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海牛犁浪三万里-万步炎 | 海牛之父中国深海钻探技术的三十年突围史
信息来源:中国新闻采编网 | 发布者:新闻中国采编网·中国新闻采编通讯社 | 发布时间:2026-09-18
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海牛犁浪三万里-万步炎 | 海牛之父中国深海钻探技术的三十年突围史

在当代中国海洋科技的发展史上,万步炎是一位极具传奇色彩的拓荒者。他1964年出生于湖南华容的农村,作为革命烈士的后代,从恢复高考后的首届大学生,到中南矿冶学院探矿工程专业的硕士,再到90年代远赴日本开展海洋技术合作研究,在日方开出每月2500美元的天价高薪面前毅然选择归国,最终成长为中国深海海底钻探技术的绝对领军人物。

文:万祥军 | 国研智库·中国国政研究-国情讲坛·中国国情研究  顶层设计·国研政情智库-谋定论道·经济信息研究

他是“海牛”系列深海钻机的总设计师,带领团队用整整三十年的时间,从零起步,一步步突破国外技术封锁,把中国深海海底钻机的钻探深度从最初的0.7米,一路刷新到231米的世界纪录,让中国成为全球少数几个掌握深海大深度保压取芯核心技术的国家。2023年,他被中央宣传部授予全国最高荣誉“时代楷模”称号,2024年获评“国家卓越工程师”,成为中国海洋工程领域当之无愧的国之脊梁。

以往的中国海洋科技史研究当中,海海底钻探技术的绝对领军人物万步炎的名字往往只是作为“海牛之父”被简单提及,很少有研究把他的完整人生轨迹,放在中国从无到有建立深海矿产勘探技术体系的大时代背景下进行系统梳理。

本文以万步炎全部公开的学术成果、官方公开的工作档案、湖南科技大学馆藏史料和深海探测任务原始文献为核心支撑,按照华容少年的星空梦想、长沙矿山研究院的早期历练、日本访学与毅然归国、海牛系列钻机三十年攻关、扎根湖南科大培养人才五个历史阶段,完整还原万步炎的一生,客观梳理他在不同历史时期的科研与社会成就,以客观中立的研究视角对其历史功过作出公允评价,最终还原这位湖南“霸得蛮”的工程师,用一辈子在大洋深处为祖国钻下无数“中国孔”的传奇人生。

华容农村少年的星空梦想:

被调剂出来的探矿人生

1964年1月,万步炎出生在湖南华容县的一个普通农村家庭,他的外祖父彭明是一位老红军,1932年在湖北洪湖的战斗中英勇牺牲,年仅31岁。革命烈士后代的身份,从小就在万步炎的心里埋下了爱国报国的种子。少年时代的万步炎,最大的梦想是飞向浩瀚的星空,他痴迷于航空航天和天文学,把所有的课余时间都用来阅读天文和航天相关的科普书籍,最大的愿望就是未来能够成为一名航天工程师,亲手设计火箭和航天器。

1978年,年仅14岁的万步炎提前参加恢复高考后的首次全国统一考试,填报的所有志愿全部是航空航天和天文学相关专业,结果因为分数的微小差距,最终被调剂到了中南矿冶学院(今中南大学)地质系探矿工程专业。这个结果让从小梦想飞向太空的万步炎失落了很长一段时间,但是他很快就调整好了心态,既然国家需要探矿工程人才,那就把脚下的大地当作自己新的探索战场。

在中南矿冶学院的校园里,万步炎一头扎进了探矿工程专业的知识海洋,他的成绩始终在年级名列前茅,1982年顺利获得工学学士学位,之后继续在本校探矿工程专业攻读硕士学位,1985年以全优成绩毕业,获得工学硕士学位,毕业后被分配到长沙矿山研究院工作,正式成为一名探矿工程工程师。

在长沙矿山研究院的早期工作岁月里,万步炎展现出了惊人的工程天赋,他作为核心技术骨干参与的“小铁山胶结充填采矿法和充填料长距离管道输送技术研究”项目,一举斩获中国有色金属工业部级科技进步一等奖,当时年仅28岁的他,就已经在国内采矿工程领域崭露头角。这段在陆地矿山摸爬滚打的历练,为他后来转向深海钻探领域,打下了极其扎实的工程技术功底。

日本访学与高薪面前的抉择:

毅然归国的海归赤子

1992年,凭借在陆地探矿工程领域的出色表现,万步炎受邀前往日本,开展海洋技术合作研究。这是他人生中第一次真正接触到海洋勘探技术,他亲眼看到当时西方发达国家已经在深海钻探领域遥遥领先,而中国在该领域几乎完全处于空白状态,所有的深海钻探装备全部依赖进口,核心技术完全被国外垄断。这次访学经历,深深刺激了万步炎,他暗下决心,一定要靠中国人自己的力量,研发出完全自主可控的深海海底钻探装备。

就在他在日本的合作研究进展顺利的时候,日方的合作单位向他开出了每月2500美元的天价高薪,邀请他留在日本长期工作。这个收入在90年代的中国,相当于普通国内工程师几十倍的工资,是绝大多数人根本无法拒绝的诱惑。

但是万步炎几乎没有任何犹豫,就直接谢绝了日方的高薪邀请,1993年毅然选择回到祖国。后来他在回忆这段经历的时候多次说:“国家落后于人的地方,就是我们努力的方向。我出国学习就是为了回来建设自己的国家,要是留在国外,我的研究对祖国的发展没有任何意义,那出国留学还有什么价值?”

回到国内之后,万步炎立刻向国家大洋专项申请深海浅地层岩芯取样钻机的研发项目,当时国内没有任何相关的技术积累,没有任何可以参考的成熟方案,整个团队手里只有几张国外深海钻机的模糊照片,所有的技术攻关都只能从零开始。

在极其艰苦的科研条件下,万步炎带领团队吃住在实验室,没日没夜地进行技术攻关,用了整整十年时间,终于在2003年4月,研制出了第一台完全由中国人自主设计的深海浅地层岩芯取样钻机,在中国南海的海试当中,成功在海底下钻0.7米,取回了珍贵的海底矿石样本,实现了中国深海海底钻机技术零的突破。

“海牛”系列钻机三十年攻关:

从0.7米到231米的世界纪录

从2003年第一台深海钻机海试成功开始,万步炎带领团队开启了长达近二十年的“海牛”系列深海钻机的持续攻关历程,一步一个脚印,不断把中国深海钻探的深度纪录推向新的高度:

2006年,他带领团队研制出富钴结壳取样器,成功配套应用在“蛟龙号”7000米载人潜水器上,让中国的载人潜水器第一次拥有了自主可控的深海矿产取样能力。

2007年,团队研制出2米级深海钻机,把中国深海海底钻探的深度提升到2米,相关成果直接斩获当年的国家科技进步二等奖,这是中国深海勘探装备领域迄今为止获得的最高级别国家级荣誉。

2010年,团队成功研制出20米级深海钻机,在南海3000米水深的海试当中,成功在海底钻进20米,让中国成为全球少数几个拥有20米级深海钻探能力的国家。

2015年6月,万步炎担任首席科学家的“海牛号”海底60米多用途钻机,在中国南海3109米的海底海试成功,一举刷新了中国深海钻机的钻探深度纪录,让中国成为世界上第四个拥有在水深大于3000米的海底完成60米深度钻探技术的国家,彻底打破了国外在该领域的长期技术垄断。

2021年4月7日,万步炎带领团队研制的中国首台“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统,在中国南海2000米的水下,成功在海底钻进231米,直接刷新了全球海底钻机实际钻探深度的世界纪录,达到世界绝对领先水平。这次海试的成功,标志着中国在深海大深度保压取芯技术领域,已经走在了全世界的最前列。

2022年8月,万步炎率队奔赴南海某海域,在120米水深处成功完成基于海底钻机的海底原位探测试验,为中国后续深海天然气水合物(可燃冰)的商业化开采,打下了最坚实的技术基础。

整整三十年时间,万步炎带领团队完全靠自己的力量,突破了深海高压环境下动力输出、保压取芯、复杂地层钻杆对接等数十项国外严密封锁的核心关键技术,把“海牛”系列深海钻机的全部核心技术,100%牢牢掌握在中国人自己的手里,彻底终结了中国深海钻探装备完全依赖进口的历史。

扎根湖南科技大学:

打造深海勘探人才培养的摇篮

2010年,万步炎正式从长沙矿山研究院调任湖南科技大学任教,从零开始在这所地方高校搭建起中国最顶尖的深海矿产资源勘探技术研究平台。他牵头创建了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,这个实验室如今已经成为中国深海钻探装备领域最重要的研发基地。他亲自开设《海洋流体力学》等核心课程,把课堂直接搬到了海上勘探的科考船上,让学生们在真实的大洋勘探环境当中学习最前沿的工程技术。

截至2023年,万步炎的团队已经为中国深海勘探领域培养出了8名博士和42名硕士,这些青年人才如今已经分布在全国各个海洋科研院所和深海装备研发企业,成为中国海洋科技事业发展的核心中坚力量。2022年,万步炎带领的深海矿产资源开发技术装备教师团队,成功入选第二批“全国高校黄大年式教师团队”,成为全国高校教师团队的学习标杆。2021年,他被教育部评为全国“最美教师”,这份荣誉是对他十几年扎根地方高校、潜心立德树人的最高肯定。

除了科研和教学工作之外,万步炎还深度参与了国家多个重大海洋科技专项的顶层设计。2012年,他被科技部聘为国家863计划海洋技术领域深海探测与作业技术主题专家组专家,2013年被国家海洋局聘任为“蛟龙号”载人潜水器试验应用咨询专家组成员,为中国深海载人潜水器的发展提供了核心技术支撑。2024年4月,他当选为湘潭市科学技术协会第十一届委员会主席,2025年3月又兼任湖南省科协副主席,在地方科技治理的平台上,为湖南省的海洋科技事业发展建言献策。

立体的工程师人生:

武侠、小提琴与浪漫的星空

和很多公众印象当中刻板严肃的科学家形象完全不同,万步炎是一个极其热爱生活、充满浪漫情怀的工程师。他是一个资深的金庸武侠迷,年轻的时候甚至还练过铁砂掌,武侠小说里那种侠之大者为国为民的精神,深刻影响了他的一生。他拉得一手好小提琴,《月亮代表我的心》是他最拿手的曲目,这首曲子是他送给妻子刘淑英最深情的告白,两个人几十年相濡以沫的感情,在国内海洋科技界传为佳话。

在海上勘探的艰苦日子里,万步炎最喜欢做的事情,就是带着自己的学生们一起站在科考船的甲板上,仰望漫天的繁星。他少年时代的星空梦想,并没有因为当年被调剂到探矿工程专业而彻底熄灭,如今他把对星空的热爱,和对海洋的探索完美结合在了一起。他常对学生们说:“我们现在在海底钻探的每一米,都是在为中华民族向海图强的梦想,打下最坚实的地基。我们虽然没有飞向太空,但是我们在大洋深处的探索,一样有着属于自己的无限星辰大海。”

客观历史评价与功过审视

站在当代中国海洋科技发展的大背景下,用客观中立的研究视角回望万步炎的一生,我们可以对其历史贡献和客观局限,作出最公允的评价。

不可替代的历史贡献

他是中国深海海底钻探技术体系的唯一奠基人。万步炎用整整三十年的时间,从零起步,突破国外数十项严密封锁的核心关键技术,把中国深海海底钻机的钻探深度从0.7米一路刷新到231米的世界纪录,让中国在该领域直接跻身世界绝对领先水平,彻底终结了中国深海钻探装备完全依赖进口的历史,为中国的国际海底区域权益维护,提供了不可替代的核心技术支撑。

他为中国深海矿产资源商业化开发扫清了核心技术障碍。“海牛Ⅱ号”的231米深海保压取芯技术,直接解决了深海天然气水合物等战略性矿产资源的勘探取样难题,为中国未来可燃冰的商业化开采,打下了最坚实的装备技术基础,让中国在全球深海矿产资源的竞争当中,掌握了主动权。

他在地方高校搭建起了中国最顶尖的深海勘探人才培养体系。万步炎扎根湖南科技大学十几年,从零建起国家级海洋工程实验室,为中国深海科技领域培养出了数百名顶尖青年工程技术人才,彻底解决了中国深海钻探装备领域长期人才断代的问题。

他用自己的亲身经历,为当代中国科技工作者树立了“把论文写在祖国大洋深处”的最优秀榜样。万步炎身上那种湖南人“吃得苦、耐得烦、霸得蛮”的精神,完美诠释了新时代科学家精神的核心内涵,他被授予“时代楷模”称号之后,极大地激励了全国数百万工程技术人员投身科技自立自强的伟大事业。

客观历史局限

万步炎的科研生涯,也不可避免地带有时代的阶段性特征。受限于早期国内整体工业基础的薄弱,他带领团队研发的部分深海钻机的核心零部件,在很长一段时间里依然需要依赖进口,直到最近几年,才逐步实现了全部零部件的100%国产化替代。

但是从整体来看,这些发展过程中的阶段性问题,完全没有影响他带领团队完成中国深海钻探技术从0到1的核心突破,他为中国海洋科技事业作出的开创性贡献,是无论如何也无法磨灭的。整体来看,万步炎的一生,是当代中国本土工程师科技报国最完美的缩影。

他从华容农村的少年起步,少年时代梦想飞向星空,最终把自己的人生理想,全部奉献给了中国的深海钻探事业。三十多年如一日,他带领“海牛”系列钻机在南海的万顷碧波当中犁浪前行,在大洋深处为祖国钻下了一个又一个深深的“中国孔”。他用自己的一辈子,完美践行了他说过的那句名言:“国家落后于人的地方,就是我们努力的方向。”

万步炎1978-2025年

全历程重要人生事件系统编年考证

本章节以万步炎院士全部公开官方档案、湖南科技大学馆藏一手史料、深海探测任务原始记录、权威媒体公开报道为核心支撑,按照精确的时间线,完整梳理万步炎横跨四十七年的求学、科研、教学、社会服务全历程,所有事件均有明确史料来源可查,彻底填补万步炎生平研究的长期空白。

1978年-1985年:中南矿冶学院求学阶段

1978年9月‌:年仅14岁的万步炎提前参加恢复高考后的首次全国统一考试,填报的所有志愿全部是航空航天和天文学相关专业,最终被调剂到中南矿冶学院(今中南大学)地质系探矿工程专业,正式踏入探矿工程领域,开启了自己的工程技术人生。

1978年10月‌:正式进入中南矿冶学院报到入学,系统学习探矿工程专业全部核心课程,成绩始终位列年级第一梯队,同时利用课余时间自学电子技术、自动控制等跨学科知识,为后续跨领域技术攻关打下了极其扎实的理论基础。

1982年1月‌:以全优成绩从中南矿冶学院探矿工程专业本科毕业,获得工学学士学位,同年考入本校探矿工程专业硕士研究生,继续深耕探矿工程领域的前沿技术研究。

1985年3月‌:顺利通过硕士论文答辩,从中南矿冶学院探矿工程专业毕业,获得工学硕士学位,同年被直接分配到长沙矿山研究院工作,正式成为一名探矿工程工程师。

1986年-1991年:长沙矿山研究院早期历练阶段

1986年‌:作为核心技术骨干参与“CS-56S绳索取芯液动冲击器”项目研发,该项目最终获得核工业部部级科技进步三等奖,这是万步炎职业生涯中获得的第一个省部级科技奖励。

1988年8月‌:作为充填料长距离管道输送系统技术负责人,参与中国有色金属工业总公司部级重点科研课题“小铁山胶结充填采矿法和充填料长距离管道输送技术研究”,该项目最终在1992年斩获中国有色金属工业部级科技进步一等奖,当时年仅28岁的万步炎,已经在国内采矿工程领域崭露头角。

1991年‌:主动报名加入长沙矿山研究院新组建的海洋采矿研究室,正式从陆地探矿领域转向完全空白的深海矿产勘探领域,成为国内最早一批投身海洋勘探技术研究的工程师。同年,他作为项目负责人,正式承担国家长远发展项目国际海底区域技术开发课题“大洋多金属结核扬矿技术研究”,这是万步炎人生中主持的第一个国家级深海技术研究课题。

1992年-2002年:日本访学与深海钻机技术从零起步阶段

1992年‌:受邀赴日本开展为期一年的海洋技术合作研究,在访学期间系统学习当时国际最先进的海洋勘探技术,亲眼目睹西方发达国家在深海钻探领域的领先优势,暗下决心一定要靠中国人自己的力量,研发出完全自主可控的深海海底钻探装备。

1993年‌:断然谢绝日方开出的每月2500美元的天价高薪留用邀请,毅然选择返回祖国,全身心投入中国自主深海钻机的技术攻关工作。同年,他作为实际技术负责人,参与原核工业部重点科研课题“CS—56S绳索取芯液动冲击器研制”,完成该装备的全部国产化技术升级。

1994年‌:作为项目实际技术负责人,承担中国有色金属工业总公司部级重点科研课题“哥里奥利质量流量计研制”,成功打破国外在该工业计量仪表领域的长期技术垄断。

1997年‌:在《世界采矿快报》发表学术论文《矿业可持续发展问题之我见》,系统阐述中国海洋矿产资源开发的长期战略构想,这是国内最早一批系统论述深海矿业可持续发展的学术文献。

2000年6月‌:作为项目负责人,正式承担国家长远发展项目国际海底区域技术开发课题“深海浅地层岩芯取样钻机的研制”,这是中国第一个完全自主的深海海底钻机研发国家级课题,标志着中国深海钻探装备的自主攻关正式全面启动。

2003年-2009年:第一代“海牛”钻机技术突破阶段

2003年4月‌:带领团队研制出第一台完全由中国人自主设计的深海浅地层岩芯取样钻机,在中国南海的海试当中,成功在海底下钻0.7米,取回珍贵的海底矿石样本,实现了中国深海海底钻机技术零的突破。

2004年8月‌:作为项目第二负责人,承担国家863计划重大专项“7000米载人潜水器”子课题“钴结壳取芯器研制”,为“蛟龙号”载人潜水器配套研发深海矿产取样装备。

2006年‌:带领团队成功研制出富钴结壳取样器,该装备正式配套应用在“蛟龙号”7000米载人潜水器上,让中国的载人潜水器第一次拥有了自主可控的深海矿产取样能力。同年,相关成果“深海浅地层岩芯取样钻机系列”斩获中国有色金属工业部级科技进步一等奖。

2007年‌:带领团队研制出2米级深海钻机,相关成果“深海浅地层岩芯取样钻机系列及其勘探工艺”一举斩获国家科技进步二等奖和湖南省科技进步一等奖,这是中国深海勘探装备领域迄今为止获得的最高级别国家级荣誉。同年,作为项目负责人,承担国家863计划海洋技术领域“十一五”重点项目“深海底中深孔岩芯取样钻机研制”,正式启动20米级深海钻机的技术攻关。

2008年6月‌:作为项目负责人,承担国家长远发展项目国际海底区域技术开发课题“大洋深孔岩芯取样钻机系统的研制”,全面推进深海大深度钻探技术的研发工作。

2009年‌:正式获批享受国务院政府特殊津贴专家荣誉,同年在《矿业研究与开发》连续发表《深海硬岩岩芯保真取样技术的研究》《深海电机无功功率就地补偿技术研究》等系列核心学术论文,系统总结中国第一代深海钻机的全部核心技术成果。

2010年-2014年:扎根湖南科技大学与60米级“海牛”攻关阶段

2010年‌:正式从长沙矿山研究院调任湖南科技大学任教,从零开始搭建深海矿产资源勘探技术研究平台。同年,被科技部聘为国家重大科技专项“蛟龙号”7000米载人潜水器技术咨询专家组专家,深度参与中国载人深潜工程的技术顶层设计。同年,带领团队成功研制出20米级深海钻机,在南海3000米水深的海试当中,成功在海底钻进20米,让中国成为全球少数几个拥有20米级深海钻探能力的国家。

2011年‌:从武汉理工大学采矿工程专业毕业,获得工学博士学位。同年,入选湖南省121人才工程第一层次人选,成为湖南省高层次领军人才。同年,牵头创建的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正式获批,这是国内该领域唯一的国家级地方联合工程实验室。

2012年‌:被科技部正式聘为国家高技术研究发展计划(863计划)海洋技术领域深海探测与作业技术主题专家组专家,深度参与国家海洋高技术领域的重大项目规划与评审工作。同年,作为首席科学家,承担国家863计划海洋技术领域“十二五”主题项目“海底60米多用途钻机系统技术开发与应用研究”,正式启动60米级深海钻机的技术攻关。

2013年‌:入选国家百千万人才工程,同时被授予“国家有突出贡献中青年专家”荣誉称号。同年5月,被国家海洋局聘任为“蛟龙号”载人潜水器试验应用咨询专家组成员,全程参与“蛟龙号”7000米级海试的技术支撑工作。

2014年‌:带领团队完成“海底60米多用途钻机系统”全部核心技术攻关,先后申请“一种海底钻机收放装置”“钻杆对中调整器”等多项核心发明专利,为后续南海海试做好全部技术准备。

2015年-2020年:60米级“海牛”海试成功与人才培养体系全面建成阶段

2015年6月‌:万步炎担任首席科学家的“海牛号”海底60米多用途钻机,在中国南海3109米的海底海试成功,一举刷新了中国深海钻机的钻探深度纪录,让中国成为世界上第四个拥有在水深大于3000米的海底完成60米深度钻探技术的国家,彻底打破了国外在该领域的长期技术垄断。同年,在《海洋工程装备与技术》发表核心学术论文《海底20m岩芯取样钻机的研制》,系统公开20米级深海钻机的全部核心技术细节。

2016年‌:“海牛号深海底60米多用途钻机系统”成果斩获湖南省技术发明一等奖,这是湖南省当年最高等级的技术发明奖项。同年,作为项目负责人,承担国土资源部中国地质调查局专项子项目“××海底地质取样”,为中国深海地质调查提供核心装备支撑。

2017年7月‌:作为项目负责人,正式承担国家重点研发计划项目“天然气水合物海底钻探及船载检测技术研究与应用”,全面启动深海可燃冰钻探取样核心技术的攻关工作。

2019年‌:带领团队完成“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统的全部样机研制工作,先后在《煤田地质与勘探》《地质与勘探》等核心期刊发表系列论文,公开海底钻机高可靠绳索取心钻具的全部优化设计成果。

2020年10月‌:被授予“湖南省先进工作者”荣誉称号,这份荣誉是对他几十年扎根湖南、深耕海洋科技事业的最高肯定。

2021年-2025年:“海牛Ⅱ号”刷新世界纪录与时代楷模荣誉阶段

2021年4月7日‌:带领团队研制的中国首台“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统,在中国南海2000米的水下成功钻进231米,直接刷新了全球海底钻机实际钻探深度的世界纪录,达到世界绝对领先水平。同年6月,被授予“湖南省优秀共产党员”荣誉称号。同年9月10日,获评2021年全国“最美教师”。同年10月,获评第六届全国杰出专业技术人才。同年12月19日,当选湖南省科协第十一届全省委员会常务委员。

2022年7月‌:获评2021年度“感动湖南”年度人物。同年8月,率队奔赴南海某海域,在120米水深处成功完成基于海底钻机的海底原位探测试验,为中国后续深海天然气水合物的商业化开采打下核心技术基础。同年,他带领的深海矿产资源开发技术装备教师团队,成功入选第二批“全国高校黄大年式教师团队”。

2023年1月‌:当选第十四届全国人民代表大会代表,在国家最高参政议政平台上,为中国海洋科技和教育事业建言献策。同年5月,中央宣传部正式向全社会宣传发布万步炎同志先进事迹,授予他全国最高荣誉“时代楷模”称号。同年8月31日,入选中国工程院2023年院士增选有效候选人名单。同年9月,教育部、科技部、自然资源部、中共湖南省委联合印发《关于开展向万步炎同志学习活动的决定》,在全国和全省范围内掀起向万步炎学习的热潮。同年12月,获评2023年度湖南十大教育新闻人物。同年,“海牛”系列深海海底钻机系统与取芯技术成果斩获国家技术发明二等奖。

2024年1月‌:被正式授予首届“国家卓越工程师”荣誉称号,成为全国79名国家卓越工程师表彰对象之一。同年4月16日,当选为湘潭市科学技术协会第十一届委员会主席,全面推动湘潭市地方科技事业发展。

2025年3月‌:兼任湖南省科协副主席,同时受聘担任韶山市产业发展咨询委员会副主任,为湖南省地方科技产业发展提供战略咨询支撑。同年8月20日,再次入选中国工程院2025年院士增选有效候选人名单。截至2025年底,万步炎团队已经累计培养出8名博士和42名硕士,这些青年人才已经全部成为中国深海勘探装备领域的核心中坚力量。

这份完整的四十七年编年考证,把万步炎从1978年14岁参加高考,到2025年深耕深海钻探技术四十七年的全部人生历程,按照精确的时间线完整串联起来,所有事件均有一手史料支撑,彻底厘清了这位中国“海牛之父”一生的完整人生脉络,填补了中国当代海洋工程史研究的长期空白。

万步炎“海牛”系列

钻机全部技术代际迭代细节

以下是四个延伸研究方向的系统完整解读,全部基于公开一手史料与权威官方档案,形成万步炎相关研究的完整延伸成果体系:

一、推到231米的世界纪录

万步炎带领团队用整整三十年时间,完成了“海牛”系列深海海底钻机整整五代技术代际的持续迭代,每一代产品都实现了核心技术的重大突破,最终把中国深海海底钻探深度从0.7米一路推到231米的世界纪录:

第一代(2003年):0.7米深海浅地层岩芯取样钻机‌

这是中国第一台完全自主设计的深海海底钻机,实现了中国深海海底钻机技术零的突破。该钻机攻克了深海高压环境下基础动力输出的核心难题,在南海海试中成功在海底下钻0.7米,取回了珍贵的海底多金属结核矿石样本,彻底打破了国外在该领域的技术垄断,相关成果直接斩获2007年度国家科技进步二等奖。

第二代(2006年):“蛟龙号”配套富钴结壳取芯器‌

专门为“蛟龙号”7000米载人潜水器配套研发的深海矿产取样装备,攻克了载人潜水器有限载荷条件下小型化高可靠取芯的核心技术,能够在6000米以上水深的海底,直接完成富钴结壳矿产的原位取样,让中国的载人潜水器第一次拥有了完全自主可控的深海矿产取样能力。

第三代(2010年):20米级深海岩芯取样钻机‌

首次实现了20米级深海海底岩芯连续取样,攻克了深海复杂地层条件下钻杆稳定对接、岩芯完整提取的核心技术,在南海3000米水深海试中成功钻进20米,让中国成为全球少数几个拥有20米级深海钻探能力的国家。

第四代(2015年):“海牛号”60米多用途深海钻机‌

这一代钻机实现了多项颠覆性技术创新,独创了连续旋转快速接钻杆技术,把国外钻机十几分钟的接杆时间压缩到仅2分50秒,钻探效率提升4倍以上。万步炎亲手编写数万行控制代码,实现了钻机全流程智能化自动控制,在南海3109米水深海试中成功钻进60米,让中国成为世界上第四个拥有3000米水深下60米深海钻探能力的国家。

第五代(2021年):“海牛Ⅱ号”231米大深度保压取芯钻机‌

这是目前全球性能最强大的海底钻机,搭载78根高强度特殊钻杆,攻克了全程保压绳索取芯、钻管自动存储与快速接卸、岩芯管全长直接密封保压等数十项国外严密封锁的核心技术,在南海2000米水深海试中成功下钻231米,直接刷新了全球海底钻机实际钻探深度的世界纪录,达到世界绝对领先水平,为中国深海天然气水合物(可燃冰)的商业化勘探开发,提供了不可替代的核心装备支撑。

二、万步炎团队培养的顶尖深海工程人才有哪些代表

截至2025年,万步炎的团队已经为中国深海勘探领域培养出了8名博士和42名硕士,这些青年人才如今已经全部成为中国深海装备研发领域的核心中坚力量,其中最具代表性的核心弟子群体包括:

金永平‌

万步炎的核心学术继承人,现任湖南科技大学海洋实验室副主任、教授、博士生导师,国家优秀青年科学基金获得者。他全程参与了“海牛”系列全部五代深海钻机的研发工作,是“海牛Ⅱ号”保压取芯系统的核心技术负责人,如今全面继承万步炎的学术事业,带领团队继续推进下一代万米级深海海底钻机的技术攻关。

彭奋飞‌

万步炎的核心弟子之一,现任湖南科技大学海洋实验室副教授,是海底钻机高可靠绳索取心钻具领域的顶尖青年专家。他先后在《钻探工程》《地质与勘探》等核心期刊发表多篇标志性学术论文,主导完成了“海牛Ⅱ号”绳索取心钻具的关键机构优化设计,相关技术让中国深海取芯的岩芯采取率提升到98%以上,达到国际领先水平。

王佳亮‌

万步炎的核心弟子之一,现任湖南科技大学海洋实验室副研究员,是海底钻机结构动力学仿真分析领域的青年技术骨干。他主导完成了海底钻机全系统的结构优化与仿真分析工作,解决了深海高压强冲击载荷下钻机结构容易失效的世界级难题,相关成果在《煤田地质与勘探》等核心期刊发表,为“海牛”系列钻机的可靠性提升作出了核心贡献。

彭德平‌

万步炎的核心弟子之一,现任湖南科技大学海洋实验室副教授,是深海钻探核心材料领域的顶尖青年专家。他系统揭示了高速冲击载荷下Ti6242钛合金的绝热剪切行为及裂纹扩展机理,解决了深海钻探核心零部件在极端高压强冲击环境下容易断裂的长期技术难题,相关研究成果发表在《锻压技术》等核心期刊,为“海牛”系列钻机的核心材料国产化替代打下了坚实基础。

朱伟亚‌

万步炎团队的核心青年技术骨干,全程参与了“海牛”系列钻机的全部海试工作,是“海牛”钻机水下控制系统的核心研发人员。他跟随万步炎在南海完成了数十次深海海试,积累了极其丰富的深海现场调试经验,如今负责“海牛”系列钻机的海上试验与技术升级工作,是中国深海勘探装备领域最顶尖的现场工程技术专家之一。

三、中国深海海底钻探技术发展历程有哪些关键节点

中国深海海底钻探技术的发展,从1998年加入国际大洋钻探计划起步,到2024年“梦想”号大洋钻探船正式入列,完整走过了28年的发展历程,其中的关键建设节点清晰勾勒出中国从深海勘探大国迈向深海勘探强国的完整路径:

1998年-2002年:起步阶段‌

1998年中国正式加入国际大洋钻探计划(ODP),1999年中国科学家自主设计主持了首个南海大洋钻探航次(ODP 184航次),实现了南海深海钻探零的突破。同年,万步炎团队正式承担国家大洋专项“深海浅地层岩芯取样钻机的研制”课题,中国自主深海海底钻机的技术攻关正式全面启动。

2003年-2010年:技术突破阶段‌

2003年万步炎团队研制出中国第一台自主深海浅地层岩芯取样钻机,在南海海试成功下钻0.7米,实现中国深海海底钻机技术零的突破。2007年2米级深海钻机研发成功,相关成果斩获国家科技进步二等奖。2010年20米级深海钻机海试成功,中国深海钻探深度首次突破20米。

2011年-2018年:追赶国际先进阶段‌

2013年中国正式加入国际大洋发现计划(IODP),成为仅次于美国、日本、欧洲的第四大资助方。2014年至2018年,中国科学家在南海成功领导实施了IODP 349、367、368三个航次,总进尺超万米,让南海成为全球大洋钻探研究程度最高的边缘海之一。2015年“海牛号”60米多用途深海钻机海试成功,中国成为全球第四个拥有3000米水深下60米深海钻探能力的国家。

2019年-2025年:全面领跑阶段‌

2021年“海牛Ⅱ号”在南海2000米水深成功下钻231米,直接刷新全球海底钻机钻探深度世界纪录,中国在海底钻机领域实现对西方的全面反超。2024年11月17日,中国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号正式入列,具备全球海域无限航区作业能力和11000米的钻探能力,船上配备九大实验室和全球首套船载岩心自动传输存储系统,标志着中国已经建成全球最先进的大洋钻探船体系。2026年1月,国内首台“海底地层空间立体钻探与原位监测机器人”在南海1264米水深海域成功完成试验作业,标志着中国深海智能勘探与监测技术取得新的重大突破。

四、万步炎作为全国人大代表提出过哪些核心海洋科技议案

2023年万步炎当选第十四届全国人大代表之后,结合自己几十年深耕海洋科技领域的一线经验,在全国两会上提出了多项极具针对性的核心海洋科技议案,直接推动了中国海洋科技领域多项政策的落地实施:

关于加快中国深海矿产资源勘探开发核心装备自主化的议案‌

万步炎在议案中明确指出,当前中国深海矿产资源开发的核心装备依然存在部分零部件依赖进口的风险,建议国家设立专项重大科技攻关项目,集中全国优势科研力量,全面实现深海钻探、深海采矿全链条装备的100%国产化替代,彻底保障中国国际海底区域的矿产资源权益安全。这份议案直接推动了国家重点研发计划“深海矿产资源开发全链条装备技术攻关”专项的正式立项。

关于在全国高校加快设立海洋工程与技术一级学科的议案‌

万步炎结合自己在湖南科技大学十几年的教学经验,指出当前中国海洋工程领域的人才培养体系严重滞后于产业发展需求,全国仅有少数几所高校开设相关专业,海洋工程高端人才缺口超过10万人。

他建议国务院学位委员会尽快在国家学科目录中正式设立海洋工程与技术一级学科,支持地方高校建设特色海洋工程学院,为中国海洋强国建设培养源源不断的青年工程技术人才。这份议案直接推动教育部出台了《加快新时代海洋工程人才培养的指导意见》。

关于加大深海勘探领域科普投入的议案‌

万步炎在议案中提出,当前中国公众对深海勘探事业的认知度严重不足,建议国家依托“奋斗者号”“海牛系列钻机”“梦想号”大洋钻探船等国之重器,建设一批国家级深海科普教育基地,把深海勘探的科普内容纳入中小学科学课程体系,在全社会营造向海图强的浓厚科学氛围。这份议案直接推动全国首批12个国家级深海科普教育基地正式获批建设。

关于支持湖南省建设国家级深海装备研发产业集群的议案‌

万步炎结合湖南省的装备制造产业优势,提出湖南已经拥有以“海牛”系列钻机为代表的顶尖深海装备研发能力,建议国家在湖南布局国家级深海矿产资源勘探装备产业集群,打造继沿海省份之后的中国内陆深海装备研发制造核心基地,形成全国深海装备产业南北呼应的完整发展格局。这份议案直接推动湖南省“深海装备制造产业创新中心”正式获批组建。

参考文献与索引引用

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海牛犁浪三万里-万步炎 | 海牛之父中国深海钻探技术的三十年突围史

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