万步炎：“海牛家族”领跑海底勘探

文/熊科

万步炎

身量精瘦、满头白发的“小老头”，站在数米高的“海牛Ⅱ号”面前，有点不起眼。他用三十余年时间不懈钻研，刻苦攻关，解决关键核心技术“卡脖子”难题，带领“海牛家族”实现我国海底钻机装备技术从无到有的跟跑、并跑与领跑的革命性跨越。他把海底钻机装备制造与应用技术牢牢掌握在手中，推动我国深海资源与地质勘探技术高质量发展。

研发深海钻机

1978年，14岁的万步炎成为恢复高考后的第二届大学生，在中南矿冶学院地质系读探矿工程专业。七年后，万步炎研究生毕业，来到长沙矿山研究院，从事陆地矿产的勘探开发工作。一位老专家从日本留学回来，要在研究院组建我国第一个海洋采矿研究室，去海底采矿。老专家问万步炎是否有兴趣，万步炎答道：“国家需要就是我的研究方向，虽然我没有干过，但愿意试一下。”

鉴于当时的研究条件，万步炎在海洋资源开发研究方面只能做一些准备性工作，真正开始海洋开发研究则是五年后。1990年4月9日，中国大洋协会成立。万步炎所在的长沙矿山研究院是协会创始理事单位，他积累的经验终于派上用场。

1992年3月，万步炎获邀到日本开展海洋技术合作研究。有一次，日本专家让万步炎做一个方案，方案完成后，日本专家吃惊地说：“中国人还能做出这样的东西来，你可能在中国那边算是最好的了，但你们整体水平不行。”日本专家的话如针一样，扎进万步炎心底。这根针，促使万步炎铆足了劲，夜以继日地学习。

回国后，万步炎全心扑在我国深海勘探事业上。1998年，他第一次登上远洋科考船，协助开展设备海试。他看到船上塑料取样管、绞车等钻探设备都是洋品牌，心里很难受。中国大洋协会以每天8万美元的高价，租赁一台俄罗斯的海底钻机，用于勘探深海富钴结壳资源，在海上漂了两三个月，一个样品也没有取到，他心里更难受了。

第二年，中国大洋协会在全国范围内招标，要研发出一台深海钻机，万步炎与他的团队如愿中标。万步炎下定决心，必须在五年内研制出我国自己的深海钻探设备，闯出新路子，而且要做就做最好的。

造“海牛”报家国

彼时，我国深海资源勘探开发技术研究工作很落后，连钻机上最基本的动力系统设计都要从零开始学起。万步炎提出：“把陆地上用的液压动力系统搬进深海。只要努力干，我们并不差，不需要迷信外国技术。我做这个东西不是为了交差，是要解决国家的问题。”

万步炎边学边干，全身心投入研制中，带领团队攻关一项项技术。

2001年，万步炎研发的第一台样机出炉，但样机在科考船上，下不了海。船是从俄罗斯买的，实际承载重量和说明书上的描述差了足足2.5吨。他花两年时间，重新做了一个，使样机减重近50%。海试当天，万步炎屏住呼吸，把钻机一点一点放到海底，下钻过程持续了30分钟。所有人紧盯数据，取样钻机在海底成功下钻0.7米，这是用中国人自己的深海钻机，在太平洋上打下的第一个“中国孔”，取回第一个岩芯样本，迈出我国向深海挺进的第一步。万步炎不太喝酒，当晚却喝得豪情万丈。

钻机下放一次，只能钻一个孔，取一次芯（即取样管里装的矿物样本）。万步炎又花费两年时间，研制出世界首台“一次下水，多次取芯”的富钴结壳专用钻机，从海底传回的图像由黑白变为彩色。

2008年，万步炎研制出2米钻机。钻机下潜至1000米时，绝缘值突然时高时低，随时可能发生漏电危险。万步炎冲向绞车间，发现绞车与铠装高压电缆连接处使用的绝缘胶带不合格，他立即紧急抢修更换，最终钻机平稳着陆海底，钻机下钻2米成功取出样品。

从0.7米到2米、5米、20米，万步炎带领团队一次次刷新中国深海钻机纪录，每一次纪录刷新都与国家战略需求息息相关。研制钻探设备过程中，他逐渐意识到，我国在海洋领域的空白，不仅在技术上，更在人才培养上。

2010年，万步炎把20米钻机研发成功后，离开长沙矿山研究院，来到湖南科技大学任教。他一方面开展海洋地质勘探教学，一方面组织推进深海钻探设备研究。他表示：“作为科研人员，有义务也有责任替国家分忧解难。”

任教五年后，万步炎研制出的“海牛”号钻机缓缓入海。与国外同样钻进深度钻机相比，“海牛”号要轻两吨到三吨。在3000米深的海底钻进深度达60米，突破国际公认难以跨越的50米难题，使我国成为世界上第四个拥有该项技术的国家。

向深海进发

从海底表面到数百米深的地层中，深藏着可燃冰，一种极具战略意义的未来能源。国内没有相关技术，全世界只有美国、德国与澳大利亚的深海钻机能够完成可燃冰勘探，而他们的技术，无法做到全程保压取芯。

万步炎大胆决定：“自己国家的资源，却没有自己的技术可以开采。要做就做颠覆性的，代表中国智慧能够真正领先世界的装备，能够实现海底工程地质勘探、全程保压取芯的钻机系统。”他开始着手研发能够实现海底工程地质勘探、全程保压取芯的“海牛Ⅱ号”。

整套钻机零部件有上万个，关联部件上百个。万步炎凭借一股狠劲，扎根海洋资源勘探技术研究，全力突破核心关键技术难题。他尝试上百种方法，试验过26种材质，摸索出一套创新路径，把“海牛Ⅰ号”升级为“海牛Ⅱ号”。

2021年3月，“海牛Ⅱ号”海试当天，在测试项目过半时，海上传来一声巨响，检查后发现是绞车负责排缆的丝杠从轴承座中脱离，减速箱箱体破裂成碎片，齿轮漏了出来。钻机悬吊在1000多米深的水下，不能上来，也不能下去。天气预报警告，48小时后将有强台风从那片海域经过。

万步炎紧急向丹麦生产绞车的厂家求助，对方称爱莫能助；联系国内代理商修复，回答是无能为力。难道砍断缆绳，把价值千万元的钻机丢弃于海底？几乎所有人都准备放弃时，万步炎拿出一张图纸说：“我们可以临时搭建一个液压系统。修复原有排缆系统的传动机构不现实，用这个液压系统替代原有电动系统损坏部件。在海上摸爬滚打这么多年，我们最不怕的就是困难。”

4月7日，万步炎带着“海牛Ⅱ号”，再次向2000米深的海底发起挑战。3米、6米、9米、231米，他不仅刷新世界深海海底钻机钻深纪录，还保压取到可燃冰，填补了我国海底钻深大于100米、具保压取芯功能的深海海底钻机装备空白。

2023年全国两会期间，海牛团队宣告，全面推动海底软岩、硬岩、沉积物等系列化海底勘探成套装备及配套装备技术产品和应用。5月22日，中央宣传部授予万步炎“时代楷模”称号。谈及海洋梦，万步炎说：“别人能做到的，我们一定能做到。别人还没有做到的，我们中国人也有可能先他们一步做出来。”