2021年4月7日，南海，碧波浩瀚。

“海牛開(kāi)始入海！”科考船上，響應指令，名叫“海牛Ⅱ號”的海底鑽機緩緩入海，沒(méi)進(jìn)深藍，抵達水深2060米的海底，完成姿態(tài)調整后隨即向下深鑽231米，一舉刷新了世界深海海底鑽機鑽探深度。

發(fā)出指令的，正是“海牛Ⅱ號”的締造者——湖南科技大學(xué)教授、海洋礦產(chǎn)資源探採裝備與安全技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗室主任萬(wàn)步炎。作為“海牛”項目組首席科學(xué)家，此時(shí)他興奮、激動(dòng)，強烈的自信涌上心頭——外國人能干的，我們也能干，還能干得更好。

從研制出我國首臺深海鑽機到“海牛Ⅱ號”，20多年來(lái)，萬(wàn)步炎帶領(lǐng)團隊攻堅克難，推動(dòng)深海鑽機技術(shù)由“零”的突破到與世界先進(jìn)技術(shù)並跑甚至領(lǐng)跑。

於“卡脖子”處闖新路

萬(wàn)步炎出生在湖南華容縣，幼時(shí)，家裡享有每年幾百斤谷子的救濟，因為他有一位從未謀面的外公是紅軍烈士。在洞庭湖畔長(cháng)大，浸潤在心憂(yōu)天下、敢為人先的湖湘文化精神中，“家國”二字深深刻印進(jìn)萬(wàn)步炎的心裡。

小時(shí)候的萬(wàn)步炎喜歡天文，“什麼都想搞清楚”，同學(xué)的書(shū)被他借了個(gè)遍。他常為親戚們科普飛機為什麼不會(huì )掉下來(lái)，給媽媽解釋船為什麼會(huì )在水面上航行。“隻要有什麼新鮮事，就願意去嘗試”，萬(wàn)步炎認為自己“現在也是一個(gè)‘老頑童’”。

好奇心和求知欲是科研路上的動(dòng)力，但選擇從事海洋勘探技術(shù)研究，萬(wàn)步炎並不隻因為興趣。1985年，萬(wàn)步炎研究生畢業(yè)被分配到長(cháng)沙礦山研究院工作。一次偶然，他接觸到了“海洋採礦”這個(gè)陌生領(lǐng)域，發(fā)現我國海洋勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)嚴重落后。以國家需要為己任，長(cháng)沙礦山研究院新成立海洋採礦研究室，他第一個(gè)報了名。

深海礦產(chǎn)資源豐富，根據《聯(lián)合國海洋法公約》，公海資源歸全世界共同使用，遵循誰(shuí)有能力先勘探，誰(shuí)就具有優(yōu)先開(kāi)發(fā)權原則。面對西方國家的“藍色圈地運動(dòng)”，受海洋技術(shù)落后所限，中國隻能望洋興嘆。海洋礦產(chǎn)資源勘探是維護國家海洋權益的重要方式，開(kāi)展海洋勘探技術(shù)研究，時(shí)不我待。

1992年，萬(wàn)步炎受邀前往日本開(kāi)展合作研究。一年后，萬(wàn)步炎被對方以百倍於國內的高薪挽留：“你很優(yōu)秀，可惜你們國家海洋技術(shù)研究整體實(shí)力不行，留下來(lái)吧。”萬(wàn)步炎拒絕了，日方的技術(shù)封鎖和對中國人的歧視深深刺痛了他。

為什麼不行？憑什麼不行？萬(wàn)步炎一遍遍問(wèn)自己。“國家每一個(gè)落后於別人的地方，都是我們努力的方向。”他發(fā)誓：一定要努力，讓海洋勘探技術(shù)超過(guò)國外。

回到國內，萬(wàn)步炎埋頭苦干，組織參與礦產(chǎn)資源管道輸送系統等課題研究，為“下海”做了大量理論積累。1998年，萬(wàn)步炎第一次登上遠洋科考船“大洋一號”，協(xié)助開(kāi)展設備海試。整整一周，暈船的他吐得昏天黑地。但比暈船更難受的是，他看到船上小到塑料取樣管，大到絞車(chē)，都是“洋品牌”，重金從俄羅斯租來(lái)的海底鑽機工作了一個(gè)航次，卻顆粒無(wú)收。

海底低溫高壓、地形復雜、海水導電性和腐蝕性強，要想獲取深海礦產(chǎn)資源樣本，取得精確的海洋地質(zhì)勘探資料，海底鑽機是必備的裝備。西方不賣(mài)鑽機，租的又不中用，我國決定自主研發(fā)深海鑽探設備。1999年，經(jīng)過(guò)公開(kāi)招標，萬(wàn)步炎所在團隊接下了任務(wù)。

“別人‘卡脖子’，我們要闖出新路子！”沒(méi)有任何可借鑒參考的技術(shù)資料，一切需要白手起家、從零開(kāi)始。帶著(zhù)湖南人身上那股“吃得苦、霸得蠻、耐得煩”的精神，萬(wàn)步炎誓把深海鑽機造出來(lái)。

萬(wàn)步炎自學(xué)機械設計、電子技術(shù)和自動(dòng)控制、計算機軟件等知識，“不但要學(xué)，還要成為專(zhuān)家”，除了休息，他不是在書(shū)房，就是在實(shí)驗室。深海鋰電池技術(shù)、深海控制與視頻圖像傳輸技術(shù)、深海液壓技術(shù)、深海電機與變電技術(shù)，一項一項，萬(wàn)步炎掌握著(zhù)深海鑽機制造的“密碼”。

他邊學(xué)邊干，從原理到零部件設計，再到制作成型。“難題不解決，晚上就不回去”，試驗、失敗、再試驗，五、六個(gè)人的團隊經(jīng)常干到凌晨，夜以繼日、循環(huán)往復。

2001年，第一臺樣機出爐，搬上科考船，卻因超重未能下海試驗，需要從4.5噸減重到2.5噸。給設備減重的難度不亞於從頭做一個(gè)，但不信邪的萬(wàn)步炎沒(méi)有灰心，“結構、零部件重新設計、重新制作，一克一克減”。

2003年，我國首臺深海淺層巖芯取樣鑽機終於海試成功，在海底下鑽0.7米，打下第一個(gè)“中國孔”，取回了礦石樣本，邁出了中國海底鑽機挺進(jìn)深海的第一步。

萬(wàn)步炎信心大漲，再接再厲。當時(shí)，鑽機一次隻能鑽一個(gè)孔取一次芯。2005年，萬(wàn)步炎團隊成功研制世界首臺“一次下水多次取芯”的富鈷結殼專(zhuān)用鑽機，大大提高了採樣效率，從海底傳回的圖像也由黑白升級成彩色。2007年，萬(wàn)步炎由此獲得國家科技進(jìn)步二等獎。

鑽機越鑽越深。2010年，團隊研發(fā)的深海深孔巖芯取樣鑽機，又把海底鑽探深度推進(jìn)到20米。國際公認50米是難以跨越的難關(guān)。2015年，“海牛Ⅱ號”的前身——“海牛號”在3000米海水下下鑽了60米。由此，我國成為世界上第四個(gè)擁有該項技術(shù)的國家。

用鑽頭精神鑽透困難

作為我國深海鑽探的一把“利劍”，“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鑽機是目前世界上唯一一臺海底鑽探深度大於200米的深海海底鑽機，但它差點(diǎn)就葬身海底。

2021年3月，“海牛Ⅱ號”在驗收前進(jìn)行海試，順利完成海底作業(yè)，鑽機回收。突然一聲巨響，從丹麥進(jìn)口的配套收放絞車(chē)減速箱箱體破裂，蓋子成了碎片。此時(shí)鑽機懸吊在1000米水下，收不回，放不下。而根據預報，48小時(shí)后，強臺風(fēng)就要經(jīng)過(guò)這片海域，船必須離開(kāi)躲避。

隻有48小時(shí)！如果不能回收鑽機，就隻能砍斷臍帶纜，把鑽機丟棄在海底。緊急向丹麥廠(chǎng)家求助，答復是沒(méi)遇過(guò)這種情況，愛(ài)莫能助﹔聯(lián)系國內代理商上船修復，稱(chēng)無(wú)能為力。全船人都認為鑽機沒(méi)救了。

“我們自己修！”面對堪稱(chēng)“災難”的意外，萬(wàn)步炎被激發(fā)出無(wú)限斗志：到最后一秒也不能放棄！嘗試修復損壞的部件失敗后，萬(wàn)步炎改變思路，決定構建一個(gè)臨時(shí)系統替代損壞部件的工作。依靠知識儲備，萬(wàn)步炎做出設計，團隊用盡船上能找到的材料，奮戰近30個(gè)小時(shí)搭建安裝臨時(shí)系統。離臺風(fēng)來(lái)襲還剩兩小時(shí)，萬(wàn)步炎親自操作和指揮，將懸在深海中的鑽機救上了船。奇跡！所有人都不敢相信，大家沸騰了，歡呼著(zhù)擁抱在一起。

“困難越大，我越有勁。把難題克服了的那種興奮，就像小時(shí)候做成一件玩具一樣，就是最大的幸福。”面對科研道路上的挑戰，萬(wàn)步炎從不畏懼，“越攻關(guān)越上癮”。

海底鑽機供電難。一般電池無(wú)法承受高壓，用耐壓筒組裝又會(huì )使鑽機體重超標，萬(wàn)步炎就將電池改造成耐高壓、可浸油的電池。2003年，國內科考船上裝備了電纜，但由於對其性能不了解，沒(méi)人敢使用。2008年，萬(wàn)步炎第一個(gè)“吃螃蟹”，在研制兩米鑽機時(shí)決定啟用電纜，通過(guò)甲板供電，問(wèn)題終於解決了。

海底地形復雜。巖層有的硬，有的軟，萬(wàn)步炎團隊首創(chuàng )多功能鑽頭，既可取硬巖巖芯，也可取海底沉積物，還可進(jìn)行原位探測。

保証可燃冰從高壓海底取上來(lái)不會(huì )失壓分解氣化，是勘探可燃冰等海底礦產(chǎn)的關(guān)鍵。某一段實(shí)現保壓取芯並不難，難的是全程保壓。萬(wàn)步炎和團隊成員潛心攻堅，讓全程保壓取芯成為“海牛Ⅱ號”的獨門(mén)絕技。此前，全球海底鑽機實(shí)際保壓取芯作業(yè)最深隻到達135米，“海牛Ⅱ號”大大刷新了這一紀錄。

鑽管存儲與鑽桿快速接卸、智能化與專(zhuān)家操作系統、海底鑽機安全可靠下放和回收，一項項目標成功實(shí)現，“海牛Ⅱ號”採樣效率、取芯質(zhì)量、自動(dòng)化程度、可靠性遠超國外，所有關(guān)鍵技術(shù)均為自主研發(fā)，取得125項國家專(zhuān)利、7項國際發(fā)明專(zhuān)利。

這一切，靠的是團隊上下不解決問(wèn)題不罷休的執著(zhù)。遇到難題，萬(wàn)步炎白天思索，凌晨?jì)伞⑷c(diǎn)回家后繼續想，“可能夜深人靜的時(shí)候思維比較清晰，有時(shí)到半夜突然開(kāi)竅了。”

殫精竭慮，萬(wàn)步炎頭發(fā)白了，但他始終對事業(yè)充滿(mǎn)熱愛(ài)：“科研沒(méi)有哪一項是輕輕鬆鬆就能成功的，失敗是非常正常的。失敗了就繼續努力，另外想辦法。我們就該像‘海牛’的鑽頭，鑽透一切困難。”

“我們追求的不僅僅是能用，更要做出真正實(shí)用的產(chǎn)品。”為了讓設備更智能、更穩定，實(shí)現量產(chǎn)，創(chuàng )造更多價(jià)值，萬(wàn)步炎精益求精，不斷優(yōu)化設備性能。深鑽231米破世界紀錄后，萬(wàn)步炎馬上在船上召集團隊總結，列出“海牛Ⅱ號”20多條待改進(jìn)的問(wèn)題，馬不停蹄升級改進(jìn)。

把海洋夢(mèng)融入教書(shū)育人

“萬(wàn)老師是我們的驕傲”“‘海牛人’又狠狠地‘牛’了一把”……辭舊迎新之際，萬(wàn)步炎作為全國“最美教師”代表來(lái)到2022年央視春晚現場(chǎng)，湖南科技大學(xué)微信公號下，學(xué)生們紛紛為萬(wàn)老師點(diǎn)贊。在他們眼裡，萬(wàn)步炎既是勇攀高峰的科學(xué)家，也是立德樹(shù)人的好老師。

深耕海底勘探技術(shù)研究多年，萬(wàn)步炎認識到，這個(gè)領(lǐng)域缺技術(shù)，更缺人才。2010年，萬(wàn)步炎選擇來(lái)到湖南科技大學(xué)，開(kāi)展海洋地質(zhì)勘探教學(xué)，將海洋夢(mèng)融入教育中。

“我對萬(wàn)老師的認識是從一次批評開(kāi)始的。”羅柏文博士說(shuō)。一次，他正在用萬(wàn)用表測試設備，一不留神，手指挨到了探針。手是導體，對數據精確度有細微影響。羅柏文沒(méi)在意，萬(wàn)步炎卻注意到了，當場(chǎng)嚴肅批評。

“細節決定成敗”是萬(wàn)步炎的微信簽名。他常對學(xué)生說(shuō)，細節沒(méi)處理好，實(shí)驗結果可能完全不同。要把細節落實(shí)到位，出現問(wèn)題找清楚原因，不要隨便放棄任何一個(gè)方案。

“任何事都要沉下心去做。”做設計，萬(wàn)步炎要求學(xué)生們在數學(xué)、物理理論通過(guò)的前提下進(jìn)行實(shí)驗，而不是去碰運氣﹔寫(xiě)論文，萬(wàn)步炎逐字逐句修改學(xué)生稿件，英文也不放過(guò)。他要求學(xué)生們做工人型學(xué)者，高大空曠的“海牛樓”裡，他不停走動(dòng)，指導操作，手把手教學(xué)生安裝、測量。

“海洋就是教室。”萬(wàn)步炎說(shuō)，走進(jìn)海洋是專(zhuān)業(yè)課，吃苦耐勞是必修課。

2018年暑假，“90后”博士生許靖偉接到萬(wàn)步炎的電話(huà)：一周后上船！從沒(méi)見(jiàn)過(guò)海的小伙興奮緊張。兩個(gè)多月的航行，讓他對專(zhuān)業(yè)有了認識：海洋地質(zhì)勘探往往偏離航道，科考船周?chē)畮滋於家?jiàn)不到一艘船。成為合格的海洋人，不但要克服暈船帶來(lái)的巨大不適，還要耐得住寂寞、吃得下苦。

大家都很佩服萬(wàn)老師的“拼”。海上作業(yè)講究時(shí)間“窗口期”，每次考察，萬(wàn)步炎幾乎把所有時(shí)間都用在技術(shù)研發(fā)上，實(shí)在累了，就在甲板上找個(gè)礦泉水瓶當枕頭休息。

“這種意外都能解決，以后就沒(méi)有什麼能難得倒我們。”“海牛Ⅱ號”海試搶修，年輕的科研工作者們被萬(wàn)老師“打不敗”的精神感染，堅定了自主創(chuàng )新的信心。

“我是幸運的，能在年輕的時(shí)候接觸這項事業(yè)，實(shí)現了趕超國外的誓言。最大的收獲就是越來(lái)越自信。”萬(wàn)步炎把這份自信傳遞給學(xué)生，“作為科學(xué)家，一定要有‘四個(gè)自信’，要有科研能力自信。”

如今，團隊的海底鑽機已在太平洋、印度洋鑽下2000多個(gè)“中國孔”，完成了多座國際海底礦山的普查勘探，為我國向聯(lián)合國申請多個(gè)國際海底礦區提供了精確的勘探數據。

“海洋夢(mèng)就是我的中國夢(mèng)。作為一代海牛人，我會(huì )和學(xué)生們一起，在蔚藍的大海中潛得更深、鑽得更深。”萬(wàn)步炎並未就此止步，團隊立下了下一個(gè)目標：在超萬(wàn)米的馬裡亞納海溝打下世界第一鑽！

“目前，全世界沒(méi)有任何一臺鑽機可以在水深超過(guò)8000米的地方進(jìn)行工作，我們樂(lè )於接受這項挑戰，把海底鑽探做到極致。”談起未來(lái)的科研攀登之路，萬(wàn)步炎充滿(mǎn)期待和自信，依然是那個(gè)熱愛(ài)探索未知的“老頑童”。（本報記者 李肖璨）