全球超算，唯快不破。但追逐超算的意義不僅僅是贏得速度之爭，更重要的是要以超算“致用”，獲得更多的科學發現。
被稱作超算應用領域諾貝爾獎的“戈登貝爾”獎，從1987年建立以來，中國團隊從未入圍。今年，基於“神威·太湖之光”系統的三項全機應用已經入圍，佔全部入圍數量一半。
超級電腦是科學家用來解決人類重要問題的工具。有效使用超級電腦，可在更短時間內完成重大研究。算天、算地、算人……嗯，你沒有看錯，科學家説，超級電腦還能算命。
6月20日，德國法蘭克福國際超算大會（ISC）公佈了新一期全球超級電腦TOP500榜單，由國家並行電腦工程技術研究中心研製的“神威·太湖之光”以超第二名近三倍的運算速度奪得第一。更令人振奮的是，該套系統實現了包括處理器在內的所有核心部件全國産化。新華社作者李響攝
算天：風中哪朵雨做的雲？
氣象臺的天氣預報準度一直在提升，這背後其實都是超級電腦的功勞。
北京師範大學全球變化與地球系統科學研究院王蘭寧教授，是中科院軟體所與清華大學、北師大合作的“全球大氣非靜力雲分辨模擬”團隊成員之一。他從上世紀90年代從事氣象預報員，到後來轉型成為大氣分析專家，預報天氣的準頭不斷提升。
“下不下雨關鍵看雲層運動，在沒有超算之前，觀測雲層的精度是按照經緯度。有了超算之後，就可對雲層運動進行精確模擬與觀測。”王蘭寧説。
為了提高觀測進度，他十幾年來追逐著超算發展的腳步。
2011年，他在天津的“天河一號”上實現了觀測精度10萬公里的目標；隨後，他又在“神威藍光”實現了1萬公里精度；今年，他在“神威·太湖之光”上實現了9公里精度。如今，他又在向著3公里精度努力。
“如果能夠盯著每一朵雲，天氣預報就將萬無一失。”王蘭寧説，當然，這還需要更強的超算能力支撐。
算地：既能找飛機，也能抓偷排
尋找MH370，是世界科技角力的戰場。大量的衛星雷達集中對準南印度洋，當這些高科技眼睛採集到資訊後，一個必經的環節是數據處理，擔當這一環節的角色即是超級電腦。“只要有足夠精確的相關數據，超算就能找到失事飛機。”清華大學地球系統科學研究中心副教授黃小猛説。
除了找飛機，還有更多接地氣的事情倚仗超級電腦來解決。
建一棟樓對周邊的環境到底有什麼影響？如何建設風道便於污染物擴散？中科院深圳先進技術研究院正在國家超算無錫中心進行的一項課題，就是深圳市污染物擴散的模擬。通過超算模擬，可以根據目前污染物的情況，計算出未來一段時間的大氣污染物濃度和分佈，進行空氣品質預報。從預報結果還可以計算出哪些污染源“貢獻”最大，了解污染的來龍去脈，為污染防控提供決策指導。
“現在已經可以實現倒推排查究竟是哪個排放點導致了某次大氣污染，未來將能夠實現每個小區、每個居民點空氣品質的準確預報。”中科院深圳先進技術研究院副研究員陳榮亮説。
算人：醫療應用前景廣
模擬血流、模擬心臟、模擬人體任何一個部分，有了超級電腦，這些都不再是夢想。
近期，美國科學家利用世界前十的超級電腦，選取一名真人掃描其血管系統，通過3D建模技術建立動脈系統模型，成功地再現了整個人體的動脈系統。任何直徑或寬度在1毫米以上的動脈血管都會出現在模型中，而且模型的解析度達到了9微米。
只要運算核夠多、速度夠快，醫療工作者的診斷和治療水準將大大提升，而科學的治療手段更容易讓患者接受。
陳榮亮近日也在利用“神威·太湖之光”對人體血流進行模擬與分析，例如可以及時有效地判定一個病人是否會發生腦梗塞的風險。
“過去，對一個可能發生腦梗塞病人，醫院難以判斷是否要進行支架手術，一般都會通過從大腿動脈處放進測壓導絲進行測量，這種方式既危險又痛苦。如今，經過模擬計算，只要血流儲備分數如果小于0.8，就要做手術。”陳榮亮説。
科學解決醫患關係，從超級電腦開始。
算命？算你和他人有什麼不同
你對自己了解多少？好奇自己究竟是什麼樣的人？翻到星座運程時，半信半疑，但還是會瞄瞄和自己相關的那一頁？人類最好奇的永遠是自己本身。
超級電腦，在我們認識自己方面也能派上用場。
該功能的正式名稱叫“個性特征服務”。美國的IBM超級電腦“沃森”近期宣佈，通過對每個人2300條最新社交網路推文的解讀，應用語言學分析方法歸納總結你的社交特性，然後將你與其他幾十萬甚至數百萬用戶進行比較，從而勾勒出你與眾不同的個性。
“沃森”的分析程式如果由“神威·太湖之光”來做，是不是會更加準確？
“理論上是可以實現的，畢竟我國的超算已經達到了足夠的分析能力。”長期從事超算應用的中科院電腦網路資訊中心研究人員周純葆説。只要科學家們的“腦洞”夠大夠好玩，設計禮服、設計創意食譜、設計任何你想得到或者想不到的玩意，超級電腦都有機會搶生意。
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