在有組織科研中構(gòu)建算力算法“網(wǎng)”

“東數(shù)西算”是我國為促進數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國而推動實施的一項國家戰(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、智能化時代的標(biāo)志性基礎(chǔ)設(shè)施，最終實現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)無所不達、算力無所不在、智能無所不及”的愿景。

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

“20年前，我們真正實踐了有組織科研，時至今日仍從中汲取豐富的營養(yǎng)?！鼻》暝撚媱?0周年之際，中國計算機學(xué)會副理事長、華中科技大學(xué)教授金海如是說。

統(tǒng)籌科技資源合力攻關(guān)

“這是國內(nèi)高校首次圍繞教育數(shù)字化組織大規(guī)模有組織科研?！?0年前，36歲的金海剛剛回國，擔(dān)任中國教育科研網(wǎng)格計劃專家組組長。項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)的國內(nèi)12所知名高校。

“很幸運組織參與了如此大規(guī)模和高規(guī)格的科研活動，更幸運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’，沒有做不成的事情。”回憶起這段經(jīng)歷，金海依舊心潮澎湃。他常用“幸運”形容自己。“剛開始我的內(nèi)心非常忐忑，因為擔(dān)任副組長的清華大學(xué)鄭緯民教授和北京大學(xué)李曉明教授，無論是年齡還是資歷都遠超過我。”

網(wǎng)格是高性能計算和信息服務(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高速網(wǎng)絡(luò)連接并集成起來，共同完成重大的科學(xué)研究問題，是現(xiàn)代算力網(wǎng)的早期雛形。

有組織的科研需要進行有效的溝通和協(xié)作，一方面要建立有效的項目管理機制，確保研究進度和質(zhì)量可控，另一方面則需要建立良好的團隊文化和協(xié)作機制，避免團隊內(nèi)部沖突。

由于該計劃參與單位多，涉及地域廣，研發(fā)和建設(shè)任務(wù)繁重，項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，以及項目辦公室和一批高校網(wǎng)格中心構(gòu)成的分級項目管理機制。同時，該計劃形成了兩個月一次的專家組會議制度，保障了項目建設(shè)進度和研發(fā)質(zhì)量。此外，該計劃還通過每年的學(xué)術(shù)年會、每季度的工作簡報等形成了良好的協(xié)作機制與團隊文化。

“雖然我們來自不同的高校，但在項目研發(fā)中結(jié)成了一個聯(lián)系非常緊密的團隊。密集的專家組會議、一次次的項目研討，金老師和專家組對項目完成的質(zhì)量和進度要求非常嚴格?！鼻迦A大學(xué)計算機系副主任武永衛(wèi)回憶，“我們40多位來自項目成員高校的開發(fā)者在清華大學(xué)集中攻關(guān)兩年，共同開發(fā)了有國際知名度的網(wǎng)格中間件CGSP（網(wǎng)格公共支撐平臺）系統(tǒng)。交流、碰撞、實驗、推進，這種緊耦合的項目工作方式將大家凝聚了起來?！?/P>

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

“團隊成員來自不同高校，他們熟悉不同方面的教育科研需求，積累了多個學(xué)科領(lǐng)域的先進科研成果。”金海表示，這種跨地域、跨機構(gòu)的創(chuàng)新團隊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)格公共支撐平臺系統(tǒng)，該計劃成立了聯(lián)合集中開發(fā)組。來自華中科技大學(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)國家實驗室（籌）進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，“一封閉就是半年”是常態(tài)。但開拓者們不計得失，他們以國家號召為己任，埋頭苦干，攻下了一個個難以跨越的山頭。

“這段經(jīng)歷對于我來說是一筆巨大的財富！”金海感慨，老專家們無私奉獻、不計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

金?；貒竺闇?zhǔn)的第一個研究方向就是網(wǎng)格計算。當(dāng)時，該領(lǐng)域在國際上還是一個全新的方向，研究的人并不多，但金海一直堅定地朝著網(wǎng)格計算發(fā)力。當(dāng)網(wǎng)格計算在國內(nèi)發(fā)展起來的時候，金海團隊已經(jīng)開始嘗試探索云計算和虛擬化，并在2007年獲批我國第一個云計算領(lǐng)域的973項目。隨后，金海又將目光投向了內(nèi)存計算、圖計算機、算力網(wǎng)。

“計算機行業(yè)更新迭代非?？欤鹄蠋熆偰苊翡J地感知和把握科研發(fā)展方向。”團隊成員吳松說。

計算機學(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，他接到了母校拋來的橄欖枝，最終還是選擇了金海團隊。如今的他已經(jīng)成為實驗室的“大管家”。2008年他加入實驗室后，金海就建議他轉(zhuǎn)入普適計算研究。這個方向在當(dāng)時非常不起眼，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)計算機學(xué)院副院長石宣化是2002年通過跨專業(yè)考博加入實驗室的。作為一名半路出家從車輛工程專業(yè)轉(zhuǎn)向計算機行業(yè)的科研工作者，他對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，晚上10點多金海還打來電話，和他探討文中的不足之處并提出修改意見。后來，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，他也非常注重通過第一篇論文幫助學(xué)生建立自信。

在金海的鼓勵下，2006年，石宣化到法國做訪問學(xué)者。回國后，石宣化帶領(lǐng)學(xué)生按照國外的先進經(jīng)驗把實驗室所有的計算機進行了重新部署。

重視價值引領(lǐng)科研育人

“一個老師永遠無法真正教學(xué)，除非他自己還不斷學(xué)習(xí)。一盞燈永遠無法點燃另一盞，除非它自己繼續(xù)燃燒?！狈?wù)計算技術(shù)與系統(tǒng)教育部重點實驗室的墻上貼著泰戈爾的名言。這是金海對團隊成員更是對自己的要求。

實施有組織科研創(chuàng)新，必須有教育教學(xué)和人才培養(yǎng)等工作的強力支撐。一直以來，實驗室把人才培養(yǎng)作為重點工作，孜孜不倦地推進創(chuàng)新人才培養(yǎng)。實驗室狠抓制度和文化建設(shè)，建立了完善的教育培養(yǎng)機制，全流程推進學(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。

“實驗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。”2022屆博士畢業(yè)生段卓輝，拒絕了多家企業(yè)的高薪聘請，選擇留在實驗室工作。在他看來，科研工作雖然枯燥，但是當(dāng)建立一種創(chuàng)新生態(tài)后，大家會全身心投入有組織科研中。

“實驗室剛成立時只有4位專任教師、30余名學(xué)生。在那個時候，團隊就形成了同甘共苦、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，實驗室發(fā)展到擁有專任教師接近50人、學(xué)生400人的大團隊，金海依然保持著至少每周面對面指導(dǎo)博士生一次的好習(xí)慣，他對每名學(xué)生的研究方向、進展、論文的成果都了如指掌。

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

“為學(xué)生提供價值才能培育歸屬感?！苯鸷＝榻B，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驗室。這種有序的科研接力，能夠有效提升實驗室工作的延續(xù)性。對于科研人員來說，也能形成一個更加持續(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)作國家隊，以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向集中力量布局?！苯鸷；叵肫饘W(xué)生時代跟隨我國存儲界的一代泰斗張江陵教授做存儲系統(tǒng)方面的研究。他覺得，導(dǎo)師的作用是幫助學(xué)生確定方向，并不斷鼓勁。學(xué)生有了方向感和價值感，就會不斷地拓展邊界、向科研最前沿探索前行。

《中國教育報》2023年10月23日第6版