【央廣網】中科院超算環境廣州分中心：小平臺撬動大科學
央廣網廣州10月20日消息（記者鄭澍）整體聚合計算能力理論峰值每秒100萬億次！這個“計算”實力夠硬核嗎？中科院超算環境廣州分中心主任、高級工程師陳朝明回答：“從超算資源量來講，如果把天河二號比喻為大海，那我們就是一個湖泊。”
成立于2014年的中科院超算環境廣州分中心以其驚人的計算能力在干細胞與再生醫學、創新藥物設計、公共健康、海洋氣象、地球科學、環保能源新能源等領域都有廣泛的應用。
在中科院廣州健康院一間普通的機房里，隱藏著雷霆萬鈞的“大家伙”。這些寶貝被精心呵護，他們在恒溫恒濕的環境，容不得半點灰塵。與此同時，科學家通過它們，讀取生命科學、新材料、新能源等領域不可或缺的重要密碼。
100萬億次！
中科院超算環境廣州分中心目前集群擁有：60臺普通刀片計算節點，1000個CPU計算核心，全系統內存容量6TB，存儲總容量達到3PB，整體聚合計算能力理論峰值每秒100萬億次。
如果你認為超算中心“超”在“計算”，那你就錯了，“數據分析”才是他們支持實驗的王道。成立時間雖短，超算中心已向全院師生開展常用分析語言和方法的培訓。受廣州分院委托，由廣州健康院負責籌建中國科學院超算環境廣州分中心，面向廣州兩院地區及相關單位用戶服務。健康院負責機房裝修、超算設備采購及安裝、軟件應用部署、系統的日常運維。廣州分院負責組織協調需求調研、用戶應用培訓、協調項目推廣、推動統一服務。中心建設采取分期建設、逐步完善、重視應用。
通過分期建設，超算廣州分中心目前計算聚合能力達100萬億次，并行高通量存儲達3PB，提供100M專線高速科技網絡帶寬,集中部署了面向生物醫藥與健康等多學科領域的超算應用軟件及集成工具，可支撐大規模科學計算、數據模擬和實驗驗證。
第一！
在2019年的指數排名中，中心在中科院各超算分中心中位列第一名！
超級計算發展指數依據17個指標評價，從環境建設、環境使用、用戶直接科研產出、人才培養、支持用戶科研項目、收入分指數6個方向衡量超級計算環境的發展。報告顯示，超算廣州分中心在數據計算驅動科研創新、交叉學科人才培養、跨學科跨地域科研合作、支撐重大項目創新研究、以及服務地方科技發展發揮了重要作用。
截至2020年9月，面向廣州分院各研究所、生物島實驗室、高校及廣州科學城相關企業等開通賬號357個，培訓應用賬號90個。集群平均使用率65%。涉及再生醫學與健康、生物信息、分子進化、藥物設計、結構蛋白、冷凍電鏡、人工智能、天然產化學藥物、植物生態等研究領域；過去一年來，支撐干細胞先導專項、國家重點研發計劃及省市專項項目超過200項；2018年至10月份，應用成果發表在Nature，Cell等子刊共8篇，以及其他國際知名刊物近百篇。截至2018年9月，開通賬號205個，培訓應用賬號95個。集群平均使用率65%。涉及再生醫學與健康，生物信息，分子進化，藥物設計，結構蛋白、天然產化學藥物、植物生態等方面；過去一年來，支撐干細胞先導專項、國家重點研發計劃及省市專項項目超過200項；2018年至10月份，應用成果發表在Nature，Cell等子刊共8篇，以及其他國際知名刊物近百篇。
目前，超算中心主要應用在生物學、基礎醫學、 生物醫學工程、藥學、物理學、數學、化學、計算機科學與技術、電子科學與技術、光學工程、材料科學與工程、機械工程、環境科學與工程等13個領域，用戶月均30科研組左右，最高時超過100名分析人員同時在線進行計算。
三劍客！
不同的學科背景，為了共同的目標，廣州健康院的研究員劉勁松、許永與陳朝明成為了同事口中的“三劍客”。中心建立之初，由于經費緊張和大家對超算認識的不足，三劍客采取“化緣”的方式，號召院領導及PI，“有錢出錢，有力出力，沒錢沒力出吆喝”。同時，三劍客花費大量時間和精力，深入多家單位進行調研、學習，對超算的發展進行詳細規劃。終于在中科院、廣州健康院的大力支持下，采取“經費支持+服務先租后購+課題組支持”的方式，超算中心才得以建成。
中心建成后，“三劍客”仍然對其日常運維和未來發展傾注了大量精力，像對待自己的孩子一樣，呵護有加。有一次，院內突然停電，三劍客不約而同，第一時間到達超算機房，檢查服務器、存儲系統，確保設備安然無恙。中心建成后，在數據與計算方面發揮了重要的推動作用，隨著廣州健康院科研實力和人才隊伍的不斷壯大，超算資源的面臨挑戰。三劍客繼續不遺余力，四處奔走，籌措資金，進行超算資源的擴展和應用的推廣。
未來，中心將不再滿足提供單一方向的設備和技術支持，而是將聯合各個子平臺的特長和優勢，依靠平臺的自主創新，提供全面的技術解決方案，支持PI們去挑戰生命科學領域影響深遠的課題。“依靠平臺的專業技術支持，在small labs（小實驗室），也可以做big science（大科學）。我們相信，未來重大的科研發現和創新，都將從這里開始孕育、誕生。”這是三劍客對超算中心的定位，也是他們的篤信。
“小”實驗室，“大”科學
高精尖的設備，加上一流的人才，帶來的是高效能。隨著高通量和單細胞測序技術的不斷發展，干細胞與再生醫學、藥物設計、公共健康與免疫等領域產生大規模數據，對于計算資源和計算能力的需求越來越大。超算中心的建成，正不斷助力廣州健康院細胞命運調控、遺傳發育、抗癌藥物篩選及蛋白質結構解析等方向的數據分析，大大提升了科研效率。
今年1月24日，當大批醫護人員奔赴疫情防控第一線的時候，當廣州健康院科學家披上實驗服開始科研攻關的時候，超算中心的工程師也迅速集結。疫情期間，超算高性能集群不間斷、高速穩定運行，保障新冠病毒多種測序數據的高效分析，幫助科學家得以在短期內發現新冠病毒感染導致急性呼吸窘迫癥細胞機理，對臨床治療具有重要指導意義。
中國科學院計算機網絡中心研究員金鐘評價，廣州健康院長期以來重視超算對科研創新的驅動，多年在超算發展指數中位于中科院前列，基于該超算分中心支撐了一大批重大科研項目及重大成果的產出，培養了一大批具有生物醫藥計算交叉學科人才。應加大高性能計算重大設施的投入，重視超算應用交叉學科高級人才培養，以加快促進生物醫藥與健康領域的科研創新。
廣州健康院院長陳新文說，超算中心將以參與新一代超級計算機研制、承擔人類細胞譜系大科學設施建設、粵港澳科創中心建設等重大任務為契機，充分發揮超算中心作用，為研究院提升承擔大項目能力，申建重大科研基地、產出大成果提供更強力的基礎支撐。
