本刊綜合

小新，好久不見，這段時間你去哪了？

天氣太熱啦，我去海南潛水了。

哇，潛水好玩嗎？

當(dāng)然啦！我在教練的帶領(lǐng)下，看到了各種神奇、美麗的海洋生物，有海星、紅珊瑚，還有各種叫不出名字的魚。

太厲害了！

一般般啦，我這次最深只下潛到了10米，等我長大了，我要去萬米深海探險，去海底尋寶！

別吹牛了。我聽說海水壓力很大，普通人在不佩戴任何潛水裝備的情況時，最多只能下潛10米。即便借助水下呼吸器，人們下潛的最深紀(jì)錄也只有332米。

你可太小瞧我們?nèi)祟惲恕?00年前，達·芬奇設(shè)計潛水服，150年前，凡爾納撰寫《海底兩萬里》，當(dāng)時的科學(xué)幻想很多都已經(jīng)成為現(xiàn)實。在中國，不僅有深?！吧瘾F”幫忙探測海底寶藏，還有深?！鞍褪俊陛d我們潛入萬米深海，去神秘的海底世界一探究竟！

真的嗎？聽起來真是不可思議。

眼見為實。走，帶你去認識一下這些大國重器吧。

深?！吧瘾F”——“海牛Ⅱ號”

外貌特征

我看似笨重，但是在海底工作時可靈活了！

我主要由海底鉆機本體、海底原位探測儀、移動式海底鉆機配套收放系統(tǒng)三部分組成。其中，鉆機本體外觀上是一個橙黃色、八邊形的鋼質(zhì)構(gòu)造，高7.6米，“腰圍”10米，體質(zhì)量12.5噸。我還有3條可收放的“大長腿”，即便是站在地形復(fù)雜的海底，也能保持直立的姿態(tài)。

我最重要的“武器”是78根鉆桿，每根鉆桿有3米長，像左輪手槍的子彈一樣排列在圓盤上。操作時，通過圓盤旋轉(zhuǎn)，機械手取桿上膛，把鉆桿一根根鉆進巖層，這樣就能拿到我想要的東西。

深海礦產(chǎn)資源豐富，發(fā)現(xiàn)、研究它們，需要通過水下鉆探獲取樣本。在各種取樣方式中，我的鉆探成本低、效率高、樣品擾動小、易操作，備受科學(xué)家的青睞。另外，在建造海底油氣采場和海上風(fēng)電場這些“巨無霸”時，也需要我入海勘探出最佳位置。

最自豪的事

2021年4月7日晚，我悄然下潛，游至南海2000米的水下，成功下鉆231米，刷新了當(dāng)時深海海底鉆機的世界紀(jì)錄。除了鉆得深，我還帶回來了珍貴的可燃冰！

你知道嗎

深海是一個巨大的寶庫，海底存在大量石油、天然氣等能源，其儲量約占全球油氣儲量的三分之一。

淺海的光照充分、餌料豐富，海洋生物快速繁衍。海洋生物死亡后，殘骸被泥沙一層一層掩埋起來。

被埋藏的生物遺體經(jīng)過漫長的物理、化學(xué)、地質(zhì)作用，生成石油和天然氣。

簡單來說，石油是由生物的尸體形成的。

獨門絕技

在海水的壓力下，可燃冰呈“冰”狀，但一旦離開其適宜的海水深度，就會因壓力減小而變成氣體揮發(fā)。我的絕招是“保壓取芯”——保持與海底地層相等壓力的狀態(tài)，將可燃冰帶到海面上。此前，全球海底鉆機的最大鉆孔深度設(shè)計能力為200米，而實際保壓取芯作業(yè)最深只到達147米。我成功下鉆231米，大大刷新了這一紀(jì)錄！

看家本領(lǐng)

我擁有125項國家專利，4項國際發(fā)明專利。有了這些專利的加持，我的工作效率更高、反應(yīng)更靈敏、操控更簡便、功能更多樣。

效率提高：按照傳統(tǒng)的提鉆取芯技術(shù)，巖芯管裝滿后要將鉆桿一根根收回，取出裝滿的巖芯管，換一根空的巖芯管，重新擰接后才能繼續(xù)鉆進。若是鉆進深度為20～30米，這樣的技術(shù)問題不大，但超過這一深度，所需時間就大幅拉長，完成一次作業(yè)需要好幾天。時間就是金錢，科考船在海上工作一天，光油費就得20多萬元。我采用自動遙控繩索取芯技術(shù)，鉆進60米，完成一次樣品提取只需約20個小時，鉆進231米，也只花了約30個小時。

反應(yīng)靈敏：我的身上有上百個傳感器，這些傳感器都是我的“眼睛”，根據(jù)它們“看到”的信息，鉆頭就可以自動調(diào)整鉆進模式，大幅提高了鉆探效率、取芯率和取芯質(zhì)量。

操控簡便：以前的海底鉆機是一個命令對應(yīng)一個按鍵，下海時需要好幾個人不眠不休地守著。現(xiàn)在只需按一個按鍵就可以執(zhí)行一套指令，一個人就可輕松操作。

功能多樣：在鉆孔取芯的同時，我還能干“兼職”：原位探測巖石的電阻率、孔隙率，給孔內(nèi)周邊巖石拍照等。

最危險的事

2021年3月，我在1000米水深順利完成海底作業(yè)，正準(zhǔn)備回到海面時，突然聽到一聲巨響，原來是從丹麥進口的配套收放絞車壞了！

當(dāng)時的我還懸吊在1000米的水下，離海底約6米，上不去，下不來。更驚險的是，根據(jù)天氣預(yù)報，48小時后，強臺風(fēng)就要經(jīng)過這片海域，運載船必須離開躲避。大家緊急向丹麥廠家求助，答復(fù)是已經(jīng)過了保修期，沒遇過這種情況，愛莫能助。時間過去了9小時，大家都以為我沒救了。

還好，萬步炎教授沒有放棄我！他帶領(lǐng)團隊嘗試了各種辦法，最后決定構(gòu)建一個液壓系統(tǒng)替代原有電動系統(tǒng)損壞部件的工作。經(jīng)過近30個小時奮戰(zhàn)，他們搭建安裝好臨時系統(tǒng)，在臺風(fēng)來襲前2小時成功將我救上船，帶我一起踏上歸程。

最感謝的人

我最想感謝萬步炎教授。沒有他的雄心勃勃，我就不會出現(xiàn)；沒有他的堅持不懈，我就無法從0.7米下鉆到231米，一次次刷新海底鉆機鉆深紀(jì)錄；沒有他的機智勇敢，我早就葬身海底，不可能在太平洋、印度洋鉆進數(shù)千個“中國孔”。

下一個目標(biāo)

在超萬米的馬里亞納海溝打下世界第一鉆！

“養(yǎng)牛專業(yè)戶”

2023年5月，來自湖南的“養(yǎng)牛專業(yè)戶”——湖南科技大學(xué)萬步炎教授被授予“時代楷?！狈Q號。他說：“我最自豪的兩件事：第一，中國的第一臺深海鉆機是我發(fā)明的；第二，我?guī)ш犙邪l(fā)的‘海牛Ⅱ號創(chuàng)造了世界紀(jì)錄！”

為了讓“海?！边_到世界領(lǐng)先水平，萬步炎“敢”“穩(wěn)”“拼”！

“敢”：2003年，國內(nèi)科考船上裝備了鎧裝光纖動力復(fù)合電纜，但電壓高達3300伏，不了解其性能，幾年沒人敢用。2008年，萬步炎第一個“吃螃蟹”。鉆機下潛到1000米，電纜絕緣值時高時低，隨時會漏電，全船人的心都提到了嗓子眼。萬步炎發(fā)現(xiàn)是膠帶問題，緊急搶修好了，可是專家組不同意繼續(xù)試驗。又是萬步炎拍胸脯擔(dān)保，不然2米鉆機還要再等一年才能海試。

“穩(wěn)”：科學(xué)研究不可能一帆風(fēng)順?！梆B(yǎng)牛”20多年，萬步炎經(jīng)歷了20米鉆機設(shè)備被臍帶纜拉倒、60米鉆機電機軸斷了、231米鉆機絞車壞了等“至暗時刻”，但他處變不驚、臨危不亂，一次次化險為夷。

“拼”：夏天，甲板上有時候溫度高達70攝氏度，可萬步炎比年輕人還能熬，連續(xù)工作20多個小時仍精神抖擻。每次海試，他都不會缺席，因為“出海機會是寶貴的，要珍惜，只有親臨一線，才能獲取真實的情況，才能把‘海牛做得更好”。

深?！鞍褪俊薄皧^斗者”號

外貌特征

我看起來像是一條大頭魚，這樣的設(shè)計是為了減少阻力。我的肚子被涂成綠色，因為綠光在海水中衰減較小，便于人們在深海中找到我。我的頭頂被刷成橘色，當(dāng)我浮上水面時，方便母船第一時間發(fā)現(xiàn)我。

別看我外形呆萌，其實我對自己的“衣著打扮”非常講究。

獨門絕技

我不僅外形亮麗，而且肚里“有貨”，可以同時搭載3名潛航員下潛。

在萬米深海，水壓超過110兆帕，相當(dāng)于2000頭非洲象同時踩在一個人的身上。為了保證水下潛航員的安全，我的載人艙被設(shè)計成球形。它由國產(chǎn)新型鈦合金材料打造而成，不僅抗住了萬米深海的巨大壓力，還大大減輕了自身的重量，擴大了艙內(nèi)空間，潛航員可以更加舒適地在里面工作。

此前，也有國外深潛器依靠球形載人艙成功挑戰(zhàn)了萬米重壓，但艙體空間僅能容納一兩個人，無法搭載更多的人和設(shè)備。2012年，加拿大導(dǎo)演卡梅隆單獨乘坐“深海挑戰(zhàn)者”號探險馬里亞納海溝，為了把自己“塞”進載人艙，他甚至專門進行了瑜伽訓(xùn)練。

最自豪的事

2020年10月27日，我潛入馬里亞納海溝，首次在萬米海底留下中國的足跡。同年11月10日，我再次于海底成功坐底10 909米，創(chuàng)造了中國載人深潛新紀(jì)錄。

看家本領(lǐng)

超長續(xù)航：我可以在萬米海底持續(xù)作業(yè)6小時，“油膩”的鋰電池為我提供了充足的能源。上百塊單體鋰電池分為若干組排列，模塊之間的間隙充滿了油。當(dāng)某個模塊的溫度升高時，周圍的油會把熱量通過電池箱體傳遞給外部的海水，起到散熱的作用。

靈活操作：我有一對靈活的機械手，它有7個關(guān)節(jié)，可360度轉(zhuǎn)動，操作精度達到1厘米，能夠在海底輕松布放、拾取，還能承載幾十千克的質(zhì)量，實現(xiàn)萬米“海底撈”。我曾“撈”到過海底的沉積物、巖石、生物樣品、深海水體，為科學(xué)家們后續(xù)研究提供了非常有價值的數(shù)據(jù)和資料。

上浮下潛：為了下潛至海底，我背了一個大包袱——總質(zhì)量近2噸的四塊壓載鐵。在完成作業(yè)準(zhǔn)備上浮時，我會拋出其中兩塊，使所受浮力大于自身重力。返航過程中，身上的浮力材料也會助我一臂之力。這種特殊材料由成千上萬個納米級大小的玻璃微珠構(gòu)成，它們不僅能為我提供足夠的浮力，還特別結(jié)實，能夠經(jīng)受住海底的巨大水壓。

家族成員

在我國的載人潛水器家族，我還有兩位哥哥。

大哥“蛟龍”號于2010年7月下潛到3759米的深海，使我國成為世界上第五個掌握3500米大深度載人深潛技術(shù)的國家。2012年，大哥下潛至7062米，創(chuàng)世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度紀(jì)錄。

二哥“深海勇士”號于2017年10月3日海試成功，它可以在水下深潛4500米。截至2023年6月16日，二哥已完成577次下潛任務(wù)，保持世界領(lǐng)先的運維水平。

當(dāng)然，我的工作能力也很強。2022年，我完成了75潛次作業(yè)，今后，我將搭載更多科學(xué)家遨游在世界海洋的最深處，幫助他們實現(xiàn)科學(xué)夢想。

下潛至萬米深海是什么感受？我現(xiàn)在就想去體驗！

這個問題我可回答不了，還是邀請“奮斗者”號的乘客，我國首位下潛至萬米海底的女科學(xué)家——賀麗生來分享她的經(jīng)歷吧。

賀麗生：

為了節(jié)約寶貴的能源，下潛過程中載人艙內(nèi)的燈都是關(guān)著的，只靠儀器的顯示屏來照明。下潛速度大約為1米/秒，“奮斗者”號要3個小時才能下到萬米深的海底。

隨著下潛深度的不斷增加，周圍海水的溫度逐漸下降，到4000米時降到了最低點，只有2攝氏度左右。因為人體會散發(fā)熱量，所以艙內(nèi)的溫度還能維持在17攝氏度左右，一件棉坎肩足以御寒。

當(dāng)“奮斗者”號成功坐底馬里亞納海溝，我從觀察窗口往外看，發(fā)現(xiàn)這里的生物真的非常多！記得我看到過幾只鉤蝦、很多海參，還發(fā)現(xiàn)了不少多毛類生物。這里的海參跟我們之前看到的海參差別很大，它們個頭不大，身體是透明的。

這么深的海底還有生物存活？

是呀，沒想到吧！以前，人們以為海面6000米以下的地方是一個死氣沉沉、與世隔絕的世界。然而，隨著人們的不斷探索，這些認識正在被顛覆。

萬米海底，妙不可言，大洋之下仍有許多未知等待我們揭秘。我們要努力學(xué)習(xí)，懷揣好奇，探索未知，挑戰(zhàn)自我，為祖國的深海探索工作貢獻力量！

（欄目編輯：李瑚）