高性能計算的平凡事
封麵報道
作者：李旭陽 甘露
2013年年底，深圳某區婦幼保健院婦產科門外，已經懷孕16周的小蓉和她的家人們在焦急地等待著基因測序孕檢結果的最終報告。“度秒如年”，用這四個字形容他們的心情並不為過。即將拿出的那張薄薄的A4紙，將會決定著小蓉肚子裏孩子的生死。
7月底，那時還不知道自己已經懷孕的小蓉不慎在牙齒治療時接受了X光檢查。而直到一周後，小蓉才發現，原來自己已經懷孕了：“當時一點興奮的感覺都沒有，感覺好慌張啊，不知道該怎麼辦。”在不斷的自責中，小蓉和她的丈夫谘詢了2名婦科醫生，醫生給出的建議是，“不建議要，有可能會畸形”。B超和抽血後的結果更讓小蓉大吃一驚，“形態不規則且孕酮指數低”，這意味著，孩子可能已經流產。
小蓉回憶起當時的心情時說：“當時我一聽，整個人都傻了，簡直是晴天霹靂。”隨後的唐氏篩查（一種孕檢方法）結果也顯示，小蓉的情況屬於高風險。這時，小蓉已經懷孕13周。2個多月，小蓉一直是在惶惶不安中度過，她數度下定決心打掉孩子，但是又在丈夫的堅持下數度放棄。最終，小蓉抱著最後一絲希望，選擇了基因測序。
相較於唐氏篩查的準確率以及羊水穿刺的風險性，作為一種新興的孕檢方法，基因測序以高準確性、基本趨近於零的風險性，得到了很多“準媽媽”們的歡迎。基因測序的結果給了小蓉希望：21、18、13三條染色體檢查均為低風險。2014年3月，小蓉順利生下了一個男孩。
今天，已經有越來越多的孕婦受益於基因測序，她們中有高齡產婦，有人是因為唐氏篩查出現問題。在網絡上很多知名的母嬰論壇中，經常會有人谘詢基因測序的問題，也會有人主動將自己做基因測序的經驗整理成“孕檢攻略”。
在她們中間，很多人從來都沒有聽說過高性能計算（High Performance Computing）這個詞，也可能永遠不會知道，沒有高性能計算，基因測序完全不可能實現。
與高性能計算親密接觸：從基因開始
2003年，《計算機世界》刊載了一篇名為《從人類基因測序開始》的文章，文章中重點介紹了如何利用高性能計算進行人類基因的測序工作。“每個人約有1萬億個細胞，每個細胞裏麵都有23對染色體，這些染色體中包含的DNA由ATCG不同堿基序列構成，數量共計達30億，這些基因序列就是破解人類遺傳信息奧秘的鑰匙”，華大基因高性能計算研發主管王丙強博士向《計算機世界》記者表示，“基因測序工作就是要通過大規模的計算分析從海量的數據信息中辨識載有的基因及其序列，最終獲取遺傳信息。”
直白地說，基因就好像是人體的“元素周期表”，不同的基因，會在人體上反映出不同的屬性、狀態和個性。龐大的基因數據量，對於計算有著很大的需求。而隨著信息技術的發展，高性能計算的處理能力呈現指數級的增長，這使得大範圍基因測序的速度在逐漸加快，成本也不斷降低。“做1KB的基因序列測序，2001年大概需要6000美元，現在大概隻要10美分，降幅超過1萬倍，這為商用創造了條件。”王丙強博士表示。
從2012年開始，利用基因測序，針對育齡人群開展係列疾病的遺傳檢測及分析的臨床實踐開始展開。找出遺傳病基因攜帶情況或特定疾病的遺傳學病因，為孕前優生提供科學依據，成為其主要目的。小蓉就是這一科技成果的受益者。
不僅是在孕前檢查發揮作用，實際上，成人也可以從基因檢測中獲益。2013年5月，好萊塢紅星安吉麗娜·朱莉自曝已經接受預防性的雙側乳腺切除術，以降低罹癌風險。朱莉在給《紐約時報》的文章中寫道，自己之所以做手術，是因為測試診斷結果顯示她帶有一個“缺陷”基因，名稱是BRCA1，這大大增加了她患乳腺癌和卵巢癌的風險。從今年2月份開始直至4月27日，她的雙側乳腺已經全部切除。目前，她患乳腺癌的幾率已經從87%下降到5%。
在武漢，有企業老總專門跑去醫療機構，去檢測自己的酒量大小。一周後，其被檢測報告認定為“善飲型”，僅比“淺嚐型”高一個級別，離“暢飲型”、“豪飲型”還有很遠。“他拿著這個報告說，今後在酒桌上就可以理直氣壯地推辭了。”該企業人士笑著說。而根據相關行業從業者的說法，這些個人特點，很大程度上是由基因決定的，後天鍛煉提升的空間十分有限。
實際上，高性能計算就是以這樣潛移默化的方式，逐漸深入到我們的生活之中。很多時候，你並不知道，你的生活和工作已經與高性能計算扯上了關係。
計算社會
作為計算科學的一個分支，高性能計算，主要是指從體係結構、並行算法和軟件開發等方麵研究開發高性能計算機的技術。一直以來，高性能計算主要是以“科學計算”作為主要方向，應用於科學研究、航天國防、氣象預報、石油勘探等。這些領域聽上去非常神秘，但是實際上，其同普通人的關係也非比尋常。
當我們走進影院欣賞美麗悲壯的3D版《泰坦尼克號》、感人幽默的《冰雪奇緣》被逼真的畫麵所震撼時，背後都是高性能計算在默默支持。而通常評價動畫作品好壞的直觀感受就是精細度和渲染的效果，這也是動畫製作技術中難度最高的部分。可是產業的發展和觀眾的需求使得動畫製作團隊必須做出最佳的視覺效果，因此現在越來越多的動畫團隊開始采用高性能計算設備以及類似工作站等產品來對動畫的渲染效果進行製作和優化，所以看似很短的幾個畫麵可能背後傾注了設計團隊的很多精力。