集智聚力、交叉融合！之江实验室启动建设智能计算数字反应堆

机器之心发布

机器之心编辑部

10 月 30 日，之江实验室举行智能计算数字反应堆启动会，联合 10 余家顶级创新机构共建这一重大科学装置。

当天，实验室还同步启动了智能计算数字反应堆第一批重大攻关项目，包括计算材料、计算育种、计算制药、计算天文、计算基因五大方向，全面赋能相关领域的科研创新和产业发展。智能计算数字反应堆的启动建设，为之江实验室打造智能计算国家战略科技力量奠定了坚实基础。　

智能计算驱动 加速科研范式变革

何谓 “智能计算”？它不是超级计算、云计算的替代品，也不是现有计算的简单集成品，而是根据任务所需，以最佳方式利用既有计算资源和最恰当的计算方法，解决实际问题的一种计算形态，具有随需接入、泛在服务、自动适配、精准高效等特点。

AlphaFold AI 模型精准预测人类 98.5% 的蛋白质结构；Folding@home 三周时间征集 40 万算力志愿者，依托广域协同创造出全球运算速度最快的超级计算系统，支撑新冠病毒研究；人工智能系统 21 天从零开始设计出一个全新分子…… 这些案例，让我们看到了智能计算驱动科研范式不断变革，也感受到了智能计算的能量和潜力。

何谓 “数字反应堆”？它是一个基于智能计算的全新科学装置，在智能化数字反应堆引擎推动下，为不同计算任务调度最优计算资源，适配最佳计算方法，形成最优结果，将为我国科学发现、社会治理、数字经济发展提供新方法、新工具、新手段。

朱世强

“之江实验室将以算力设施与智能平台为底座，以数据、算法、模型与知识为基础，打造公共知识库、领域知识库，构建运行管理、协同计算、知识构建、模拟推演、数据处理、人机交互六大引擎，建设智能计算数字反应堆。” 之江实验室主任朱世强在启动会上介绍。

为支撑智能计算数字反应堆，之江实验室规划了充足的算力设施。位于之江实验室南湖总部的计算数据中心是目前国内科研机构中规模最大、等级最高的算力中心之一。数字反应堆还将聚合智能超算、智算集群，类脑计算、图计算等算力资源，部署广域协同算力平台和超算互联网算力平台，协同整合算力可达 10EFlops。

数字反应堆首席架构师潘爱民研究员介绍，数字反应堆本身是个极其复杂的系统，必须用系统思维的方法论进行建设。“我们可以把所有这些算力看成一台计算机，反应堆操作系统就是这台计算机的系统软件，通过构建计算引擎，形成泛在可取的计算服务，为各领域开发应用提供计算赋能。” 　　

潘云鹤

陈左宁

王怀民

“数字反应堆最重要的‘燃料’是数据，最重要的‘引擎’是人工智能，人工智能很重要的基础是知识。之江实验室智能计算数字反应堆，把数据和知识以最快的速度聚集起来，促进跨学科多行业多模态数据产生聚变式与裂变式应用，将成为新一代人工智能的重要基础设施。” 中国工程院院士、之江实验室人工智能领域首席科学家潘云鹤在现场点评时说。

中国工程院副院长、中国工程院院士陈左宁表示，之江实验室智能计算数字反应堆的建设将智能融入新的科研范式，将加速科学发现和工程科技创新。中国科学院院士、之江实验室广域协同计算方向首席科学家王怀民院士认为，之江实验室数字反应堆可以针对需求侧多样化计算任务，依托广域协同计算等平台，按需构建更强算力，这种开放创新的模式将实现算力和数据资源价值释放的最大化，开启广域协同的人机混合群体智能时代。

“智能计算 +” 赋能多领域创新发展

当天，之江实验室还启动了智能计算数字反应堆的首批重大应用项目，首次发布了智能计算数字反应堆计算育种、计算天文、计算制药、计算材料等系列白皮书，加速促进智能计算与材料、制药、基因、育种、天文等领域的深度耦合，支撑我国重大战略领域的科学研究，助力浙江省三大科创高地建设。

“之江实验室打造智能计算数字反应堆的初心，是让计算回归其本义，即目标问题求解。我们希望，基于数字反应堆，形成泛在可取、便捷服务的智慧之源，构建可持续发展的智能计算创新生态、应用生态和产业生态。” 朱世强主任说。

启动会上，中国科学院院士、上海大学材料基因组工程研究院院长张统一，中国工程院院士、中国水稻研究所所长胡培松，长三角绿色制药协同创新中心执行主任苏为科教授，中国科学院国家天文台研究员、FAST 首席科学家李菂，之江实验室特聘专家黄行许教授分别受聘智能计算数字反应堆计算材料、计算育种、计算制药、计算天文和计算基因领域首席科学家。

胡培松

“当前，国际一流种业正由分子选择育种的 3.0 时代进入智能设计育种的 4.0 时代。之江实验室基于高效能的智能计算软硬件体系，打造智能计算数字反应堆，赋能计算育种，这对于推动和引领我国育种进入 4.0 时代，意义重大。” 胡培松院士说，“计算育种堆以农作物基因、分子、环境、表型等大数据为熔炉底料，将大数据挖掘分析、智能计算等技术高效融合，建立高精度模型，加速育种全流程智能化研发，将推动作物育种实现从‘试验选优’向‘计算选优’的根本转变。”

天文领域是尖端科技与学科交叉应用的最前沿，是一个国家科技水平的集中体现。“高性能智能计算是天文数据处理中持续的核心需求和前沿限制瓶颈。此次之江实验室联合国家天文台，将打造基于 FAST 的智能计算数字反应堆计算天文领域示范性应用。”FAST 首席科学家李菂说。

为推进产学研协同，之江实验室联合中科院计算技术研究所、中科院东北地理与农业生态研究所、中国水稻研究所、上海大学等单位共同发起设立智能计算数字反应堆创新联盟，共建创新生态，共构资源平台，共推产业变革。数字反应堆项目目前已经吸引了 20 余家材料、制药领域的领军企业参与，产学研各界将携手加速数字反应堆的建设和产业应用的开发。

未来，在战略应用的牵引、核心引擎的迭代和开源开放社区的支撑下，智能计算数字反应堆将持续进化。不同领域的知识将在数字反应堆的作用下碰撞出数字文明新图景，不仅支撑科学研究，还将服务国家战略、数字经济和社会民生。

“我相信在不久的将来，智能计算数字反应堆将成为我国发展新一代人工智能的重要基础设施，充分赋能科学研究和数字经济，成为众多行业攻坚克难的得力工具，引领和支撑各行业高质量发展。” 潘云鹤院士说。