正文 第二章 十年發展(2 / 3)

發展航天事業,是黨和國家為推動我國科技事業發展,增強我國經濟實力、科技實力、國防實力和民族凝聚力而作出的一項強國興邦的戰略決策。四十多年前,以毛澤東同誌為核心的第一代中央領導集體從國內外大局的戰略高度出發,以長遠的眼光和非凡的膽略,毅然決定研製“兩彈一星”。十一屆三中全會後,以鄧小平同誌為核心的第二代中央領導集體明確把發展載人航天事業納入發展高技術的“863”計劃。上個世紀90年代初,麵對世界科技進步突飛猛進、綜合國力競爭日趨激烈的新形勢,以江澤民同誌為核心的第三代中央領導集體高瞻遠矚、審時度勢,對我國尖端科技事業的發展進行了全麵部署,作出了實施載人航天工程的重大戰略決策,並對工程建設傾注了大量心血。11年的實踐證明,這一重大戰略決策是完全正確的。

載人航天工程是當今世界高新技術發展水平的集中展示,是衡量一個國家綜合國力的重要標誌。我國載人航天工程取得的成就,是改革開放二十多年來我國綜合國力不斷增強、科技水平不斷提高的重要體現。這再一次說明,隻要我們堅定不移地堅持黨的基本理論、基本路線、基本綱領和基本經驗,堅定不移地堅持以經濟建設為中心,堅定不移地走改革開放的強國之路,堅定不移地推進經濟社會協調發展,我們就能不斷奪取社會主義現代化建設的更大勝利。

載人航天工程實施11年來,參加工程研製、建設和試驗的同誌們始終忠於祖國、忠於人民,牢記重托、不辱使命,以國家需要為最高需要,以人民利益為最高利益,視祖國的航天事業為生命,以崇高的追求和執著的信念,頑強奮戰在載人航天工程的第一線;始終自力更生、艱苦奮鬥,嘔心瀝血、無私奉獻,大力發揚“兩彈一星”精神,以驚人的毅力和勇氣戰勝了各種難以想象的困難,用滿腔熱血譜寫了共和國載人航天事業的壯麗史詩;始終勤於探索、善於借鑒,勇於創造、敢於超越,瞄準當今世界航天科技發展的最前沿,攻克了一個又一個國際宇航界公認的尖端課題,掌握了一項又一項具有自主知識產權的核心技術,展示了新時期航天工作者的創新能力和時代風采;始終依靠科學、加強管理,嚴慎細實、一絲不苟,堅持把質量建設作為生命工程,把確保成功作為最高原則,以現代科學管理謀求最大效益,初步走出了一條高起點、高質量、高效益、低成本的航天發展道路。我國第一代航天員隊伍是一個英雄群體,他們英勇無畏地選擇了航天飛行這一極具挑戰性的工作,為我國航天事業的發展作出了重要貢獻。總之,廣大航天工作者是祖國和人民的功臣,他們為祖國、為人民、為民族創造的非凡業績將彪炳史冊。

偉大的事業孕育偉大的精神。在長期的奮鬥中,我國航天工作者不僅創造了非凡的業績,而且鑄就了特別能吃苦、特別能戰鬥、特別能攻關、特別能奉獻的載人航天精神。載人航天精神,是“兩彈一星”精神在新時期的發揚光大,是我們偉大民族精神的生動體現,永遠值得全黨、全軍和全國人民學習。

首次載人航天飛行的圓滿成功,標誌著我國載人航天事業開啟了新的征程。航天戰線的全體同誌要繼續團結奮鬥,努力在人類探索外層空間的偉大事業中有所創造、有所作為。我們將同國際社會一道,堅持和平開發利用外層空間的方向,不斷推進人類和平與發展的崇高事業。

第三節 “天河一號”

古老的中國曾經是著名的“算盤王國”。隨著新世紀的到來,世界範圍內的高新技術不斷發展,“算盤王國”自然也不幹落後,經過幾代人的努力,中國的科研人員用智慧和勤勞,書寫了古老“算盤王國”的新傳奇。

2010年11月14日,國際TOP500組織在其網站上公布了最新的全球超級計算機前500強排行榜,中國首台千萬億次超級計算機係統“天河一號”雄居第一。

TOP500是全世界最權威的超級計算機排名榜。從1993年起,作為對全球已安裝的超級計算機進行排名的權威機構,國際TOP500組織以計算機實測速度(Linpack測試值)為基準,每年兩次發布世界上最快的500台超級計算機排名。14日公布的是第36版排行榜。在這份榜單上,此前排名第一的美國橡樹嶺國家實驗室的超級計算機“美洲虎”,此次以實測運算速度每秒1750萬億次排名第二。

中國“天河一號”超級計算機以每秒2570萬億次的實測運算速度,成為世界運算最快的超級計算機,這是來自歐美日之外國家的超級計算機首次登上榜首位置,引起多個國家和專家的高度關注。“這是一個有趣的變化,”英國愛丁堡大學並行計算中心主任阿瑟·特魯教授在接受中國新華社記者采訪時說,“許多年來美國都以擁有世界上運算最快的超級計算機而驕傲,但現在中國成為這一榮譽的擁有者。”

特魯認為,與這個變化本身相比,更重要的是變化背後的努力——中國多年來在計算機產業上的巨大投入。他還注意到,中國現在不僅有許多超級計算機,還有大量使用這些計算機的軟件人才。

“天河一號”榮獲運算速度世界第一的稱號,令所有中國人振奮,它的意義遠超過計算機本身。對於“天河一號”的研製者——國防科技大學計算機學院的科研人員來說,這份成功更是對他們數十年如一日的堅持的至高褒獎。

早在改革開放之初,國防科技大學就已經開始了對大型計算機的研究。在當時技術落後、資料匱乏的情況下,以慈雲桂教授為代表的一大批科技人員,創造性地為中國第一台巨型機設計出“雙向量陣列”的巧妙結構,突破了一係列核心關鍵技術,僅用五年時間就提前完成了研製任務。

1983年11月,中國首台命名為“銀河”的億次巨型計算機在國防科學技術大學研製成功,中國從此成為繼美、日之後能獨立設計和製造巨型機的國家。此後,國防科大的科研人員依靠自主創新,相繼研製出“銀河-Ⅱ”、“銀河-Ⅲ”等一係列巨型機,一步步將中國高性能計算機研製技術推向國際前沿。

2007年,中國製定出台《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》,將研製千萬億次超級計算機係統列入其中。當時,為突破千萬億次超級計算機關鍵技術進行了多年預先研究的國防科大計算機學院,抓住這一機遇,積極申報“千萬億次高效能計算機係統研製”項目,被列入國家“863”計劃重點攻關課題,進入國家創新體係建設行列。同年10月15日,黨的十七大召開,胡錦濤同誌在大會報告中提出:要更好地發揮天津濱海新區在改革開放和自主創新中的重要作用。這一論述讓國防科大看到了發展的方向。不久,由校領導率領的專家考察組來到天津濱海新區,探討開展科技合作事宜,雙方一拍即合,迅速達成科技合作協議。

2009年5月,科技部批準成立國家超級計算天津中心。一個月之後,雙方正式簽署共建國家超級計算天津中心合作協議,天津濱海新區為千萬億次超級計算機係統研製提供配套資金支持,之後,他們又投資專項經費用於超算中心建設與推廣應用。正如國防科學技術大學計算機學院政委劉學民所說的那樣,“‘天河一號’之所以能在較短時間內研製成功,又能在一年的時間裏完成技術升級並投入使用,這是走軍民融合式自主創新道路帶來的高速度與高效益”。

2009年10月29日,作為第一台國產千萬億次超級計算機的“天河一號”第一次出現在世人麵前。首次亮相的“天河一號”超級計算機使用中國芯片,每秒鍾1206萬億次的峰值速度,和每秒563.1萬億次的Linpack實測性能,使這台名為“天河一號”的計算機位居同日公布的中國超級計算機前100強之首,也使中國成為繼美國之後世界上第二個能夠自主研製千萬億次超級計算機的國家。

“天河一號”采用6144個INTEL通用多核處理器和5120個AMD圖形加速處理器,內存總容量98TB,點對點通信帶寬40Gbps,而共享磁盤總容量則達到1PB。按照2009年6月的性能數據,天河一號實測性能排列TOP500第四位,峰值性能列第三位。這個速度意味著,如果用“天河一號”計算一秒,則相當於全國13億人連續計算88年。如果用“天河一號”計算一天,一台當前主流微機需要計算160年。“天河一號”的存儲量,則相當於4個國家圖書館藏書量之和。

但是,科研人員並沒有就此停下腳步。在“天河一號”超級計算機副總設計師胡慶豐看來,近三十年來中國在高性能計算領域取得的發展,是從“追趕”到“領先”的過程。胡慶豐說:“這個中間首先是追趕,差距一點點縮短,到‘天河一號’為標誌,終於是跨進了領先的行列裏,至少在第一陣營之中。”

一年後,科研人員成功對“天河一號”一期係統進行了一係列關鍵技術升級與綜合性能優化。升級後的“天河一號”機櫃從113個增加至140個,“刀片”即計算結點由豎向插入改為橫向插入。由於采用了世界最先進的水冷製冷等技術,新一代“天河一號”的能效值提升了近50%,是僅次於IBM“藍色基因”的世界上最節能的超級計算機。同時,在異構融合體係結構、64位多核多線程自主CPU、基於高階路由的高速互聯通信、多級並行編譯優化、高性能虛擬計算域、軟硬一體的低功耗控製等方麵,新的“天河一號”實現了一係列重大技術突破。其每秒4700萬億次的峰值性能和每秒2570萬億次的持續性能,雙雙刷新了當前世界超級計算機係統運算速度記錄。

新一代“天河一號”麵世的消息傳出後,在世界上引發了軒然大波。2010年10月28日《紐約時報》報道說,美國田納西大學創新計算機實驗室每半年發布一次的“世界最快電腦500強”名單即將問世,中國製造的超級計算機“天河一號”可能會奪得頭籌。

此消息一出,令超級計算機霸主美國心態糾結。美國橡樹嶺國家實驗室超級計算機專家表示,目前沒有任何一台超級計算機的運算速度和性能能與“天河一號”匹敵。《華爾街日報》稱,中國新研製的超級計算機係統的性能有望在全球奪魁,再次顯示出中國日益強大的科技實力可能給美國競爭力與國家安全帶來的挑戰。評獎委員會成員傑克·唐加拉則表示:“到11月1日的時候評選才會結束,現在還不能下最後結論。但我個人認為,在評選結束之前,已經不可能有比(中國)這台電腦更快的機器出現了。”

果然,在2010年11月14日公布的第36版排行榜上,“天河一號”改進型排名世界第一。

誠然,在超級計算機領域,上路不久的中國已經取得了令世人矚目的成績。但是,恰如阿瑟·特魯教授所說說:“擁有超級計算機隻是任務的一部分,重要的是去使用它,用它來做出有意義的成果。”

中國的超級計算機的研製和應用始終是聯係在一起的。早在“天河一號”落戶國家超級計算天津中心之初,天津濱海新區便已經與國防科大緊密合作,圍繞國家、地方經濟發展布局和培育戰略性新興產業,合力打造了石油勘探數據處理、生物醫藥數據處理、動漫與影視超級渲染、高端裝備製造產品設計與仿真、地理信息等5個大型應用平台,在天津、北京等地高校建立了5個分中心,麵向用戶需求開發了多個高性能應用軟件,從而為“天河一號”的推廣應用奠定了基礎。截至目前“天河一號”用戶已超過300家,應用範圍涵蓋了石油勘探、生物醫藥、航空航天、高端裝備製造、土木工程設計、氣象預報、海洋環境、新能源、新材料、基礎科學研究、動漫與影視渲染等領域。

2011年初,中石油東方物探公司首次將麵積達1060平方公裏石油勘探地震數據放在“天河一號”上進行計算,僅用16個小時就完成了計算處理任務,運算效率提高了三十多倍,極大提升了中國石油勘探數據處理效率。

在製藥領域中,“天河一號”出現前,一種新藥的問世要經過原理研究、動物實驗、誌願者實驗等數個步驟,整個研製周期在15年左右。而如今,很多基礎性的實驗和計算工作都可以由超級計算機來完成,一種新藥的研製周期可以縮短為3~至5年。眾所周知,一種新藥可以改變人類的命運,比如盤尼西林,就以其廣譜抗菌能力,挽救了無數人的生命。

在飛機製造領域,“天河一號”計算機也發揮了不可替代的作用。以前,飛機確定外形需要在風洞中進行大量實驗。比如,某型波音飛機在確定外形前就在風洞中進行了3年的定型試驗。而現在,通過超級計算機強大的計算能力和模擬技術,大量的實驗可以通過計算機計算和模擬而省去,周期可以縮短到3至6個月。

總而言之,“天河一號”的誕生,是中國高性能計算機技術發展的又一重大突破,是國家和軍隊信息化建設的又一重要成果,標誌著中國超級計算機研製能力實現了從百萬億次到千萬億次的重大跨越,中國成為繼美國之後第二個能研製千萬億次超級計算機係統的國家,對提升綜合國力具有重要的戰略意義。

第四節 “超級雜交水稻”

在中國流傳著這樣一句話,“解決中國吃飯問題要靠‘兩平’,一靠鄧小平,二靠袁隆平”;在世界上,有這樣一種說法,中國有一種“超級魔稻”,被稱為“第五大發明”;在宇宙中,有這樣一顆行星,它被命名為“袁隆平星”,在浩瀚的宇宙中閃爍翱翔。

當今中國,甚至在當今世界,“超級雜交水稻”和“袁隆平”幾乎已經緊緊聯係在了一起。因為袁隆平不僅是雜交水稻事業的開創者,始終是這一研究領域的領軍人物,而且創建了一門係統的新興學科——雜交水稻學,讓中國的雜交水稻研究將世界各國遠遠留在身後,甚至領先美國二十多年。

麵對驕人的成績和紛至遝來的讚譽,袁隆平卻始終如一,不斷進取,從不敢稍有懈怠。因為對他來說,研究水稻的意義隻有一個,那就是生命。這種近似於固執的堅持,卻和他的生活經曆有著不可忽視的關聯。

袁隆平出生在中國最為動蕩的20世紀30年代。在日軍轟炸的炮火中成長起來的袁隆平,目睹了當時中國的山河破碎,身經了戰亂的風雨飄零。這一代經曆了國土淪喪、戰爭及頻繁政治運動的中國知識分子,愛國情懷卻被動蕩打磨得越發熾熱,在所有黯淡的日子裏熠熠生輝,代表性的就是袁隆平這樣的人,哪怕腹中饑、衣衫破,哪怕是在沒有科研資料、沒有科研環境甚至挨批挨整的情況下,隻要有一口氣在,總是想為國家和人民做點事。不為此道,覺得枉生一世。

1953年,袁隆平從西南農學院畢業,被分配到湖南湘西雪峰山麓的湖南省安江農校教書,最初他研究紅薯、西紅柿的育種栽培。就是在這裏,袁隆平看到有人餓死在路邊,意識到隻有水稻才是農民的救命糧。

袁隆平從一些學術期刊上發現,雜交高粱、雜交玉米、無籽西瓜等都已廣泛應用於國內外生產中,這促使他產生了研究雜交水稻的想法。在當時,蘇聯植物育種學家米丘林的“無性雜交”學說——“無性雜交可以改良品種,創造新品種”的傳統論斷壟斷著科學界,特別是對蘇聯、東歐和中國的生物學研究影響深刻。

袁隆平在做了一些實驗性研究之後,逐漸開始懷疑“無性雜交”的一貫正確性,決定改變方向,沿著當時被批判的孟德爾、摩爾根遺傳基因和染色體學說進行探索,研究水稻雜交。而在當時,作為自花授粉的水稻被認為根本沒有雜交優勢。“別人都講我是‘鬼五十七’(長沙方言,意為不務正業),我也不理。”從此,他義無反顧地選定了雜交水稻這道科研課題。上天總是眷顧那些步履堅定的人。1960年7月,一個偶然的契機,袁隆平發現了一株與眾不同的水稻植株。也許誰都沒有料到,正是這株看似普通的水稻,卻由此改寫了中國水稻發展的曆史,也深刻影響了袁隆平的一生。

事後證明,這株與眾不同的水稻正式地地道道的“天然雜交稻”。“天然雜交稻”的發現讓袁隆平欣喜若狂:隻要我們能探索其中的規律與奧秘,就一定可以按照我們的要求,培育出人工雜交稻來,從而利用其雜交優勢,提高水稻的產量。