中青报·中青网记者 李瑞璇 实习生 吴淑敏

　　山东烟台，海边。一个三层楼高、长宽各25米的海上平台被“固定”在海面上。

　　“网上看照片觉得平台小小的，到了现场才知道要抬头仰望。”北京林业大学材料科学与技术学院教授漆楚生感慨地说。

　　漆楚生说的平台是全球首个百千瓦级木竹基海上光伏平台“集林二号”。在“集林二号”上，应用了新一代先进木竹基海工管道，漆楚生团队的师生亲切地称它“海竹管”。

　　全球首个百千瓦级木竹基海上光伏平台“集林二号”。受访者供图

　　前不久，这支由6名教师、6名研究生和5名本科生组成的团队完成了一场为期半年的“海竹管”极限冲刺：他们以重组竹和重竹木为结构层材料，并将高性能连续纤维和树脂通过缠绕工艺加在最外层。与传统钢结构的平台相比，使用“海竹管”的“集林二号”重量减轻了约三分之一，设计寿命25年。

　　一个“反常识”的问题

　　制作“海竹管”的想法始于一个在很多人听来很“反常识”的问题。

　　2025年年初，烟台中集来福士海洋科技集团有限公司（以下简称“中集来福士集团”）提出想用木头或竹子代替钢结构，做一个海上光伏漂浮平台。

　　中集来福士集团是国内海洋工程领域的龙头企业，造过海上风电安装船、海上钻井平台、深海养殖工装。但他们遇到了一个头疼的问题：传统钢结构浮体太重。

　　漆楚生解释，海洋环境腐蚀性强，钢结构在海水中的腐蚀速度约为每年0.1毫米。这意味着，一座设计寿命30年的工程，其钢结构最外层需要额外预留约3毫米的厚度，用来抵消长年累月的腐蚀损耗。

　　“你别看才3毫米，那是加在最外围。按体积算，整体用钢量要增加不少。”漆楚生说，在海洋工程里，每增加一点重量，就要花费额外的钱去解决浮力问题和结构问题。

　　更麻烦的是，由于海洋里风浪流的持续作用，海洋工程一直在摇晃，让材料一直处于疲劳受力状态。“你把吃饭用的金属勺子前后一直来回掰，它很快就会断。你换成家用的竹筷子则很难断裂。”漆楚生打了个比方，“在相同应力比和可比加载条件下，生物质材料的疲劳寿命较金属材料约高一个数量级。”

　　道理能说通，但普通人听到竹材下海，第一反应还是：竹子泡烂了怎么办？

　　这正是漆楚生团队需要回答的核心问题。他们没有拿原木或原竹直接下水，而是将竹材碾碎、重组、高温高压处理，再配合高性能连续纤维增强层和特殊树脂体系，形成一种全新的复合材料“海竹管”，“海竹管”的密度只有钢的六分之一，强重比却是钢的三到四倍。

　　“在陆地上，这个优势不明显。到了海上，结构越轻，成本越低，优势就体现出来了。”漆楚生说。

　　2025年10月，根据项目进度需要，半年内要拿出可以工业化生产的成品管道。

　　接下任务，漆楚生丝毫没有犹豫。“我们做了一些初步的结构计算和材料性能模拟，判断只要按这个思路做下去，就一定能成功。”他心里有底，但也清楚，从实验室到工厂，中间隔着多少次失败，用时多久，谁也说不准，而留给这支大学团队的时间只有180天。

　　18天：从零到第一根“海竹管”

　　张宗玲接到任务时，第一反应是“经费不够”。她是北京林业大学材料科学与技术学院高级实验师，在项目里负责实验室管道中试生产平台的搭建。

　　任务目标明确之前，张宗玲已经在网上展开调研。她寻找纤维增强管道设备商，筛选有意向合作的厂家，又去工厂实地考察。一圈走下来她发现：一套能满足全流程的生产线总共需要三四十万元的预算，但项目经费有限。

　　“买现成的行不通，那我们就自己画图纸、买零件、组装配。”张宗玲说。

　　实验室里，一个功能完整的实验平台开始一点点成形。每一根轴、每一个机架、每一个电机、每一套控制系统，都是张宗玲带着学生亲手装上去的。“有很多不确定因素，比如某个部件坏了，及时更换；某块结构不理想，边做边调整。”张宗玲说。

　　2025年12月2日，平台总算组装起来了。但真正让人紧张的是从平台组装到第一根“海竹管”下线的那18天。

　　北京林业大学漆楚生带领团队在工厂与“海竹管”合照。受访者供图

　　漆楚生定了一个目标：12月22日前，做出第一根可展示的成品管，以便向项目组证明方案是可行的。

　　2025级研究生廖舒生记得很清楚，从11月底到12月21日，他和同门泡在实验室里，早出晚归，几乎没有在23点前回过宿舍。他从项目启动就参与进来，负责结构层设计、组织实验、与老师们沟通交流等工作。

　　“漆老师给我们方向和总体思路，我们自己去找文献、算参数、画图纸。”廖舒生说，“这和我们以前做的那种‘文献里找问题’的研究完全不同。我们做的东西，第二天可能就要拿去试，试完发现不理想，当天就得改。”

　　那18天里，张宗玲带着学生们从理论到实践，尝试了不同的结构和配比组合。“文献里只有参考值，具体多大适合，除了理论计算和模拟之外，我们还需要做出实物样品来证明。”张宗玲说。

　　2026级研究生刘新然是本研贯通培养的学生，参加项目时，她大四即将升研一，主要负责树脂配比和力学性能测试。“说明书上写明了A胶和B胶的配比，我们照做了，但它就是不固化。”刘新然说。温度、湿度、搅拌速度，甚至接触空气的面积，都会影响固化效果。第一次接触线下实践项目的她发现，实践比书本复杂得多。

　　比刘新然更小的马俊睿是2006年生人，当时刚上大二。此前她参与的大学生创新创业项目与“海竹管”的研制课题相关。“我第一次贴纤维，有半小时没戴手套，晚上手就开始痒。”马俊睿说，“后来才知道，纤维的细丝会扎进皮肤，肉眼看不见，但痒得睡不着。衣服上沾了胶，洗不下来。”

　　团队成员记得，那段时间，虽然实验室有排风系统，但还是弥漫着少量残余的树脂气味，带着工业溶剂特有的甜腻和刺鼻感。“后来闻习惯了，回宿舍反而觉得少了点什么。”廖舒生说。

　　漆楚生认为，大学的核心任务是培养人，而不是单纯地把事情做完，“让学生在做项目的过程中学会解决问题，比项目本身更重要。”正是基于这样的理念，他将研究生和本科生都纳入了这个团队。研究生的毕业论文选题与此相关，本科生的创新创业项目也以此为题，每个人都在真实的工程场景中承担具体的任务，在实践中学习、试错和成长。

　　2025年12月21日晚上9点，第一根“海竹管”已经完成了三分之二，所有人都以为胜利在望。突然，设备停住了。缠绕卷的拧紧装置上一个全螺纹螺杆滑丝了，扳手拧上去打滑，卡不住。

　　“当时大家都很沮丧。”张宗玲回忆，“连轴转了快20天，那天晚上看到设备出问题，所有人都觉得做不成了。”她清楚，那根管子如果废掉，从头再来得至少两三天。当时距离交付时间仅剩不到一天。

　　张宗玲走过去蹲在那根螺杆旁边，用手指摸了摸滑丝的螺纹口。她发现整根轴是通体螺纹，一头磨坏了，另一头还是完好的，于是把螺杆拆下来翻了个面，用另一端重新装了回去。扳手拧上去，严丝合缝。

　　机器重新转起来的时候，已经过了22点。又过了3个小时，第一根“海竹管”完成缠绕。当晚固化、第二天一早脱模，第一根“海竹管”完整下线，泛着树脂光泽的管子从模具上脱下来的那一刻，大家都露出了久违的微笑。

　　“那天晚上，我们真的像在打仗。”张宗玲感慨，那时她感到自己与这群学生更像是并肩作战的战友。

　　漆楚生后来带着那根管子向项目参与方展示，看到了实物，大家对“海竹管”方案深信不疑。

　　这个过程中，学生们收获的远不只是与“海竹管”有关的专业知识。

　　廖舒生为了完成结构层的设计计算，除了本专业的木材科学知识，还自学了海洋工程有限元分析软件、结构设计相关的建模软件，查阅了大量海洋工程规范的文献。“这些如果靠上课去学，可能要好几个学期，但因为项目需要，几周之内就得会用。”漆楚生说，这种以项目为驱动的培养方式，最大的价值不在于让学生记住多少知识点，而在于让他们学会“遇到问题如何快速学习、快速解决”，“这种能力一旦养成，他们未来无论进入哪个行业，都有底气。”

　　从江苏工厂到烟台海域

　　为了保证核心材料在长途运输中不受损伤，漆楚生和张宗玲决定带着4名研究生、1名本科生，自驾从北京赶赴江苏的批量生产工厂。车辆后备箱塞满了工具、备用零件、应急材料。

　　到了现场，第一个问题就来了，“在北京调好的配方，到了江苏，由于温度升高，固化速度快了一倍。”刘新然说，“胶刚涂上去没几分钟就开始变稠。我们还没有缠好高性能纤维，它已经硬了。”后来他们调整了固化剂的添加比例，试了两轮才找到合适的节奏。

　　“工厂师傅经验很丰富，他们告诉我，温度高一度，固化时间差好几分钟。”刘新然说。

　　从4月2日正式开工到4月7日收工，6天时间，工厂车间里的节奏几乎没有变过。每天早上八点半，所有人准时到位，一直忙到晚上八九点才离开。工厂工人下午四点半本来就可以下班，但配合着这支大学团队的进度，也陪着干到了晚上。“但大家都没抱怨，因为都知道这是最后一步了。”张宗玲说。

　　4月7日晚上，最后一根管道从模具上脱了下来，内壁光滑，外壁均匀，尺寸精度全部达标，管道随后被运往烟台的组装现场。

　　“海竹管”的故事传得很快。媒体报道后，咨询的电话接二连三打了过来。“‘海竹管’现在主要适用于14级台风以内的海况，超过14级还要进一步优化。”漆楚生说，“但至少证明了一个方向，可再生材料在海洋工程里不是不可能。”