國家超級計算天津中心是“天河”新一代超級計算機(jī)所在地，新年伊始，中心應(yīng)用研發(fā)首席科學(xué)家孟祥飛和他的同事加快了攻關(guān)速度，他們要讓每秒百億億次的超強(qiáng)算力發(fā)揮更大的效力。《面對面》專訪國家超級計算天津中心首席科學(xué)家孟祥飛。

記者：現(xiàn)在我們是多少次？

國家超級計算天津中心首席科學(xué)家 孟祥飛：我們已經(jīng)突破了新一代的百億億次。這個數(shù)據(jù)非常生硬，我想給你換算成生動一點(diǎn)的對比：就是說這樣一個百億億次的超級計算機(jī)，它的能力到底是多強(qiáng)？它工作一個小時相當(dāng)于我們?nèi)澜缙呤鄡|人上萬年的工作量，我們拿手用大腦去算，它一個小時我們?nèi)澜缛司鸵傻绞非拔拿魅サ臓顟B(tài)。

記者：如果說把算力比作一匹駿馬的話，駿馬一定要有駕馭駿馬的人，現(xiàn)在我們駕馭駿馬的需求多不多?

國家超級計算天津中心首席科學(xué)家 孟祥飛：我們現(xiàn)在的航空航天、飛行器的研發(fā)設(shè)計、超高音速的發(fā)動機(jī)設(shè)計，都離不開超級計算的仿真能力。藥物領(lǐng)域、大規(guī)模的藥物的研發(fā)，現(xiàn)在包括張伯禮院士團(tuán)隊在研究中藥的組分，就是用超級計算機(jī)來分析不同中藥的組分，它具有什么活性，跟什么樣的蛋白可以結(jié)合等等。再到新的材料、氣象預(yù)報、交通運(yùn)輸業(yè)、零售商業(yè)等等。這些都要和超強(qiáng)的高性能計算和我們的數(shù)據(jù)緊密融合，才能向新的發(fā)展階段邁進(jìn)。

中國超級計算機(jī)的誕生

“天河一號”是中國首臺千兆次超級計算機(jī)，孟祥飛經(jīng)歷了應(yīng)用研發(fā)的全過程。在進(jìn)入超級計算機(jī)領(lǐng)域之前，他的專業(yè)是理論物理。2007年，孟祥飛被公派到美國留學(xué)深造。“美國TOP100的大學(xué)有超級計算機(jī)系統(tǒng)來支持各個學(xué)院、各個科研團(tuán)隊進(jìn)行計算領(lǐng)域的創(chuàng)新，更不要說那些大的國家實(shí)驗室和創(chuàng)新中心，超級計算就是必備。”留學(xué)的經(jīng)歷讓孟祥飛認(rèn)識到超級計算是科研不可或缺的重要資源。

20世紀(jì)70年代末，在計算機(jī)專家慈云桂的帶領(lǐng)下，我國正式啟動超級計算機(jī)的研制。在一窮二白的基礎(chǔ)上，科研人員歷經(jīng)5年頑強(qiáng)拼搏，攻克了數(shù)百項關(guān)鍵技術(shù)難關(guān)，成功研制出我國第一臺超級計算機(jī)“銀河一號”，“銀河一號”運(yùn)算速度達(dá)到1億次/秒，使中國成為繼美國、日本之后，第三個能夠研制超級計算機(jī)的國家。

記者：慈云桂老先生在臨終之前還有一個希望，他希望中國的超算能夠在世界上有一席之地。

國家超級計算天津中心首席科學(xué)家 孟祥飛：慈云桂先生他在接到“銀河一號”任務(wù)的時候，還講了另外一句：拼上這條老命，也要把中國的巨型計算機(jī)搞出來。這是當(dāng)時他的豪言壯語，當(dāng)然豪言壯語擲地有聲。當(dāng)時的“銀河一號”兩百多萬個焊點(diǎn)，是工作人員一個一個焊起來的。

記者：你又怎么看這些前輩他們一點(diǎn)一點(diǎn)在進(jìn)行量的積累呢？

國家超級計算天津中心首席科學(xué)家 孟祥飛：正是這樣奮斗，敢于攻堅、敢于挑戰(zhàn)的精神，鍛造出來接下來銀河、天河一代代人能夠不斷地接續(xù)奮斗，不斷地努力攻堅，到今天實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破的過程。

讓超算做好應(yīng)用

2009年，孟祥飛回國擇業(yè)期間，得知籌建國家超級計算天津中心的消息，他前往應(yīng)聘。當(dāng)時，經(jīng)過國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研人員的努力攻關(guān)，“天河一號”超級計算機(jī)成功問世，并部署在國家超級計算天津中心。2010年11月，全球超級計算機(jī)500強(qiáng)發(fā)布，“天河一號”以每秒2570萬億次的實(shí)測運(yùn)算速度排名第一，國際同行一方面驚異于中國超算能力的追趕速度，另一方面也提出了質(zhì)疑，認(rèn)為中國的超級計算機(jī)好看不中用。如何做好應(yīng)用，成為擺在孟祥飛和應(yīng)用研發(fā)團(tuán)隊面前的挑戰(zhàn)。

記者：當(dāng)有了超算能力的時候怎么去找應(yīng)用？是算力去找應(yīng)用，還是應(yīng)用來找算力？

國家超級計算天津中心首席科學(xué)家 孟祥飛：當(dāng)時實(shí)際上更多的是我們超算去找應(yīng)用，因為在“天河一號”千萬億次的算力之前，基本上我們國內(nèi)很少有大規(guī)模的超級計算機(jī)。不管是我們的科研人員還是工程技術(shù)人員，超算是什么？超算能夠給他們的科研或者數(shù)字化設(shè)計能夠帶來什么？當(dāng)時并沒有特別多的直觀概念。

記者：當(dāng)我們千辛萬苦把這個速度做上去了，可是你發(fā)現(xiàn)人根本沒有意識到我要上馬去跑，在這個時候你意識到了，但是你服務(wù)的對象沒有意識到的時候，你有多急？

國家超級計算天津中心首席科學(xué)家 孟祥飛：這種焦急的心情是非常迫切的，自己也是踏上了一個新的征程，把自己打造成叫“三體”，銷售、洽談、合作，然后再回來研發(fā)產(chǎn)品，再把新的創(chuàng)新軟件和平臺推給大家。當(dāng)時我給自己起了個外號叫“飛人”，要么在出差的路上，要么在作報告的報告廳，就希望盡早能有一天將我們大國重器真的把它用起來，發(fā)揮作用。

超級計算機(jī)的應(yīng)用實(shí)際上是讓它成為一個公共的創(chuàng)新平臺，為企業(yè)或者科研團(tuán)隊賦能，在推廣超級計算的過程中，孟祥飛吃過閉門羹。讓他印象深刻的，是到一家汽車模具生產(chǎn)企業(yè)推廣超級計算機(jī)應(yīng)用的過程。

國家超級計算天津中心首席科學(xué)家 孟祥飛：最開始是不接受，我們這個企業(yè)就是加工傻大笨粗，加工出來一個汽車模具，給人家汽車廠刻模子，實(shí)際上就是這樣子。在這個過程當(dāng)中，我們要不斷去學(xué)習(xí)，我們就發(fā)現(xiàn)人家在歐美等等這些國家，這些汽車模具就靠大規(guī)模仿真設(shè)計，就可以大大提升生產(chǎn)出來的模具的安全性，降低設(shè)計生產(chǎn)的成本，多個方面都會發(fā)揮作用。我們就把我們學(xué)習(xí)的這些知識帶到企業(yè)里面，跟企業(yè)主要負(fù)責(zé)研發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)和他們團(tuán)隊進(jìn)行溝通交流，企業(yè)就說那我們試一試，帶企業(yè)進(jìn)入這個超算平臺，試一試又面臨著問題，技術(shù)人員沒有。

記者：這個人是你出還是對方出？

國家超級計算天津中心首席科學(xué)家 孟祥飛：在初期階段只能我們出。你有這個需求，我們通過我們的團(tuán)隊把你這個需求變成一個在超級計算上能夠進(jìn)行數(shù)字化仿真設(shè)計的這樣一個方案，然后設(shè)計出來再發(fā)回給企業(yè)。企業(yè)發(fā)現(xiàn)這個確實(shí)比他們憑經(jīng)驗設(shè)計出來的更優(yōu)化更安全。他們覺得這個非常重要，就開始說我們要派技術(shù)人員到你們這里來幫我們培養(yǎng)。

經(jīng)過三年的努力，孟祥飛和同事幫這家汽車模具企業(yè)培養(yǎng)了仿真設(shè)計人員，借助超級算力，這家最初規(guī)模不大、競爭力不強(qiáng)的企業(yè)發(fā)展迅速，成長為行業(yè)龍頭。

記者：如果我們把這家汽車模具企業(yè)看成一個榜樣的話，那榜樣的力量有多大，給你帶來多少客戶？

國家超級計算天津中心首席科學(xué)家 孟祥飛：榜樣的作用就是發(fā)揮的作用面應(yīng)該非常廣，現(xiàn)在這個規(guī)模主要從事研發(fā)設(shè)計仿真的企業(yè)規(guī)模在天河平臺上已經(jīng)超過了200家，從事我們支持的工業(yè)領(lǐng)域的這些企業(yè)的信息化平臺借助于天河的，超過了3000家。在當(dāng)時2014年、2015年進(jìn)入一個良性發(fā)展階段的時候，包括西方很多媒體也開始做反思。他們覺得美國、歐洲等等這些大的超算僅僅服務(wù)于基礎(chǔ)科學(xué)研究，而中國的超算不僅支撐服務(wù)了大量的基礎(chǔ)科學(xué)研究，同時也在不斷孕育支撐他們的制造業(yè)數(shù)字化升級，推動服務(wù)他們的產(chǎn)業(yè)，是值得他們?nèi)W(xué)習(xí)和探索。

目前，我國算力總規(guī)模超過每秒1.5萬億億次，并已創(chuàng)建了十所國家超級計算中心。超算越來越廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，各行各業(yè)，也越來越深地惠及我們的生活。

國家超級計算天津中心首席科學(xué)家 孟祥飛：在2020年新冠剛剛暴發(fā)的時候，要確診一個病例，還要通過看他的肺部有沒有感染，這就給大量的影像檢查帶來挑戰(zhàn)。后來忽然想到我們能不能把人工智能的醫(yī)學(xué)影像診斷用到新冠里面，我們很快聯(lián)合當(dāng)時多個全國不同區(qū)域的醫(yī)院，整理一批CT影像數(shù)據(jù)進(jìn)來，我們借助了多個方案去進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，很快發(fā)現(xiàn)用人工智能進(jìn)行輔助診斷是有效的，在臨床首診中90%以上可以幫助醫(yī)生判斷是不是新冠。我們把我們平臺開放出來，國內(nèi)很多醫(yī)療機(jī)構(gòu)科研機(jī)構(gòu)來訪問使用這個平臺，到后來像包括美國、巴西、墨西哥、印度等等這些國家也通過云端來訪問這個平臺，更重要的是帶動了這個領(lǐng)域大量的科研團(tuán)隊開始投入用人工智能來參與科技抗疫，引領(lǐng)了這樣一個潮流。

編輯：黃飛

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