁被用在工作上，為國(guó)家節(jié)約了不少科研經(jīng)費(fèi)，但對(duì)自己的報(bào)酬卻并不在意。

1992年受聘到日本，萬步炎月工資2500美元。1993年，他決定回國(guó)，對(duì)方極力挽留，提高待遇，而當(dāng)時(shí)回國(guó)工資才200多元。萬步炎選擇了中國(guó)。

“‘海牛’研發(fā)期間，有一些公司帶著其他項(xiàng)目來找萬老師合作，待遇優(yōu)厚，他都拒絕了，可以說，在名利面前，他不會(huì)動(dòng)搖，堅(jiān)持自己正確的選擇。”湖南科技大學(xué)黨委書記劉德順說。

2016年1月21日，“海牛”項(xiàng)目順利通過科技部863計(jì)劃海洋技術(shù)領(lǐng)域辦公室組織的驗(yàn)收。

萬步炎的畫外音——

“海牛”的每一步成功，都是依靠團(tuán)隊(duì)的智慧，團(tuán)隊(duì)的力量。我們團(tuán)隊(duì)每一個(gè)人無論是博士還是工人，地位都是平等的，價(jià)值都是一樣的，我充其量就是那個(gè)把大家招呼起來的角色。有人說，一個(gè)中國(guó)人是一條龍，幾個(gè)中國(guó)人加在一起是一條蟲。我們當(dāng)然要反思為什么這句話會(huì)流傳，是不是我們確實(shí)缺少一些團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識(shí)、精神和氛圍。我不信這個(gè)邪。一個(gè)中國(guó)人是一條龍，無數(shù)中國(guó)人加在一起是一條翻江倒海的巨龍！

“海牛”研發(fā)，時(shí)間緊，任務(wù)重，我不能分心。再說人這一輩子，一次也只能睡一張床，一天也只需吃三餐飯。國(guó)家、學(xué)校給我的待遇夠好的了。

我們生活在一個(gè)最好的時(shí)代，思想最不受禁錮，最鼓勵(lì)創(chuàng)新，最尊重人才的時(shí)代，我們有什么理由不做做我們的海洋夢(mèng)，中國(guó)夢(mèng)？不拼命讓我們的“海牛”牛一把呢？

（光明日?qǐng)?bào)記者 唐湘岳 光明日?qǐng)?bào)通訊員 曾曉蓉 尹承）

 

萬步炎：追溯“海牛” 看“海牛”如何牛起來

圖文簡(jiǎn)介

“海牛”很牛。3000多米深海海底，高壓、無光、地形復(fù)雜。“海牛”可以...