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科技云:为科研插上信息化的翅膀

来源:科学网 作者:陆琦 2017-04-25 15:57:18
  一朵科技公有云,开放共享,面向全国研究者,为科技创新点燃新动力;一朵管理私有云,安全高效,将各大科研院所连点成网,为服务管理打造金钟罩;一朵教育混合云,方便快捷,覆盖个体成长全周期,为人才培养提供优土壤。

  中科院“十二五”信息化建设产出的这“三朵云”,为中科院“科技海”用户群体的科研、管理与教育活动提供了高效实用、安全便捷的信息化环境与支撑服务,形成一曲惠及全院的“云乐章”。


  “如果不把专业知识跟信息化结合起来,就很难出好的成果。”搞了一辈子科研的中国工程院院士、中科院地理科学与资源研究所研究员孙九林深切地体会到,信息化正在引发科学研究与工程技术的革命,其所产生的影响将超过人类史上的任何发明。

  科研信息化已然成为当代科技发展的必然趋势。作为国家战略科技力量,“十二五”期间,中科院紧紧围绕“信息化的中国科学院”的建设目标,将信息化与全院科技创新布局紧密结合,着眼于“海—云”服务思想,建成开放共享、功效一流、安全可靠的信息化环境,为“科技海”用户提供高效的信息化服务。

  面向科研创新前沿

  从1989年中科院启动世界银行贷款项目“中国国家计算与网络设施(简称NCFC,国内称为“中关村教育与科研示范网”)项目,到1994年4月20日,在中科院计算机网络信息中心2号楼机房,中国全功能接入国际互联网,中科院始终站在信息化大潮的浪尖上。到今天,信息化与科研在中科院的建设中一路“结伴前行”。

  “利用先进信息技术,通过网络将科学数据的采集、传输、存储、处理等科研活动融为一体。”孙九林说,“有了这些电子资料,身在各地的研究人员就可以从中各取所需进行各自领域的研究。”

  科学家不用出差到现场,就可以通过摄像头在实验室里观察远在千里之外的动物的生活习性,足不出户就可以从网上共享的数据库里获取各种数据资料、与全球相关领域专家进行讨论交流,还可以利用已共享的数据存储设备、超级计算设备开展数据处理与计算而不用自己购置这些昂贵的设备……

  “如今,用信息化手段做科研的人越来越多了,科技人员对数据存储和计算能力的依赖性也将越来越强。”中科院计算机网络信息中心副主任迟学斌接受《中国科学报》采访时说。

  2016年,中科院计算机网络信息中心基于全球超级计算机冠军“神威?太湖之光”研发的“钛合金微结构演化相场模拟”软件,成功入围国际高性能计算应用领域最高奖——戈登贝尔奖提名。

  借助这一软件,中科院金属所取得了一系列在实验室中不可能获得的成果,对新型钛合金晶体的生长、演化规律有了飞跃性的认识。“基于计算模拟及部分实验的工艺设计将摆脱传统的根据大量实验摸索总结规律的方法,将大大加快我国新型钛合金的设计和变形工艺的优化,节约大量的时间和资源,有利于可持续性发展。”中科院金属所研究员徐东生说。

  构建科研服务新模式

  科学大数据时代已经到来,科研数据呈几何式增长态势。一个国家的科研水平,将越来越多地取决于其数据优势以及将数据转换为信息和知识的能力。

  “‘十二五’我们侧重给全院建一个数据云的环境,特别面向资源整合集成和重大应用、科研项目等,实现了数据资源中心海量存储环境、科学数据库建设、数据应用和服务等支持。” 中科院计算机网络信息中心大数据技术与应用发展部主任黎建辉向《中国科学报》记者介绍说。

  近年来,中科院数据云在实际应用中不断尝试和探索基于大数据新模式的科研服务。面向核能发展对数据的紧迫需求,中科院核能安全技术研究所在中科院“十二五”信息化专项的支持下,联合中科院计算机网络信息中心、高能物理研究所、近代物理研究所等优势单位经过3年的持续建设,建成包括核数据库、核材料数据库、可靠性数据库、聚变数据库等数据资源,20余套在线服务软件的综合性数据平台。核数据库子库HENDL面向先进核能系统核数据应用需求,成功解决了世界首个嬗变高放射性核废料ADS系统设计关键问题。

  “大数据、大科学、大发现,是我们科学家的心愿,也是从事科学数据工作者的一个愿望。”中科院计算机网络信息中心总工程师阎保平说。

  作为大数据发展战略中的重要组成部分,科学大数据正在使科学世界发生变化,促进数据密集型科研范式的产生。中科院数据云通过先进的发展理念和有效的运行机制有力地引导和整合了科学数据基础性工作,将科学数据战略机遇转化成为数据密集型科学研究的制高点和前沿阵地。

  立足中科院,面向科技界。在服务科研的同时,中科院数据云面向社会需求,不断加强产业化创新服务,提升拓展技术优势,在交通管理、食品安全、新材料研发等公共领域,中科院计算机网络信息中心与国家食药监总局、北京地税等30多家企事业单位开展相关合作。

  打造国家科研信息化云服务体系

  值得一提的是,“十二五”期间,中科院在科研信息化应用示范的基础上,构建了一批为学科领域和重大科技任务提供专门服务的“领域云”,直接为特定领域科技创新活动提供云服务。科研人员可以随时随地通过互联网访问平台上的所有资源与服务,对海量数据进行分析、处理与可视化。

  “设计领域云的目的,就是要让各个学科的科学家一起参与进来。如果科学家不用,科技云就没有意义了。”中科院计算机网络信息中心主任廖方宇接受《中国科学报》记者采访时说。

  以信息化推动科技创新,以科技创新牵引信息化。“十二五”期间,中科院信息化建设迈出了关键而坚实的一步。

  “科技引领社会发展,面对‘互联网+’和‘大众创业万众创新’的时代号召,科学大数据将释放出巨大潜力,在社会管理、民生保障、产业发展方面,提供新的动能。”黎建辉表示,“十三五”期间,中科院数据云将以科研需求为牵引,社会应用为落脚点,继续推动科学大数据的整合与开放、提升科学大数据为科学家与公众的服务,探索科学数据库发展和共享服务新模式。

  关于科技云的未来发展,廖方宇表示,将充分利用云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术,以中科院信息化基础设施、实验条件、软件平台、数据文献等科技资源的整合为牵引,实现各类科技资源的智能管理、动态调配和开放共享,逐步整合我国各类科技资源,构建开放共享的国家科研信息化云服务体系。

  无论硬资源还是软资源,廖方宇相信,未来中科院科技云将更多地为全国科技界服务。

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