在有組織科研中構(gòu)建算力算法“網(wǎng)”

“東數(shù)西算”是我國(guó)為促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國(guó)而推動(dòng)實(shí)施的一項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略工程。算力網(wǎng)作為“東數(shù)西算”工程的重要建設(shè)內(nèi)容，其目標(biāo)是將算力變成像水、電一樣普惠大眾、隨取隨用的公共基礎(chǔ)資源，形成數(shù)字化、智能化時(shí)代的標(biāo)志性基礎(chǔ)設(shè)施，最終實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)無(wú)所不達(dá)、算力無(wú)所不在、智能無(wú)所不及”的愿景。

2003年，為全面提高我國(guó)教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)水平和高等學(xué)校教學(xué)科研水平，教育部啟動(dòng)了中國(guó)教育科研網(wǎng)格計(jì)劃（ChinaGrid)。華中科技大學(xué)是主要牽頭單位之一。這項(xiàng)舉全國(guó)之力的科研計(jì)劃進(jìn)行了大規(guī)模、有組織的科研探索和建設(shè)，建成了我國(guó)高校開展重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)的重要科學(xué)研究基礎(chǔ)平臺(tái)。20年來(lái)，參加該計(jì)劃的高校從首批12所增加到42所，成為全國(guó)范圍內(nèi)跨高校組織大規(guī)?？蒲械囊淮纬晒?shí)踐。

“20年前，我們真正實(shí)踐了有組織科研，時(shí)至今日仍從中汲取豐富的營(yíng)養(yǎng)?！鼻》暝撚?jì)劃20周年之際，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、華中科技大學(xué)教授金海如是說(shuō)。

統(tǒng)籌科技資源合力攻關(guān)

“這是國(guó)內(nèi)高校首次圍繞教育數(shù)字化組織大規(guī)模有組織科研。”20年前，36歲的金海剛剛回國(guó)，擔(dān)任中國(guó)教育科研網(wǎng)格計(jì)劃專家組組長(zhǎng)。項(xiàng)目第一期包括了清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)等在內(nèi)的國(guó)內(nèi)12所知名高校。

“很幸運(yùn)組織參與了如此大規(guī)模和高規(guī)格的科研活動(dòng)，更幸運(yùn)的是遇上了這么多專家前輩。在良好的學(xué)術(shù)氛圍中，大家‘心往一處想，勁往一處使’，沒(méi)有做不成的事情?！被貞浧疬@段經(jīng)歷，金海依舊心潮澎湃。他常用“幸運(yùn)”形容自己?！皠傞_始我的內(nèi)心非常忐忑，因?yàn)閾?dān)任副組長(zhǎng)的清華大學(xué)鄭緯民教授和北京大學(xué)李曉明教授，無(wú)論是年齡還是資歷都遠(yuǎn)超過(guò)我。”

網(wǎng)格是高性能計(jì)算和信息服務(wù)的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施，它將地理上分布、異構(gòu)的各種算力資源通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)連接并集成起來(lái)，共同完成重大的科學(xué)研究問(wèn)題，是現(xiàn)代算力網(wǎng)的早期雛形。

有組織的科研需要進(jìn)行有效的溝通和協(xié)作，一方面要建立有效的項(xiàng)目管理機(jī)制，確保研究進(jìn)度和質(zhì)量可控，另一方面則需要建立良好的團(tuán)隊(duì)文化和協(xié)作機(jī)制，避免團(tuán)隊(duì)內(nèi)部沖突。

由于該計(jì)劃參與單位多，涉及地域廣，研發(fā)和建設(shè)任務(wù)繁重，項(xiàng)目形成了以教育部和核心高校領(lǐng)導(dǎo)為主的領(lǐng)導(dǎo)小組，以主要參與高校專家代表為主的專家組，以及項(xiàng)目辦公室和一批高校網(wǎng)格中心構(gòu)成的分級(jí)項(xiàng)目管理機(jī)制。同時(shí)，該計(jì)劃形成了兩個(gè)月一次的專家組會(huì)議制度，保障了項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度和研發(fā)質(zhì)量。此外，該計(jì)劃還通過(guò)每年的學(xué)術(shù)年會(huì)、每季度的工作簡(jiǎn)報(bào)等形成了良好的協(xié)作機(jī)制與團(tuán)隊(duì)文化。

“雖然我們來(lái)自不同的高校，但在項(xiàng)目研發(fā)中結(jié)成了一個(gè)聯(lián)系非常緊密的團(tuán)隊(duì)。密集的專家組會(huì)議、一次次的項(xiàng)目研討，金老師和專家組對(duì)項(xiàng)目完成的質(zhì)量和進(jìn)度要求非常嚴(yán)格。”清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系副主任武永衛(wèi)回憶，“我們40多位來(lái)自項(xiàng)目成員高校的開發(fā)者在清華大學(xué)集中攻關(guān)兩年，共同開發(fā)了有國(guó)際知名度的網(wǎng)格中間件CGSP（網(wǎng)格公共支撐平臺(tái)）系統(tǒng)。交流、碰撞、實(shí)驗(yàn)、推進(jìn)，這種緊耦合的項(xiàng)目工作方式將大家凝聚了起來(lái)?！?/P>

有組織的科研需要一支頂尖、多樣化的人才團(tuán)隊(duì)，以清晰的戰(zhàn)略目標(biāo)和學(xué)術(shù)思想聚集隊(duì)伍，摒棄“有人才、無(wú)隊(duì)伍”和“各自為政”的科研現(xiàn)狀，這樣才能實(shí)現(xiàn)教育、科技、人才“三位一體”。該計(jì)劃在實(shí)施過(guò)程中，形成了以專家組為基礎(chǔ)的教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)的特點(diǎn)在于它不是僅依托某個(gè)高?；蛘哐芯炕?，而是突破了傳統(tǒng)的地域和機(jī)構(gòu)限制，在最大范圍內(nèi)集中了大量?jī)?yōu)秀人才和科研資源。

“團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自不同高校，他們熟悉不同方面的教育科研需求，積累了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的先進(jìn)科研成果?！苯鸷１硎荆@種跨地域、跨機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)模式不僅有利于各種學(xué)術(shù)思想和文化的充分交流與碰撞，而且有利于充分利用分布在各所高校的研究基地和工作基礎(chǔ)，為重大學(xué)術(shù)創(chuàng)新營(yíng)造了良好的工作氛圍，成為培育創(chuàng)新人才的沃土。

集中科研力量攻克關(guān)鍵技術(shù)難題是有組織科研的重要特征。為了研發(fā)關(guān)鍵的網(wǎng)格公共支撐平臺(tái)系統(tǒng)，該計(jì)劃成立了聯(lián)合集中開發(fā)組。來(lái)自華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)的數(shù)十名開發(fā)人員，克服了重重困難，在清華信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（籌）進(jìn)行了為期一年半的集中封閉開發(fā)。在后期開展科研攻關(guān)時(shí)，“一封閉就是半年”是常態(tài)。但開拓者們不計(jì)得失，他們以國(guó)家號(hào)召為己任，埋頭苦干，攻下了一個(gè)個(gè)難以跨越的山頭。

“這段經(jīng)歷對(duì)于我來(lái)說(shuō)是一筆巨大的財(cái)富！”金海感慨，老專家們無(wú)私奉獻(xiàn)、不計(jì)得失的精神深深感染了他，并成為他日后行事、為人、帶學(xué)生的基本行為準(zhǔn)則。

瞄準(zhǔn)創(chuàng)新前沿大步邁進(jìn)

金海回國(guó)后瞄準(zhǔn)的第一個(gè)研究方向就是網(wǎng)格計(jì)算。當(dāng)時(shí)，該領(lǐng)域在國(guó)際上還是一個(gè)全新的方向，研究的人并不多，但金海一直堅(jiān)定地朝著網(wǎng)格計(jì)算發(fā)力。當(dāng)網(wǎng)格計(jì)算在國(guó)內(nèi)發(fā)展起來(lái)的時(shí)候，金海團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始嘗試探索云計(jì)算和虛擬化，并在2007年獲批我國(guó)第一個(gè)云計(jì)算領(lǐng)域的973項(xiàng)目。隨后，金海又將目光投向了內(nèi)存計(jì)算、圖計(jì)算機(jī)、算力網(wǎng)。

“計(jì)算機(jī)行業(yè)更新迭代非常快，但金老師總能敏銳地感知和把握科研發(fā)展方向。”團(tuán)隊(duì)成員吳松說(shuō)。

計(jì)算機(jī)學(xué)院教授余辰畢業(yè)于武漢大學(xué)，從日本一所知名高校博士畢業(yè)后，他接到了母校拋來(lái)的橄欖枝，最終還是選擇了金海團(tuán)隊(duì)。如今的他已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)室的“大管家”。2008年他加入實(shí)驗(yàn)室后，金海就建議他轉(zhuǎn)入普適計(jì)算研究。這個(gè)方向在當(dāng)時(shí)非常不起眼，然而僅僅幾年之后就大行其道，令他折服不已。

華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院副院長(zhǎng)石宣化是2002年通過(guò)跨專業(yè)考博加入實(shí)驗(yàn)室的。作為一名半路出家從車輛工程專業(yè)轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)行業(yè)的科研工作者，他對(duì)金海的努力印象尤其深刻。據(jù)他回憶，讀博士期間準(zhǔn)備第一篇論文時(shí)，晚上10點(diǎn)多金海還打來(lái)電話，和他探討文中的不足之處并提出修改意見。后來(lái)，這篇論文成功發(fā)表了，極大地鼓舞了他的科研信心。成為教師之后，他也非常注重通過(guò)第一篇論文幫助學(xué)生建立自信。

在金海的鼓勵(lì)下，2006年，石宣化到法國(guó)做訪問(wèn)學(xué)者。回國(guó)后，石宣化帶領(lǐng)學(xué)生按照國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)把實(shí)驗(yàn)室所有的計(jì)算機(jī)進(jìn)行了重新部署。

重視價(jià)值引領(lǐng)科研育人

“一個(gè)老師永遠(yuǎn)無(wú)法真正教學(xué)，除非他自己還不斷學(xué)習(xí)。一盞燈永遠(yuǎn)無(wú)法點(diǎn)燃另一盞，除非它自己繼續(xù)燃燒?！狈?wù)計(jì)算技術(shù)與系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的墻上貼著泰戈?duì)柕拿?。這是金海對(duì)團(tuán)隊(duì)成員更是對(duì)自己的要求。

實(shí)施有組織科研創(chuàng)新，必須有教育教學(xué)和人才培養(yǎng)等工作的強(qiáng)力支撐。一直以來(lái)，實(shí)驗(yàn)室把人才培養(yǎng)作為重點(diǎn)工作，孜孜不倦地推進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)室狠抓制度和文化建設(shè)，建立了完善的教育培養(yǎng)機(jī)制，全流程推進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)，并創(chuàng)新雙導(dǎo)師制度，多向賦能學(xué)生學(xué)業(yè)科研。

“實(shí)驗(yàn)室有著良好的科研氛圍，這是科研能夠保持持久力的重要保障?！?022屆博士畢業(yè)生段卓輝，拒絕了多家企業(yè)的高薪聘請(qǐng)，選擇留在實(shí)驗(yàn)室工作。在他看來(lái)，科研工作雖然枯燥，但是當(dāng)建立一種創(chuàng)新生態(tài)后，大家會(huì)全身心投入有組織科研中。

“實(shí)驗(yàn)室剛成立時(shí)只有4位專任教師、30余名學(xué)生。在那個(gè)時(shí)候，團(tuán)隊(duì)就形成了同甘共苦、人人平等的良好氛圍?！被貞浧甬?dāng)年的科研經(jīng)歷，石宣化依然歷歷在目。如今，實(shí)驗(yàn)室發(fā)展到擁有專任教師接近50人、學(xué)生400人的大團(tuán)隊(duì)，金海依然保持著至少每周面對(duì)面指導(dǎo)博士生一次的好習(xí)慣，他對(duì)每名學(xué)生的研究方向、進(jìn)展、論文的成果都了如指掌。

段卓輝來(lái)到課題組時(shí)，基礎(chǔ)并不好，但他一直默默努力著。金海經(jīng)常勉勵(lì)他“科研工作需要綿綿用力，找準(zhǔn)方向，慢一點(diǎn)兒不可怕”，并鼓勵(lì)他繼續(xù)讀博。持之以恒的鼓勵(lì)讓段卓輝重燃希望，找到了自我價(jià)值的認(rèn)同感。

“為學(xué)生提供價(jià)值才能培育歸屬感。”金海介紹，截至去年共有7名博士畢業(yè)生像段卓輝一樣放棄高薪留在實(shí)驗(yàn)室。這種有序的科研接力，能夠有效提升實(shí)驗(yàn)室工作的延續(xù)性。對(duì)于科研人員來(lái)說(shuō)，也能形成一個(gè)更加持續(xù)的發(fā)展規(guī)劃。

“有組織的科研創(chuàng)新是始終把自己當(dāng)作國(guó)家隊(duì)，以國(guó)家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向集中力量布局。”金?；叵肫饘W(xué)生時(shí)代跟隨我國(guó)存儲(chǔ)界的一代泰斗張江陵教授做存儲(chǔ)系統(tǒng)方面的研究。他覺(jué)得，導(dǎo)師的作用是幫助學(xué)生確定方向，并不斷鼓勁。學(xué)生有了方向感和價(jià)值感，就會(huì)不斷地拓展邊界、向科研最前沿探索前行。

《中國(guó)教育報(bào)》2023年10月23日第6版