自古以来，人类对无所不能的超能力总是无限幻想与崇拜。如今，曾遥不可及的向往成为现实——能“算天、算地、算人”的超级计算机让人们看到了科技的无限可能，它是各行业的发展基石，也是能引领世界腾飞的翅膀。
因此，算力之争已是全球战略竞争的新焦点，而超级计算机是新国之重器。在湖南，拥有国内领先、国际先进算力的国家超级计算长沙中心，正在用先进计算这个超能力服务科学研究、赋能经济发展、助力社会治理，担当起新质生产力的不竭引擎。
△“天河一号”超级计算机。图/新华社
每秒钟计算20亿亿次
岳麓山下，麓山南路，在一众红墙黛瓦、风格古朴的建筑中，有两栋造型别致、外观新潮的建筑，掩映在郁郁山色中，低调又神秘。它们还有着听起来高端莫测的名字：“0”号天算台、“1”号研发楼。
0和1是第一代计算机语言，正是这两个最简单的数字，让计算机可以进行数值计算，也能够进行逻辑分析，还具备了储存记忆等功能。这里便是国家超级计算长沙中心（以下简称“超算长沙中心”）。
超算长沙中心是国家科技部正式批准建立的全国第三家、中西部第一家国家超级计算中心，由湖南省投资建设，湖南大学运行管理，国防科技大学提供技术支撑，于2014年正式开始运营。
走进超算长沙中心机房，数列机柜整齐排开，在这些外形略显呆萌的机柜上，各项指示灯像夜空的星星般渐次闪烁，由数据和程序构建的智慧“大脑”正在不停运转。这是超算长沙中心的主要算力设备——由国防科技大学牵头研发、湖南大学负责运营的“天河”系列超级计算机。
2022年10月，新升级的天河新一代超级计算机在这里启动运行，它采用全国产设备，峰值计算性能达200PFlops（64位精度），可提供1000POps人工智能算力（16位精度），算力水平较之前提升了150倍。通俗来说，每秒钟能计算20亿亿次，且每次都是双精度浮点数运算。
超算长沙中心常务副主任陈果比喻说：“类比一下，（超算长沙中心的）超级计算机计算能力相当于一台普通家用电脑运算能力的十万倍到百万倍。假设全世界每个人一秒钟算一个数的话，这台计算机一秒钟的计算量大约需要全世界70多亿人一起手算一年多。”
信息时代，先进算力的重要性不言而喻，拥有这种超级算力的超级计算机就被喻为新国之重器，运营好它成为超算人的时代使命。
△国家超级计算长沙中心常务副主任陈果。图/记者肖天健
服务“三高四新”发展战略
陈果，湖南大学信息科学与工程学院教授，国家级青年人才，超算长沙中心目前最年轻的领导干部。在长沙出生并长大的他，清晰地记得超算长沙中心的现址曾是一所计算机专科学校。后来，他考入武汉大学读本科、前往清华大学读博，并在微软亚洲研究院从事研究工作。在他外出求学工作期间，超算长沙中心建成并投入运营，麓山南路的时光印迹有了新的风景。
2018年，心系故土的陈果选择回到长沙，来到湖南大学信息科学与工程学院任教，当时，他是学院最年轻的副教授。2020年陈果出任湖南大学校园信息化建设与管理办公室副主任，开始教学科研与行政工作双肩挑。2023年7月，陈果来到超算长沙中心，担起新的工作职责。
陈果一直从事高性能网络研究，超级计算是高性能网络应用场景之一。概括超级计算的超能力，他认为主要是通过算力来服务科学研究、经济发展和社会治理这三个方面。对于超算长沙中心来说，助力湖南实现“三高四新”美好蓝图是三方面相融合的、责无旁贷的职能。
超算长沙中心与中国科学院地质与地球物理研究所在天河新一代超级计算机上开展地球动力学模拟，支撑在印度与欧亚板块俯冲碰撞、青藏高原南缘造山带形成机理的研究取得突破性发现，实现8亿年跨度的印度—欧亚碰撞带几何形态模拟与青藏高原生长方式动力学模拟，模拟精度提高64倍的同时，运行时间缩短到之前的6.7%。
可以模拟入地，也能虚拟上天。日前，超算长沙中心高性能计算部部长马亿旿正在对接山河星航实业股份有限公司，协调处理飞行器研发制造总体气动设计过程中的数字风洞仿真测试。
用算力服务科技创新，超算长沙中心的类似助力还有很多。2023年，在长沙迈向“全球研发中心城市”的脚步中就有它的身影，并正在为湘商回归提供算力支持。在湖南大力实施的“4 4科创工程”中，超算长沙中心更是“4个重大科学装置”之一。
2023年11月25日，超算长沙中心新一届理事会和专家委员会成立，并现场与6家单位签订了项目合作协议。超算长沙中心将充分发挥算力资源、算法团队和计算中心运营经验优势，联合有关高校、科研院所和重点企业，面向湖南“4×4现代产业体系”发展需求，以生态建设、应用创新、企业培育、技术攻关、人才聚集为重点，为实现“三高四新”美好蓝图、加快建设现代化新湖南提供重要支撑。
1.4秒查询单个手机号全天轨迹
在“2022年度中国超算最佳应用”评选活动中，湖南大学李肯立教授团队的“基于天河新一代超级计算机的百万催化材料筛选研究”应用，获得最佳应用提名。
据介绍，在计算科学出现之前，催化材料的筛选只能通过实验来完成。随着计算科学的发展，逐渐可以通过计算材料分子间的特性和特质，来算出有没有可能做催化。陈果表示，李肯立教授团队的研究是超算服务科学研究应用的典型案例之一，通过并行计算筛选出539种合金的1146个高效催化表面，最佳单日高效催化材料表面筛选数可达332个，与卡内基梅隆大学研究者一年时间筛选规模相当。
从材料分子的微观世界，到山川湖海的广袤星球，超级计算还能让你“一眼万年”。
2023年12月，工业和信息化部公布了“2023年度先进计算典型应用案例”名单，湖南大学牵头申报的“遥感影像统筹及卫星应用系统”成功入选“城市大脑”领域典型案例。该应用系统由超算长沙中心与湖南省第二测绘院联合研发，依托超算平台，汇聚了多源异构海量航空、航天遥感影像数据，建成全国最大的省级卫星资源池、全国首个省级遥感影像统筹、全球领先的轨道预测仿真系统，实现了线上影像采集和任务统筹，从卫星影像接收生产到互联网服务资源发布仅需10分钟。
在实际应用中，该系统为相关部门开展国土调查、空间规划、绿心监测、河湖监测、卫片执法、文物保护、交通路网核查等提供了高效优质的数据和服务资源。
面对一些非常紧急的任务时，超算长沙中心更是展现了超级速度。2021年7月，新一轮疫情袭湘，该中心接下了筛查密接者的重任。时间非常紧、任务特别重，超算长沙中心总工程师唐卓带领团队通宵加班，设计算法、创新程序运行模式，在5天时间里将单个手机号码全天活动轨迹查询时间从1分钟降至1.4秒，密接与次密接人群分析筛选时间从10分钟降至1分钟，极大提高了流调溯源效率，有力支持全省快速科学控制突发疫情。
陈果透露：“目前我们（超算长沙中心）可以公开服务的算力（利用率）达87%，利用率是比较高的，服务了很多有需要的地方。”
让朱熹跨越千年对话湖湘学子
“将超算中心建成开放的平台，有力支撑前端科技关键技术突破。”2023年11月25日，在超算长沙中心新一届理事会和专家委员会成立暨第一次会议上，湖南省副省长秦国文如此指示。
同年6月，科技部正式批复，同意由超算长沙中心筹建国家新一代人工智能公共算力开放创新平台，这是湖南省首个获批建设的国家新一代人工智能公共算力开放创新平台。
那么，人工智能公共算力开放创新平台又能释放怎样的超算能力呢？
陈果介绍，超算长沙中心可同时提供多种算力，包括用于科学计算场景的超算算力，用于云计算大数据等场景的通用算力，和用于AI大模型训练及推理等场景的人工智能算力。近年来人工智能算力需求比较旺盛，已有好几家知名企业在人工智能算力基础上做出了业务创新。
当超级计算遇上元宇宙，又会有怎样的火花呢？2023年6月，南宋著名理学家朱熹“亮相”第十九届中国(深圳)国际文化产业博览交易会现场，为观众们介绍起“网红长沙”。这是超算长沙中心牵头的多学科科研团队通过数字化手段，让历史人物朱熹与新时代湖湘青年学子以数字人还原的形式，实现的一场跨越千年的对话。
面向新时代、新挑战，超级计算是经济高质量发展的基石，也是带领各行各业追光逐梦的翅膀。陈果坚定地说：“不断拓宽超算的应用领域，服务科学研究，让科学家的目光更快、更精准、更深入；赋能经济发展，让各行业和企业的市场竞争力更强；助力社会治理，让管理更加容易，这就是我们的使命。”
站在超级计算已有超能力的肩膀上，陈果很是感慨：“计算行业在中国的发展是比较艰辛的，我们的起步远远落后于西方国家。经过几代科学家的艰苦奋斗、经过这么多年的不懈打拼，我们完成了从跟跑到并跑的快速发展。当超级计算的接力棒交到我们这一代人的手中，我相信我们能实现更大的超越。”
潇湘晨报记者李楠长沙报道
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