盧宇彤：筑“銀河”造“天河”

文 姚春華

從五代“銀河”系列到兩代“天河”系列超級計算機，中國的超算事業(yè)從追趕到超越。在這個飛速發(fā)展的過程中，她既是見證者，也是參與者。她引領著中國超算技術躋身世界一流行列，讓中國超算領跑全球。她就是國家超級計算廣州中心主任盧宇彤，全球唯一獲得超算領域最高榮譽—— 國際超級計算大會（ISC）會士（Fellow）的女科學家。

結緣中國首臺超算

盧宇彤出生于湖南長沙的一個書香之家，父母都是大學老師，她在書海中長大。上學后，盧宇彤很快表現(xiàn)出驚人的學習能力。她數(shù)學成績突出，每次數(shù)學考試都會提前交卷。有一回，老師發(fā)下試卷后，找到她，指出一個小小的公式寫反了。從那之后，她開始養(yǎng)成嚴謹、細致的學習態(tài)度。

1983年，“銀河一號”億次巨型機研制成功，使我國成為繼美國、日本之后，第三個具備研制高性能計算機的國家，此舉在業(yè)內(nèi)引起軒然大波。彼時，正值高中的盧宇彤有幸參觀了“銀河一號”。沒想到，這“驚鴻一瞥”，引發(fā)她開始關注這個“大家伙”?！安豢床恢溃豢磭樢惶?，這個“大家伙”竟然關乎國家安全、經(jīng)濟發(fā)展、科學突破等，在科學領域舉足輕重。此后，“科研的種子”開始在她心中生根、發(fā)芽。

高考時，數(shù)學拔尖的她，以優(yōu)異成績考入國防科技大學計算機系。盧宇彤回憶：“計算機是當時最潮的專業(yè)，我報大學志愿時毫不猶豫就選擇了它?！贝髮W期間，由于她科研能力出色，畢業(yè)前便進入了教師課題組，跟隨老師進行“銀河二號”相關系統(tǒng)的軟件測試與驗證工作。

1993年，盧宇彤研究生畢業(yè)，適逢中國超算研究進入重要發(fā)展時期，她對計算機既有興趣又有天賦，被超算研究團隊選中。她不負眾望，接連完成兩個重要型號的國產(chǎn)超算系統(tǒng)的研制。不久之后，盧宇彤獲得去世界頂尖學府深造的機會，經(jīng)過一關關考試、一層層選拔，最終，她艱難拿到國家留學基金委的出國留學名額和獎學金。

然而，就在此時，國家打造“新型深度并行銀河系統(tǒng)”的號角吹響，面對軟件系統(tǒng)要更新?lián)Q代的巨大挑戰(zhàn)，已是團隊骨干的盧宇彤毅然放棄出國深造的機會，繼續(xù)留在“銀河戰(zhàn)隊”。此后，從“銀河”到“天河”，國產(chǎn)超算從“跟跑”到“并跑”再到“領跑”，盧宇彤一直跟隨“超算國家隊”共同成長。

啃下超算硬骨頭

世界超算性能的增長是十年千倍，過去45年間超算的性能增長了25億倍，超過了所有其他學科領域的發(fā)展速度。而中國在超級計算機領域起步相對較晚，一直面臨國外的技術封鎖。盧宇彤和團隊的任務就是要醫(yī)治這塊“心病”。她首先得研發(fā)這個“龐然大物”的“大腦”，開發(fā)出一套極其精密復雜的軟件管理系統(tǒng)，讓“多如牛毛”的硬件在并行運轉(zhuǎn)、協(xié)同工作時發(fā)揮出最大能效。

2011年，盧宇彤擔任“天河二號”超級計算機系統(tǒng)的副總設計師，面臨著層層難關。超級計算機的系統(tǒng)超級復雜，其中包括硬件、互聯(lián)網(wǎng)絡、系統(tǒng)軟件等方面的設計。盧宇彤的主要工作是負責互聯(lián)網(wǎng)絡中非常關鍵的通信協(xié)議和并行環(huán)境的設計。當時全球范圍內(nèi)只有美國、日本等國的巨頭企業(yè)，才具備這種研發(fā)能力。不服輸?shù)谋R宇彤暗暗發(fā)誓：“這塊硬骨頭，我一定要啃下來！”

那段時間，盧宇彤經(jīng)常熬夜，她帶領團隊夜以繼日地干，甚至把鋪蓋搬進了辦公室，在那里吃住近半年。每一個方案都是在幾十個備選方案中，經(jīng)反復甄選、實驗、調(diào)試和驗證得出的。

2013年，“天河二號”超級計算機亮相，讓國外同行十分詫異，甚至對“中國速度”產(chǎn)生質(zhì)疑。2015年11月16日，全球超級計算機500強榜單發(fā)布，“天河二號”超級計算機系統(tǒng)以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度，成為全球最快的超級計算機。盧宇彤也代表團隊站上了世界超算最高領獎臺。這項成果的研制成功，標志著我國在超級計算機領域邁入世界領先行列。

2016年，盧宇彤出任國家超級計算廣州中心主任，開始將研究重心由超算系統(tǒng)研制轉(zhuǎn)移到超算應用，她明白，再高深的科研，只有真正做到用之于民，才能發(fā)揮更大價值。此后，她帶領團隊大力拓展“天河二號”應用領域，提高中心的應用服務能力，建設了一系列面向各領域的超算應用服務平臺。經(jīng)過不懈努力，攻堅克難，“天河二號”陸續(xù)在大氣海洋環(huán)境、工業(yè)設計制造、新能源新材料、生物醫(yī)藥健康、智慧城市云計算等領域，取得一系列重大創(chuàng)新成果。

超算作為國家重大科研基礎設施，盧宇彤明白未來計算的方向一定是超級計算機與大數(shù)據(jù)、人工智能的深度融合。基于這樣的考慮，由她牽頭自主研發(fā)的“天河星光”一站式融合超算應用平臺，讓“天河二號”在各個行業(yè)不斷拓展應用邊界。這個“龐然大物”終于接上了“地氣”，可以“算天”“算地”“算人”。

目前，國家超級計算廣州中心已支撐了數(shù)千項國家和地方重點課題的研發(fā)工作，服務用戶超過4500家，遍布全國，成為全球系統(tǒng)利用率最高、用戶數(shù)量最多、應用領域最廣的超算中心之一。

培育超算“生力軍”

2017年6月，在德國法蘭克福召開的國際超級計算大會（ISC）上，盧宇彤當選大會會士（Fellow），成為中國首位獲此殊榮的學者，更是全球唯一獲此殊榮的女性。兩年后，她出任國際超算大會主席，成為大會成立40多年以來的首位女性主席。面對榮譽，盧宇彤也深感自豪，她知道這來之不易的一切，得益于一路走來所獲得的豐富經(jīng)驗。這種自豪感來源于中國的強大，包括中國科技和超算技術水平的提升。

盧宇彤不僅是一位杰出科學家，同時也是一位杰出的教育工作者。褪去科學家的“學究氣息”，平日的她笑容溫和，衣著簡潔，舉止優(yōu)雅，談吐風趣詼諧，是學生眼中具有“女神氣質(zhì)”的導師。學生向她請教做研究的方法，只能得到思維邏輯上的指導，而在具體問題上，盧宇彤則鼓勵年輕人積極動手去探索、實踐。她提倡自由開放、暢所欲言的研究氛圍，主張開展“頭腦風暴法”。她鼓勵年輕人要有自己的思想，不要盡信權威。她常對學生說：“要想贏世界，要先看世界。”要知道研究領域的世界前沿，了解它遵循的規(guī)則。

除豐富的學識和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度外，盧宇彤對工作的精益求精讓學生們受益匪淺。每晚11點之后，她辦公室里的燈仍然亮著，照亮她忙碌的身影。盧宇彤嚴于律己，以身作則，勉勵并激勵著青年一代。多年來，她堅持“科研育人”，并構建了超算多學科的教學體系，培養(yǎng)了一批批超算“生力軍”，其中，有不少人同她一道，正奮戰(zhàn)在中國超算研究和應用的第一線。

30年來，盧宇彤從技術小白成長為“天河二號”的副總設計師，她親歷了中國超算從“銀河”到“天河”，從零基礎到世界第一的飛躍式發(fā)展，是當之無愧的“超算女神”。談及未來，她的愿望就是讓超算服務更多的行業(yè)和領域，讓中國超算常立于世界超算的巔峰，讓科技創(chuàng)造更加美好的生活。