2021年4月7日，南海，碧波浩瀚。

“海牛開始入海！”科考船上，響應(yīng)指令，名叫“海牛Ⅱ號”的海底鉆機緩緩入海，沒進深藍，抵達水深2060米的海底，完成姿態(tài)調(diào)整后隨即向下深鉆231米，一舉刷新了世界深海海底鉆機鉆探深度。

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)資源探采裝備與安全技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室主任萬步炎。作為“海牛”項目組首席科學(xué)家，此時他興奮、激動，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鉆機到“海牛Ⅱ號”，20多年來，萬步炎帶領(lǐng)團隊攻堅克難，推動深海鉆機技術(shù)由“零”的突破到與世界先進技術(shù)并跑甚至領(lǐng)跑。

于“卡脖子”處闖新路

萬步炎出生在湖南華容縣，幼時，家里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。在洞庭湖畔長大，浸潤在心憂天下、敢為人先的湖湘文化精神中，“家國”二字深深刻印進萬步炎的心里。

小時候的萬步炎喜歡天文，“什么都想搞清楚”，同學(xué)的書被他借了個遍。他常為親戚們科普飛機為什么不會掉下來，給媽媽解釋船為什么會在水面上航行。“只要有什么新鮮事，就愿意去嘗試”，萬步炎認為自己“現(xiàn)在也是一個‘老頑童’”。

好奇心和求知欲是科研路上的動力，但選擇從事海洋勘探技術(shù)研究，萬步炎并不只因為興趣。1985年，萬步炎研究生畢業(yè)被分配到長沙礦山研究院工作。一次偶然，他接觸到了“海洋采礦”這個陌生領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)我國海洋勘探開發(fā)技術(shù)嚴(yán)重落后。以國家需要為己任，長沙礦山研究院新成立海洋采礦研究室，他第一個報了名。

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

1992年，萬步炎受邀前往日本開展合作研究。一年后，萬步炎被對方以百倍于國內(nèi)的高薪挽留：“你很優(yōu)秀，可惜你們國家海洋技術(shù)研究整體實力不行，留下來吧。”萬步炎拒絕了，日方的技術(shù)封鎖和對中國人的歧視深深刺痛了他。

為什么不行？憑什么不行？萬步炎一遍遍問自己。“國家每一個落后于別人的地方，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)超過國外。

回到國內(nèi)，萬步炎埋頭苦干，組織參與礦產(chǎn)資源管道輸送系統(tǒng)等課題研究，為“下海”做了大量理論積累。1998年，萬步炎第一次登上遠洋科考船“大洋一號”，協(xié)助開展設(shè)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，都是“洋品牌”，重金從俄羅斯租來的海底鉆機工作了一個航次，卻顆粒無收。

海底低溫高壓、地形復(fù)雜、海水導(dǎo)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，海底鉆機是必備的裝備。西方不賣鉆機，租的又不中用，我國決定自主研發(fā)深海鉆探設(shè)備。1999年，經(jīng)過公開招標(biāo)，萬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、從零開始。帶著湖南人身上那股“吃得苦、霸得蠻、耐得煩”的精神，萬步炎誓把深海鉆機造出來。

萬步炎自學(xué)機械設(shè)計、電子技術(shù)和自動控制、計算機軟件等知識，“不但要學(xué)，還要成為專家”，除了休息，他不是在書房，就是在實驗室。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，萬步炎掌握著深海鉆機制造的“密碼”。

他邊學(xué)邊干，從原理到零部件設(shè)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、六個人的團隊經(jīng)常干到凌晨，夜以繼日、循環(huán)往復(fù)。

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(shè)備減重的難度不亞于從頭做一個，但不信邪的萬步炎沒有灰心，“結(jié)構(gòu)、零部件重新設(shè)計、重新制作，一克一克減”。

2003年，我國首臺深海淺層巖芯取樣鉆機終于海試成功，在海底下鉆0.7米，打下第一個“中國孔”，取回了礦石樣本，邁出了中國海底鉆機挺進深海的第一步。

萬步炎信心大漲，再接再厲。當(dāng)時，鉆機一次只能鉆一個孔取一次芯。2005年，萬步炎團隊成功研制世界首臺“一次下水多次取芯”的富鈷結(jié)殼專用鉆機，大大提高了采樣效率，從海底傳回的圖像也由黑白升級成彩色。2007年，萬步炎由此獲得國家科技進步二等獎。

鉆機越鉆越深。2010年，團隊研發(fā)的深海深孔巖芯取樣鉆機，又把海底鉆探深度推進到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米海水下下鉆了60米。由此，我國成為世界上第四個擁有該項技術(shù)的國家。

用鉆頭精神鉆透困難

作為我國深海鉆探的一把“利劍”，“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鉆機是目前世界上唯一一臺海底鉆探深度大于200米的深海海底鉆機，但它差點就葬身海底。

2021年3月，“海牛Ⅱ號”在驗收前進行海試，順利完成海底作業(yè)，鉆機回收。突然一聲巨響，從丹麥進口的配套收放絞車減速箱箱體破裂，蓋子成了碎片。此時鉆機懸吊在1000米水下，收不回，放不下。而根據(jù)預(yù)報，48小時后，強臺風(fēng)就要經(jīng)過這片海域，船必須離開躲避。

只有48小時！如果不能回收鉆機，就只能砍斷臍帶纜，把鉆機丟棄在海底。緊急向丹麥廠家求助，答復(fù)是沒遇過這種情況，愛莫能助；聯(lián)系國內(nèi)代理商上船修復(fù)，稱無能為力。全船人都認為鉆機沒救了。

“我們自己修！”面對堪稱“災(zāi)難”的意外，萬步炎被激發(fā)出無限斗志：到最后一秒也不能放棄！嘗試修復(fù)損壞的部件失敗后，萬步炎改變思路，決定構(gòu)建一個臨時系統(tǒng)替代損壞部件的工作。依靠知識儲備，萬步炎做出設(shè)計，團隊用盡船上能找到的材料，奮戰(zhàn)近30個小時搭建安裝臨時系統(tǒng)。離臺風(fēng)來襲還剩兩小時，萬步炎親自操作和指揮，將懸在深海中的鉆機救上了船。奇跡！所有人都不敢相信，大家沸騰了，歡呼著擁抱在一起。

“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(zhàn)，萬步炎從不畏懼，“越攻關(guān)越上癮”。

海底鉆機供電難。一般電池?zé)o法承受高壓，用耐壓筒組裝又會使鉆機體重超標(biāo)，萬步炎就將電池改造成耐高壓、可浸油的電池。2003年，國內(nèi)科考船上裝備了電纜，但由于對其性能不了解，沒人敢使用。2008年，萬步炎第一個“吃螃蟹”，在研制兩米鉆機時決定啟用電纜，通過甲板供電，問題終于解決了。

海底地形復(fù)雜。巖層有的硬，有的軟，萬步炎團隊首創(chuàng)多功能鉆頭，既可取硬巖巖芯，也可取海底沉積物，還可進行原位探測。

保證可燃冰從高壓海底取上來不會失壓分解氣化，是勘探可燃冰等海底礦產(chǎn)的關(guān)鍵。某一段實現(xiàn)保壓取芯并不難，難的是全程保壓。萬步炎和團隊成員潛心攻堅，讓全程保壓取芯成為“海牛Ⅱ號”的獨門絕技。此前，全球海底鉆機實際保壓取芯作業(yè)最深只到達135米，“海牛Ⅱ號”大大刷新了這一紀(jì)錄。

鉆管存儲與鉆桿快速接卸、智能化與專家操作系統(tǒng)、海底鉆機安全可靠下放和回收，一項項目標(biāo)成功實現(xiàn)，“海牛Ⅱ號”采樣效率、取芯質(zhì)量、自動化程度、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項國家專利、7項國際發(fā)明專利。

這一切，靠的是團隊上下不解決問題不罷休的執(zhí)著。遇到難題，萬步炎白天思索，凌晨兩、三點回家后繼續(xù)想，“可能夜深人靜的時候思維比較清晰，有時到半夜突然開竅了。”

殫精竭慮，萬步炎頭發(fā)白了，但他始終對事業(yè)充滿熱愛：“科研沒有哪一項是輕輕松松就能成功的，失敗是非常正常的。失敗了就繼續(xù)努力，另外想辦法。我們就該像‘海牛’的鉆頭，鉆透一切困難。”

“我們追求的不僅僅是能用，更要做出真正實用的產(chǎn)品。”為了讓設(shè)備更智能、更穩(wěn)定，實現(xiàn)量產(chǎn)，創(chuàng)造更多價值，萬步炎精益求精，不斷優(yōu)化設(shè)備性能。深鉆231米破世界紀(jì)錄后，萬步炎馬上在船上召集團隊總結(jié)，列出“海牛Ⅱ號”20多條待改進的問題，馬不停蹄升級改進。

把海洋夢融入教書育人

“萬老師是我們的驕傲”“‘海牛人’又狠狠地‘牛’了一把”……辭舊迎新之際，萬步炎作為全國“最美教師”代表來到2022年央視春晚現(xiàn)場，湖南科技大學(xué)微信公號下，學(xué)生們紛紛為萬老師點贊。在他們眼里，萬步炎既是勇攀高峰的科學(xué)家，也是立德樹人的好老師。

深耕海底勘探技術(shù)研究多年，萬步炎認識到，這個領(lǐng)域缺技術(shù)，更缺人才。2010年，萬步炎選擇來到湖南科技大學(xué)，開展海洋地質(zhì)勘探教學(xué)，將海洋夢融入教育中。

“我對萬老師的認識是從一次批評開始的。”羅柏文博士說。一次，他正在用萬用表測試設(shè)備，一不留神，手指挨到了探針。手是導(dǎo)體，對數(shù)據(jù)精確度有細微影響。羅柏文沒在意，萬步炎卻注意到了，當(dāng)場嚴(yán)肅批評。

“細節(jié)決定成敗”是萬步炎的微信簽名。他常對學(xué)生說，細節(jié)沒處理好，實驗結(jié)果可能完全不同。要把細節(jié)落實到位，出現(xiàn)問題找清楚原因，不要隨便放棄任何一個方案。

“任何事都要沉下心去做。”做設(shè)計，萬步炎要求學(xué)生們在數(shù)學(xué)、物理理論通過的前提下進行實驗，而不是去碰運氣；寫論文，萬步炎逐字逐句修改學(xué)生稿件，英文也不放過。他要求學(xué)生們做工人型學(xué)者，高大空曠的“海牛樓”里，他不停走動，指導(dǎo)操作，手把手教學(xué)生安裝、測量。

“海洋就是教室。”萬步炎說，走進海洋是專業(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步炎的電話：一周后上船！從沒見過海的小伙興奮緊張。兩個多月的航行，讓他對專業(yè)有了認識：海洋地質(zhì)勘探往往偏離航道，科考船周圍十幾天都見不到一艘船。成為合格的海洋人，不但要克服暈船帶來的巨大不適，還要耐得住寂寞、吃得下苦。

大家都很佩服萬老師的“拼”。海上作業(yè)講究時間“窗口期”，每次考察，萬步炎幾乎把所有時間都用在技術(shù)研發(fā)上，實在累了，就在甲板上找個礦泉水瓶當(dāng)枕頭休息。

“這種意外都能解決，以后就沒有什么能難得倒我們。”“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，能在年輕的時候接觸這項事業(yè)，實現(xiàn)了趕超國外的誓言。最大的收獲就是越來越自信。”萬步炎把這份自信傳遞給學(xué)生，“作為科學(xué)家，一定要有‘四個自信’，要有科研能力自信。”

如今，團隊的海底鉆機已在太平洋、印度洋鉆下2000多個“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)合國申請多個國際海底礦區(qū)提供了精確的勘探數(shù)據(jù)。

“海洋夢就是我的中國夢。作為一代海牛人，我會和學(xué)生們一起，在蔚藍的大海中潛得更深、鉆得更深。”萬步炎并未就此止步，團隊立下了下一個目標(biāo)：在超萬米的馬里亞納海溝打下世界第一鉆！

“目前，全世界沒有任何一臺鉆機可以在水深超過8000米的地方進行工作，我們樂于接受這項挑戰(zhàn)，把海底鉆探做到極致。”談起未來的科研攀登之路，萬步炎充滿期待和自信，依然是那個熱愛探索未知的“老頑童”。（本報記者 李肖璨）