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　　科研信(xin)息(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)最早得(de)名于英國(guo)(guo)的(de)(de)e-Science計劃，是(shi)建立(li)在新一代信(xin)息(xi)(xi)技術基礎(chu)上的(de)(de)全新科學研究模式，其實質是(shi)科研生產關(guan)系的(de)(de)信(xin)息(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)，目標(biao)是(shi)加(jia)快(kuai)科技生產力(li)(li)的(de)(de)改造和升級。2016年(nian)7月，我國(guo)(guo)《國(guo)(guo)家信(xin)息(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)發展(zhan)戰略(lve)綱要(yao)》首次提出要(yao)“加(jia)快(kuai)科研信(xin)息(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)”，標(biao)志著我國(guo)(guo)科研信(xin)息(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)工作(zuo)進入了(le)新階段。2022年(nian)國(guo)(guo)家政策更是(shi)頻發，要(yao)求高校以(yi)國(guo)(guo)家戰略(lve)需求為導向，集聚力(li)(li)量進行(xing)原創性引領性科技攻關(guan)，加(jia)強有組織科研，推動高水平(ping)自立(li)自強，并明確專(zhuan)項貸款要(yao)重(zhong)(zhong)點支持數據中心的(de)(de)國(guo)(guo)產替代，通過對IT軟硬件各(ge)(ge)個環節的(de)(de)重(zhong)(zhong)構，建立(li)我國(guo)(guo)自主(zhu)可控的(de)(de)IT產業(ye)標(biao)準和生態，逐步實現各(ge)(ge)環節的(de)(de)“去美化(hua)(hua)(hua)”。

高校科研信息化步至拐點，國產替代迫在眉睫

　　科技自立自強是國(guo)家強盛之基、安全之要(yao)，必須把(ba)科技的命脈牢牢掌握在自己手中。隨著科技革命與產(chan)(chan)業變(bian)革、大(da)國(guo)戰(zhan)略(lve)博弈加(jia)劇等(deng)多重因素疊加(jia)和交(jiao)匯，各類不確定性(xing)和挑戰(zhan)增多，打(da)造自主可控的國(guo)產(chan)(chan)化信息(xi)產(chan)(chan)品(pin)，是歷史的必然也是時代的使命。

　　技術限制，驅動軟硬件設備國產化。

　　外部(bu)的(de)各(ge)種禁(jin)令，讓國人感受(shou)到(dao)了被“卡脖子”的(de)切膚之痛。工業軟件被取消授權(quan)，相當于(yu)“釜底抽(chou)薪”，使各(ge)個產業受(shou)到(dao)巨大影響，甚至(zhi)無法(fa)正常運轉(zhuan)。一(yi)流的(de)科(ke)(ke)學(xue)儀器(qi)才(cai)能支(zhi)撐一(yi)流的(de)科(ke)(ke)學(xue)研究，但我(wo)國90%的(de)高端科(ke)(ke)研儀器(qi)依賴外國進口(kou)，一(yi)旦(dan)斷供后果不堪設想，不但許(xu)多(duo)科(ke)(ke)研工作難(nan)以(yi)為繼，甚至(zhi)會引發悲劇。新冠疫情期(qi)間，ECMO和麻醉機等設備嚴(yan)重短缺(que)，讓“活著”都(dou)成為了難(nan)題……早日(ri)擺脫關鍵領域核心(xin)技(ji)術受(shou)制于(yu)人的(de)局面，是(shi)我(wo)們唯(wei)一(yi)的(de)選(xuan)擇(ze)。

　　生態制約，倒逼計算產業生態國產化。

　　高(gao)校科(ke)研(yan)(yan)(yan)信(xin)(xin)息(xi)化(hua)主(zhu)要包括(kuo)科(ke)研(yan)(yan)(yan)管(guan)(guan)理(li)服(fu)務(wu)信(xin)(xin)息(xi)化(hua)和(he)(he)科(ke)研(yan)(yan)(yan)計算(suan)(suan)(suan)(suan)與數(shu)(shu)據(ju)信(xin)(xin)息(xi)化(hua)兩大(da)類。科(ke)研(yan)(yan)(yan)管(guan)(guan)理(li)服(fu)務(wu)信(xin)(xin)息(xi)化(hua)指的(de)(de)是(shi)(shi)高(gao)校科(ke)研(yan)(yan)(yan)信(xin)(xin)息(xi)系(xi)統(tong)不(bu)再是(shi)(shi)單一的(de)(de)項目(mu)管(guan)(guan)理(li)，而是(shi)(shi)對科(ke)研(yan)(yan)(yan)課題全程監控的(de)(de)信(xin)(xin)息(xi)平臺，包括(kuo)信(xin)(xin)息(xi)化(hua)基礎設施建(jian)設、優化(hua)研(yan)(yan)(yan)究流程與體驗(yan)，合理(li)規劃科(ke)研(yan)(yan)(yan)數(shu)(shu)據(ju)和(he)(he)資源的(de)(de)建(jian)設、共享等(deng)。科(ke)研(yan)(yan)(yan)計算(suan)(suan)(suan)(suan)與數(shu)(shu)據(ju)信(xin)(xin)息(xi)化(hua)指的(de)(de)是(shi)(shi)建(jian)立(li)高(gao)性能(neng)計算(suan)(suan)(suan)(suan)系(xi)統(tong)，通用軟件與硬件的(de)(de)協同創新、存儲與網(wang)絡的(de)(de)協同創新、通用計算(suan)(suan)(suan)(suan)與AI計算(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)協同創新，幫助科(ke)研(yan)(yan)(yan)人員解(jie)決數(shu)(shu)據(ju)復雜度高(gao)、計算(suan)(suan)(suan)(suan)量大(da)的(de)(de)科(ke)學問題。建(jian)立(li)良好的(de)(de)國產化(hua)生態系(xi)統(tong)，將(jiang)徹底(di)改變高(gao)校科(ke)研(yan)(yan)(yan)的(de)(de)底(di)層(ceng)邏輯和(he)(he)實現(xian)路徑。

　　風險防控，亟需底層IT架構國產化。

　　目前，高校在(zai)進行信息(xi)化設備升(sheng)級時，仍然大(da)批(pi)采購進口高性(xing)(xing)能(neng)計算系(xi)統，給網絡(luo)信息(xi)命脈留下重大(da)隱患。近(jin)些年(nian)國(guo)際及國(guo)內不斷發(fa)生的(de)信息(xi)安(an)全事件(jian)，提(ti)醒著我國(guo)對尖(jian)端科技成(cheng)果信息(xi)保護(hu)的(de)重要(yao)性(xing)(xing)，亟(ji)需(xu)建立基于中國(guo)本土的(de)IT底層架構和(he)標準(zhun)，形(xing)成(cheng)自有開放生態，從(cong)根(gen)本上(shang)杜絕海外(wai)軟(ruan)件(jian)產品(pin)給國(guo)家信息(xi)安(an)全帶來的(de)威脅。

　　使用國產計算(suan)(suan)(suan)軟硬(ying)件架(jia)構(gou)，構(gou)建信(xin)息安全屏障，滿足當(dang)下數字化轉型中(zhong)高校算(suan)(suan)(suan)力要(yao)求(qiu)，是我(wo)國計算(suan)(suan)(suan)產業生(sheng)態(tai)必須要(yao)做的突(tu)破(po)。如(ru)果不(bu)掌握關鍵技術，安全、發(fa)展和創新都無從談起。

國產計算產品，從“可用”到“好用”

　　當(dang)前國(guo)產(chan)(chan)軟硬件產(chan)(chan)品(pin)和計(ji)算(suan)產(chan)(chan)業正在逐(zhu)步(bu)發(fa)展，出現(xian)了(le)一批(pi)高質量計(ji)算(suan)軟硬件產(chan)(chan)品(pin)。如(ru)華為發(fa)布的鯤(kun)鵬高性能產(chan)(chan)品(pin)，具備良(liang)好的算(suan)力拓展能力和多層次的計(ji)算(suan)生態，全面支(zhi)撐高校(xiao)教學、科研、管理等多應用場景計(ji)算(suan)需求，當(dang)前已經在高校(xiao)的科研項目(mu)中實(shi)現(xian)從 “可用”走向“好用”。

　　華中(zhong)科技大學的(de)“億圖(tu)”圖(tu)計(ji)算(suan)(suan)平臺，通過利(li)用鯤鵬(peng)(peng)多核架構、適配歐拉操作系統研(yan)發的(de)圖(tu)計(ji)算(suan)(suan)引(yin)擎——基(ji)于“鵬(peng)(peng)城云腦Ⅱ”，在(zai)美(mei)國第25屆Graph 500排名中(zhong)SSSP性能(neng)全球第一。圖(tu)計(ji)算(suan)(suan)作為(wei)分析事物之間關(guan)聯關(guan)系的(de)重要工具(ju)，可廣泛(fan)應(ying)用于電商、社會治理(li)、電網(wang)分析、制(zhi)藥、材料、育種、基(ji)因等眾多領(ling)域。

　　西安電子科技大(da)學和(he)華為合作的(de)電磁仿(fang)真應(ying)用，基于(yu)鯤鵬的(de)硬件(jian)平(ping)臺，當(dang)前從千核(he)(1024核(he))到(dao)(dao)萬核(he)以上(16384核(he))的(de)擴(kuo)展(zhan)性(xing)測試中，并(bing)(bing)行(xing)效(xiao)(xiao)率達到(dao)(dao)了(le)57%。該應(ying)用依托矩量法(fa)原理(li)，采(cai)取(qu)CALU算法(fa)，在現有(you)開(kai)源數學庫的(de)基礎(chu)上，采(cai)用“二(er)位(wei)循環分布(bu)”的(de)并(bing)(bing)行(xing)策略，基本實現了(le)計算過程中的(de)負(fu)載(zai)均衡(heng)，并(bing)(bing)在LU分解過程中采(cai)取(qu)了(le)單向通信選(xuan)主(zhu)元的(de)方(fang)法(fa)，極大(da)地減少了(le)通信量，大(da)大(da)加快了(le)矩陣求(qiu)解的(de)速度，使(shi)得電磁仿(fang)真中更(geng)電大(da)、更(geng)復雜(za)結構、更(geng)高效(xiao)(xiao)的(de)仿(fang)真需求(qiu)在算法(fa)層面得以改善。

　　蘭州大學與鯤(kun)鵬(peng)(peng)(peng)一直保持著深度合(he)(he)作。基于鯤(kun)鵬(peng)(peng)(peng)服(fu)(fu)務器(qi)，完(wan)(wan)成HPC業務到鯤(kun)鵬(peng)(peng)(peng)的遷移(yi)驗證(zheng)，實現生命科學(CANU)性(xing)(xing)能(neng)提(ti)升15%、氣(qi)象海洋(WRF)性(xing)(xing)能(neng)提(ti)升23%、制造(zao)業(OpenFOAM)性(xing)(xing)能(neng)提(ti)升32%。聯合(he)(he)開(kai)發集講(jiang)授、實踐于一體(ti)，基于鯤(kun)鵬(peng)(peng)(peng)服(fu)(fu)務器(qi)的高性(xing)(xing)能(neng)計算課(ke)程。帶領團(tuan)隊(dui)參加(jia)鯤(kun)鵬(peng)(peng)(peng)應用創新(xin)大賽、鯤(kun)鵬(peng)(peng)(peng)眾智(zhi)項(xiang)目，與華為共同建設和完(wan)(wan)善鯤(kun)鵬(peng)(peng)(peng)高性(xing)(xing)能(neng)計算平臺，加(jia)速鯤(kun)鵬(peng)(peng)(peng)開(kai)發者(zhe)生態的成熟發展。

　　鯤鵬(peng)軟(ruan)(ruan)硬(ying)件(jian)(jian)平(ping)臺不(bu)局限于替換原有硬(ying)件(jian)(jian)產(chan)(chan)品，而是憑(ping)借(jie)完整自研(yan)的國產(chan)(chan)計算架構和(he)軟(ruan)(ruan)硬(ying)件(jian)(jian)生態(tai)，構筑(zhu)數字化時代的算力基座(zuo)，突圍目前我(wo)國高校計算平(ping)臺建設仍以Intel為主力的國外硬(ying)件(jian)(jian)產(chan)(chan)品為主的局面(mian)，并為我(wo)國教育科研(yan)領域的先(xian)進技術構建信息安全屏(ping)障。

國產替代之路，道阻且長

　　信息(xi)技(ji)術代表最先進生產(chan)力，是贏得未來的重要手段(duan)。高校科研信息(xi)化國產(chan)替(ti)代是歷(li)史必然，若想完全實現自主可(ke)控和(he)國產(chan)化市場(chang)普及，道阻且長。

　　先天不(bu)足。我國信息業起步較(jiao)晚(wan)，全球IT核心技(ji)術仍然大多(duo)掌握在歐美國家手中，無論(lun)是追趕還是超越，都是一場(chang)持久戰。任何一款產(chan)品(pin)，最終目(mu)標都是獲得(de)市(shi)場(chang)的信賴和認可，如何不(bu)改變(bian)用(yong)戶“先入為(wei)主”的使用(yong)習(xi)慣，在保證兼容(rong)性和使用(yong)品(pin)質(zhi)的前提(ti)下，平穩替代國外(wai)產(chan)品(pin)，是每個廠(chang)商需要(yao)思考的問(wen)題(ti)。

　　體(ti)系龐雜。教育科研信息化(hua)(hua)是(shi)一(yi)個宏大(da)(da)工程(cheng)，專業性(xing)強、個性(xing)化(hua)(hua)要(yao)求多、復雜程(cheng)度也高(gao)，不(bu)僅需(xu)要(yao)攻關(guan)(guan)關(guan)(guan)鍵(jian)技術，更需(xu)要(yao)眾(zhong)多學科、平臺(tai)(tai)、科學家(jia)、部門的交互和協(xie)同，達成數據共享、信息同步(bu)、標準(zhun)統一(yi)、流(liu)程(cheng)順(shun)暢。尤(you)其是(shi)要(yao)在做好基層規(gui)劃和設(she)計的前提下(xia)，集(ji)合政(zheng)策、資金、團隊的共同作用力，以(yi)保證大(da)(da)平臺(tai)(tai)、大(da)(da)團隊高(gao)效運轉產出大(da)(da)成果(guo)。

　　鐘(zhong)慢效(xiao)(xiao)應。高(gao)校科(ke)(ke)研信息化國(guo)產替代是一項(xiang)“投入(ru)大(da)、周期長、見(jian)效(xiao)(xiao)慢”的(de)工程，無(wu)法(fa)在短時(shi)間(jian)內取得立竿見(jian)影的(de)效(xiao)(xiao)果，也難能(neng)快速取得可觀的(de)經濟效(xiao)(xiao)益。建(jian)設世界科(ke)(ke)技強國(guo)。支撐國(guo)家經濟社會發展和保障國(guo)家安全，離(li)不(bu)開(kai)科(ke)(ke)研信息化的(de)支撐和引(yin)領，也離(li)不(bu)開(kai)廣大(da)科(ke)(ke)研工作者的(de)共同奮斗。奮進(jin)在建(jian)設科(ke)(ke)技強國(guo)的(de)大(da)道上，需要(yao)我(wo)們有靜待(dai)花開(kai)的(de)堅持和耐心。

　　各種利(li)好政策的(de)(de)密集落地，顯示出我國(guo)希(xi)望在(zai)(zai)教(jiao)育科研信息(xi)化國(guo)產(chan)替代(dai)方(fang)向(xiang)實現(xian)突破(po)的(de)(de)決(jue)心。在(zai)(zai)世(shi)界體(ti)系(xi)和(he)國(guo)際格局(ju)正在(zai)(zai)發生深刻調整與變革(ge)的(de)(de)當下，這份決(jue)然有(you)(you)著“只有(you)(you)成功不許失敗”的(de)(de)悲壯。中國(guo)經濟正處于結構升級、新舊動(dong)能轉換的(de)(de)時期，擁有(you)(you)最具潛力(li)的(de)(de)市場(chang)環(huan)境和(he)人才環(huan)境，掌握科學(xue)研究主(zhu)動(dong)權(quan)，贏得大(da)國(guo)戰(zhan)略博弈，未(wei)來可期。