当钻机轰鸣声响起时,他已化作深地探索的“坐标”—— 纪念黄大年与 “地壳一号” 的初次 “对话”
日期:2025-06-03 来源: 中国科学家博物馆 正文字号:

在松辽盆地的黑土地上,一台钢铁巨臂正以毫米级精度向地球深处挺进。钻头旋转的轰鸣中,7018米的地下岩芯被缓缓带出——这是 “地壳一号” 万米钻机创造的亚洲国家大陆科学钻井最深纪录。黄大年,让中国深地探测技术跨越20年差距的 “科研疯子”,也是 “地下千里眼” 的锻造者。

图片

黄大年在美国斯坦福大学参加学术交流会

来源 | 新华社

带领中国进入“深地时代”

“振兴中华,乃我辈之责!”1982年,本科毕业的黄大年在同学纪念册上写下了这句豪迈誓言。多年后,已在国际地球物理勘探领域崭露头角的他义无反顾地选择回国,投身科研。

图片

黄大年在1982年1月15日给同学的毕业赠言中写道:“振兴中华,乃我辈之责” 

来源 | 中国共产党员网

2009年,黄大年与吉林大学签下全职教授合同,成为第一批回到东北发展的专家。2010年开始,黄大年先后担任国家深地计划中“深部探测关键仪器装备研制与实验”项目和863计划“高精度重力测量技术”项目科研重任,为祖国巡天探地、潜海铺路锻造利器。

“地球深部探测关键仪器”犹如地下的“千里眼”,能够精准探测深层地下的矿产和隐秘的海底目标,对国土安全具有重大战略意义。然而,这种高端装备长期被国外垄断或封锁。黄大年带领400多名科技人员,从零起步,夜以继日地攻关。他提出“双线并进”的战略,从移动平台和探测设备两条路径加速推进,并积极向吉林大学申请,创立了移动平台探测技术中心,启动了“重载荷智能化物探专用无人直升机研制”课题。

研发过程困难重重。没有现成的样机,他就一连数月,一有空就跑到无人机模型店,亲自试用各种模型,自掏腰包将模型买回办公室研究。没有机库,他就带着团队在地质宫前寻了一块空地,亲手搭建。机库建成后第二天,因缺乏审批手续被认定为违章建筑,面临拆除。黄大年心急如焚,他一边大声疾呼,一边阻止拆除。对此,他说:“中国要由大国变成强国,就需要一批‘科研疯子’,这其中能有我,我愿足矣!”

在那些年里,黄大年一年中最多有160多天都在出差,为了不耽误白天的工作,他总是选择深夜的航班。2016年,他主持的“地球深部探测关键仪器装备”项目通过评审验收,项目的数据获取能力和精度达到了国际先进水平,这标志着中国正式进入“深地时代”。黄大年带领团队仅用5年时间,就走完了西方发达国家20多年的科研路程。

图片

2013年4月18日,黄大年在中国地球深部探测项目年会上

来源 | 新华社

“地壳一号”铸就深地传奇

“地壳一号”——这台探索地球深部的巨型探测仪器,其身形之庞大令人惊叹,由126件设备拆解包装后,总体积超过6000立方米,总重量更是达到了惊人的1500多吨。

“要将来自地球深部10公里处的样本取出,绝非易事。在地面上坚硬的钻杆,在那种深度下,会变得如同面条般柔软。”这是团队面临的诸多挑战之一。不仅如此,如何确保钻头在持续的超高温下不“中暑罢工”?如何在极不均匀和复杂的球体上“动刀”,既保证钻出的井眼不坍塌、不崩裂,又能完整无缺地取出深部岩心?一道道难题如同大山般横亘在团队面前。在长达4年的研发过程中,整个钻机的设计图纸堆叠起来高达一人之高,每一张图纸都凝聚着团队的心血和智慧。

科研的道路上,困难重重,但黄大年及其团队以其坚定的信念和钉钉子的精神,带领团队勇闯每一关,最终成功克服了所有困难,“地壳一号”横空出世。

图片

“地壳一号”万米钻机执行“松科2井”科学钻探任务

来源 | 吉林大学

“地壳一号”成功攻克了高转速全液压顶驱系统、高精度自动送钻系统和起下钻自动排管系统等一系列关键技术,一举解决了我国深部钻探装备转盘回转速度低、设备自动化程度低以及深部钻探钻头压力控制精度低的三大技术瓶颈,实现了关键技术的重大突破。

该钻机采用了国际领先的机电数字一体化设计,充分利用了先进的数控电传优势,极大地简化了机械结构。其主要功能由数字控制实现,呈现出信息化、智能化的特点。这座高60米、占地1万多平方米、具备1万米钻进能力的巨无霸,主要用于松辽盆地国际大陆科学钻探工程,除了开展地球演变和古气候研究,还将服务于中国地壳的立体探测和能源探测等领域。

2013年10月15日,50辆大型拖车装载着被分拆成零件的“地壳一号”从四川广汉出发前往东北;2014年4月13日零点,“地壳一号”万米钻机在位于松辽盆地的松科二井现场实施开钻作业;2018年6月2日,“地壳一号”万米钻机完成了“首秀”,以完成钻井深7018米创造了亚洲国家大陆科学钻井深度新纪录;自2019年5月起,“地壳一号”万米钻机转战新疆塔里木盆地,执行超深层油气钻井工程任务,目前已成功完成了5口井深超8000米和1口井深超9000米的油气钻井工程。这标志着中国成为继俄罗斯和德国之后,世界上第三个拥有实施万米大陆钻探计划专用装备和相关技术的国家。

2017年1月8日,黄大年因病医治无效在长春病逝,年仅 58 岁。在中华人民共和国成立75周年前夕,国家主席习近平签署主席令,授予黄大年“人民教育家”国家荣誉称号。这不仅是对黄大年教授的崇高表彰,也象征着中国向地球深部进军的决心。“地壳一号”创造的不只是新的中国深度,更是中国的科技高度。

审核专家:吉林大学地球探测科学与技术学院教授于平

史料征集

为真实全面展现新中国科技发展历史,收集保存反映老科学家学术成长经历的宝贵资料,特邀请您向采集工程捐献传记、证书、信件、手稿、著作等学术成长过程相关的各类资料。2021年采集工程项目申报现已启动,火热报名中!

详情>