拥有自己的大洋钻探船，这曾是中国科学家遥不可及的梦想，也饱含着一段中国海洋科研的“憋屈”过往。日前，在上海李政道研究所举行的“为国担当 勇为尖兵”先进事迹报告会科技专场上，我国“梦想”号大洋钻探船总设计师张海彬，用“工科男”平淡如水的理性叙述开启了中国自主创新深海钻探的传奇故事。这背后有我国大洋钻探船“梦想”号设计者和建造者们，以“十年”为计时单位的习以为常与默默奉献，有他们为打造中国大洋钻探科学平台的不灭梦想，更有几代造船科研人员为海洋强国建设注入的磅礴动力。
破局之需：中国科研不能“看别人脸色”
2024年11月17日，我国自主设计建造的大洋钻探船“梦想”号在广州南沙正式建成入列。这艘具备11000米深水钻探能力的“深海利器”，总长179.8米、宽32.8米，总吨达33000，续航力可达15000海里，能在全球绝大多数海域航行作业。它搭载了全球面积最大、功能最全、流程最优的船载实验室，标志着我国大洋钻探事业、海洋科学研究及深海资源探索迈入全新阶段，更将助力全球科学家实现探索地球深部的科学梦想。
当“梦想”号即将入列时，见证了它从梦想到成真全过程的张海彬，抚摸着船身上的钢板，感觉它就像自己长大的孩子一般，既熟悉又陌生。这位扎根船舶设计二十余载的总设计师，用十年光阴带领团队攻坚克难。团队里的年轻人，换了好几茬，有的换了新赛道，有的成长为年轻的带头人，只有他和副总设计师赵建亭一道全程陪伴，让我国首艘自主设计建造的大洋钻探船从图纸跃入深海，打破了国际技术垄断。
我国早在1998年就加入国际大洋钻探计划，但彼时全球仅有美国“决心”号和日本“地球”号两艘具备深海钻探能力的大洋钻探船。受限于没有自主装备，中国科学家迄今为止进行的四次大洋科学钻探博兴优配，都只能租借美国的“决心”号完成。那种被动局面，至今难忘！“我们支付了上千万美元的费用，却要接受严格的上船科学家名额限制，而且钻取的岩心也不能拿回自己的国家。中国科学家必须在船上争分夺秒地开展科学实验，那种要看人脸色的滋味，让我们下定决心：必须造出属于中国自己的大洋钻探船。”
2015年，国家正式启动“梦想”号立项论证工作，并明确了走国内独立自主的研制路线。这个消息让张海彬和团队激动万分，但挑战也随之而来：国际技术封锁严密，技术资料不对我国开放；国内无任何同类船设计建造经验，而美国“决心”号（1978年建成）仅能完成一些浅层的钻探，日本“地球”号（2005年建成）作业能力强，吨位更大，但运营成本过于高昂。“我们的目标很明确，既要避开它们的短板，又要实现‘用得起、用得好’，打造一艘综合性能领先的中国船。”
攻坚之路：“从0到1”的十年技术突围
常规船舶设计可借鉴既有经验优化改进，但“梦想”号的研发是真正的从0开始。“用得起、过得去、装得多、跑得快、稳得住、钻得深、测得准”，这些看似简单的要求，每一条都是技术难关。其中，仅控制船舶总高这一项挑战，团队就足足攻坚了两年。
“梦想”号出海作业时需要通过深中大桥，水面以上高度被严格限制在76.5米——这个标准对搭载高耸井架的钻探船来说极为苛刻。最初，团队研讨过是采取折叠井架、还是降低井架高度的方式来控制船舶总高度，甚至打算将井架内预接存储的三根钻杆改为两根等牺牲作业效率的方案，讨论持续了两年仍无定论。船东甚至表示“可以接受作业效率降低，优先满足通航要求”，但船舶设计团队不甘心：“海上作业窗口期转瞬即逝，错过一次可能要再等上一年，甚至更久，我们不能让中国科学家的钻探梦想，卡在‘效率’这道坎上。我们的目标不仅仅是有和无的突破，更是要造出更好的大洋钻探船，绝不能在关键性能上留下遗憾！”
转机来自钻井专业一位年轻人的创新想法：“不降低井架，能不能向下拓展空间，把井架下的月池做成下沉式？”这个全球无先例的设计概念让团队看到希望，却也引发争议——船体结构设计师直言，此举可能破坏船体结构强度。陷入困境的团队没有放弃，而是开启了数百次仿真模拟试验，无数次论证研讨，用扎实的数据反复推敲结构安全性，最终证明下沉式月池设计完全可行。
这一突破不仅满足了深中大桥的通航要求，更让“梦想”号的作业效率比国际同类船高出40%。而这只是“梦想”号数百项技术突破的缩影：它搭载全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压钻机，实现岩心采集全流程自动化；创新采用30兆瓦闭环环网电站和电池蓄能技术，全船综合能耗降低15%；建有全球规模最大的综合信息系统，可实时汇聚分析2万余个监测点数据。最终，这艘船实现了“钻探能力更强、实验功能更全、智能化水平更高、运营成本更低”的目标，全面超越国际上其他的大洋钻探船。
凝聚举国之力的蓝色征程
十年，在许多人的字典里，是一个虚数，但是在张海彬的工作台上，则是日历卡上无数个会议备忘，与团队在一起熬过的N个通宵。 “十年时间，我们团队分解出10大类50余项核心关键技术，联合全国150多家参研参建单位协同攻关，绘制了上千套设计图纸，进行了百次以上的设备及系统试验，终于实现了‘小吨位、多功能’的突破。”张海彬说， “梦想”号的成功，不仅使我国超深水钻探装备从“依赖国外基本设计”跃升至“完全独立自主设计”，更让我国在国际大洋钻探领域拥有了自主话语权。
张海彬解释，“梦想”号的核心设计理念，正是“小吨位、多功能、模块化”，而要在总吨降低40%以上，实现超越日本“地球”号的多功能需求，难度堪比“螺蛳壳里做道场”。“吨位越小，建造成本和运营成本越低，但要集成大洋科学钻探、深海油气勘探、天然气水合物勘查试采等多种功能，技术挑战呈几何级数增加。”
在稳性和结构安全性设计上，“梦想”号更是精益求精。为了应对深海恶劣海况，团队采用数值仿真分析和水池模型试验等技术手段，对船型尺度、水动力性能和结构性能进行了数十次迭代优化，确保船舶在16级超强台风中能安全生存。船舶配备的DP-3级动力定位控制系统，结合北斗卫星、GPS定位系统和超短基线声学定位系统，能实现高精度定位，在9级风下可360度全方向保持船舶位置，在12级台风下能通过调整船首方向保持稳定，作业海况比国外先进船只提升40%。
如今，“梦想”号已在南海完成验证性试验博兴优配，成功取出深海岩心样本。望着这艘承载着几代海洋人梦想的巨轮，团队每一个人心中充满更多期待：接下来，“梦想”号将按计划执行深海能源资源勘查和大洋科学钻探等工作任务，并大力推动高水平对外开放，拓展国际海洋合作，服务全球科学家探索地球奥秘，让人类更好地认识、开发和保护地球家园。
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