超算最高獎(jiǎng)背后的“青年力” 是“7×24小時(shí)”奮戰(zhàn)

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獲獎(jiǎng)的項(xiàng)目名稱被念出來時(shí)，付昊桓淡定地從椅子上站了起來。

與這位來自清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系的80后副教授不同，跟隨他一起上臺(tái)領(lǐng)獎(jiǎng)的幾位90后清華大學(xué)博士生臉上的微笑掩蓋不住。團(tuán)隊(duì)領(lǐng)獎(jiǎng)后，在場的中國人紛紛跨越椅子和過道，興奮地和這些年輕人握手慶賀。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月16日舉行的全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)上，由付昊桓等科研人員共同領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)所完成的“非線性地震模擬”獲得國際高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎(jiǎng)“戈登貝爾”獎(jiǎng)。

一位80后“老板”和一群90后博士

斬獲最高獎(jiǎng)的“非線性地震模擬”成果來自一個(gè)跨學(xué)科、跨地區(qū)、跨機(jī)構(gòu)的團(tuán)隊(duì)，在今年的全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)上發(fā)表，由清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系、計(jì)算機(jī)系與山東大學(xué)、南方科技大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心、國家超級(jí)計(jì)算無錫中心等單位共同完成。

付昊桓是論文的第一作者，他和清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系何聰輝、薛巍以及南方科技大學(xué)陳曉非院士為論文共同通訊作者。作者還包括清華大學(xué)楊廣文、陳炳煒，山東大學(xué)殷澤坤、張庭堅(jiān)、劉衛(wèi)國，南方科技大學(xué)張振國，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)張文強(qiáng)，國家并行計(jì)算工程技術(shù)研究中心尹萬旺等。

此外，付昊桓作為第一作者的“全球氣候模式的高性能模擬”研究同樣入圍“戈登貝爾”獎(jiǎng)，在得到該獎(jiǎng)提名的3項(xiàng)科研成果中，中國的申報(bào)項(xiàng)目占據(jù)了三分之二。

在核心團(tuán)隊(duì)背后，還有許多90后學(xué)霸的身影。何聰輝是獲獎(jiǎng)成果論文通訊作者中唯一的90后。在付昊桓帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)中，90后博士占絕大部分。對于這些年輕的學(xué)霸來說，這位80后“老板”和他們幾乎沒有代溝。

在清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系讀博三的陳炳煒出生于1992年。他表示，這個(gè)團(tuán)隊(duì)里的90后們平常工作認(rèn)真，吃飯聊天是“忙累了”的主要消遣，“在沖刺獎(jiǎng)項(xiàng)前團(tuán)隊(duì)連續(xù)工作很長時(shí)間之后，我們?nèi)コ粤寺槔毙↓埼r，放松一下”。

“付老師和我相差只有十歲，感覺和他交流沒有什么代溝，我們的娛樂活動(dòng)有些他也參與。工作遇到一些問題時(shí)，他比我們的想法更加成熟，在科研方向更有方向感。而我們的想法有些五花八門，需要老師帶領(lǐng)進(jìn)行進(jìn)一步的推敲驗(yàn)證。”陳炳煒說。

大獎(jiǎng)背后是“7×24小時(shí)”的奮戰(zhàn)

沖刺“戈登貝爾”獎(jiǎng)的過程中，最令團(tuán)隊(duì)難忘的是一段“7×24小時(shí)”的“備戰(zhàn)”經(jīng)歷。

據(jù)了解，獎(jiǎng)項(xiàng)的申報(bào)是有時(shí)間節(jié)點(diǎn)的。何聰輝表示，在沖刺的最后一周里，團(tuán)隊(duì)需要處理大量的數(shù)據(jù)，而處理數(shù)據(jù)所用的超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威·太湖之光”，每天的電費(fèi)就達(dá)20萬元左右。“這項(xiàng)工作對于我們來說，真的是‘時(shí)間就是金錢’。”

“那7天，付老師帶著我們24小時(shí)不間斷地工作，不能讓機(jī)器停下來，否則就少了測試和運(yùn)行的時(shí)間。不同學(xué)校的老師和同學(xué)們一起來到無錫作伴通宵，這樣的經(jīng)歷太難忘了。”他說。

多日的“連續(xù)作戰(zhàn)”后，“非線性地震模擬”項(xiàng)目終于在全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)上和公眾見面。這一項(xiàng)目首次實(shí)現(xiàn)了對1976年唐山大地震的高分辨率精確模擬，使科學(xué)家可以更好地理解唐山大地震所造成的影響，并對未來地震預(yù)防預(yù)測等研究具有重要借鑒意義。

據(jù)了解，研究團(tuán)隊(duì)選取了唐山大地震震源附近320公里×312公里×40公里的空間區(qū)域，以毫秒(一秒的千分之一)為時(shí)間單位，精確模擬了該區(qū)域在地震發(fā)生后150秒內(nèi)的地質(zhì)變化，分辨率可達(dá)到8米，頻率可達(dá)到18赫茲。此前美國團(tuán)隊(duì)在“泰坦”超級(jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的地震模擬，分辨率和頻率只有20米、10赫茲。

出生于1988年的甘霖是清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系的博士后，他是獲得提名的另一科研成果“全球氣候模式的高性能模擬”的報(bào)告發(fā)言人。

這位被付昊桓稱作團(tuán)隊(duì)“顏值擔(dān)當(dāng)”的年輕人告訴中國青年報(bào)·中青在線記者，在美國的幾天，他一直待在賓館里做PPT，沒能去任何地方游玩，“每天晚上都要忙到凌晨三四點(diǎn)才休息，只能默默地看著群里其他人分享美景和美食。”

記者了解到，“全球氣候模式的高性能模擬”這一項(xiàng)目由清華大學(xué)、北京師范大學(xué)和山東大學(xué)組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，根據(jù)“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了從進(jìn)程到線程的一整套優(yōu)化方案，實(shí)現(xiàn)了千萬核規(guī)模下25公里分辨率的模擬和每天3.4模式年的計(jì)算性能。

“今年這個(gè)獎(jiǎng)的入圍數(shù)量從去年的6個(gè)減到了3個(gè)，得知我們有兩個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)提名的時(shí)候我非常自豪。評委會(huì)主席告訴我，今年只要入圍了就是一種榮譽(yù)。”甘霖笑著說，“也許他是在安慰我吧。不過我當(dāng)時(shí)的想法是，只要是中國項(xiàng)目拿到最高獎(jiǎng)就行。”

“我的博士學(xué)位快完整了”

“得獎(jiǎng)后，我的第一個(gè)想法是睡覺。”身兼兩個(gè)項(xiàng)目論文第一作者的付昊桓和“臨危受命”在大會(huì)發(fā)言的甘霖在得知獲獎(jiǎng)后，終于有時(shí)間睡一覺了。團(tuán)隊(duì)中的90后博士們也難掩興奮，他們說，這種感覺就像做電影的人拿到了奧斯卡獎(jiǎng)一樣。

“我們的工作幸獲今年超算最高獎(jiǎng)，‘神威·太湖之光’也第四次獲得世界最快超級(jí)計(jì)算機(jī)!感謝各位老師和小伙伴，我的博士學(xué)位快完整了!”何聰輝在自己的朋友圈這樣寫道。

事實(shí)上，這些年輕人的帶頭人付昊桓對這次獲獎(jiǎng)感到“誠惶誠恐”：“入圍的時(shí)候就問過評委們，我們到底哪兒做得好了?”

“評委說，我們解決了非常有價(jià)值的實(shí)際問題，地震問題和氣候變化問題都是跟全人類相關(guān)的。最好的機(jī)器就應(yīng)該解決最重大、最關(guān)鍵的問題。另外，我們有很多交叉合作，不僅是計(jì)算機(jī)學(xué)和地學(xué)的學(xué)科交叉，還有跨學(xué)校、跨國家的突破。最后，我們把世界第一計(jì)算力變成了價(jià)值。”他回憶道。

的確，不同學(xué)科的交叉合作，讓大機(jī)器可以解決大問題。不同學(xué)科的“碰撞”也讓這匯聚在一起的“青年力”擦出了新的火花。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近百年300個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)成果中，一半來源于學(xué)科交叉領(lǐng)域。

付昊桓自稱是個(gè)“異類”，他本科、碩士、博士時(shí)學(xué)的計(jì)算機(jī)，卻在博士后時(shí)偶然遇到了一位搞地學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)交叉研究的老師，“誤入歧途”開始了地學(xué)研究。獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的參與者中，來自計(jì)算機(jī)、地學(xué)、大氣等多學(xué)科的師生各顯其能，在理論和應(yīng)用方面默契合作。

對這些年輕人來說，他們的成績將不僅僅停留于此，科學(xué)探索之路的號(hào)角才剛剛響起。

付昊桓有兩個(gè)目標(biāo)：“一是以應(yīng)用軟件將世界第一的計(jì)算力轉(zhuǎn)化為科學(xué)及工程問題的突破與創(chuàng)新。二是以超算中心為平臺(tái)，再將頂尖的科學(xué)轉(zhuǎn)化為一流的服務(wù)，以此為基礎(chǔ)，去探索地震、氣候變化等關(guān)乎全人類的復(fù)雜問題，實(shí)現(xiàn)對人民生活及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效輻射。”