星火燎原創新路 為國而研開拓時

劉有婷

元計算代表人物（左中右分別為周永發、李金強、鄭亮）

科學發展的大潮滾滾而來，特別是在人工智能時代，擺脫國外的技術壓迫，走出一條屬于自己的自主創新之路則顯得尤為重要。隨著幾十年科學技術的進步，高性能計算的數值模擬水平已經成為一個國家科學領導地位的關鍵、經濟競爭力的關鍵、國家安全的關鍵。衡量企業、高校和研究院所高科技水平的試金石。

高性能計算的關鍵在于應用、在于軟件。在如此關系到國家興衰存亡的科技領域，做出屬于中國自己的高科技科研成果，對于提高我國關鍵科研領域的國際競爭力有著至關重要的作用。正是在這一背景下，元計算（天津）科技發展有限公司（以下簡稱“元計算”）這一以發明有限元語言為核心技術的高科技公司應運而生。

自2 0 0 9 年成立以來，公司一直在致力于研究高性能數值仿真軟件技術，根據我國工程與科學創新的需求，發展了包括大規模與超大規模并行運算、航空航天、新型武器設計、石油勘探開采、地震預報預測等多個領域的有限元軟件。十幾年的企業發展歷程，他們砥礪前行，走出了一條屬于自己的自主創新道路，在中國乃至世界的高性能數值仿真軟件技術研究中發出了屬于元計算的科技之聲。

為祖國的需要而研

科學技術是第一生產力，只有科技領先，國力才能強大。習近平總書記曾說過：“讓企業真正成為技術創新主體。”作為新世紀科技發展的中堅力量，如何能夠打破封鎖，研發自主軟件；積累關鍵數據，使技術不必受制于人，提升產品質量和競爭力。十幾年來，元計算一直未曾忘卻自己的初衷與使命。

“現如今，隨著國內外形勢的日漸嚴峻，很多國外的商業軟件對我國展開了禁售，即使之前買過，現在也僅限于有使用權，不再提供相關維護以及設計服務。如果有一天國外不給我們提供相關軟件，很多高科技企業將面臨前所未有的危機。”元計算常務副總經理周永發說。而元計算公司多年來默默無聞，扎根研究領域所做的工作就是致力于解決高新技術領域研究中的“卡脖子”問題。

事實上，軟件技術的開發是一個需要長時間積累的儲備性工作。它不是單純的傳統意義上的軟件，而是需要將很多工業知識集成到其中，是經過長期工程實踐和數據積累的知識綜合體。在十幾年的公司發展過程中，元計算對于技術與數據的積累從未停滯。

他們深知，如果開發軟件沒有與實際的業務或流程結合起來，軟件的生命力就不會長久。為規避國外商業軟件“卡脖子”事件再次發生，逐步擺脫國外商業軟件制約。元計算公司從工程與科學實際提出的重大技術問題中吸取發展動力，從企業、工農業生產面臨的重大工程與科學技術問題入手，解決大規模與超大規模工程與科學計算問題，建設基于知識的企業產品仿真生態系統，構建“軟硬一體化生態格局”。通過多年的科研實踐與開拓，在領域內產生了一定的影響力。

堅實的企業核心技術支撐

技術創新是企業立足之本，是持續發展之路。“一直以來，國內從事軟件開發工作的單位與機構有很多，但是不可否認的是，很多軟件技術的先進性與方便性仍與國外相差甚遠。”周永發說。在這一背景下，研發出企業獨有的技術創新成果，形成自己的技術競爭優勢，才能讓企業在高新技術的不斷發展更替中真正立足。

如今，高性能計算仿真分析發展迎來新的挑戰，高性能計算與專用硬件的結合是最優的解決路徑。在元計算技術總監鄭亮的介紹下，記者了解到，“目前，通用CAE市場是巨頭的游戲，如果以我們現在的技術體量與國外諸如西門子之類的大公司相比的話是無法比較的。與其跟他們硬碰硬，不如獨辟蹊徑，在國產的硬件去發力，為其構建‘軟硬一體化生態格局’，加速國產化高性能數值仿真應用升級”。而這一目標的實現，便少不了元計算的中堅技術——“有限元語言及其編譯器”系統FELAC（Finite Element Language And its Compiler）的支撐。

追根溯源，FELAC是中科院數學與系統科學研究院梁國平研究員數年研究工作的晶核。其設計思想主要是采用元件化（即組件化）的程序設計方法和人工智能技術，根據有限元方法統一的數學原理及其內在規律，類似于數學公式推理方法，由計算機自動產生有限元程序。用戶只需輸入有限元方法所需的各種表達式和公式，即可由有限元程序自動生成系統自動產生所需的全部有限元計算的源程序。

這一自動生成技術從根本上改變了有限元軟件技術的落后局面，把廣大工程師和科學家從煩瑣、重復的有限元編程勞動中徹底解放了出來。值得一提的是，“有限元程序自動生成系統”這一研究成果還曾于1995年獲得國家科技進步獎二等獎，被專家鑒定為具有國際領先水平的有限元軟件。

縱觀國內外的軟件研發歷史，一個國產工業應用軟件可能需要十幾年甚至幾十年的持續發展才能完善起來。但是不少軟件的獲獎也就是它走向消亡的開始。這便是軟件行業最為心痛的現狀。與前人不同的是，以周永發、鄭亮為代表的元計算新一代中堅技術人才，并沒有停止對有限元程序自動生成系統相關技術的設計和功能完善。在之前的研究基礎上，他們又通過不斷創新開拓，相繼發展了FELAC2.0、FELAC v3.0等多個升級版本，能夠適應從各種P C到各種服務器并行機的有限元計算需求。

如今，FELAC適用于任何領域采用有限元方法求解各種微分方程問題。近年來，該系統已被國內外數十所著名大學和研究機構采用，已廣泛應用于鋼鐵冶煉、石油勘探、鐵路運輸、水利建設、高溫超導等十多個領域。在與華為的合作中，他們還將FELAC與華為鯤鵬生態適配，打造純國產高性能數值仿真軟硬件一體化解決方案，為自主可控高性能工業軟件生態建設提供了新的思路。“通過官方統計，這項技術已經解決了約300多個工程問題，而這些問題都是普通的商業軟件難以攻克的。如今我們也在利用這一技術參與國家科技部的重點研發計劃項目。”周永發說。

十幾年未改的企業情懷

在北京的中關村，流傳著這樣一個笑話：以前在這里，一塊牌子掉下來，砸到10個人，9個是賣電子產品的，1個是創業者。2014年，這里新注冊科技企業超過1.3萬家，創客密度已經超過美國硅谷。多少年風雨變遷，在互聯網科技急速發展的現狀下，許多企業早已退出了這一創業大潮中，談及于此，周永發內心十分唏噓。

“其實最初，有限元程序自動生成系統的提出，是在國際上處于領先地位的。但是隨著世界技術的更替，國際上的某些技術成果一直在模仿、超越，這讓我們也充滿了緊迫感與危機感。”他說。而因為元計算公司所研發的技術所針對的都是一些難以解決的科學性問題，而不是生產線上的流水性工作，所以公司在經費支撐方面遇到了很大困難。

技術難度大、回報率低，導致很多同行轉換了自己的研究領域。作為軟件開發行業的“黃埔軍校”，十幾年來他們為領域內培養了許多創新人才，如今，卻不得不面臨著嚴重的人才流失，每每談及這些，元計算的董事長李金強都倍感痛心。

他深知，不管是對于企業還是個人來說，十幾年沉下心來，一直堅持做一件事都需要很強的毅力。但元計算卻始終堅守在自己的領域中創新開拓，走過了十幾載風風雨雨。其最大的心愿便是希望能將自己所研發的技術真正為國為民所用，使其在國際上形成自己的權威技術優勢。

“星星之火，可以燎原。”而目前元計算所在的領域正處于星星之火在散去的現狀之中。但即使前路面臨著諸多困難，元計算的從業者們也從未退卻。他們始終堅信：在行業內做翻江倒海的事情，無非就是默默無聞地干，干自己喜歡的事情。今后，他們還將永葆自己內心的炙熱情懷，在高性能計算這一關鍵領域打響企業知名度，為國家與社會發展注入屬于元計算的創新力量！