总设计师吴刚，和“雪龙2”号相约北极

李璐璐

他出生在长江边，从小与船结缘，师承船舶专家张炳炎院士，参加过南极科考。

“快看，极光！”2015年2月，适逢中国春节，而地球另一端的尽头，吴刚正在南极中山站考察。听到身边同事的惊呼，他抬起头来，看到夜空中出现了绚丽夺目的极光，一闪一闪，轻盈地飘动着，像传说中的龙鳞一样，感到震撼不已。3年后，2018年7月的一天，当《环球人物》记者来到中国船舶工业集团第708研究所时，吴刚仍满怀激情地对记者描述起第一次见到极光时的情景：“很惊奇，这是一生中难得的体验。”

吴刚是“雪龙2”号极地考察船总设计师，这是中国自主建造的首艘破冰船。2015年，他加入南极科考队，在海上航行了50多天，深入了解“雪龙”号的破冰和作业能力以及船站结合的作业方式，为设计“雪龙2”号采集了丰富的第一手资料。

在吴刚办公室，坐在记者对面的他，身材清瘦干练，略显疲惫的面颊上佩带着一副大大的黑框眼镜。说到极地科考，说到“雪龙2”号，吴刚的精神立刻振奋起来，滔滔不绝地回忆起他的南极之旅。

“爸爸不是消失，是去南极科考了”

2014年10月30日，中国第31次南极考察队从上海乘“雪龙”号极地考察船出发，执行南极科考任务。但“雪龙”号并不是中国人自己造的，而是1993年从乌克兰购入的。2015年1月17日，吴刚和同事黄维在新西兰基督城登上“雪龙”号，驶往南极。那会儿，它还是中国唯一一艘可进行极地科学考察的破冰船。

对吴刚来说，南极之行是个千载难逢的机会。“临出发前，我给家人写了封信，特意给8岁的儿子画了幅画，将我离开上海后的途经之地一一标注出来，让他知道，爸爸不是消失，而是去南极科考了。”

吴刚在船上度过了难忘的52天，特别是穿越了前往南极的必经之地——著名的“魔鬼地带”西风带。西风带是赤道上空热空气与极地上空冷空气的交汇地带，盛行7级以上大风和四五米高甚至十几米的巨浪。吴刚看到，船上的吊钩、集装箱、直升机等大型设备都额外进行了加固和绑扎，甲板上和实验室里的科考设备都进行了固定，窗户和门也都紧紧关闭。在“魔鬼地带”，“动荡”了好几天的吴刚在日记里写下：船晃得很厉害，难受得吃不下饭，只在晚上吃了碗清汤面。

吴刚不由得想起了已故的恩师张炳炎。1991年11月，年近花甲的张炳炎乘坐“极地”号考察船亲赴南极，在大风大浪中颠簸了整整5个月。但越是大风大浪，他越得登上甲板去观察。结果创造了一个奇迹：白天身心高度紧张，到了晚上，管它怎么颠簸，老先生倒头就能睡着。思及此，吴刚坦然面对“魔鬼地带”的种种折磨，期待着接下来的科考作业。

2015年2月1日，“雪龙”号驶入普里兹湾海域，极地科考项目中的大洋作业全面展开，全部科考人员不分日夜、全力以赴投入到这宝贵的20多天中——在这片海湾周围的几十个不同站位点完成3000米水体取样、湍流测量、生物拖网以及地球物理调查等项目。吴刚加入了温盐深仪（一种用于探测海水温度、盐度、深度等信息的探测仪器，简称CTD）科考小组，负责释放和回收采水瓶。

这任务听起来简单，做起来却是不一般的难。小组成员打开舷侧门，启动机械臂将带有24个采水瓶的采水器慢慢沉入水中，每隔一段深度，采水瓶的瓶盖便自动打开，采集海水，直到3000米水深。采水完成后，小组成员们再将采水瓶拎出水面、移至舱内，整个过程需要2至3小时。

在采水过程中，舱室的门一直敞开着，吴刚和小组成员们在零下15摄氏度的环境中吹着冷风，冻得瑟瑟发抖。当采水瓶浮出海面时，他们又使劲拽稳摇晃的采水器，把它拎上甲板。注满海水的采水瓶重达几百公斤，他们得先把它安置在拖车上，然后再拖进室内。搬运时间稍长，采回来的水很可能被冻坏，影响到后续的科学研究。

怎么改进呢？吴刚告诉记者，他在设计“雪龙2”号时，把舷侧的门分成上下两部分，可以只打开上边的门让机械臂进出。他又设计了机械臂一站式连贯动作——在采水瓶即将浮出海面时，机械臂从空中伸到海面，将采水瓶从海水中直接拉进舱内，省却了人工搬运。“这样可以保障采回来的水不结冰，也可以保护工作人员的安全，人在晃动的甲板上搬运重物很危险。”吴刚说。

经过一个多月的航行，“雪龙”号靠近了南极，时不时可以看到大块浮冰。2月17日一大早，波浪拍击船体的声音惊醒了吴刚，他站在驾驶室远远望去，白茫茫的冰山下，一面高高升起的、迎风招展的五星红旗跳入眼帘，旗帜背后分布着几幢绿色的多边形矮楼和方正的红色矮楼，那就是他梦想了许久的南极中山站。他在心里默念：“南极中山站，我们来了。”

由于“雪龙”号的破冰能力不足1米，无法驶近被厚厚冰层环绕的中山站，只能停靠在10海里外冰层较浅的地方。破冰，是极地科考船最重要的一项技能。“‘雪龙2号最大的改进就是破冰能力的增强。”吴刚自豪地说，“‘雪龙2号采用了全回转吊舱推进器，可以360度旋转，能持续破1.5米的厚冰，冲撞破冰甚至能超过2米。而且船首、船尾都可以破冰。”说到团队的杰作，吴刚很开心：“你可不要小看这0.5米的差别，破冰能力增强，可以让船只直抵中山站，包括它附近的很多海域，这样科学家们就有机会到达以前没到过的地方，观察到以前没机会观察到的现象。”

吴刚下船，换乘拉着油驳的黄河艇到达了中山站。其间，他留意到，“雪龙”号的甲板上结了厚厚的冰，人们上下船一步一滑，小心翼翼。“这让我考虑到应该在防寒设计方面进行改进，所以在设计‘雪龙2号时，我们结合了蒸汽加热和不冻液加热等防寒措施，让甲板，特别是逃生路线的甲板能达到零上3摄氏度，防止结冰。”

吴刚在南极中山站停留了15天，在这期间，他进行了大量的实地考察。“在中山站，直升机运输是非常重要的方式，因此直升机在船舶甲板上的升降就很重要。我就考虑，咱们设计时，白天直升机降落该有什么标志，晚上降落夜航灯怎么打，降落后飞机怎么系固、怎么开进机库。在‘雪龙号上，直升机降落后，得靠人拉進停机库。现在，‘雪龙2号上增加了牵引绞车，直升机就可以顺着轨道进入机库了。”

除了这些“烧脑”的科考，吴刚在南极还有许多新奇的体验：“我第一次见到了企鹅。可它们正在脱毛，浑身散发着怪味儿。这些家伙一点也不怕人，经常大摇大摆地列队走进院里，像来串门一样。有时候直接跑进门里四处张望，看我们在干吗。”说着吴刚“哈哈”笑出了声，顿了顿，他又说，“明年我就能乘坐‘雪龙2号去北极了。”

十年磨一剑，修成“雪龙2”号

对吴刚来说，南极之旅只是设计“雪龙2”号的一个插曲。近10年来，在“建设海洋强国”战略指引下，我国的大洋和极地科考项目越来越多。而经过多次大规模改造和极地航行后，“老骥伏枥”的“雪龙”号已不堪重负。2008年，当时的国家海洋局极地中心落实推动“雪龙2”号科考船项目，整个项目团队有100多人，中国工程院院士张炳炎担任总设计师，吴刚担任总体专业负责人。2012年8月，张炳炎逝世，吴刚接任总设计师。这时，“雪龙2”号刚完成国外设计公司基本设计方案竞标。

参与竞标的有来自3个国家的公司：芬兰的阿克北极公司、德国瓦西兰公司和挪威的一家公司。竞标从2012年初开始，经过答辩评选，芬兰公司在结构设计、破冰能力和全回转设计方面以突出优势胜出。“很多人问，‘雪龙2号的设计为什么要靠国外，中国不能独立完成吗？其实我们和芬兰的合作不是接力棒式的合作，也不是简单地购买国外图纸和设计，而是相互伴随、深度融合。”

在接下来的工作中，吴刚表现出了有远见的一面。2013年，国际海事组织船舶设计与设备分委会第55次会议在伦敦召开，讨论破冰船极地统一规则的提案，吴刚参加了这次会议。他敏锐地预感到，新的极地规则很快会实施。于是在“雪龙2 ”号的设计中，他按照正在讨论的新规则当中要求的规范去设计。果然，2017年1月1日，新的极地规则正式实施，而“雪龙2”号的设计完全符合新规则，避免了部分推翻重来。

“我们的管理理念也和国际接轨。在船上，以前都是科学家亲自操作仪器，但现在，实验室里配备了高技能的科考仪器操作者，这样可以节省科學家的时间和精力，我们的科学家也能像国外的科学家那样在船上有喝咖啡和思考的时间了。”

经过一系列的项目推动，2016年，“雪龙2”号正式开工建船。今年9月，“雪龙2”号将出坞试航，明年即可与“雪龙”号一起，组队进行极地科考。吴刚已经按捺不住自己的兴奋：“我曾经参观过英国最新的‘探索号科考船，当时最大的感受就是我们的船已经逐渐赶超他们了。等我们的‘雪龙2号建好后，我相信到他们一定会很惊讶的。”

回顾伴随“雪龙2”号走过的路，吴刚感慨道，“真是十年磨一剑，”但也乐在其中。

越来越像“老爷子”了

吴刚出生在湖北黄冈广济县（现为武穴市），家住长江边上，从小就和船结下了不解之缘。小时候，每到傍晚，父亲总是骑着二八式自行车载他去江边看船。夕阳下，江水汤汤，船舶鸣笛，这些景象在他的脑海里刻下了深深的印记。1996年，吴刚考入华中科技大学船舶与海洋工程专业，毕业后被分配到708研究所，自此与科考船结了缘。

2007年，吴刚参与到“海洋六号”建船项目，担任总体专业主任设计师，这是他第一次参与设计科考船。随后，国家发改委批准了我国新一代深海海洋科学综合考察船“科学”号的立项，这是实现我国在海洋科学、特别是深海研究这一世界科技前沿领域占有一席之地的重大科研项目。吴刚成为这一项目的副总设计师，进行优化设计。此外，他相继主持设计了“向阳红01”号、“向阳红03”号、“东方红3”号，以及极地科学考察破冰船等多个国家重点项目。

吴刚获得过一个重要的奖项，那就是“2015年度中国科学院杰出科技成就奖”。但吴刚说：“我觉得这个奖应该属于张炳炎院士，或者说708所的设计团队，我只是很幸运的把这个接力棒跑完了。”

每每提到恩师张炳炎，吴刚满含敬意。他从2007年起便跟着张炳炎从事科考船设计，十年弹指间，吴刚从初出茅庐的学生成长为总设计师，背后有张炳炎倾注的大量心血。

“我们老爷子特别和蔼，没有任何院士架子。”吴刚亲昵地称张炳炎为“老爷子”，“他是山东人，人高马大，做事很有激情，特喜欢跟我们年轻人讨论技术问题，他是一位走在一线的院士。”张炳炎的点点滴滴，至今都好像在吴刚眼前：“他是个特别朴素的人。我第一次到他家去请教问题，心想他是院士，家里条件应该很好。谁知一进门，第一眼就觉得这也太朴素了吧？门口一个鞋柜，摆着几双旧鞋，客厅里只有一组沙发和茶几。”

最让吴刚难忘的是，张炳炎在弥留之际，仍然关注着工作的进展。吴刚去医院探望时，躺在床上的张炳炎已经动不了了，却还让吴刚把新破冰船的设计稿带来，亲眼看一看。“他当时都坐不起来了，就让我拿着设计稿，放到他眼前，他认真看完后，想了一会儿，还喃喃地给我提着建议。”回忆至此，吴刚仍旧思绪万千，百感交集。

而在吴刚的同事和学生眼中，吴刚越来越像“老爷子”了。从前“老爷子”总加班，挑灯夜战，现在是吴刚常常干到后半夜。同事曲宁宁记得，“科学”号科考船交船时，吴刚当天下午4点半试航回来，就埋头修改图纸直到凌晨2点，早上7点又出门去参加一个技术讨论会。从前“老爷子”喜欢连轴转，现在吴刚是到处跑。他经常去位于上海长兴岛的船厂，现场配合“雪龙2”号的生产。上周末，他又带着团队去中山大学讨论了新船项目组。“我大学时是足球前锋，但现在连世界杯都没时间看了。”吴刚自己也打趣道。

采访结束时，记者再次路过了吴刚办公室，前排桌上摆放着大大小小的船舶模型，“向阳红01”号、“东方红03”号……而他呢？丝毫没注意到记者仍在打量着他，已经埋头在海洋的世界里继续航行了。