天河|孟祥飞:用超算推动一个加速创新的中国

中青报·中青网采访人员 胡春艳
几天前,国家超算天津中心与国防科技大学联合数十家合作团队,向外界发布了“面向新一代国产E级超级计算系统的十大应用挑战”。
每秒可计算百亿亿次的超级计算机正在“思考”的问题关乎宇宙演化、自然灾害、人工智能以及生命健康等上天入地的各个领域:百亿级高效高通量虚拟药物筛选、全尺寸航空航天飞行器超百亿网格计算流体力学模拟、全球尺度地震全波形反演、全脑千亿神经元动力学仿真……
国家超算天津中心应用研发部首席科学家孟祥飞解释说,这个“超级大脑”正在向人类共同面临的重大未知发起挑战。
这正是过去的十几年间,孟祥飞一直在做的事。他参与了我国第一个国家级超算中心建立的全过程,随后“天河一号”成为中国第一台在世界超级计算机Top500榜单登顶的超级计算机。更重要的是,他和团队推动着中国超算开启了“计算驱动创新”的新时代。
如今,人们在装备制造、油气能源开发、生物医药、航空航天等产业的创新,在气象、气候、雾霾、海洋等领域的探索,已经离不开超算的强大算力支撑了,“可以说,天河系列超级计算机推动了我国很多产业、科研和工业企业等的加速创新和发展。”孟祥飞说,中国超算已成为名副其实的“国之重器”。
从南开大学毕业后赴美留学时,年轻的孟祥飞认为,“两弹一星”就是当之无愧的“国之重器”。邓稼先放弃美国优渥生活,一心为积贫积弱的中国作贡献的经历,影响了很多人的人生选择,孟祥飞也是其中之一,“我也是学物理的,当时在国外做科研也有些成绩,面临是否回国的选择时,我第一个想到邓稼先。我想,我回国的条件比他当时要好多了”。
21世纪初的中国还没有自己的超级计算机,孟祥飞心里只有一个想法:至少要做一个对国家有贡献的人。2009年,第一个国家级超算中心筹建的消息传来,孟祥飞兴奋极了,他停下手里的一切工作,迅速加入了国家超算天津中心筹建和“天河一号”研制中。
他和团队成员一起从改造机房、铺设电缆、安装机柜等体力活儿做起。100多台机柜要逐一组装,“每一个机柜都上吨重,我们就用肩膀一点点扛”。为了在离地60厘米高的机柜下面接通2万条通信线路,他们只能躺在地上接线,“一干就是几个小时,累了就在地上睡一会儿,醒了再干”。
孟祥飞主动承担系统运维和晚间值班的工作。当时正值夏季,他待在还未装修的值班室里,1000多平方米的的毛坯房只有几个简单工位和偶尔闪烁的显示屏,没有空调,只有不断飞舞的蚊虫,实在累了困了,就在装服务器的大纸箱上躺一会儿,白天继续参加开发测试工作。
不到7个月,“天河一号”超级计算机系统便实现了稳定运行,“在国外,这通常需要一年半时间”。2010年,“天河一号”一举摘下了“世界最快”的桂冠。中国成为继美国、日本之后第三个获得这项桂冠的国家。
当“天河一号”排名世界第一的消息传来后,许多人为之欢呼,但也有人质疑,认为“中国就是造了一台大型游戏机”。言外之意,天河纵然速度再快,如果没有应用到具体创新和产业领域,也只是一个摆设。
作为国家超算天津中心应用研发部负责人,孟祥飞清楚,对于中国来说,“快”已经不是问题,应用才是与世界强国竞争的关键。
当时,超算中心要在天河平台上搭建一个有关“药物筛选分子动力学模拟”的软件,可大大提升新药的研发进程,然而当时最大的困难就是软件无法兼容。“这个软件有几十万行代码,要找出问题出在哪儿,相当于在大海里捞针。”白天,他和大家一起调试机器,晚上一个人默默熬夜钻研。经过20多天上万次的测试,终于将一个不起眼的变量“揪”了出来。