有这个“预备队”，中国超算会越来越强

文 |《财经国家周刊》记者 李瑶

5月，南方科技大学的会议中心大厅站满了可能是中国最具活力的一批超算“预备役”人员。几分钟前，有人提议，来张大合影作留念。

大厅内，来自全国各高校的年轻人兴奋、昂扬地找好自己拍照的位置。这样的情绪和氛围，感染了全程观察这些年轻人的刘军。

过去五天里，来自世界各地的高校大学生，进行了一场线上与线下同步、脑力与体力齐飞的ASC世界大学生超级计算机竞赛（下称ASC竞赛）总决赛，运用超算尝试解决国际大科学、大工程问题。

“每年这个礼拜都是我最快乐的一个礼拜。”作为ASC竞赛组委会委员，专注超算几十年的刘军觉得自己也年轻了很多，“和同学们一样充满激情。”

刘军的兴奋感不仅来自于赛事的成功举办，赛场之外，一场世界级的超算人才培养竞赛也正在激烈进行中，这些20岁上下年轻人的出色表现，让所有参与、关注这场竞赛的人，都感受了中国超算人才培养的希望。

通过竞赛牵引人才培养

20多年前，在美国参加超算活动的钱德沛发现，参与大赛的中国人竟然不超过10人。这样的现实，让作为国家863计划“高性能计算机及其核心软件”重大专项总体组组长的他，颇为忧心。

在当时，“超算”作为一项前沿、高深的科学，了解情况、研究深入的人才少之又少。即使进入21世纪，在专项研究人才圈以外，超算在国内高校仍是一个相对陌生的概念。

2010年后，“天河”“神威”先后斩获“全球最快超级计算机”名号，国产超级计算机上榜全球Top500排行的数量越来越多，“超算”一词在国内舆论上才开始被频繁提及，逐渐走进大众视野。

2016年6月20日，“神威太湖之光”超级计算机。图/新华社发

刘军至今还记得创立ASC竞赛时的情景：“我们发现，虽然我们在硬件方面投入得很多，但是在这些超级计算机上跑的这些应用和软件，尤其它如何与实际的产业和科研创新相结合的能力，相对来说就很弱。”

经过中国工程院院士王恩东、钱德沛等一批国内顶尖超算专家的多番分析，发现造成这一问题的根本原因，还在于中国超算人才储备远远不足。更为关键的是，相对于美国等超算领域强国而言，中国超算研发人才具备相当实力，但在超算应用人才方面存在短板。

“超级计算机最重要的不是把那个机器给做起来，机器不仅要做起来更要用起来，要让它对我们实际的创新课题及产业发展起到驱动作用，这是最重要的。”刘军说。

比赛作为一种激烈又不失友好交流的催化手段，在过程中带给参赛者的成功或失败，不仅能给予精英们当下的刺激，更能影响他们的未来成长。于是，研究了半辈子计算的王恩东和钱德沛等人商量，一定要把中国的超算竞赛搞起来，培养一大批超算应用人才。

科学家们首先确定的重点培养对象，是高校大学生，特别是本科生。

“本科生是年轻人创造力最丰富的阶段，在这个阶段把超算这样一个条件基础和平台提供给大学生，通过竞赛的手段起到催化的作用，希望把人才培养的事情做起来。”刘军给了更详细的解释，“高校是中国超算人才最重要的培养基地。”

2012年，由中国倡议，与日本、俄罗斯、韩国、新加坡、泰国、中国台湾、中国香港等国家和地区的超算专家和机构共同发起，在美国、欧洲等国家和地区超算学者和组织的积极响应支持下，ASC竞赛正式成立。

“希望通过比赛的形式，让学生们不断扩大技术视野、丰富知识结构、珍视团队精神、强化合作意识，让他们成长为下一代计算科学家。”王恩东说。

真实的比赛才有效果

科学家和赛事的组织者们发现，要让超算竞赛真正发挥发掘、引导、激励、培养后备人才的作用，就得来真的。

首先，竞赛平台必须是最前沿的。为此，ASC竞赛在2014年引入了当时全球最快的超级计算机作为竞赛平台，2017年又与中国国家超级计算无锡中心合作，将“神威·太湖之光”作为竞赛平台。

其次，竞赛内容必须和现实问题紧密结合。ASC竞赛组织者们希望通过竞赛实现与国际大科学问题的结合，为参赛队员创造更多与国际大科学工程密切接触的机会，并尝试与领先的科技企业合作，开展人工智能方面的赛题创新。

比如今年的赛题，既包含了用经典计算机模拟量子计算、基于“天眼”FAST真实观测数据搜索脉冲星等前沿科学问题，又包含训练人工智能模型参加英语考试、以新冠肺炎疫情暴发以来积累的病毒基因组数据计算病毒变异演化网络等社会应用性极强的赛题。

ASC竞赛专家委员会主席、世界最快超级计算机排行榜Top500发起人杰克·唐加拉教授表示：“我参加过全球主要的大学生超算竞赛，和国际同类竞赛相比，ASC是最激烈的。”

事实证明，最激烈的赛事，更容易带来实效。在这样的配置下，学生们不仅可以实际动手操作全球最快的超级计算机，还能挑战尖端科学应用问题，充分激发青年人超乎想象的科技创新热情。

“竞赛极大地调动了学生的积极性。”南方科技大学科学与工程计算中心主任工程师范靖说，许多学生自发组织了南科大学生超算俱乐部，然后利用学校计算中心给予的计算资源支持，进行定期培训、交流，“所以南科大的超算后备人才发展特别快速。”

这样的实战演练还为这些后备人才未来的职业发展打下基础。多年前参赛过的学生中，不乏进入阿里、腾讯、浪潮等大型科技公司工作的；今年参加ASC竞赛的多名大学生也表示，大赛对自己将来的研究走向和职业的发展起到影响；甚至有参赛选手说，某赛题正好对自己正在企业实习的项目有很好的借鉴、启示作用。

从这个角度而言，让学生在本科阶段就接触超算、爱上超算，以赛促学，能够在很大程度上让学生与最前沿的科学挑战无缝对接，激发一种特别的参与感、成就感，有利于为我国科研培养出一批超算“预备役”。

即使毕业后不从事国家超算研究，这些大学生的职业发展选择也会因此受益深远。“或多或少在不同的时间阶段，他们都会把这些能力反哺回所处的‘社区’，来更好地帮助‘社区’的成长。”刘军说。

超算“预备役”地区不均衡

经过近10年的发展，ASC竞赛已成为全球最大规模的超算竞赛之一，与德国ISC、美国SC并称世界三大超算竞赛，至今已吸引全球近万名大学精英人才参与。

被问及中外参赛选手竞赛水平区别时，刘军打了一个有趣的比方：“总的来说，是中国国家乒乓球队和其他国家乒乓球队的差别。”

比方一出，四座哄笑。但很快，刘军颇为严肃地解释了这种现象的原因：“一方面是中国的同学特别热爱超算，在竞赛方面的热情投入很高，所以水平高。另外一方面，这跟我们的机制有一定关系，今年参加竞赛的21支中国大陆队伍，都是举全校之力来做比赛的准备、训练及保障支持。”

相对于国内高校的举校机制，海外的队伍多是靠学生自己的热情及兴趣，自发组织队伍，然后去找指导老师或者所在系里的支持。也正因如此，海外的参赛队伍与国内参赛队伍在表现水平上形成了一定差距。

对于中国的超算科研与产业发展来说，这是个不错的信号，不过，超算科学家们也提到，这样的情况不只出现在海内外大学生参赛队伍上。在国内，也存在明显的先后、快慢问题。

比如，第一届ASC竞赛时，进入决赛的清华、国防科大、中科大、中山大学、山东大学、武汉大学这6支队伍，都是传统的985高校，在超算方面有比较多的投入和支持。但随着大赛本身的催化作用，越来越多高校的师生关注、参与到其中，并逐渐崭露头角。

以今年的ASC竞赛结果为例，来自广州的暨南大学力压清华大学，摘得大赛总冠军奖杯；西北工业大学、华中科技大学则与清华大学、俄罗斯乌拉尔联邦大学一起获得“超级团队奖”；山西大学、太原理工大学也因为出色的表现获得“一等奖”……

另一个不能忽视的现实是，相比东部高校，中西部高校在科研经费，尤其是超算方面的基础设施，仍相对欠缺。

多位超算行业专家指出，当前我国科研人才尤其是超算人才培养的地区平衡问题亟需得到重视，中西部地区高校的大学生需要得到更充分的科研经费及项目机会的支持。

刘军在接受采访时表示，ASC竞赛也考虑过这样的问题，所以近几年一直不断尝试跟中西部高校进行沟通、培训，考虑将一些大赛东道主机会给到中西部地区的高校，推动该区域超算人才的培育。

南方科技大学校长、中国科学院院士薛其坤说，ASC竞赛在南方科技大学的举办，“一方面会有力推动南科大超算人才培养、国际交流合作与学科建设，另一方面也将推动深圳超算应用技术的进一步发展，为人工智能、生命科学、海洋科技等新兴产业提供算力应用支持，助推深圳成为中国南方超算大平台建设的中心城市。”

从这个角度来看，除了高校自身的主动性、积极性，受惠于人才培养与集聚的城市，也应提供更多助力。

山西、甘肃等地一些高校老师曾向本刊记者表示，希望在一些国际、国内专业赛事以及科研项目上，当地政府能够为区域内高校提供更多支持、争取更多机会。

来源： 新华社