中国超算有多厉害？国家超算天津中心首席专访

国家超级计算天津中心是“天河”新一代超级计算机所在地，新年伊始，中心应用研发首席科学家孟祥飞和他的同事加快了攻关速度，他们要让每秒百亿亿次的超强算力发挥更大的效力。《面对面》专访国家超级计算天津中心首席科学家孟祥飞。

记者：现在我们是多少次？

国家超级计算天津中心首席科学家 孟祥飞：我们已经突破了新一代的百亿亿次。这个数据非常生硬，我想给你换算成生动一点的对比：就是说这样一个百亿亿次的超级计算机，它的能力到底是多强？它工作一个小时相当于我们全世界七十多亿人上万年的工作量，我们拿手用大脑去算，它一个小时我们全世界人就要干到史前文明去的状态。

记者：如果说把算力比作一匹骏马的话，骏马一定要有驾驭骏马的人，现在我们驾驭骏马的需求多不多?

国家超级计算天津中心首席科学家 孟祥飞：我们现在的航空航天、飞行器的研发设计、超高音速的发动机设计，都离不开超级计算的仿真能力。药物领域、大规模的药物的研发，现在包括张伯礼院士团队在研究中药的组分，就是用超级计算机来分析不同中药的组分，它具有什么活性，跟什么样的蛋白可以结合等等。再到新的材料、气象预报、交通运输业、零售商业等等。这些都要和超强的高性能计算和我们的数据紧密融合，才能向新的发展阶段迈进。

中国超级计算机的诞生

“天河一号”是中国首台千兆次超级计算机，孟祥飞经历了应用研发的全过程。在进入超级计算机领域之前，他的专业是理论物理。2007年，孟祥飞被公派到美国留学深造。“美国TOP100的大学有超级计算机系统来支持各个学院、各个科研团队进行计算领域的创新，更不要说那些大的国家实验室和创新中心，超级计算就是必备。”留学的经历让孟祥飞认识到超级计算是科研不可或缺的重要资源。

20世纪70年代末，在计算机专家慈云桂的带领下，我国正式启动超级计算机的研制。在一穷二白的基础上，科研人员历经5年顽强拼搏，攻克了数百项关键技术难关，成功研制出我国第一台超级计算机“银河一号”，“银河一号”运算速度达到1亿次/秒，使中国成为继美国、日本之后，第三个能够研制超级计算机的国家。

记者：慈云桂老先生在临终之前还有一个希望，他希望中国的超算能够在世界上有一席之地。

国家超级计算天津中心首席科学家 孟祥飞：慈云桂先生他在接到“银河一号”任务的时候，还讲了另外一句：拼上这条老命，也要把中国的巨型计算机搞出来。这是当时他的豪言壮语，当然豪言壮语掷地有声。当时的“银河一号”两百多万个焊点，是工作人员一个一个焊起来的。

记者：你又怎么看这些前辈他们一点一点在进行量的积累呢？

国家超级计算天津中心首席科学家 孟祥飞：正是这样奋斗，敢于攻坚、敢于挑战的精神，锻造出来接下来银河、天河一代代人能够不断地接续奋斗，不断地努力攻坚，到今天实现质的突破的过程。

让超算做好应用

2009年，孟祥飞回国择业期间，得知筹建国家超级计算天津中心的消息，他前往应聘。当时，经过国防科学技术大学科研人员的努力攻关，“天河一号”超级计算机成功问世，并部署在国家超级计算天津中心。2010年11月，全球超级计算机500强发布，“天河一号”以每秒2570万亿次的实测运算速度排名第一，国际同行一方面惊异于中国超算能力的追赶速度，另一方面也提出了质疑，认为中国的超级计算机好看不中用。如何做好应用，成为摆在孟祥飞和应用研发团队面前的挑战。

记者：当有了超算能力的时候怎么去找应用？是算力去找应用，还是应用来找算力？

国家超级计算天津中心首席科学家 孟祥飞：当时实际上更多的是我们超算去找应用，因为在“天河一号”千万亿次的算力之前，基本上我们国内很少有大规模的超级计算机。不管是我们的科研人员还是工程技术人员，超算是什么？超算能够给他们的科研或者数字化设计能够带来什么？当时并没有特别多的直观概念。

记者：当我们千辛万苦把这个速度做上去了，可是你发现人根本没有意识到我要上马去跑，在这个时候你意识到了，但是你服务的对象没有意识到的时候，你有多急？

国家超级计算天津中心首席科学家 孟祥飞：这种焦急的心情是非常迫切的，自己也是踏上了一个新的征程，把自己打造成叫“三体”，销售、洽谈、合作，然后再回来研发产品，再把新的创新软件和平台推给大家。当时我给自己起了个外号叫“飞人”，要么在出差的路上，要么在作报告的报告厅，就希望尽早能有一天将我们大国重器真的把它用起来，发挥作用。

超级计算机的应用实际上是让它成为一个公共的创新平台，为企业或者科研团队赋能，在推广超级计算的过程中，孟祥飞吃过闭门羹。让他印象深刻的，是到一家汽车模具生产企业推广超级计算机应用的过程。

国家超级计算天津中心首席科学家 孟祥飞：最开始是不接受，我们这个企业就是加工傻大笨粗，加工出来一个汽车模具，给人家汽车厂刻模子，实际上就是这样子。在这个过程当中，我们要不断去学习，我们就发现人家在欧美等等这些国家，这些汽车模具就靠大规模仿真设计，就可以大大提升生产出来的模具的安全性，降低设计生产的成本，多个方面都会发挥作用。我们就把我们学习的这些知识带到企业里面，跟企业主要负责研发的领导和他们团队进行沟通交流，企业就说那我们试一试，带企业进入这个超算平台，试一试又面临着问题，技术人员没有。

记者：这个人是你出还是对方出？

国家超级计算天津中心首席科学家 孟祥飞：在初期阶段只能我们出。你有这个需求，我们通过我们的团队把你这个需求变成一个在超级计算上能够进行数字化仿真设计的这样一个方案，然后设计出来再发回给企业。企业发现这个确实比他们凭经验设计出来的更优化更安全。他们觉得这个非常重要，就开始说我们要派技术人员到你们这里来帮我们培养。

经过三年的努力，孟祥飞和同事帮这家汽车模具企业培养了仿真设计人员，借助超级算力，这家最初规模不大、竞争力不强的企业发展迅速，成长为行业龙头。

记者：如果我们把这家汽车模具企业看成一个榜样的话，那榜样的力量有多大，给你带来多少客户？

国家超级计算天津中心首席科学家 孟祥飞：榜样的作用就是发挥的作用面应该非常广，现在这个规模主要从事研发设计仿真的企业规模在天河平台上已经超过了200家，从事我们支持的工业领域的这些企业的信息化平台借助于天河的，超过了3000家。在当时2014年、2015年进入一个良性发展阶段的时候，包括西方很多媒体也开始做反思。他们觉得美国、欧洲等等这些大的超算仅仅服务于基础科学研究，而中国的超算不仅支撑服务了大量的基础科学研究，同时也在不断孕育支撑他们的制造业数字化升级，推动服务他们的产业，是值得他们去学习和探索。

目前，我国算力总规模超过每秒1.5万亿亿次，并已创建了十所国家超级计算中心。超算越来越广泛应用于各个领域，各行各业，也越来越深地惠及我们的生活。

国家超级计算天津中心首席科学家 孟祥飞：在2020年新冠刚刚暴发的时候，要确诊一个病例，还要通过看他的肺部有没有感染，这就给大量的影像检查带来挑战。后来忽然想到我们能不能把人工智能的医学影像诊断用到新冠里面，我们很快联合当时多个全国不同区域的医院，整理一批CT影像数据进来，我们借助了多个方案去进行优化设计，很快发现用人工智能进行辅助诊断是有效的，在临床首诊中90%以上可以帮助医生判断是不是新冠。我们把我们平台开放出来，国内很多医疗机构科研机构来访问使用这个平台，到后来像包括美国、巴西、墨西哥、印度等等这些国家也通过云端来访问这个平台，更重要的是带动了这个领域大量的科研团队开始投入用人工智能来参与科技抗疫，引领了这样一个潮流。

编辑：黄飞