透明計算

　　1月9日，由于在“網(wǎng)絡(luò)計算的模式及基礎(chǔ)理論研究”領(lǐng)域獲得重大成果，中國工程院院士、中南大學(xué)校長張堯?qū)W領(lǐng)銜的團隊獲得國家自然科學(xué)一等獎。

　　這項成果有一個閃亮的名字，叫“透明計算”，是一個與“云計算”有一定相似性的成果。

　　1991年起，張堯?qū)W先后任職清華大學(xué)、教育部、中南大學(xué)等單位，這項成果的研究歷經(jīng)20多年。對于這次獲獎，他說，自己運氣很好。

　　何謂透明計算

　　與“云計算”有一定的相似

　　張堯?qū)W團隊率先提出的“透明計算”，被國外同行稱為“先于云計算、包含云計算”的網(wǎng)絡(luò)計算模式。

　　從計算機誕生起，“馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)”就“一統(tǒng)天下”。由此帶來的問題，例如網(wǎng)絡(luò)安全性低，存在病毒、后門、監(jiān)控;操作系統(tǒng)、芯片、中間件構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)鏈也受制于人;用戶很難在同一電腦終端上實現(xiàn)跨平臺操作。

　　手機不斷更新?lián)Q代，個人電腦、平板電腦同樣推陳出新，一個軟件被破壞了，安裝起來麻煩。計算機都是廠商安排好的，買手機、PC機，軟件也都是廠商搭配好的。這些費錢又費事。

　　張堯?qū)W說，“透明計算”針對的就是上述問題。他們希望通過這種方法，使用戶有權(quán)利選擇不同的軟件和服務(wù)。

　　透明計算打破了這樣的束縛，在一個特有的超級操作系統(tǒng)(METAOS)，“我們的想法是，前端放的只是一個虛擬的、看得見的圖標(biāo)，軟件或數(shù)據(jù)跟你的'機器分開了，放到網(wǎng)上去了。”張堯?qū)W說，從這個意義上來講，“透明計算”跟云計算有一定的相似。

　　操作系統(tǒng)也能存在服務(wù)器上

　　張堯?qū)W說，透明計算是一種支持服務(wù)共享的網(wǎng)絡(luò)計算模式，它實現(xiàn)了運算和存儲的分離。

　　它包含兩大部分。一是面向用戶、面向服務(wù)的，只做提供服務(wù)的運算;二是支援或者操作系統(tǒng)，這部分放在服務(wù)器上，用戶可通過網(wǎng)絡(luò)獲取。

　　這就意味著，通過透明計算，我們現(xiàn)在用的手機和電腦里的那些軟件和操作系統(tǒng)都放到網(wǎng)上去，計算機變得“又輕又瘦”。

　　“此時服務(wù)器不僅存儲資源，還存儲操作系統(tǒng)。”張堯?qū)W說，用戶拿在手上的終端就相當(dāng)于裸機，只做需要的服務(wù)運算，相比現(xiàn)在的手機或者電腦，這個“裸機”要小很多，也要簡單很多。

　　張堯?qū)W說，把資源和操作系統(tǒng)放到網(wǎng)上后，用戶怎么獲得，就需要用戶自己去選擇。到底是選喜歡的系統(tǒng)，或者是國產(chǎn)系統(tǒng)，都是用戶自己的事情。

　　在透明計算的世界里，用戶使用計算機就像使用iPad一樣，通過網(wǎng)絡(luò)獲取想要的服務(wù)，在享受完服務(wù)之后，就可以再把它扔掉，再獲取新的服務(wù)。

　　成果有啥用處

　　手機測量病情，醫(yī)生遠程看病

　　記者在中南大學(xué)與英特爾建立的透明計算聯(lián)合實驗室體驗到兩個場景。

　　第一個場景叫流式健康測量。

　　張堯?qū)W介紹，中南大學(xué)所屬的湘雅醫(yī)院，通過采集門診、住院、手術(shù)的數(shù)據(jù)，將其電子化，數(shù)據(jù)系統(tǒng)不僅包含了患者的基本信息，還有他們身體健康方面的一系列數(shù)據(jù)。

　　有了這些基本信息之后，如果患者身體有一些小毛病，可以通過手機終端連接大數(shù)據(jù)提示自己診斷。有了這些實時的數(shù)據(jù)，再加上湘雅臨床大數(shù)據(jù)系統(tǒng)里保存的患者病歷資料，患者在家里也能獲得醫(yī)生的服務(wù)。

　　比如，我的私人醫(yī)生在湘雅醫(yī)院，想了解我的血壓、血氧。我在家里可以這樣做：在自己手機上安裝METAOS-通過網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器上加載血壓等的測量軟件到手機-測量-數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器-推送到醫(yī)生手機。

　　湘雅醫(yī)院目前已實現(xiàn)移動終端健康信息的采集和傳輸，手機領(lǐng)取體檢報告，智能慢性病隨訪和監(jiān)測管理等。中南大學(xué)啟動建設(shè)的湘雅臨床大數(shù)據(jù)系統(tǒng)就是透明計算的一項應(yīng)用。

　　終端可隨意切換不同的操作系統(tǒng)

　　第二個場景是跨越操作系統(tǒng)、不同智能終端的運行。

　　比如，我是一名工程師。我單位電腦、手機和家庭電腦，操作系統(tǒng)不同，但都安裝了METAOS。我可以在不同地點用這三個終端工作。無需拷到盤里或存到郵箱。

　　透明計算秘訣有三：METAOS拓展了傳統(tǒng)的馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)，可以像司令員一樣兼容、調(diào)動、管理不同的操作系統(tǒng);計算與存儲分離，數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器上，計算在移動終端上;軟件和硬件分離。當(dāng)然，這需要良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

　　“因為這兩個分離了，移動終端可以非常輕小便攜。應(yīng)用軟件像水一樣，用時加載，不用時 流走 。最重要的是安全，METAOS會有一個你的專署密碼，別人獲取不了你的任何信息。”張堯?qū)W說。

　　“中國原創(chuàng)的技術(shù)非常少，但是透明計算就是原創(chuàng)的，并且跨越其他操作系統(tǒng)，具有顛覆性，已經(jīng)具備了大規(guī)模推廣的可能性。”英特爾亞太研發(fā)有限公司平臺軟件架構(gòu)部總監(jiān)盧炬說。

　　騰訊已成功將該成果應(yīng)用于手機定位和微信。

　　其他獎項

　　國家科技進步獎特等獎

　　天河一號高效能計算機系統(tǒng)

　　可72小時對霧霾預(yù)警預(yù)報天河一號研制成功，實現(xiàn)了我國自主研制超級計算機能力從百萬億次到千萬億次的跨越，使我國成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機系統(tǒng)的國家。

　　天河一號在國際上首創(chuàng)“CPU+GPU”相結(jié)合的異構(gòu)融合計算體系結(jié)構(gòu)，部分采用了自主研制的“飛騰-1000”芯片，在體系結(jié)構(gòu)、互連通信、并行操作系統(tǒng)和高性能微處理器等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了一系列關(guān)鍵技術(shù)突破，具有高性能、高能效、高安全和易使用等顯著特點。

　　天河一號研制成功后，迅速在國家超級計算天津中心、長沙中心和廣州中心投入運行，天津超算中心與有關(guān)部門合作，在天河一號上構(gòu)建的霧霾預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)，已形成了72小時霧霾預(yù)警預(yù)報能力。

　　如今，天河一號的“融合式創(chuàng)新樣本”已成功復(fù)制，天河二號目前已先后為國內(nèi)外220多家用戶提供了高性能計算和云計算服務(wù)，為近百個國家重大科技項目、國際合作項目提供了高性能計算支持。

　　國家科技進步獎二等獎：“有色冶煉含砷固廢治理與清潔利用技術(shù)”

　　可安全處置砷污染

　　這個項目開發(fā)出了冶煉有害元素(砷)污染動態(tài)評價系統(tǒng)，創(chuàng)新開發(fā)了有價含砷固廢中砷與相似元素銻、鉍分離技術(shù)，研究開發(fā)了滿足各種需求的固砷新技術(shù)，發(fā)明了脫砷后物料梯級深度回收銻、鉍等多金屬新工藝，實現(xiàn)了銻、鉍的回收率由原有工藝的50%左右提高到95%以上。該技術(shù)工藝居國際領(lǐng)先水平。

　　目前，項目成果已經(jīng)在銅陵有色金屬集團、郴州市金貴銀業(yè)、錫礦山閃星銻業(yè)等我國10多家銅、鉛、銻冶煉龍頭企業(yè)大規(guī)模推廣應(yīng)用。近三年累計清潔利用與安全處置含砷固廢約16萬噸，其中固砷約1.2萬噸，回收有價金屬新增產(chǎn)值約40.51億元，利稅2.39億元，社會經(jīng)濟效益重大。

　　張堯?qū)W故事

　　當(dāng)了3年校長，只能業(yè)余做科研

　　斬獲國家自然科學(xué)一等獎，張堯?qū)W坦言自己是“運氣好”。來中南大學(xué)任校長已經(jīng)有3年時間，現(xiàn)在做科研，也只能用“業(yè)余時間”做。

　　“很多人認為我科研能力不行。”張堯?qū)W早在云計算概念出現(xiàn)之前，他就提出了透明計算，拓展了計算機的體系結(jié)構(gòu)，帶來了一場新的計算機革命。

　　張堯?qū)W平時雖忙得不可開交，空暇的時間里，他說自己最喜歡看書、看電視。

　　“我喜歡看有興趣、好玩的書。”張堯?qū)W說，他最近在看的書包括《參與感》、《活著之上》等，短短的一個月時間里，他看過的書就有五六本，坐飛機的時候看，睡覺之前也看。

　　給年輕人提供寬松的科研環(huán)境

　　來中南大學(xué)3年了，談及自己滿意的地方，張堯?qū)W的話題始終離不開學(xué)生和教職工：

　　給學(xué)生提供了好一點的生活環(huán)境，盡管沒做到盡善盡美，但是比以前好一點了，無論是上網(wǎng)、吃飯、睡覺、學(xué)習(xí)環(huán)境都好了一點。

　　給了青年教師一個相對寬松的空間。給了他們8年時間，進來就能夠拿到萬元以上的月薪、20萬的研究費、10萬元安家費。只要是博士畢業(yè)，一進中南大學(xué)，起碼就有13萬至14萬的年薪。這8年時間他們可以玩、可以出國、可以干自己想干的事情，8年之后如果考核什么都沒有，那就“滾蛋”。“我相信，寬松的環(huán)境總能長出好的樹木。”

　　湖南部分獲獎項目

　　獎項：國家科技進步獎特等獎

　　獲獎項目：天河一號高效能計算機系統(tǒng)

　　獲獎單位：國防科大

　　獎項：國家自然科學(xué)獎一等獎

　　獲獎項目：網(wǎng)絡(luò)計算的模式及基礎(chǔ)理論研究

　　獲獎單位：中南大學(xué)張堯?qū)W團隊

　　獎項：國家自然科學(xué)獎二等獎

　　獲獎項目：功能核酸分子識別及生物傳感方法學(xué)研究

　　獲獎單位：湖南大學(xué)譚蔚泓團隊

　　獎項：國家技術(shù)發(fā)明二等獎

　　獲獎項目：高速重載工程機械大流量液壓系統(tǒng)核心部件

　　獲獎單位：三一集團易小剛團隊

　　獎項：國家技術(shù)發(fā)明二等獎

　　獲獎項目：冶金特種大功率電源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備及其應(yīng)用

　　獲獎單位：湖南大學(xué)羅安團隊

　　獎項：國家科技進步獎二等獎

　　獲獎項目：非耕地工業(yè)油料植物高產(chǎn)新品種選育及高值化利用技術(shù)

　　獲獎單位：湖南省林業(yè)科學(xué)院李昌珠團隊

　　獎項：國家科技進步獎二等獎

　　獲獎項目：有色冶煉含砷固廢治理與清潔利用技術(shù)獲獎單位：中南大學(xué)柴立元團隊

　　湖南25個項目獲獎

　　本報長沙訊1月9日上午，2014年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會舉行，湖南省單位主持和參與完成的25個項目獲獎。

　　這其中包括國家自然科學(xué)獎2項、國家技術(shù)發(fā)明獎3項、國家科學(xué)技術(shù)進步獎20項。

　　由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)領(lǐng)銜完成的“天河一號高效能計算機系統(tǒng)”項目獲國家科技進步獎特等獎。這是湖南第二次獲得國家科技進步獎特等獎。

　　中國工程院院士、中南大學(xué)校長張堯?qū)W領(lǐng)銜的團隊完成的“網(wǎng)絡(luò)計算的模式及基礎(chǔ)理論研究”項目，獲國家自然科學(xué)獎一等獎。此前，該獎項曾空缺9次，連續(xù)空缺4次。

　　數(shù)據(jù)

　　25個項目獲得獎勵

　　國家自然科學(xué)獎2項

　　國家技術(shù)發(fā)明獎3項

　　國家科學(xué)技術(shù)進步獎20項

　　我省單位為第一完成單位的獲

　　獎項目有13項

　　包括國家自然科學(xué)獎一等獎1

　　項、二等獎1項

　　國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎2項

　　國家科學(xué)技術(shù)進步獎9項

　　評獎新特點

　　不對連續(xù)三年未獲獎推薦單位下指標(biāo)

　　2012年，自然、發(fā)明、進步三大獎項目總數(shù)比2011年減少11.8%，其中科技進步獎減少25.1%。2013年，三大獎項總數(shù)減少16.3%。2014年與2013年基本持平。

　　為在源頭上提高獎勵質(zhì)量，國家科技獎勵辦加強對推薦單位的考核和動態(tài)調(diào)整。首次對連續(xù)三年獲獎數(shù)為零的推薦單位，不直接下達指標(biāo)。每年拿出10個推薦指標(biāo)給管理規(guī)范、社會公認度高的社會力量設(shè)獎單位。

　　突出鼓勵原創(chuàng)和重大發(fā)明，在指標(biāo)中更加突出原始創(chuàng)新。在嚴格控制科技進步獎數(shù)量基礎(chǔ)上，適度提高自然獎、發(fā)明獎的比重。

　　針對片面追求發(fā)明專利數(shù)量的現(xiàn)象，規(guī)定提交的授權(quán)發(fā)明專利最多不超過10項。

　　評審專家隨機遴選環(huán)節(jié)可追溯、查詢

　　在2013年試點的基礎(chǔ)上，2014年網(wǎng)絡(luò)評審全面實現(xiàn)全盲管理模式。

　　所謂全盲，指的是隨機遴選評審專家，專家姓名以編號代替。隨機分派工作人員，工作人員與評審專家僅通過短信平臺進行交流互動等。

　　一天評審，視頻答辯。確保評審環(huán)節(jié)可追溯、可查詢、可申訴。

　　每個人只作為1個項目完成人參加評審

　　鼓勵和引導(dǎo)科技人員潛心研究、厚積薄發(fā)，以減少學(xué)術(shù)浮躁。

　　針對頻繁報獎、搭車報獎等問題，2014年國家科技獎勵規(guī)定，同一年度每個人只允許作為1個項目的完成人參加國家科技獎勵的評審，杜絕同一完成人牽頭多個項目報獎。

　　針對占用他人成果報獎和拼湊報獎的問題，要求報獎人提交知識產(chǎn)權(quán)共有人的知情同意證明和不同單位間的人員合作關(guān)系證明。

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