■ 時報記者 王森 報道

　　本月初，2014年度國家科技進步獎評獎揭曉，我國首臺千萬億次超級計算機系統(tǒng)——“天河一號”獲得特等獎。在位于濱海新區(qū)的國家超級計算天津中心內(nèi)，每天有上千個計算任務在這個“最強大腦”上飛速運轉(zhuǎn)。

　　從這里引發(fā)的“蝴蝶效應”，不僅推動著我國的科技創(chuàng)新能力和企業(yè)核心競爭力的提升，也在民計民生領域描繪出絢爛畫卷。目前，這里的研究人員正致力于利用“天河一號”服務于霧霾天氣預警預報。隨著試點范圍的逐漸鋪開，未來有望形成全國性霧霾預警預報能力。對霧霾像天氣一樣，實現(xiàn)高分辨率、長時間的預報，將不再是市民的夢想。

　　“聰明大腦”神算 霧霾提前預報

　　近幾年，霧霾問題日益突出，嚴重影響著人們的生活?！跋胫苣Ш⒆油獬?，不知道到時會不會出現(xiàn)霧霾天氣?！庇嗯渴且晃蝗龤q孩子的母親，計劃好的出行已不止一次被突如其來的霧霾打亂，“要是霧霾也能像天氣一樣提前幾天就準確預報就好了。”

　　記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，和余女士一樣懷著相同“夢想”的新區(qū)市民不在少數(shù)。此刻，國家超級計算天津中心的研究人員正為余女士們的夢想努力著。由該中心與中國氣象局氣象科學研究院、國家氣象局衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心、清華大學、南開大學合作，聯(lián)合研發(fā)的天河—霧霾自動化實時預警預報系統(tǒng)，已在河北保定、廊坊等市開展試點工作。今年，也將應用于本市的霧霾天氣預警預報工作中。

　　在國家超級計算天津中心應用研發(fā)部部長孟祥飛看來，實現(xiàn)霧霾預警預報，如同求解一道數(shù)學難題，基礎數(shù)據(jù)、運算公式、聰明大腦一個都不能少。“在基礎數(shù)據(jù)上，氣象、環(huán)保部門以及清華大學等科研院所合作，獲取氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)和污染源數(shù)據(jù)。此外，還有我們此前就掌握的地理信息、地面建筑信息等?！泵舷轱w介紹，由專家研發(fā)的專門針對霧霾預警預測的數(shù)據(jù)模型，就是計算所用的公式。

　　有了上述這些，現(xiàn)在就需要“聰明大腦”出場了，這就是“天河一號”?！疤旌右惶枴钡穆斆鞒潭龋瑥钠湓@得“世界超級計算機TOP500排名第一”便可知曉。“除了硬件，我們還有技術上的積累，比如在高性能計算處理、大數(shù)據(jù)的挖掘等方面的成果。”孟祥飛表示，沒有“最強大腦”，預測未來三天的霧霾天氣，光計算就要用兩天，就沒有意義了。

　　孟祥飛介紹，把收集來的數(shù)據(jù)，進行計算機模擬，之后再對數(shù)據(jù)進行分析和處理。比如說華北地區(qū)未來每個小時，污染擴散是什么樣子，會把數(shù)據(jù)做成可視化的產(chǎn)品，再發(fā)回氣象和環(huán)保部門，最終由它們發(fā)布。

　　預警預報系統(tǒng)實際效果如何？孟祥飛用數(shù)據(jù)來回答，目前該系統(tǒng)正在為華北地區(qū)開展2-3公里的高精度空氣質(zhì)量的實時預報，可實時對外提供未來120小時關于PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3、AQI等參數(shù)的預報?！按饲?，全國的霧霾預報，從精度上看，在20-50公里，要知道很多城市的跨度還沒有50公里。這樣的結果，就是針對天津的預報只能有一個總體的數(shù)據(jù)，而且能夠預報的時間也相對較短?！泵舷轱w表示。

　　預警預報是第一步，實現(xiàn)治理才是長遠目的。未來，該系統(tǒng)將逐步收集氣象、污染源等方面的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)支撐下，為政府治霾提供關鍵支持，“比如說我預報未來第五天要發(fā)生霧霾了，現(xiàn)在要做哪些減排的措施，會改善第五天霧霾發(fā)生的情況。未來將通過大數(shù)據(jù)分析，給出建議。”

　　“通過歷史數(shù)據(jù)的不斷積累，‘天河一號’將在現(xiàn)有華北地區(qū)高精度長效霧霾預警預報研究和應用基礎上，未來3年逐步向全國推廣。 ”孟祥飛表示。

　　大舉進軍民計民生領域 實現(xiàn)算天、算地、算人

　　如今，“天河一號”的應用領域正不斷拓展，已經(jīng)實現(xiàn)“算天、算地、算人”。“我們?yōu)楹教旎鸺惋w機設計分析發(fā)動機和外形，使得火箭和飛機飛得快、省油；計算天氣變化，預報氣象，預測未來氣候變化等等；為大地做CT，探明地下石油儲藏情況，打出地下的石油；分析人類基因，解讀生命的奧秘，使人活得更健康更長壽；研發(fā)新藥，治療疾病等等?！眹页売嬎闾旖蛑行呢撠熑吮硎?。

　　“在民計民生領域，除了霧霾的預警預報，我們還有很多成果案例，比如說無痛產(chǎn)檢?！泵舷轱w介紹，嬰兒出生之前都會到醫(yī)院對先天性耳聾、唐氏綜合癥等進行篩查。原先需要穿刺，取羊水?，F(xiàn)在只要取母體的血樣，通過基因測序，利用計算機數(shù)據(jù)分析能力，就能預測嬰兒是不是有唐氏綜合癥等疾病，“我們和華大基因合作，如今在天津每年就有幾萬的案例?！?/p>

　　孟祥飛告訴記者，汽車安全設計，過去只能通過實車碰撞實驗，不斷改善鋼結構的材料、厚度等，一輛汽車的研發(fā)需要70-80輛測試用車?，F(xiàn)在利用計算機虛擬設計，10輛左右就可以，大幅縮短了研發(fā)周期、降低了成本。

　　未來，“天河一號”將繼續(xù)深耕應用，推動高端信息技術在重大科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和政府管理中的應用，為市民生活帶來觸手可及的改變。