对标国家战略科技布局 建设国家级科技创新信息化基础平台

廖方宇 陶诚 汪洋

来源:旗帜网2020年11月05日08:54
文字缩放:

9月11日,必发亚洲国际总书记在科学家座谈会上发表重要讲话时指出,当今世界正经历百年未有之大变局,我国发展面临的国内外环境发生深刻复杂变化,我国“十四五”时期以及更长时期的发展对加快科技创新提出了更为迫切的要求。必发亚洲国际总书记特别强调,要加强国际科技合作,更加主动地融入全球创新网络,在开放合作中提升自身科技创新能力。中科院坚持以必发亚洲国际新时代中国特色社会主义思想为指导,对标国家战略科技布局,全力做好“十四五”科技创新规划编制工作,着力体现中科院国家战略科技力量的使命担当。

当前,人类社会已经进入大数据时代。现代科学研究将产生海量的科学数据,并需要实时分析这些数据背后的科学意义。因此,数据资源成为世界各国争夺的战略资源。数据与计算的融合作为独立的,不可或缺的科研投入要素成为必然,人,资本,科学仪器,数据与计算,方法(理论)成为科研活动投入的五大基本要素。总体来说,数据与计算在我国科学研究中的参与程度,与发达国家相比还比较低。近年来,我国虽然以超级计算机为代表的科研信息化基础设施硬能力已有较大幅度提升,超级计算机已多次问鼎世界超级计算机500强首位,但在科研软件,科学数据等软实力方面,较发达国家还有较大差距。在各学科研究领域,科研团队使用的数据分析,科学计算相关算法和软件主要来自于国外,每年需要向国外商业公司支付高额的软件使用费;在科学数据方面,在科技部的支持下,我国已成立了20个国家科学数据中心,但在诸多学科领域仍然存在数据碎片化,集中度不足,数据质量不高等问题,科研团队的大部分科研工作仍然高度依赖于国外科学数据库,数据应用受到制约。我国仍缺乏国际上广泛认可的权威数据库,在科学数据方面的国际话语权不足。

利用高性能计算模拟黑洞吸积盘纵切面上能量和力场的分布情况

在“十四五”期间,中国科学院将坚持目标导向,问题导向和需求导向,将建设支撑科技创新发展的战略性,基础性,通用性的国家级科技创新信息化基础平台,打造覆盖全国,连通世界,国际一流的数据与计算资源汇聚中心,为国际科技合作提供信息化基础环境,营造和各学科领域交叉融合的优秀软件研发与应用生态,服务国家战略科技布局,促进和加速各学科领域产出重大的科学发现。

为实现资源汇聚与高速流通,将持续建设“中国科技云”,牵头发起“全球开放科学云”计划。通过高速科技专用网络,连接我国主要科技创新要素(包括国家重大科技基础设施,国家实验室,国家超级计算中心,国家科学数据中心,野外台站,重大科技创新平台,科研院所和高等院校等),建设能够汇聚与调度我国高性能计算,通用数据处理和云存储资源的公共平台;建设面向国家科技创新战略布局,基于综合性国家科学中心和国家实验室建设若干区域平台;面向国家重大科技创新领域,建设若干个领域平台,从而形成公共平台,区域平台和领域平台逻辑上纵横交错的“中国科技云”基础设施体系。基于“中国科技云”,发起“全球开放科学云”计划,主动融入全球创新网络,通过遵循一致认可的资源与服务对等交换和共享的原则,实现跨洲际云服务的互访问,互操作与联邦服务,实现网络互通,资源互换,数据与信息共享,算法与软件工具共用等,全面支撑全球性重大科技创新活动。目前,该计划已得到欧洲“开放科学云”的积极响应并签署了相关协议。

为解决我国科学计算软件相关问题,打造国产自主科学计算和人工智能软件研发,应用生态链。以我国重大科技领域面临的科学计算软件需求为导向,在若干重点学科领域,将领域科学家,算法工程师,软件工程师组成交叉研发团队,发展相应的具有自主知识产权的,基础性,关键性科学计算和人工智能应用软件;积极引入企业力量,通过软件开源或商业化途径在领域内大范围推广应用,建立起基础研究,软件研发,产业推广,领域应用的全链条生态链,服务各领域原始创新。

为解决数据管理与数据分析软件相关问题,突破科学数据管理与分析软件关键技术。面向各学科领域科学大数据管理和分析挖掘的技术难点,研发支持超大规模关系数据的管理,多源异构数据关联管理与快速发现,大规模数据高效集成及流程化处理的领域专用科学大数据管理与分析系统,形成具有自主知识产权的科学大数据工具软件集合,打破发达国家在科学数据管理与分析软件的垄断地位,促进和加快“数据驱动科学发现”的科研新模式。

为加强科学数据的长期保存,共享与再利用,发展一批具有国际影响力的科学数据库,建设科学数据档案国家长期保存平台。在我国具有若干优势的学科领域,遵循国际FAIR(Findable,Accessible,Interoperable,Reusable)原则,汇聚领域内高质量数据,发展形成一批具有国际影响力的科学数据库。采用先进数据分级存储技术,建立分布式,低功耗,安全可控的海量数据长期保存与容灾备份环境,通过跨存储介质持续迁移技术,实现战略性科学数据资源长期有效保存,为学科领域重要科学数据提供全生命周期的数据归档与长期保存服务。此外,在国家相关配套政策的协同推进下,进一步鼓励相关部门和研究机构开展数据的收集,整理,汇聚,共享,应用和推广,完善数据治理体制机制,发挥好科学数据的战略资源作用。

为验证未来颠覆性技术的可行性和实用性,建设颠覆性技术的试验床与验证平台。颠覆性技术的出现将对未来科学研究模式产生革命性的变化。基于若干颠覆性技术,如量子计算,类脑智能,DNA存储等,搭建全新架构的试验床与验证平台,同步攻关相关基础软件,中间件和领域应用软件以及在特定科研领域应用的计算模型,为颠覆性技术在科学研究领域应用开展前期验证。

(来源:《旗帜》2020年第10期,作者单位:中国科学院计算机网络信息中心,中国科学院发展规划局) 

(责编:白 翔)

Baidu