吉意

五代“銀河”,兩代“天河”,她憑借中國科學家的堅毅精神,帶領國內的“超算”技術躋身世界一流;她六次雄踞榜首,兩度蟬聯亞軍,“天河二號”的累累碩果,離不開她和研究團隊的辛勤耕耘。她,就是盧宇彤,溫文爾雅的女科學家、“天河二號”的副總設計師、國家超級計算廣州中心主任。2022年3月,盧宇彤榮獲“全國三八紅旗手標兵”稱號。
結緣首臺“超算”,
與國產“超算”共成長
從研制世界一流的超級計算機,到建設世界一流的超算中心,再到推動我國“超算”自主可控可持續發展,在“超算”的道路上,盧宇彤一路與時間賽跑。在國際“超算”領域,盧宇彤堪稱傳奇。這樣一位優秀的女科學家,是如何開啟了與“超算”的故事呢?
“我的父母都是大學老師,家里的學習氛圍十分濃厚,我尤其喜歡看科幻書?!背錾跁阒业谋R宇彤笑著說。1983年,中國研制出第一臺億次級超級計算機“銀河一號”,成為第三個能獨立設計和研制超級計算機的國家,在業內引起了非常大的轟動。這一年,正在上高一的盧宇彤,和同學們一起參觀了“銀河一號”。“那時的‘銀河一號被稱為‘巨型計算機,體積足有一個小型會議室那么大,表面密密麻麻地布滿了電子管?!饼嫶蟮摹般y河一號”引發了盧宇彤極大的興趣。
“也算是無心插柳柳成蔭,一次參觀讓我自發地去深入了解超級計算機,明白了超級計算機對國家和區域安全、科學突破和經濟發展的重要戰略作用?!?此后她小小心田里播下了科研種子。高考報志愿時她毫不猶豫地報考了國防科技大學計算機學院。
真正讓她與“超算”結緣的是本科的畢業設計。當時,盧宇彤的老師負責“銀河二號”編譯器的開發,她跟隨導師進行“銀河二號”相關系統的軟件測試與驗證?!安煌诂F在的計算機技術,那時所有程序都是字符界面,必須按順序輸入,稍有差錯就得從頭再來,所以必須打起十二分精神,耐心、謹慎地面對每一個步驟?!北R宇彤說:“正是靠著這種認真、謹慎的態度,老一代‘銀河人獨立完成了所有的硬件和軟件設計,并一路傳承下去,才有了‘銀河七代系統、‘天河一代、二代的系統開發?!弊源耍瑥谋究频酱T士、博士,從“銀河”到“天河”,她陸續參與了五代“銀河”、兩代“天河”的研制,盧宇彤隨同“超算”國家隊共同成長。
除豐富的學識和嚴謹的治學態度外,盧宇彤對工作的一絲不茍讓學生們敬佩有加。晚上11點之后,辦公室里依舊能夠看到她工作的身影。盧宇彤曾感慨:“這個世界比你牛的人還這么勤奮敬業,你還有什么理由不更加努力。”盧宇彤一直倡導自由開放的研究氛圍。在國防科大的時候,盧宇彤和她的團隊在討論問題時會爭論不休?!罢胬碓睫q越明?!彼龝r常鼓勵團隊中的年輕人要大膽提出自己的想法,“創造一個大家都能暢所欲言的氛圍,在這里沒有學術權威?!睂W生們向她請教做研究的方法,得到思維邏輯上的指導,而在具體問題上,盧宇彤則鼓勵學生親自去探索、實踐。
創新突破,
屹立于世界“超算”之林
“最初,只有美國、日本等國的巨頭企業才具備高速互聯研發能力,而中國則面臨著一系列的技術封鎖?!北R宇彤擔任“天河二號”超級計算機系統的副總設計師、主任設計師,面對著突圍的層層難題。
在整個“超算”系統中,盧宇彤主要負責互聯網絡中通信協議和并行環境的設計。高性能計算的每一個計算節點,都需通過高速互聯網絡并行地聯結在一起,才能實現“超算”算速度。而要研制高帶寬、低延遲的互聯網絡,軟件設計起著關鍵性的作用?!熬褪且粔K硬骨頭,我也要啃下來!”盧宇彤暗暗發誓。
她提出了基于虛端口精簡通信協議的并行用戶級通信技術,實現了“天河”高速自主定制互連通信軟件系統性能達到國際同期最快商用互連系統的2倍。
不斷趕超世界先進水平、連續奪冠的背后,是盧宇彤對完美的追求與付出?!啊旌佣栂到y研發完成的時候,國外同行特別詫異,覺得中國不可能在如此短的時間內完成。但我們一直比別人多花3倍的時間工作,沒有假期也沒有周末。我們最終選定的方案,往往是在幾十個方案中,經過遴選、實驗、調試和驗證才選定的?!北R宇彤說。那段時間她把鋪蓋搬進了辦公室,吃住在那里近半年。
在盧宇彤與團隊艱苦攻關之下,2013年,“天河二號”超級計算機亮相,震撼世界。2014年11月,全球超級計算機500強排行榜公布,中國“天河二號”以比第二名“泰坦”快近1倍的速度獲得冠軍。從2013年6月到2016年5月,“天河二號”超級計算機連續六次奪得世界超級計算機500強的冠軍,打破了美日長期對世界“超算”頭把交椅的壟斷。盧宇彤,這位領跑中國“超算”女科學家讓全球刮目相看!此外,盧宇彤帶領團隊,搭建了面向不同領域的應用平臺,由各領域的應用專家和“超算”專家共同開發軟件,通過多學科交叉融合解決行業應用問題。2014年,“超算”中心所支持的大規模地震模擬應用成功入圍當年的“戈登貝爾”獎,這是我國“超算”系統的應用首次入圍這一國際高性能計算應用最高獎項。
對于大眾而言,“超算”似乎離人們的日常生活很遠。傳統的超級計算機主要是服務于科學領域,而盧宇彤做的,則是讓“超算”更“接地氣”。2016年 2 月,盧宇彤受聘擔任廣州“超算”中心主任,她的創新意識讓“超算”中心面貌煥然一新,從此進入高效的運作模式。兩年內,盧宇彤帶領“超算”中心積極推動交叉研究,大力拓展“超算”應用。2017 年 11 月,“超算”中心服務用戶數已經超過 2500 家,支撐了 800 多項國家級課題的研發工作,涉及大氣海洋環境、天文地球物理、工業設備制造、新材料新能源、生物醫藥健康、智慧城市等許多領域。
隨著在研究領域的不斷突破,盧宇彤作為中國高性能計算領域的科學家,也前所未有地深入參與到國際專業組織的事務中。她成為國際超級計算大會(ISC)8名會士(Fellow)之一。國際超級計算大會是“超算”領域最權威、規模最大的2個國際頂級會議之一,也是全球歷史最悠久的產業大會。2018年6月,盧宇彤正式當選HPC 2019大會程序主席,這一職位首次由中國科學家擔任,也是世界上首次由女性科學家擔任。消息傳來,國內業界一片沸騰!
面對一個個殊榮,盧宇彤用“幸運”來形容自己職業生涯的發展。她說:“能夠代表中國科學家在國際超級計算大會取得一席之地,是在中國‘超算快速發展的背景下,國際學術界對個人專業學術水平的認可。中國‘超算事業經過幾十年積累,終于可以在國際學術圈發出自己的聲音,是一件很讓人振奮的事?!?/p>
2019年,“天河二號”的應用已全面覆蓋粵港澳大灣區,輻射全國幾乎所有省市區域,并且影響世界。作為國家重大科研基礎設施,超級計算機是真正意義上的“大國重器”。隨著根基逐漸打牢,我國“超算”事業“上接天氣、下接地氣”,超級計算機可以“算天”“算地”“算人”。
女科學家白大褂下的生活
作為一名女科學家,盧宇彤的臉上總是帶著一種恬靜的微笑。她被“并行計算”的魅力深深吸引,“在計算機并行程序的一系列復雜性和不確定性下,每當我寫的代碼被驗證、能發揮作用的時候,我的感覺特別好。”盧宇彤對自己的要求很高,每件事都要做到最好,也不愿墨守成規,對于各種變化和挑戰都能較快地適應,并且在變化中找準自己的位置。
除了工作,平時,盧宇彤喜歡旅游。雖然時間有限,但每年她都盡量擠出時間去旅游。到國外開會時,即使緊張忙碌,她也會抓緊時間去一些想去的地方看一看?!白x萬卷書,行萬里路?!痹诼眯兄?,欣賞美景、愉悅身心的同時,盧宇彤更喜歡去了解不同的風土人情、歷史文化知識?!奥糜问且环N休閑方式,也是一種提升自己的方式?!北R宇彤說。
一路走來,盧宇彤被鮮花和榮耀所包圍,她獲得國家科技進步特等獎1項,一等獎1項;軍隊科技進步一等獎4項,二等獎6項;發表論文72篇,授權專利18項。入選國家教育部“新世紀優秀人才”支持計劃,被評為全軍巾幗建功先進個人,榮立二等功2次。她還是中國計算機學會女工委主任、高專委常委、CCF理事,以及全球唯一一位獲得超算領域最高榮譽——國際超級計算大會會士的女科學家。她也是中國大陸首個國際超級計算大會ISC的主題報告者。2022年3月7日,盧宇彤獲評“全國三八紅旗手標兵”,面對領導與同事們的祝賀,她微笑著說:“這更加激勵我向上攀登,我要為祖國的強大繼續貢獻自己的力量!”
(張甫卿摘自《伴侶》2022年第5期)