算力突围:从“玻璃房子”到“天河星海”——记国家超级计算天津中心党组书记、首席科学家孟祥飞

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深夜的国家超级计算天津中心,“天河”系列超级计算机机柜群指示灯依然闪烁光芒,宛若星海,为国家产业发展、科技进步提供着超级算力。一个挺拔的身影穿行其间,目光坚定地扫过每一排机柜。他,就是国家超级计算天津中心党组书记、首席科学家孟祥飞。


自2009年国家超级计算天津中心获批成立以来,孟祥飞始终坚守在中国超算事业第一线,担负着我国重大自主创新成果——“天河”系列超级计算机的关键技术研发与应用创新任务,带领科研团队通过创新驱动发展的“超算”模式,推动“天河”系列超级计算机实现了一次又一次的惊人跨越,使中国超算力量挺进了世界超算的“第一方阵”。


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孟祥飞查看天河计算机运行情况




初心

科技无国界但科学家有祖国


那是一间被玻璃隔绝的机房,是中国科技与世界较量的一个缩影。


“玻璃墙”内,是国家斥巨资引进的超级计算机,但只有外国工程师才有操作权限;“玻璃墙”外,是求知若渴的中国工程师,他们的目光急切又克制。这层看似透明的玻璃屏障,冰冷地划出一道技术鸿沟,成为中国超算人心中难以磨灭的隐痛。每当提到这间“玻璃房子”,孟祥飞总会流露出不甘的神情。


在孟祥飞儿时的记忆中,国内很多工业产品都被标上“洋”字标签:洋火、洋灰、洋油……为什么呢?学生时代他曾问过老师,问过父亲,也问过自己,得到的答案不言而喻——落后,只能用国外的产品。孟祥飞在南开大学攻读博士期间,对这个问题有了更深的感触。“那时候我还在读博士,从事的是物理学相关研究,研究推进需要大规模计算平台的支撑,但国内却找不到能辅助研究的超级计算机。万般无奈之下,我只能选择赴美留学,使用美国研制的超级计算平台完成课题。”孟祥飞深有感触地说。当时,超级计算平台的主要技术被欧美国家垄断,哪怕是中国科学家完成的创新成果,也要被打上他国的标签。“打破垄断,接轨国际,我们必须研制世界一流的超级计算机!”他说。


科技无国界,但科学家有祖国。至此,一颗报国的种子在他的心间扎下了根。博士毕业后,面对美国导师的极力劝说和挽留,孟祥飞毅然选择回国。2009年5月,在获悉国家超级计算天津中心获批成立的消息后,他立刻参与到我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”的研制和首个国家级超算中心的建设中。


“我相信,在这里我能够为国家的科技创新发挥更大作用。”孟祥飞回忆说。


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孟祥飞与团队讨论新一代超级计算机运行情况


那段时间,孟祥飞和团队成员几乎以超算中心为家,全身心投入超算中心的建设任务中。“我们必须争分夺秒,让‘天河’早日投入使用,这是党和国家的重托,更是我们的责任!”孟祥飞掷地有声的动员,点燃了每个人的斗志。他带领团队从改造机房和安装电缆、机柜等体力活做起,按照超级计算机的系统设计一丝不苟地安装部署下100多台机柜。有时,他们需要钻进机柜下方仅有半米多高的狭窄通道中连接通信线路,躺在地上一干就是几个小时,当时正值夏季酷暑,还未装修的值班室里没有空调,只有几个简单工位和偶尔闪烁的显示屏。孟祥飞克服天气炎热和蚊虫叮咬,实在累了就躺在装服务器的大纸箱上休息一会儿,醒来后便继续投入项目的开发测试中。


在初代天河人的不懈努力之下,仅用了近7个月的时间就完成了“天河一号”超级计算机系统的部署,并正式启动运行,而相似规模的设备在国外通常需要12至18个月的部署时间。2010年,“天河一号”在第36届世界超级计算机大会上一举摘下“世界最快”的桂冠。至此,中国成为继美国、日本之后第三个获得这一奖项的国家。




拼搏 

敢闯敢试与滨海共生共荣


作为京津冀协同发展的重要引擎,同时具备“先行先试”的政策优势,滨海新区为“天河一号”超级计算机的落地提供了广阔的发展空间。更为重要的是,滨海新区聚集着航空航天、生物医药、新能源、新材料、高端装备制造等优势产业,与超算中心应用场景高度契合,为超算技术落地提供了丰富的实践沃土。


“我最初来到滨海新区时,新区还在如火如荼的建设中,但处处透着干事创业的激情,交通路网加速建设,产业园区拔地而起,改革创新带来的创新产业集群,实干拼搏带来日新月异的变化,这种‘敢闯敢试、求真务实’的氛围,让我坚信这里是实现超算梦想的理想之地。”回忆起最初来到滨海的那段日子,孟祥飞感触颇深。实干兴邦,唯有接续不断地奋斗才能走在时代前列。2010年,当“天河”新一代超级计算机“天河一号”横空出世摘得“世界最快”超级计算机桂冠的同时,国外科学家也发出了质疑:“天河一号”是为了“打榜排名”而存在的,纵然速度再快,如果没有应用到具体的产业领域,也只是一个“漂亮”的摆设,是一个大号游戏机,“中看不中用”。这让孟祥飞深刻地认识到,“天河一号”为中国解决了算力“快”的问题,下一步则要刻苦攻关尽快解决“应用”的问题。只有实现应用突破,中国的超算力量才能真正在国际竞争中取胜。


“敢闯敢试、求真务实,让创新的勇气和需求导向务实融合,这是滨海新区的奋斗精神,也是支撑我在面对质疑时前进的动力。”孟祥飞坦言,“创新不是闭门造车,而是把实验室的论文变成企业的订单。”他希望滨海新区的创新企业都能保持这样的信念,在科技革命的浪潮中笃定前行。为拓展应用场景,孟祥飞带领团队学习跨领域知识,每年走访四五十个城市、开展近百场交流,推动“天河一号”在石油勘探、新药研发、气象预报等领域落地。目前,超算中心与滨海新区共建的京津冀算力网、天津港智慧港口等场景,聚焦智能制造、生物医药等产业需求,用“超算+”模式推动技术落地,支撑超万米油气井钻探、国产大飞机仿真等任务,实现超算从“算力领先”到“应用实用”的转折,让“国之重器”服务本地及全国产业发展,也让超算中心与新区产业深度绑定,实现了“超级算力”对新质生产力发展的反哺。截至目前,“天河”系列超级计算机支撑的各类重大重点项目超过6000项,每天完成计算研发任务超过20000项,赋能科研、企业、政府机构用户数超过10000家。


“我与滨海新区是‘共生共荣的伙伴’——超算中心如‘数字引擎’,新区则是‘创新沃土’,共同推动国之重器从实验室走向生产线,超算中心是滨海新区的‘数字心脏’,跳动着科技创新的强劲脉搏。”孟祥飞如是说。


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国家超算中心天津团队




未来 

领跑全球深谋组织变革与人才淬炼


辉煌成就的取得,从来都不是偶然。在“天河”运算速度飞跃的背后,是一场同样深刻的组织变革与人才淬炼。


孟祥飞始终坚信:超算之争,表面是算力之争,本质是人才与组织力的较量。他们要打造的,不仅是一台世界最快的计算机,更要打造一支历经千锤百炼、能够持续创新创造的过硬团队。因此,他将党组织建设融入科研之中,将组织优势转化为科技创新的制胜优势。党建引领是科技创新的“红色引擎”。作为党组书记,孟祥飞大力推行“支部建在创新链上、党员先锋岗设在攻关点上”的模式,将党建工作与超算系统研发、应用生态建设等核心业务深度融合,让党旗在科研一线高高飘扬。在“天河”新一代超级计算机系统攻关最关键的阶段,面对技术瓶颈久攻不克的困境,孟祥飞提出组建“党员突击队”,由他带领党员同志立下“军令状”,将最棘手的核心技术难题逐个认领、挂牌攻坚,齐心协力攻克一个又一个难关。


产业高速发展,更需要“智力”支撑。近年来,滨海新区坚持以科技创新推动产业创新,构建“8大主导产业、8大服务业、8大未来产业”现代化产业体系,让新质生产力从“多点突破”迈向“集群发展”,国内外优秀人才不断聚集。同时依托全面升级的“滨城”人才服务证制度,新区为超算等领域人才提供全方位生活与发展保障,建立分层分类保障机制,涵盖住房支持、医疗健康、文旅消费、政务代办等多元服务,67名超算人才可享受对应层级服务,全力打造人才集聚高地,为超算智算产业发展提供坚实人才支撑。


作为国家人工智能创新应用先导区,滨海新区深度融入全国一体化算力网络京津冀国家枢纽节点建设,获批筹建国家新一代人工智能公共算力开放创新平台、工信部智能计算中心链主企业、“中国信创谷”等,同时组建智能计算与生成式通用智能创新联合体等产学研用协同组织。2024年国务院出台《进一步支持天津滨海新区高质量发展的若干政策措施》,滨海新区迎来了发展新机遇,“政策+产业”集聚叠加优势,为超算智算一体化发展提供良好的生态环境。面对新需求,孟祥飞将扎根滨海新区,带领团队结合国家新一代百亿亿次超级计算研制,继续开展多项超级计算系统支撑、高性能计算应用、人工智能创新融合支撑等技术攻关,大力布局发展天地协同太空算力设施;持续开展量超融合的关键技术探索与工程化实践;在先进制造、新材料等超算擅长领域部署“量子加速包”,并重点面向新一代信息技术、生物技术等战新产业开发行业专用工具包,形成能复制的技术应用方案,实现从技术优势到产业价值的转化。


孟祥飞也送上他对滨海新区的祝福:愿滨海新区在“十五五”征程中,以“超算速度”推动产业升级,以“创新温度”滋养人才成长,让“中国创新”在世界舞台持续闪耀!


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