中国超算：算天算地算人还能算命

中国超算：算天算地算人还能算命

中国从上世纪六七十年代就开始研制超级计算机，近半个世纪的攻关，只是为了实现快速运算吗？演变至今的超级计算机都有哪些用处呢？它们是否能实现人类曾经无法实现的理想？

算天：盯住每一朵云

2016年获得“戈登贝尔奖”提名的应用“全球大气非静力云分辨模拟”是由中科院软件所和清华大学及北京师范大学联合模拟的。

北师大全球变化与地球系统科学研究院教授王兰宁，是该项目团队成员之一。他从上世纪90年代开始从事气象预报，到后来转型成为大气分析专家，预报天气的准确率不断提升。

“下不下雨关键看云层运动，在没有超算之前，观测云层的精度是按照经纬度。有了超算之后，就可对云层运动进行精确模拟与观测。”

王兰宁说，为了提高观测精度，他十几年来一直追逐着超算发展的脚步。

“如果能够盯住每一朵云，天气预报就将万无一失。”王兰宁说，当然，这还需要更强的超算能力来支撑。

服务于雾霾天气预警预报是超算最近又一新的应用领域。

据悉，天津超算中心研究人员目前正致力于利用“天河一号”超级计算机服务于雾霾天气预警预报，未来3年有望形成全国性雾霾预警预报能力。该系统目前正以河北保定作为试点，预报能力已经由最初的未来3天逐渐延长到了未来5天，实用效果不断提升。

算地：能找飞机能抓偷排

在“算地”方面，天津超算中心与中石油东方地球物理公司合作，研发中国自主的石油地震勘探数据分析核心软件，将地下成像速度由过去的三天提高到一天。

在刚刚评选的世界超算TO P500中,曾经六连冠的中国“天河二号”已沦为世界第二，取而代之的是中国的“神威·太湖之光”。据悉，“神威”一分钟计算能力，相当70亿人用计算器不间断算32年

在自主“天河一号”和自主石油地震勘探数据处理核心软件的两个自主上，他们成功实现了对国外技术限制的突围。

除了找飞机，还有更多接地气的事情倚仗超级计算机来解决。

建一栋楼对周边的环境到底有什么影响？如何建设风道便于污染物扩散？中科院深圳先进技术研究院正在国家超算无锡中心进行的一项课题，就是深圳市污染物扩散的模拟。通过超算模拟，可以根据目前污染物的情况，计算出未来一段时间的大气污染物浓度和分布，进行空气质量预报。从预报结果还可以计算出哪些污染源“贡献”最大，了解污染的来龙去脉，为污染防控提供决策指导。

还能“算海洋”。不妨以寻找马航MH370为例，当时的南印度洋一度成为世界科技角力的战场，大量的卫星雷达集中对准它，当这些高科技“眼睛”采集到信息后，一个必经的环节就是数据处理，担当这一重任的正是超级计算机。

“只要有足够精确的相关数据，超算就能找到失事飞机。”清华大学地球系统科学研究中心副教授黄小猛说。

算人：医疗应用前景广

模拟血流、模拟心脏、模拟人体任何一个部位，有了超级计算机，这些都不再是梦想。

只要运算核够多、速度够快，医疗工作者的诊断和治疗水平将大大提升，而科学的治疗手段更容易让患者接受。

近期，美国科学家利用世界前十的超级计算机，选取一名真人扫描其血管系统，通过3D建模技术建立动脉系统模型，成功地再现了整个人体的动脉系统。任何直径或宽度在1毫米以上的动脉血管都会出现在模型中，而且模型的分辨率达到了9微米。

过去，对一个可能发生脑梗塞病人，医院难以判断是否要进行支架手术，一般都会通过从大腿动脉处放进测压导丝进行测量，这种方式既危险又痛苦。如今，经过模拟计算，只要血流储备分数如果小于0.8，就要做手术。

中科院深圳先进技术研究院副研究员陈荣亮表示，该机构正在利用“太湖之光”对人体血流进行模拟与分析，利用这种模拟和分析，可以及时有效地判定一个病人是否有发生脑梗塞的风险。

算命：算你与他人有何不同

美国的IBM超级计算机“沃森”近期宣布，通过对每个人2300条最新社交网络推文的解读，应用语言学分析方法归纳总结你的社交特性，然后将你与其他几十万甚至数百万用户进行比较，从而勾勒出你与众不同的个性。

深圳华大基因研究院曾代表中国参与了“国际千人基因组计划”。院长汪建表示，使用“天河一号”超级计算机，过去要一年才能完成的500人基因信息关联性分析，现在只需3个多小时。

中科院北京基因组研究所在“精准医学”研究上，已走得很远。该所研究员章张说，随着新一代高通量测序技术发展，测定个体基因组的成本已从上世纪“人类基因组计划”时代的30亿美元降到了现今“精准医学”时代的1000美元以下。而这一切都是基于超级计算平台对精准医学大数据的解析。

（《环球》2016年第21期）