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海洋人物▏万步炎:把实验室建在大海里

 大成教育图书馆 2020-08-27

万步炎,男,1964年1月生,籍贯湖南华容县湖南科技大学教授、海洋资源勘探技术研究所所长、研究员级高级工程师,入选“国家百千万人才工程”、湖南省121人才工程,获国务院政府特殊津贴;2015年,由湖南科技大学主承担,万步炎教授领衔研制的海牛号”海底60米多用途钻机在南海3109米海底海试成功,一举刷新了我国深海钻机钻探深度,我国也因此成为了世界上第4个拥有在水深大于3000米的海底对海床进行60米钻探技术的国家。

甫一见面,我紧紧握住了万步炎教授的双手,说:“等您等得好辛苦!”这是玩笑话,却也是实情。早在两个月之前我就开始预约采访时间,本以为放了暑假他的时间会充裕些,结果他说要出趟海,等出海回来再联系。好家伙,这一走几乎就处于失联状态了,其间断断续续地联系上了,得到的信息却总是那么不确切。我几次都做好了采访的准备,却又因为他的迟迟未归只得搁浅,说真的,兼之自身的工作繁琐,让我心里面都在想要不要放弃。

犹豫间,机会来了,在一个艳阳高照的秋日里,我踏入了湖南科技大学漂亮的校园,在并不醒目一栋办公楼里,我和万步炎教授终于进行了一番促膝相谈。

我真是没有想到,面前这个两鬓飞霜的小个子男人,从海底可燃冰勘探,到“蛟龙号”项目技术咨询,都有他的身影,他竟然还是我国深海钻探第一人!

 从洞庭湖畔放飞梦想 

1964年1月,万步炎出生在洞庭湖畔的湖南岳阳华容县。父母都是孤儿,万步炎是他们唯一的孩子。世事艰难,儿时的万步炎虽然得到双亲百般的呵护,却也不可能过上比其他农村孩子更加优渥的生活。而在万步炎心中留下一份深刻记忆的当然要数他从未谋过面的外公。外公名叫彭明,早年参加红军,担任过湘鄂西苏维埃政府七县巡视员,1932年在洪湖作战中牺牲,年仅31岁。因为外公是烈士,万步炎一家每年有600斤谷子的救济。这份口粮,成为伴随万步炎成长岁月的温暖记忆,也让“国家”两个字在他情感的天平上有了沉甸甸的份量。

物质匮乏的时代,精神的滋养就更加稀缺。对于从小就爱思考、爱读书的万步炎来说,要是找到了一本图书,简直比他大过年穿上新衣裳还要兴奋。他至今还记得,小时候一次偶然的机会,得到了一本既没有封面也没有封底的图书,他如获至宝,如饥似渴地读了起来:天上的星星为什么会眨眼睛?雨后的彩虹是怎么回事?海水为什么是咸的?大海为啥是蓝色的呢?……一个个炫彩的童年疑问,在这本破败不堪的图书中找到了答案。许多年后,他才知道,那本书叫《十万个为什么?》。

万步炎性格沉静,除了爱读书之外,还喜欢一个人在野外独自观察大自然中那些有趣的现象,对于天文知识更是有一份独特的喜爱,那浩瀚的宇宙上空写满了一个少年对于未来的畅想。他渴望自己能长出一双翅膀,像一飞冲天的雄鹰一般,去充满神秘色彩的天宇看个究竟。

然而,当万步炎最终却由于这样那样的原因被地质勘探专业录取,梦想从天上霎那间跌落到地下,万步炎内心的倔强却因此被激发出来,他骨子里从不轻言放弃、迎难而上的劲头,仿佛把他锻造成了一个朝着目标埋头向前的“钻机”,所有的力量都汇聚于一点上!当万步炎以优异的成绩拿到本科学位之际,他也顺利地考上了同一专业的研究生,于是暗下决心,定在那布满坎坷的地质勘探之路上闯出属于自己的一片天地来!

1985年,万步炎到省城的一所研究院上班了,20出头的年纪就进了大城市机关单位,这对于待在老家的乡下父母来说无疑是令他们备感荣耀的事情,含辛茹苦了大半辈子的父母不由得长出了一口气,儿子出息了呀!昔日从洞庭湖畔蹒跚前行的稚嫩脚印,正迈着越来越稳健的步子踏上了一条科技腾飞的金光大道!

 实验室就得建在大海里 

万步炎本来可以在矿山研究院顺风顺水地搞他的事业,没有太大的生活压力,可他却在一次机缘中接触到了“海洋采矿”这个陌生的课题,向来不安于现状、对新鲜事物总是那么好奇的他,一头钻进了一个更加宏大的领域。蔚蓝的海洋,那是一个他完全生疏的世界,仿佛儿时仰望的那一片蓝色的天空,对他充满了诱惑。他瘦弱的身体里激情澎湃,他青春的旗帜上飘荡着铮铮誓言!

上世纪60年代末,世界各国开始涉足海洋资源的勘探和开采。

根据联合国海洋法公约,国际海底产资源,遵循谁有能力先勘探,谁就具有优先开发权的政策。因此,海洋矿产资源勘探其实是维护国家海洋权益的重要方式。对于国家的战略意义是何其重要!然而在1999年以前,我国没有能力研制任何大型深海机电装备,海洋勘探取样只能靠大面积海底拖网,耗费人力物力不说,效率也非常低。为了开展研究,只好向他国租用相关设备。

万步炎于1992年3月至1993年3月在日本国立资源环境技术综合研究所做客座研究员期间,因为当时我国的相关技术较日本落后,他没少受气。日方科技人员从心底瞧不起中国海洋勘探科学实践的态度,激起了他的斗志。在困难与挑战面前从不退缩的万步炎,自此他把目光洒向广袤无际的海洋!

1999年,当万步炎第一次登上远洋科考船时,他发现船上几乎所有的钻探装备都是“洋品牌”,就连一根取样用的管子都是进口的。更让他深受刺激的是,当时我国以8万美元一天的高价,从俄罗斯租了一台钻探深度为0.7米的钻机,可由于技术封锁等原因,试用一个多月一件样品都没有取到。这次经历,让万步炎决心一定要研制出自己的深海钻探设备。“国家每一个落后于人的地方,都应该是我们努力的方向。”这一句朴实无华的话语里,跳动着一腔知识分子的爱国之情。科学研究是一个长期的过程,对科学规律坚守,本身就是一种对自己人生的忠诚态度,同时将自己的科研与国家和人民的利益对接,将自己的人生梦想与时代精神无缝对接,科学研究就不再是简单的技术创新,而是一种强烈的家国情怀的体现。

尽管此前在陆地矿产勘探开发有过不错的成绩,但海洋的环境更复杂,学科交叉性也更强。怎么办?万步炎一刻也没有懈怠,全身心投入到了研制当中。通讯数据传输、供电、测控、声学等之前不曾深入研究的领域,也被他通过自学慢慢攻克。

在今日的成功背景之下再来重提那些枯燥的实验,那些机械的操作,那些不眠之夜,甚至那些一而再、再而三的失败,对于万步炎来说都已成为了过去式,他将那些过往一笔带过,他说,自己的实验室就是在大海里,就应该在大海里!没有海洋这个实验场所,他说所有的研究都是纸上谈兵。在他只言片语的叙述里,我仿佛看到万步炎率领他的团队在一望无边的大海上颠簸跋涉,他们忙碌的身影成为一道在海天一色中最为动人的风景线。惊涛骇浪、飓风巨浪被他们踏在脚下……

因为工作原因,第一次出海晕船一个星期无法起身的万步炎,现在每年都要到海上工作数月。出海不仅意味着孤独,还有危险。2005年的一次环球科考中,临近墨西哥湾时,突遇12级台风,高达10多米的巨浪将科考船包围,船只倾斜达30度,危机整整持续了24小时。可再危险,也无法回避。万步炎出海每到一地,儿子都会根据他发回邮件的座标,在家里的世界地图上进行标示,用这种特殊的方式想念爸爸。而当他年近九旬高龄的老父亲不幸去世时,万步炎正在遥远的海上解决研究中的难题,家里人根本无从联系到他,当他拖着疲惫的身躯回到家时,迎接他的家人中已永远没有了他敬爱而慈祥的父亲!万步炎不由得一头扑倒在父亲的遗像前,泣不成声……

 够“牛”的“海牛”号 

在深海钻机研制领域,50米是道坎。哪个国家拥有超过50米的深海钻孔深度的装备,就拥有了国际先进的深海钻探能力,能勘探到更多的海底矿产资源。可是万步炎领衔研发出的“海牛”钻机能够朝深海海底地壳钻探60米,这是被全球寄予厚望的未来能源“可燃冰”的埋藏深度。“海牛”钻机填补了国内深海钻机工程装备的空白,海试成功,标志着我国在深海钻机技术领域超越俄、日等国,与美、德、澳三国并驾齐驱。“海牛”的海试成功,自然意味着让我国在抢占公海矿产资源开发权上又多了份技术优势。

对于“海牛”号60米钻机在2015年那次具有跨世纪意义的深海试机,万步炎教授自然记忆犹深。

“海牛”是一个重达8.3吨的大家伙。到达南海前,已经在厦门港海域完成了浅海试验。可在深海试验中,第一次下水就“闹”起了脾气,在海底不受控制,万步炎和团队成员只好收回,连夜排除故障。第二次下水潜到2800多米时,两个水下摄像头信号时有时无,无奈只能再次收回。

6月10日晚,“海牛”第三次下水时,大家都很紧张。作为海试指挥员的万步炎更是一刻也不敢松懈。从当晚“海牛”第三次下潜开始,直到第二天早晨8时10分,最后一根钻杆顺利钻进海底,十几个小时里,万步炎一步也未曾离开操控台,没有吃饭、没有睡觉,甚至没上过厕所。期间,同事们曾劝他休息会儿,但万步炎不放心,怎么也不肯。

“科考船海上航行成本很高,同行的还有其他几个课题组等着做实验,如果第三次还不成功,我们就只能等下次再出来了,也就是说这次海试失败了。”万步炎回忆起当时的海试过程,接连用了“惊心动魄”“一波三折”等词来形容。

 “海牛”究竟“牛”在哪? 

首先,其设计“牛”。“海牛”研制团队充分考虑了轻量化设计。相比国外同类型钻机,“海牛”“瘦身”近4吨。另外,包括外观设计在内的6项设计内容获得国家专利。

其次,其操控“牛”。“海牛”为可视化自动操控,基本可以做到“傻瓜式”操作。点一个按钮,可以实现整个一大段步骤的连续性操作。

再次,其体重“牛”。“海牛”整机重量为8.3吨,而国外超过50米深度的钻机重量都在10吨以上。节省的重量意味着“海牛”具备更大的发展潜力。

第四,其功能“牛”。“海牛”不仅可以用来钻孔取芯,还能原位探测岩石的电阻率、孔隙率,给孔内周边岩石拍照等。

第五,其效率“牛”。同样打60米孔,以前需要4到5天时间,现在只需要20多小时,大大提高了作业效率。

最后,其价格也“牛”。和进口同类设备相比,“海牛”的价格比前者降低了一半至三分之二。

提及科研过程中的辛苦,万步炎觉得这一切都是应该的,也很值得。他说,活一天,就要干一天。2017年底他和他的研发团队已经在60米深海钻机的基础上成功地生产出来了90米深海钻机,从最初的0.7米,到5米,到20米,到60米,再到90米,可以说我国的深海钻机技术在万步炎和他的团队呕心沥血之下实现了从无到有,从弱到强,令世界为之瞩目!

未来,他早已盯紧了200米深海钻机。200米深海钻机,可满足被全球寄予厚望的未来能源“可燃冰”勘探需求。“要快一点!现在,深度是技术难关,钻得越深发现的资源就会越多,争取近两年的时间就突破到200米的目标已经胜利在望了。”万步炎在采访中,连续说了多次“快一点”。其时不我待的急切之情溢于言表,让我深深地体会到了他作为一个科学家的家国情怀和责任担当!

■本文来自鹿鸣新闻,作者/谢枚琼。

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