中 國 深 度
——記中國深海鑽機“海牛”專案首席科學家萬步炎
嚴小明
從外表看上去，萬步炎是一個極普通的人。中等個子，國字臉，鼻樑上架一副眼鏡，見人一臉微笑。採訪他後，卻驚喜地發現他是一個極有專業“深度”的人。今年4月7日，作為首席科學家，萬步炎帶領他的團隊在遙遠的南海，操縱著中國“海牛2號”深海鑽機，在2060米海底成功下鑽231米，向世界展示了中國深度，演繹了中國科技創新的一段經典傳奇。9月10日，央視1臺和央視10臺，先後以“閃亮的名字”為題，向全國人民報道了萬步炎率團隊科研攻關的感人事蹟。
一個“海歸”的誓言
萬步炎是湖南省華容縣三封寺鎮人，當年以優異成績考上中南礦治學院。大學畢業後，又考上了中南工大的研究生，後來分配到長沙某礦山研究院工作。他善於動腦，喜歡鑽研，很快成為了技術骨幹。
1992年，28歲的萬步炎受邀前往日本開展海洋技術合作研究。一個嶄新的領域展現在他的眼前，他大開眼界，如飢似渴，全身心地投入到一個他並不是很熟悉的知識領域。在近兩年的海外學習期間，他把理論學習和海洋鑽探實踐結合起來。他的刻苦鑽研精神，以及許多富有創新意識的獨特見解，給日本專家留下了極其深刻的印象。
當時，中國的海洋技術研究整體實力不行，科研條件不及日本。萬步炎在國內的月工資僅有200元人民幣左右，日本專家以每月2500美元的高薪極力挽留萬步炎。他平靜地對日本專家說，“正是我的祖國還落後，我更要努力為我的國家服務”。他毅然回國。
九十年代，曾颳起過一股“下海”狂風，萬步炎曾向朋友們戲說自己：“我也跟風，到海洋研究所下海去了”。事隔29年後的2021年9月，當央視主持人在電視節目中問起萬步炎時，萬步炎是這樣說的：“中國人為什麼不行？憑什麼不行？國家每一個落後於人的地方，都應該是我們努力的方向”。萬步炎鏗鏘有力的發問，不禁使全國人民想起了當年錢學森也曾發過問，“外國人能搞的，中國人為什麼不能搞？”。優秀的科研工作者用不同的表述，表達著同樣的一腔愛國深情。
為了加大我國深海鑽探力度，1999年我國租用國外鑽機。而當時發達國家總是千方百計對我國進行技術封鎖，昂貴的租金不說，也不會向中國提供最先進的鑽機和技術指導。租用的鑽機工作幾個月，有時連一個海底樣品也採集不到。我國海洋勘探開發技術遠遠落後於發達國家，深深的憂患意識，就像一團亂麻，一直纏繞在萬步炎的腦海，他發誓一定要解開這個“結”。
一場艱難的探索
萬步炎在大學和研究生學習期間，都是學的地質學探礦工程專業，主要研究方向是陸地探礦技術。
海底環境下的探礦，是一個全新的領域，直至今天，我國的大學本科學段，也很少設定“海底探礦”專業。深海的海水溫度，只有幾度，海底的壓力，超乎我們的想象。在海底10000米處，一個指甲殼大小面積，要承受2000斤左右的壓力，一個人體在海洋深處，可能要承受幾十萬斤的壓力。海洋上和海底深處，還有許許多多的不確定因素，在海底探礦，談何容易？
怎麼辦？萬步炎教授先拓寬自己的知識面，凡是與深海鑽探相關的專業知識，他都從頭學起。他在工作之餘，不是休息，而是不斷地學習，學習，再學習。他利用5年的工作之餘時間，學習了諸如海洋環境、機械設計、電子控制、計算機軟體等多項他之前不曾深入接觸的知識領域，還涉及資料傳輸處理、供電、測控、聲學等多個方面的最新科技成果。
那幾年的日子是怎麼過來的？萬教授說，他自己也不記得了。他老婆也嘮叨過，說他那幾年，不知哪裡來的一股非拿下不可的“蠻勁”，他一個人常常在書房工作到深夜，凌晨休息三四個小時後，第二天又從書房鑽進了他的實驗室。
海底鑽機的研製，在九十年代末，就進入了實施階段。2001年，萬步炎團隊的第一臺樣機出爐了，卻因超重未能下海試驗。萬步炎說，“讓裝置“減肥”真的不容易啊，各種裝置，甚至一個小零件，都是不能缺少的”，反覆試驗，反覆失敗，再反覆試驗，決不氣餒，重新設計，重新研製。科研團隊經過一千多個日日夜夜的科研攻關，2003年4月，我國第一臺鑽探深度為0。7米的深海淺地層巖芯取樣鑽機成功海試！雖然只有0。7米的深度，但初試成功，極大地鼓舞了萬步炎科研團隊。隨後的十幾年，中國鑽機一步一個腳印，攻克了一個又一個的難題之後，又面臨一個又一個新的難題。一次次的創新，一次次的超越。
萬步炎領銜自主研製的我國海底鑽機，有一個時髦的名字“海牛”，海牛在海底工作時，是從科考船上放下，之後又收上來的，因大海的大風大浪，母船不停搖晃，海底鑽機與收放裝置對齊和靠攏，都很不容易，如何讓海底鑽機在水下自動校正收放方位、垂直翻轉過程自動抱緊鑽機功能，就是一道難題。
海牛在海底如何快速自動判斷並適應調整鑽進模式與引數？鑽機與配套取芯工藝如何對海底複雜地層的適應？萬步炎科研團隊設計了海牛的智慧化，為海牛定製了系列感測器，讓海牛成為海底機器人。
2003年研製的我國首臺深海鑽機，採用的是電池供電，裝置功率大，所需電池多，電池又無法承受高壓，萬步炎改用耐壓筒組裝，操控也不方便，他又試著改為耐高壓可浸油的電池。2008年，2米海底淺孔巖芯取樣鑽機專案在南海結題驗收，為突破鑽機水下供電技術瓶頸，專案組決定採用鎧裝光電覆合纜向海底鑽機進行大功率供電和光纖通訊，這條光纜，電壓高達3300伏。在一次試驗中，開頭一段時間還很順利。鑽機下潛到1000米，有人發現險情，大喊“快停”。原來是絕緣值時高時低，隨時可能漏電。萬步炎拔腿衝向絞車間，迅速排除了險情。透過萬步炎的多次試驗，多次創新，萬步炎終於解決了鑽機供電難題。
萬步炎專心於鑽機的研發，一頭扎進去就是20多年，在他一百多個成功創新的背後，卻有著成千上萬次的失敗。萬步炎說，“科研工作，失敗不可怕，可怕的是怕失敗”。
一個勇於攻堅克難的團隊
美麗的大海，曾給人類以無限的遐思，也曾給了人類無盡的恐懼。千百年來，大海該吞噬了多少鮮活的生命。2005年，萬步炎率領的科考隊遠在萬里之遙的墨西哥灣，海上12級狂風大作，十幾米高的巨浪，好像隨時要掀翻科考船。遭遇兇險，只能面對。科考隊員們互相鼓勵，為了穩定團隊情緒，萬步炎站在甲板上，還大聲朗誦高爾基的一句名言，“讓暴風雨來得更猛烈些吧！”。全體科考人員，鬥志昂揚，終於度過了驚魂動魄的一天一夜。
2015年5月20日，科考船在臺灣海峽遭遇惡劣天氣，七級大風，傾盆大雨，巨浪翻滾，船體搖晃。據天氣預報，風浪還會繼續加大。船長要求返航，可一旦返航，前功盡棄。萬步炎果斷要求，抓緊時間，完成任務。科考船上，全體科研人員爭分奪秒，配合默契，終於順利完成了實驗任務，科考船在風雨飄搖的顛簸中緊急返航。
央視主持人問萬步炎：“你是怎麼說服你的隊員個個都是那麼頑強拼搏，從事科研攻關的？”，萬步炎回答：“他們和我一樣，都是不怕吃苦的人，都是痴迷於科技創新的人”。這個英雄的團隊，從當年的冶金部長沙礦山研究院，一起走進研究院的海洋研究所，2010年又一同走進了湖南科技大學，校長李伯超說：“萬步炎有一個好團隊，萬教授這個帶頭人，發揮了設計師、指導員、戰鬥員的模範帶頭作用，他是這個團隊的靈魂和核心”。媒體採訪萬步炎時，他總是要求不要宣傳他個人。他很坦誠地說：“我們團隊不僅包括海牛研發團隊，還應包括團隊的家屬、科大的領導和同事、還應包括支援科研創新的全國人民，我們每一個人都是了不起的”。
“海牛”團隊有非常優秀的隊員，萬步炎特別提到了田勇、王案生、羅柏文、金永平、朱偉亞等同一戰壕的戰友。萬步炎說，“海牛”的研製成功，“海牛”深海海試成功，都是集體智慧的結晶，我們有國家863計劃的大力支援，有全國人民的支援，沒有攻不破的科學堡壘”。
萬步炎團隊在深海鑽機研製上，有125項國家專利，有4項國際發明專利。
中國深度的魅力
我問萬步炎教授，海底鑽探231米是個什麼概念，有什麼意義？萬步炎微笑著說，眾所周知，一個國家的經濟發展，對自然資源的開採和利用有依賴性。在佔地球表面積71%的茫茫大海上，在人類尚未完全深入涉足的神秘海底，擁有無數寶藏，廣闊無垠的海底，就是一個名副其實的“聚寶盆”。據科學推測，海底僅石油儲量就大約有1350億噸，天然氣儲量至少達到140億立方米，還有煤、銅、鐵等數不勝數的寶藏。《聯合國海洋法公約》約定，以臨海各國大陸海岸線為基準，向外200海里之外都屬於公海。公海的一切海洋資源，是世界各國的公共資源，海底公共資源，遵循誰先有能力開採，誰就擁有優先開採權原則。正因為如此，發達國家自恃其科技優勢，試圖把歷史上的“圈地運動”演變成搶佔海洋資源的“圈海運動”。
如何獲取更多的人類公共資源，各個國家都在科技方面，竭盡全力搶佔制高點。
半個多世紀以來，世界各國特別是發達國家之間，為鑽探和開採海洋資源，展開了不見硝煙卻很有火藥味道的角逐。
開採海洋資源，首先必須透過海底鑽探取樣分析，描繪出精準的包括種類、品質、儲量和埋藏形態等基本要素的海洋資源分佈圖，以實現高效的“按圖索寶”開釆模式，為此，首先需要研發的是，先進的深海鑽探技術和鑽探裝置。萬步炎帶領科研團隊從深海鑽探科技的零點起步，耗費將近三十個春夏秋冬，鍥而不捨，不斷縮短深海鑽探技術，一路高歌，領跑世界科技，最終遠遠超過發達國家科研水平。
萬步炎介紹，各國海底鑽探科研人員都公認，海底鑽探深度超過50米，就是一道難以逾越的科技難關，目前全球僅有美、德、澳大利亞三個國家突破了海底鑽探深度100米，而中國“海牛2號”的下鑽深度，居然是發達國家的兩倍多！我國自主創新的深海鑽機“海牛2號”鑽探能力，已位居世界第一，海底鑽探深度超過200米，意味著我國在理論上具備了全球海洋資源全覆蓋的勘探能力。
一份耕耘，一份收穫。作為中國深海鑽機“海牛”的創始人，國家“蛟龍號”7000米載人潛水器專家，萬步炎在2021年獲全國“十佳最美教師”稱號，他擁有125項發明專利。談到未來，他說：“科學無止境，創新無止境，我的下一個目標是，海洋最深的11000米馬里亞拉海溝”。
（作者嚴小明系華容縣懷鄉中學教師、萬步炎的同學）
【來源：岳陽廣電】
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