“我们现有的通用超算,如同用渔网去过滤病毒,工具本身就不匹配。生命科学的数据具有高度的非结构化、多模态、动态演化的特性。通用超算的架构,并非为此而生,效率极其低下。”
这时,他才翻开白皮书的核心摘要,开始进行技术层面的精准剖析:
“‘方舟’计划的核心,不是追求绝对峰值速度的纸面数字,而是追求对生命科学特定问题的极致求解效率。我们规划的架构创新主要体现在三个方面:”
他指向架构图:
“第一,异构融合计算架构。 并非简单堆砌cpU和GpU,而是根据生物计算任务的特点,定制化集成图计算单元用于处理蛋白质相互作用网络、动态规划专用处理器用于分子动力学模拟的关键步骤、以及稀疏矩阵加速单元用于处理海量但稀疏的生物数据,实现‘专用芯片干专事’,从根本上提升能效比。”
“第二,原生多模态数据融合处理引擎。 从硬件层面和底层软件层面,打破基因组、蛋白质结构、冷冻电镜图像、质谱数据、活细胞影像等不同维度数据之间的壁垒,设计统一的数据表达和交换格式,让超算能‘天生’理解并协同处理这些复杂的生物信息。”
“第三,内置AI驱动的研究范式。 将机器学习、人工智能不再是作为外围工具,而是作为核心工作流嵌入系统。让超算不仅能‘计算’,更能通过分析已有数据‘学习’生物学规律,主动提出可验证的假设,甚至反向指导我们设计下一步的关键实验,形成‘计算-实验-再学习’的智能闭环。”
他列举了几个极具说服力的应用场景:
“例如,在新发突发传染病应急响应中,‘方舟’能快速模拟病毒蛋白与人体受体的结合过程,大幅缩短抗体和药物筛选时间。”
“在精准医疗领域,能整合患者的基因组、蛋白组和临床数据,构建数字孪生模型,为个体化治疗方案提供动态预测。”
“在国家粮食安全层面,能加速我们研究院‘智能沉默弹头’等技术的优化,设计出抗病高产的智能作物。”
汇报持续了近一个小时,陆时羡逻辑清晰,数据翔实,既展现了宏大的科学愿景,又落到了具体的技术创新和国家需求上。
他没有刻意回避投资的巨大,但更强调了其可能带来的颠覆性回报。
汇报完毕,会议室陷入短暂的沉默。一位来自总装备部的专家沉吟片刻,提了一个关键问题:“陆院士,按此设计,这台超算的算力,将达到何等量级?它对能源、冷却、运维的要求如何?”
陆时羡早有准备:“初步规划,其双精度浮点运算能力需达到10 Exaflops(百亿亿次) 以上,并在特定生物计算任务上,实际效能相比现有通用超算提升百倍至千倍。”
“我们建议采用液冷为主、风冷为辅的混合冷却方案,并利用江南地区的水网优势,选址靠近大型水体,以降低能耗和冷却成本。运维团队将由繁缕和合作的计算所共同组建。”
科技部的负责人最后提问,问题直指核心:“国际上有无类似计划?我们是否具备独立实现的技术基础?”
“据我们所知,尚无如此深度定制、目标明确的生物专用超算计划。米国、欧洲虽有加强生物计算投入的趋势,但大多基于现有通用架构优化软件。”
陆时羡语气坚定,“在E级超算(百亿亿次)设计、异构计算、AI芯片等领域,我国已积累深厚。‘方舟’计划是站在巨人肩膀上的跨越,是将已有技术优势,转化为特定领域绝对领先的战略举措。我们有信心,也有能力实现。”
会议结束后,发改部门的司长与陆时羡握了握手,表情比开始时缓和了许多:“陆院士,您的汇报非常精彩,也极具战略眼光。‘方舟’计划意义重大,但涉及面广,投资巨大,我们需要进行更深入的可行性研究和综合评估。请保持通讯畅通。”
离开发改委大楼的时候,秋日的阳光照在身上,已经带着一丝暖意。
陆时羡也清楚的知道,华国决策需要时间,但他已经成功地将“方舟”的种子,播撒在了最高决策层的土壤里。
该做的都已经做了,接下来就是等待了。
当然,也不能什么都不做。
接下来,他将启动备用方案,一方面寻求与国内顶尖超算中心和企业的深度合作,进行先期技术验证。
另一方面,继续夯实“枢纽蛋白”研究的实验基础,确保一旦“方舟”起航,他们能立刻扬帆,驶向那片等待被揭示的生命微观宇宙。
燕京之行,只是这场更大战役的序幕而已。
陆时羡离开后,那份厚重的《生物专用超算系统技术需求白皮书》如同一块投入平静湖面的巨石,在国家发改委内部及相关部委间激起了层层波澜。
一场关乎国家重大科研基础设施投资的激烈争论,在更高的决策层面悄然展开。
数日后,一次由更高层级领导主持、多个关键部门参与的内部协调会议,在气氛凝重的会议室里进行。
科技部的代表率先发言,语气中带着审慎的支持:“陆时羡院士的‘方舟’计划,其科学前瞻性和战略意义是毋庸置疑的。生命科学正在与信息科学深度交叉,计算能力已成为决定科研上限的关键。”
“如果我们能率先建成这样一台专用超算,无疑将在国际科技竞争中获得显着优势。从长远看,这笔投资是值得的。”
然而,话音刚落,财政部门的代表便皱起了眉头,他推了推眼镜,语气务实而尖锐:
“我完全理解科技创新的重要性。但各位,我们必须面对现实。初步预估,‘方舟’计划的直接投资将高达数十亿甚至近百亿元人民币,这还不包括后续每年数亿的运维和升级费用。目前国家在‘天河’、‘神威’系列后续机型上已有庞大预算,各地也在申报各类数据中心。”
“如此巨额的资金投入一个由单个研究院主导、目标看似非常‘专一’的项目,其投入产出比如何评估?风险如何控制?”
“我们如何向全国人民解释,为什么要花这么多钱,去‘寻找’一个可能根本不存在的蛋白质?”
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