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解码青年力②|青年“超算”团队:创新爆发力从何而来?
2020/04/17 20:42  新华报业网  

  编者按:从4月15日,新华日报交汇点陆续推出“新时代江苏青年精神”的海报人物,通过记者对话,专家解读,网友参与解码他们的青春力量,欢迎广大网友发送您的解码到邮箱xhrb2018@163.com。

  截止日期:4月28日,邮件内请注明参与人姓名,单位,联系电话。

  【人物档案】付昊桓,男,1982年8月生,国家超级计算无锡中心副主任,清华大学地球系统科学系教授

  【记者解码】超级计算,对国家安全、基础科研、制造业转型升级、国民经济可持续发展等诸多方面,都有重要的意义。作为80后导师,他和一群90后博士一起,实现了中国在“超算”最高奖“戈登贝尔”奖上的突破和蝉联,研发了气象气候、先进制造、生物医药、大数据分析等领域的一系列国产应用软件。“超级”团队创新爆发力从何而来?付昊桓觉得,这一切少不了敢于担当的青年精神,更少不了奋发图强的青春特质。

  记者:你来无锡“超算”中心的时候带着一个相当年轻的团队,当时是什么样的情景和感受?

  付昊桓:那是2015年夏天最热的时候,我们师生20多个人来到无锡。我比现在更年轻一点(笑),三十出头,而学生大多还是研究生,二十出头。

  我们最初是作为“用户”去的,基本都是“自带干粮”。我们准备利用暑期三个月的时间,在这台全新的超级计算机上研发一款气候模拟软件。所有团队的成员都感觉到无比兴奋和激动,因为我们知道,超级计算机“神威太湖之光”是国内“超算”一个里程碑式的系统。对于我们来说,第一次用上国产芯片,沿着国产“超算”平台推进应用软件的发展,每个人都感觉发自心底的强烈动力。

  同时我们最大的感受是“幸运”。“神威•太湖之光”这样的研究平台,是以前根本无法企及的优越条件,老一辈科学家二三十年来的点滴积累,才让“神威”系统走到了今天,让我们可以在“第一”的基础上去做出自己的成果和贡献,走上了国际舞台竞争角逐。“站在巨人的肩膀上”这也是我们聊天时经常感慨的,我们这一代年轻人真的赶上了科研的好机会。

  记者:从2015年底,你就担任了国家超级计算无锡中心副主任直到现在,当时经历了一个怎样的变化?

  付昊桓:2015年底,无锡市在全国范围内物色一个合适的团队,来运营和管理“超算”平台。基于上面提到的暑期合作基础和成果,无锡市后来选中了清华大学杨广文老师牵头的团队,

  作为团队中的研发负责人,从“简单的用”到“运营管理”,这个角色变化了之后,对我和团队来说压力一下子就来了。作为当时世界性能最快的超级计算机,“神威”系统已经做的非常好了。而如何把它用好,为它定制出好的应用软件(即“超算APP”)成为我们团队工作的一个重要方向。

  作为一台超级计算机,“神威”只有在更广泛的学科得到应用,才能发挥其真正的能力。我们如何在超级计算机上做出一个个的应用,让气候、地震、物理、化学领域的人都能用起来?如何最大化“神威”的价值,用它来解决尖端的科学问题和工程问题,做出世界级的前沿成果?

  我们这个团队从“客人”成为“主人”,在应用方面要做从无到有的开拓工作。“神威”的处理器是一个全新的硬件系统,大量软件应用都要去做重新的适配。但作为一支年轻的团队,我们的特质就是敢于往前去冲,有一股热情和冲劲,原有的很多想法可以一一落地实现,这一点让我们感觉很充实。

  记者:“超算”领域已经上升到世界前沿技术,你如何去看待自己目前的工作?

  付昊桓:“神威太湖之光”在机房中的排列呈“010”的样式,恰好是计算机的语言,它每天都在为各个领域提供精准的数据分析与报告。

  “超算”它天然就是跨学科的,这是一个将各类前沿科学问题与计算机科学相结合的平台,在推动理论与实践的结合方面有其独特的优势。

  以前“超算”主要是单一的CPU架构,如今的“超算”又有了各种众核加速器件等,迎来了变化期,会出现很多新的东西。这些新的变化进一步促进我们与各领域的科学家来合作,搭建新的应用生态系统。

  除了本身的研发工作,我们也一直在做“链接”的工作,我们正在链接神威和各领域的科学家。我们要吸引全国乃至全世界科学家来我们的超级计算机上发挥他们的能力,凝聚计算与应用等不同领域的专家共同合作开发,这个过程很有趣,更充满了挑战。

  比如,2016年的夏天,我们一队年轻人去德国,在全世界面前发布这台机器。当时也是“神威太湖之光”在国际舞台的第一次亮相,所以大家都非常重视,做了很多精心准备,带着各种各样的宣传材料,还有摄像机。当时我们拿着摄像机去采访了各国“超算”领域的很多专家,我们希望听到其他国家同行的一些评价和反馈,这些材料,现在回头看都是挺珍贵的,也对我们下一步研发运营很有帮助。

  记者:做交叉方面的工作,我们团队的优势在哪里?

  付昊桓:搞技术的人,可能不太愿意和领域外的人交流,做计算机的有可能只专注于纯计算机的研究,研究气候又仅仅是把计算机当成计算的工具。我经常鼓励团队里的年轻人要对领域外的新鲜事物保持一种兴趣和热情,主动用开放的心态去吸纳新的事物。

  就我个人而言,我本科、研究生、博士一直都是学计算机的,在美国斯坦福大学做博士后时,去了地球物理系,想跳出纯粹计算机的视野,去看看在相关领域能碰撞出什么有意思的东西。

  后来我回到清华大学也是沿着交叉的路继续往前走,当然学科交叉合作说起来容易,做起来并不简单。不同的学科往往意味着不同的研究语言与研究文化,需要走出自己的“舒适区”。特别是初始阶段建立互动渠道的过程会相当困难。我常常拿滑雪给学生做例子:刚刚把鞋子换成雪橇的时候,我们会不停摔倒,连简单的站立都做不到,甚至会问自己为什么要来滑雪;但是度过了开始的适应阶段,掌握了在雪上站立和滑行的技巧之后,你就可以享受在雪道上纵横驰骋的快乐了。交叉也是如此,有勇气、有办法迈出跨界的第一步,才有可能看到后面不同学科交叉碰撞的火花,才有机会享受交叉研究的乐趣。

  记者:在跨学科合作方面,有没有相关经历可以跟我们分享?

  付昊桓:2016年11月在美国举办的超算大会上,我们介绍了如何把一个复杂的百万行代码体量的气候模拟工作移植到千万核规模的超级计算机上的工作,引起了与会学者的广泛关注。会后,地震模拟方面世界领先的的南加州地震中心的一位学者主动联系到了我们,我们在会场聊了半天,感觉很投契。

  第二天大家就约了早饭时间碰头商量,开了个早餐会,讨论完了就开始推进工作了。赶在春节前,我们请来了几位美国专家,还有南方科技大学陈晓非院士团队等,进行了两天充实的讨论。

  当时时间已经很紧迫了,但我属于性格偏乐观的那种。当时团队有90后的学生叫何聪辉,他问我,付老师你觉得这事能干成吗?我说肯定没问题!其实我是觉得值得一试。后来大概用了两三个月的时间,我们就把“非线性地震模拟”的程序做了出来,将地震模拟的规模、性能都提升到了一个新的高度,获得了2017年全球超级计算大会应用领域最高奖。

  在这段攻坚克难的关键时期,我们团队经常需要加班加点的工作。平均下来,每天的睡眠时间可能只有三四个小时,对体力和脑力来说都是巨大的消耗。但是,一个来自不同领域的交叉团队里的一群人,为了一个共同目标,通过不懈的努力,最终把事情干成了。

  回想起来,这归功于我们搭建了一个跨学科、跨地区、跨机构的团队,在这样的团队里,学生也是快速地成长。比如何聪辉,毕业后去腾讯工作,刚去的第一年所发起的项目就拿了他们内部唯一的技术突破大奖。

  记者:我们下一步的计划主要是什么?目前团队状态如何,如何进一步发挥我们优势?

  付昊桓:在疫情期间我们成立了青年在线交流的平台,举办了一系列的活动,比如我们请到了前线战斗、科研攻关的各领域的专家,谈防御攻坚战中的科技力量,其实每个人有自己擅长的领域,角色,促进交流,才能形成服务于整体的合作精神。

  我们现在对“超算”中心的定位,不仅仅是有一台最厉害的计算机摆在那里,而是要实现一个能汇聚用户、汇聚研究者的科研中心。

  经过四五年的发展,目前“神威”已经积累了一大批非常优秀的应用,支持了大量科研团队做出优秀的成果。所以我们很有信心去进一步汇聚青年人才,汇聚国际上不同团队的科学家,加强在大数据和机器学习、气候气象、生物医药等领域的超算应用,扩大其服务范围,支持国家和江苏省重大战略,支持企业的具体需求等。

  我们这个团队年轻人多,工作量大,大家投入的时间和精力都很大,很多关键节点都是一天十几个小时在工作。

  我们深知“超算”的计算资源十分宝贵,比如太湖之光的设备,他的系统可能一年的电费大概在6000万到8000万,一天下来就是好几十万的电费,所以我们能拿到资源的时候,年轻人都是连轴转,最多轮换着休息一会儿,机器在那里,不用就浪费了。

  工作之余,我们这个年轻团队也会有各色各样的活动。无锡环境不错,我们会在太湖边上的足球场踢球,去无锡体育中心游泳,打羽毛球。也有很多人喜欢长跑、骑行、爬山等等,这些我也尝试过,就是坚持下来挺难的,所以只是偶尔参与,去感受一下。我希望他们都保有自己的特点、个性和创造力,当然最重要的,还是合作力,怎么样为了一个大的目标去协作。

  对“超算”来讲,很多时候,你不要想着自己去当主角,很多时候你就是个“粘合剂”,要让平台上各种要素去发生化学反应,当然,轮到你担任主角的时刻,你也要能挺身而出,敢于去做尝试。

  人才培养也是我们现在很重视的一个工作,这几年,我们这个90后团队已涌现出一批在超算研究上颇有建树的青年人才,其中不乏已经在世界超算舞台崭露头角的。这也是让我们的成果能够持续发力、能够不断取得新的突破的关键。

  交汇点记者 杨频萍

  策划 沈峥嵘

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责编:顾志铭

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