湖南科技大学有一栋“海牛楼”，这里是一个声名远播的实验室所在地——海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室（以下简称海洋实验室）。

2021年5月，中国“海牛Ⅱ号”钻机系统成功在超过2000米的海底降落，并将钻头打到了231米深的海底岩石中去，刷新了世界深海海底钻机钻探深度。这项成就不仅填补了我国在深海资源开采领域的空白，也为我国争取公海资源开采的计划奠定了坚实基础。

“海牛Ⅱ号”和“海牛号”系列海底钻机均由海洋实验室研制，它们逐步刷新着海底钻机钻探深度的世界纪录，并有力地推动我国海洋地质与环境科学研究、海洋资源开发和海底工程技术研究的进程。海洋实验室主任万步炎近日被中宣部授予“时代楷模”称号。

国产海底钻机是如何从落后实现赶超的？面对茫茫海洋深处，“海牛”团队有着怎样不懈的探索？政协融媒记者走进了“海牛楼”一探究竟。

“海牛号”成功完成深海试验。受访者供图

从落后到赶超

初夏的“海牛楼”，房顶上的大风扇呼呼转着，焊接声、机器加工声不时传来，实验室里一派忙碌。

海洋实验室成立于2013年，现有海工装备和海底钻机2个实验车间。实际上，万步炎团队的相关项目在2000年前后就启动了。随着2010年万步炎从长沙矿山研究院调到湖南科技大学工作，这所有着前身湘潭矿业学院历史基础的高校，由此开始从陆地深入到全新的领域——海洋。

万步炎的工作团队也一起来到了湘潭，投入到海洋实验室的建设中来。海洋实验室核心团队成员、工程师朱伟亚就是其中的一员。

共事20年，朱伟亚眼中的万老师是极富创新精神的，因为他们所做的大部分工作都是从零开始，“当国外早就有海底钻机的时候，我们国内还处在一个起步阶段”。在技术受限的情况下，最初的“海牛”团队几乎看不到任何国外海底钻机的实物和相关技术的专业文章，仅仅只能看到一些零散的照片。

“我们团队一共十几个人，其实每个人单拎出来都是很普通的，但在万老师的带领之下，大家能够齐心协力做一些事情。”朱伟亚说，团队成员有来自多学科的教授和专家，各自负责不同的具体技术攻关。而作为项目统筹，万老师对每一个细节都很清楚，整个钻机的结构都印在他的脑海中。

“我们确定好设计图后，就是在这个实验车间进行加工、组装和调试。”朱伟亚介绍。在这里，每一项工作都要求细致又高效，因为这些项目成果意味着我国最前沿的海洋科技创新，响应着党的十八大提出的“建设海洋强国”战略目标，从落后到赶超，时刻都在争分夺秒。

2015年6月，“海牛号”深海钻机在我国南海海域首钻成功，钻深能力达到60米。“海牛号”研制过程，万步炎和团队获得了125项国家级专利、4项国际发明专利。

2021年5月，由海洋实验室领衔研制的“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统，在南海超2000米深水海底地层成功下钻231米，刷新了海底钻机钻探深度新的世界纪录，标志着我国在这一技术领域达到世界领先水平。

目前，“海牛Ⅲ号”作为国家重点研发计划项目已正式启动。据悉，未来的“海牛号”系列海底钻机将进一步开拓大洋科学钻探、海上风电场地质勘察、深海稀土勘探等领域，对我国参与国际海底竞争、维护国家海洋权益、建设海洋强国具有重要的现实意义和战略意义。

进行深水压力测试的试验舱。政协融媒记者王宇轩摄

最高标准成就“国之重器”

“海牛楼”里面有一个看似十分普通的试验水池，有10米深，可以将高度7米左右的“海牛号”完全淹没。朱伟亚介绍，组装完成后的“海牛”就是在这个水池里进行初步的水下实验。

不过，普通的水池毕竟与海洋的环境相去甚远，在进行正式组装之前，成千上万的零部件需要先通过更为严格的考验。

“一些关键元器件必须能够耐高压，所以实验室还有两个直径750毫米、深度3米的深水压力试验舱，压力能达到120兆帕，可以做全海深的实验。”朱伟亚说，只有经受住了这种高压实验，各项重要的元器件才能投入使用。

120兆帕的高压意味着什么？以世界最深的马里亚纳海沟做个比较，它的深度达1.1万多米，其海底水压超过110兆帕，相当于2000只非洲大象踩在一个人的背上。因此，120兆帕高压的“全海深”，就是海洋实验项目成果的最高标准之一。

不过，即便有着一系列先进的实验设备，实验室内依然无法完美模拟海上现场状况。某种意义上来说，海洋更是他们的“实验场所”。

万步炎会经常带领团队出海。到了海上，无论是教授还是学生，风吹日晒下，团队里的每个人都得拿起扳手、电焊干活。科研设备的问题在海上最容易集中显现，大家必须在最短时间内排除故障、解决问题。

日复一日，每一个重要的元器件，都需要从120兆帕的高压舱，进入10米深的试验水池，最后真正潜入千米、万米深的海洋，只有经过一步步的精准调试和检验，才能成就“国之重器”。

“海牛楼”内部的试验水池有10米深，可开展一系列科学实验。政协融媒记者 王宇轩摄

推动深海科学研究

海洋实验室的项目成果重在应用，它们将深入神秘的海底，去探索和发现新的世界。

“海牛号”系列海底钻机已在我国海域“可燃冰”勘探和首个深海油气田开发中应用，结束了我国长期依靠租用国外钻探船开展海域“可燃冰”勘探的历史，破解了我国超千米深水工程地质钻探无成熟可用技术的窘境，开创了我国利用海底钻机开展深海工程地质调查的先河。

此外，海洋实验室也是“蛟龙号”载人潜水器、“奋斗者号”全海深载人潜水器、全海深无人潜水器以及“科学号”考察船的参研参试单位。其中“奋斗者”号不仅创造了中国载人深潜的新纪录，也成为世界上第三个到达马里亚纳海沟最深处的载人潜水器，带回了海沟底部的岩石、海水、生物等珍贵样品。

海洋实验室的代表性成果——全海深沉积物气密取样器，作业水深为1.1万米，就被搭载于“奋斗者”号载人潜水器分别在7000米级和1万米级深渊海底采获保压沉积物样品，推动了我国深海/深渊科学研究。

“探索海洋，科技先行。”自豪于团队不断打破国外壁垒的朱伟亚感慨地说，只有科技才能创造出让人们通往神秘海底的设备，只有不断地去创新和突破，才能实现应用设备的进步与迭代，“海牛”团队会一如既往地努力探索。

文 | 政协融媒记者 廖宇虹