孟祥飛：用超算推動一個加速創(chuàng)新的中國
每秒可計算百億億次的超級計算機正在“思考”的問題，關(guān)乎宇宙演化、自然災害、人工智能以及生命健康等各個領(lǐng)域：百億級高效高通量虛擬藥物篩選、全尺寸航空航天飛行器超百億網(wǎng)格計算流體力學模擬、全球尺度地震全波形反演……國家超算天津中心應用研發(fā)部首席科學家孟祥飛說，這個“超級大腦”正在向人類共同面臨的重大未知發(fā)起挑戰(zhàn)。
這也正是過去的十幾年間，孟祥飛一直在做的事。他參與了我國第一個國家級超算中心建立的全過程，隨后“天河一號”成為中國第一臺“登頂”世界超級計算機Top500榜單的超級計算機。更重要的是，他和團隊推動著中國超算開啟了“計算驅(qū)動創(chuàng)新”的新時代。
如今，人們在裝備制造、油氣能源開發(fā)、生物醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)中的創(chuàng)新，及在氣象、氣候、霧霾等領(lǐng)域的探索，已離不開超算的強大算力支撐。“可以說，天河系列超級計算機推動了我國很多產(chǎn)業(yè)、科研和工業(yè)企業(yè)等的加速創(chuàng)新和發(fā)展�！泵舷轱w說，中國超算已成為名副其實的“國之重器”。
從南開大學畢業(yè)后赴美留學時，年輕的孟祥飛認為，“兩彈一星”就是當之無愧的“國之重器”。鄧稼先放棄美國優(yōu)渥的生活、一心為積貧積弱的中國作貢獻的故事，影響了很多人的人生選擇，孟祥飛也是其中之一�！拔乙彩菍W物理的，當時在國外做科研也有些成績，面臨是否回國的選擇時，我第一個想到鄧稼先。我想，我回國的條件比他當時要好多了”。
21世紀初的中國還沒有自己的超級計算機，孟祥飛心里只有一個想法：至少要做一個對國家有貢獻的人。2009年，第一個國家級超算中心籌建的消息傳來，孟祥飛興奮極了，他停下手里的一切工作，迅速加入了國家超算天津中心籌建和“天河一號”研制工作中。
他和團隊成員一起從改造機房、鋪設(shè)電纜、安裝機柜等體力活兒做起。100多臺機柜要逐一組裝，“每一個機柜都有上噸重，我們就用肩膀一點點扛”。為了在離地60厘米高的機柜下面接通兩萬條通信線路，他們只能躺在地上接線，“一干就是幾個小時，累了就在地上睡一會兒，醒了再干”。
不到7個月，“天河一號”超級計算機系統(tǒng)便實現(xiàn)了穩(wěn)定運行，“在國外，這通常需要一年半時間”。2010年，“天河一號”一舉摘下了“世界最快”的桂冠。中國成為繼美國、日本之后第三個獲得這項桂冠的國家。
但也有人質(zhì)疑，認為“中國就是造了一臺大型游戲機”。言外之意，天河縱然速度再快，如果沒有應用到具體創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，也只是一個擺設(shè)。
作為國家超算天津中心應用研發(fā)部負責人，孟祥飛清楚，對于中國來說，“快”已經(jīng)不是問題，應用才是與世界強國競爭的關(guān)鍵。
當時，超算中心要在天河平臺上搭建一個有關(guān)“藥物篩選分子動力學模擬”的軟件，可大大提升新藥的研發(fā)進程，然而當時最大的困難就是軟件無法兼容�！斑@個軟件有幾十萬行代碼，要找出問題出在哪兒，相當于在大海里撈針。”白天，他和大家一起調(diào)試機器，晚上一個人默默熬夜鉆研。經(jīng)過20多天上萬次的測試，他終于將一個不起眼的變量“揪”了出來。
如今，“天河”支撐的各類重大重點項目超過1600項，每天完成計算研發(fā)任務近萬項，支持了眾多世界一流研究成果以及產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破，真正做到了“中看又中用”。
“天河”超級計算機像一個超級大腦，可以為各個領(lǐng)域創(chuàng)新提供強大支撐，但前提是要能構(gòu)建出對應的數(shù)字模擬系統(tǒng)或虛擬環(huán)境，也就是說，圍繞“天河一號”開展的技術(shù)攻關(guān)和應用研發(fā)除涉及超級計算領(lǐng)域，還涉及航空航天、氣候氣象、石油勘探等多個領(lǐng)域�！爸欢嬎銠C遠遠不夠，必須要對具體領(lǐng)域里的內(nèi)容有深刻理解�！泵舷轱w說。
唯一的解決辦法，就是利用一切可以利用的時間持續(xù)學習。上下班、出差的路上，都是他的“自習”時間，隨身攜帶的行李里總是裝滿了書�！八恢笔亲羁炭嗟囊粋�，連周末都會來中心跟大家討論技術(shù)�！背闾旖蛑行母咝阅苡嬎悴坎块L康波說，正是因為長期鉆研和思考，孟祥飛總能清晰把握問題的主要脈絡(luò)，找到解決方法，“像一個掌舵人”。
現(xiàn)在，“天河”系列超級計算機用超級速度改變著生活的方方面面，在航空航天、氣候氣象、石油勘探、基因科技等數(shù)十個領(lǐng)域得到廣泛應用。新一代百億億次超級計算機，每工作1小時，相當于全球70億人工作上萬年。孟祥飛期待，更強的超級算力能引領(lǐng)人們面對更多重大問題的挑戰(zhàn)，“我們可以在更多領(lǐng)域預測未來，用超級算力改變生活”。
中青報·中青網(wǎng)記者 胡春艷
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