■ 记者 高翔 史梦诗
“东数西算”是我国为促进数字经济发展、建设数字中国而推动实施的一项国家战略工程。算力网作为“东数西算”工程的重要建设内容,其目标是将算力变成像水、电一样普惠大众、随取随用的公共基础资源,形成数字化、智能化时代的标志性基础设施,最终实现“网络无所不达、算力无所不在、智能无所不及”的愿景。
2003年,为全面提高我国教育信息化基础设施服务水平和高等学校教学科研水平,教育部启动了中国教育科研网格计划(ChinaGrid)。华中科技大学是主要牵头单位之一。这项举全国之力的科研计划进行了大规模、有组织的科研探索和建设,建成了我国高校开展重点学科建设的重要科学研究基础平台。20年来,参加该计划的高校从首批12所增加到42所,成为全国范围内跨高校组织大规模科研的一次成功实践。
“20年前,我们真正实践了有组织科研,时至今日仍从中汲取丰富的营养。”恰逢该计划20周年之际,中国计算机学会副理事长、华中科技大学教授金海如是说。
统筹科技资源合力攻关
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金海(右三)与专家组成员在研讨会上
“这是国内高校首次围绕教育数字化组织大规模有组织科研。”20年前,36岁的金海刚刚回国,担任中国教育科研网格计划专家组组长。项目第一期包括了清华大学、北京大学、上海交通大学等在内的国内12所知名高校。
“很幸运组织参与了如此大规模和高规格的科研活动,更幸运的是遇上了这么多专家前辈。在良好的学术氛围中,大家‘心往一处想,劲往一处使’,没有做不成的事情。”回忆起这段经历,金海依旧心潮澎湃。他常用“幸运”形容自己。“刚开始我的内心非常忐忑,因为担任副组长的清华大学郑纬民教授和北京大学李晓明教授,无论是年龄还是资历都远超过我。”
网格是高性能计算和信息服务的战略性基础设施,它将地理上分布、异构的各种算力资源通过高速网络连接并集成起来,共同完成重大的科学研究问题,是现代算力网的早期雏形。
有组织的科研需要进行有效的沟通和协作,一方面要建立有效的项目管理机制,确保研究进度和质量可控,另一方面则需要建立良好的团队文化和协作机制,避免团队内部冲突。
由于该计划参与单位多,涉及地域广,研发和建设任务繁重,项目形成了以教育部和核心高校领导为主的领导小组,以主要参与高校专家代表为主的专家组,以及项目办公室和一批高校网格中心构成的分级项目管理机制。同时,该计划形成了两个月一次的专家组会议制度,保障了项目建设进度和研发质量。此外,该计划还通过每年的学术年会、每季度的工作简报等形成了良好的协作机制与团队文化。
“虽然我们来自不同的高校,但在项目研发中结成了一个联系非常紧密的团队。密集的专家组会议、一次次的项目研讨,金老师和专家组对项目完成的质量和进度要求非常严格。”清华大学计算机系副主任武永卫回忆,“我们40多位来自项目成员高校的开发者在清华大学集中攻关两年,共同开发了有国际知名度的网格中间件CGSP(网格公共支撑平台)系统。交流、碰撞、实验、推进,这种紧耦合的项目工作方式将大家凝聚了起来。”
有组织的科研需要一支顶尖、多样化的人才团队,以清晰的战略目标和学术思想聚集队伍,摒弃“有人才、无队伍”和“各自为政”的科研现状,这样才能实现教育、科技、人才“三位一体”。该计划在实施过程中,形成了以专家组为基础的教育部创新团队。团队的特点在于它不是仅依托某个高校或者研究基地,而是突破了传统的地域和机构限制,在最大范围内集中了大量优秀人才和科研资源。
“团队成员来自不同高校,他们熟悉不同方面的教育科研需求,积累了多个学科领域的先进科研成果。”金海表示,这种跨地域、跨机构的创新团队模式不仅有利于各种学术思想和文化的充分交流与碰撞,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础,为重大学术创新营造了良好的工作氛围,成为培育创新人才的沃土。
集中科研力量攻克关键技术难题是有组织科研的重要特征。为了研发关键的网格公共支撑平台系统,该计划成立了联合集中开发组。来自华中科技大学、清华大学、北京大学、北京航空航天大学、上海交通大学的数十名开发人员,克服了重重困难,在清华信息科学与技术国家实验室(筹)进行了为期一年半的集中封闭开发。在后期开展科研攻关时,“一封闭就是半年”是常态。但开拓者们不计得失,他们以国家号召为己任,埋头苦干,攻下了一个个难以跨越的山头。
“这段经历对于我来说是一笔巨大的财富!”金海感慨,老专家们无私奉献、不计得失的精神深深感染了他,并成为他日后行事、为人、带学生的基本行为准则。
瞄准创新前沿大步迈进
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金海回国后瞄准的第一个研究方向就是网格计算。当时,该领域在国际上还是一个全新的方向,研究的人并不多,但金海一直坚定地朝着网格计算发力。当网格计算在国内发展起来的时候,金海团队已经开始尝试探索云计算和虚拟化,并在2007年获批我国第一个云计算领域的973项目。随后,金海又将目光投向了内存计算、图计算机、算力网。
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金海团队主持完成的“面向多租户资源竞争的云计算基础理论与核心方法”获2020年度国家自然科学奖二等奖
“计算机行业更新迭代非常快,但金老师总能敏锐地感知和把握科研发展方向。”团队成员吴松说。
计算机学院教授余辰毕业于武汉大学,从日本一所知名高校博士毕业后,他接到了母校抛来的橄榄枝,最终还是选择了金海团队。如今的他已经成为实验室的“大管家”。2008年他加入实验室后,金海就建议他转入普适计算研究。这个方向在当时非常不起眼,然而仅仅几年之后就大行其道,令他折服不已。
华中科技大学计算机学院副院长石宣化是2002年通过跨专业考博加入实验室的。作为一名半路出家从车辆工程专业转向计算机行业的科研工作者,他对金海的努力印象尤其深刻。据他回忆,读博士期间准备第一篇论文时,晚上10点多金海还打来电话,和他探讨文中的不足之处并提出修改意见。后来,这篇论文成功发表了,极大地鼓舞了他的科研信心。成为教师之后,他也非常注重通过第一篇论文帮助学生建立自信。
在金海的鼓励下,2006年,石宣化到法国做访问学者。回国后,石宣化带领学生按照国外的先进经验把实验室所有的计算机进行了重新部署。
重视价值引领科研育人
“一个老师永远无法真正教学,除非他自己还不断学习。一盏灯永远无法点燃另一盏,除非它自己继续燃烧。”服务计算技术与系统教育部重点实验室的墙上贴着泰戈尔的名言。这是金海对团队成员更是对自己的要求。
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实施有组织科研创新,必须有教育教学和人才培养等工作的强力支撑。一直以来,实验室把人才培养作为重点工作,孜孜不倦地推进创新人才培养。实验室狠抓制度和文化建设,建立了完善的教育培养机制,全流程推进学生培养,并创新双导师制度,多向赋能学生学业科研。
“实验室有着良好的科研氛围,这是科研能够保持持久力的重要保障。”2022届博士毕业生段卓辉,拒绝了多家企业的高薪聘请,选择留在实验室工作。在他看来,科研工作虽然枯燥,但是当建立一种创新生态后,大家会全身心投入有组织科研中。
“实验室刚成立时只有4位专任教师、30余名学生。在那个时候,团队就形成了同甘共苦、人人平等的良好氛围。”回忆起当年的科研经历,石宣化依然历历在目。如今,实验室发展到拥有专任教师接近50人、学生400人的大团队,金海依然保持着至少每周面对面指导博士生一次的好习惯,他对每名学生的研究方向、进展、论文的成果都了如指掌。
段卓辉来到课题组时,基础并不好,但他一直默默努力着。金海经常勉励他“科研工作需要绵绵用力,找准方向,慢一点儿不可怕”,并鼓励他继续读博。持之以恒的鼓励让段卓辉重燃希望,找到了自我价值的认同感。
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“为学生提供价值才能培育归属感。”金海介绍,截至去年共有7名博士毕业生像段卓辉一样放弃高薪留在实验室。这种有序的科研接力,能够有效提升实验室工作的延续性。对于科研人员来说,也能形成一个更加持续的发展规划。
“有组织的科研创新是始终把自己当作国家队,以国家战略需求为导向集中力量布局。”金海回想起学生时代跟随我国存储界的一代泰斗张江陵教授做存储系统方面的研究。他觉得,导师的作用是帮助学生确定方向,并不断鼓劲。学生有了方向感和价值感,就会不断地拓展边界、向科研最前沿探索前行。
文章原载于《中国教育报》2023年10月23日第6版