湖南科技大学教授、博士生导师万步炎带领团队全力突破关键核心技术难题,持续研发“海牛”系列钻机系统,一次次刷新海底钻机钻深纪录,推动我们国家海洋资源探采装备实现从无到有、从落后到领跑的飞跃。2023年5月,中央宣传部发布万步炎先进事迹,授予他“时代楷模”称号。
海洋是高水平质量的发展战略要地,加强海底矿产资源勘探与开发,对提升我国能源资源安全保障能力、抢占海洋能源资源科技制高点具备极其重大意义。但深海探索之途往往不会风平浪静。面对激烈的国际竞争,需要把原始创造新兴事物的能力提升摆在突出位置,努力实现一个又一个“从0到1”的突破。
1998年,万步炎第一次登上远洋科考船。整整一周,他吐得昏天黑地,几乎连胆汁都呕出来了。但比晕船还难受的是,万步炎发现船上几乎所有的钻探装备,小到样品管,大到取样器、地质绞车,都是“洋品牌”。更令人痛心的是,从国外高价租来的深海钻机,在海上干了两三个月,却一个样品也没取到!
海底地形复杂、环境多样,开展海洋矿产资源勘探和海底工程地质勘查,离不开深海钻机装备。甚至可以说,深海钻机装备发展水平,直接决定了深海矿产资源勘探开发的广度、深度和精度。“西方不卖给我们钻机,租来的又不顶用,唯一的出路就是自主研发。别人在哪里卡我们的脖子,我们要在哪里闯出新路子!”万步炎暗暗下定决心。次年,中国大洋矿产资源研究开发协会决定对全国招标,自主研发海底钻机。万步炎带领团队主动竞标,接下了这项艰巨任务。
当时,我国深海矿产资源勘探开发技术非常落后,连钻机最基本的能源供给、装备收放等技术的设计都要从零开始。摆在万步炎面前的,是一份国外钻机正在使用的基础设计的具体方案。许多专家觉得,能一步不差走好这条“国外路”就已经很不错了。万步炎却提出,不能亦步亦趋,必须独立自主,还要比西方技术标准更先进!“当初很多人劝我不要过分冒险,但我在海上亲眼目睹了国外钻机工作状况不好、取不到样。”万步炎说,“我做这样的一个东西不是为完成任务,不是交个差就完了,而是要处理问题,要做就做最好的。”
敢想敢做!他自己画图、设计、生产、加工、组装、试验,一次次失败,一次次重新开始。2003年夏天,钻机在海底下钻0.7米,打下第一个“中国孔”,取回岩芯样品,实现了我国海底钻机技术从无到有的跨越。
第一台钻机海试成功,但是钻机每次放下去,只能钻一个孔、取一次岩芯。万步炎不满足,他明白,我们的祖国要进入海底矿产勘探前列方阵,一味跟跑是不行的,要创新,要自立自强。
不断创造“第一”——万步炎带领团队成功研发世界第一台能够“一次下水多次取芯”的富钴结壳专用钻机,不仅大幅度的提升了采样效率,而且把从海底传回的图像由黑白升级成了彩色;主持研发我国第一台海底中深孔岩芯取样钻机,海底钻探深度20米,实现了我国深海钻机从浅孔到中深孔的突破。
不断突破深度——万步炎主持研发的“海牛号”海底多用途钻机系统,首次在超过3000米的深海海底下钻60米,填补了我国海底深孔钻机的空白,也标志着我国变成全球上第4个掌握此项技术的国家;主持研发的“海牛Ⅱ号”,在2000多米的深海海底成功下钻231米,刷新了海底钻机海上实际钻探深度的世界纪录。
每向海底深入一米,对技术的要求就更高一层。在深海海底下钻超过200米,意味着在理论上具备了海洋矿产资源全覆盖的勘探能力。“海牛Ⅱ号”看似庞然大物,到了海底,却像一条泥鳅一样灵活,易操作、多功能、高效率、低成本,独创的岩芯管全长直接密封保压取芯原理、技术与工艺,取出来的可燃冰保压保存率超过80%,领先国外有关技术。系列海底钻机已在太平洋洋底以及我国南海、东海等海域钻下2000多个钻孔,完成了多座国际海底矿山的普查勘探,结束了我国依靠租用国外钻探船开展海域可燃冰勘探的历史,开创了我国利用海底钻机开展海底工程地质勘查的时代。
习深刻指出,“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”,要“敢于走前人没走过的路,努力实现关键核心技术自主可控”。万步炎带领的“海牛”团队坚持自主研发关键核心技术,目前已拥有150多项国家专利、16项国际发明专利,为我国进一步关心海洋、认识海洋、经略海洋,维护和拓展国家海洋权益,提供了强有力的技术支撑。