透明計算
1月9日，由于在“網(wǎng)絡(luò)計算的模式及基礎(chǔ)理論研究”領(lǐng)域獲得重大成果，中國工程院院士、中南大學(xué)校長張堯?qū)W領(lǐng)銜的團(tuán)隊獲得國家自然科學(xué)一等獎。
這項成果有一個閃亮的名字，叫“透明計算”，是一個與“云計算”有一定相似性的成果。
1991年起，張堯?qū)W先后任職清華大學(xué)、教育部、中南大學(xué)等單位，這項成果的研究歷經(jīng)20多年。對于這次獲獎，他說，自己運氣很好。
何謂透明計算
與“云計算”有一定的相似
張堯?qū)W團(tuán)隊率先提出的“透明計算”，被國外同行稱為“先于云計算、包含云計算”的網(wǎng)絡(luò)計算模式。
從計算機(jī)誕生起，“馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)”就“一統(tǒng)天下”。由此帶來的問題，例如網(wǎng)絡(luò)安全性低，存在病毒、后門、監(jiān)控;操作系統(tǒng)、芯片、中間件構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)鏈也受制于人;用戶很難在同一電腦終端上實現(xiàn)跨平臺操作。
手機(jī)不斷更新?lián)Q代，個人電腦、平板電腦同樣推陳出新，一個軟件被破壞了，安裝起來麻煩。計算機(jī)都是廠商安排好的，買手機(jī)、PC機(jī)，軟件也都是廠商搭配好的。這些費錢又費事。
張堯?qū)W說，“透明計算”針對的就是上述問題。他們希望通過這種方法，使用戶有權(quán)利選擇不同的軟件和服務(wù)。
透明計算打破了這樣的束縛，在一個特有的超級操作系統(tǒng)(METAOS)，“我們的想法是，前端放的只是一個虛擬的、看得見的圖標(biāo)，軟件或數(shù)據(jù)跟你的'機(jī)器分開了，放到網(wǎng)上去了。”張堯?qū)W說，從這個意義上來講，“透明計算”跟云計算有一定的相似。
操作系統(tǒng)也能存在服務(wù)器上
張堯?qū)W說，透明計算是一種支持服務(wù)共享的網(wǎng)絡(luò)計算模式，它實現(xiàn)了運算和存儲的分離。
它包含兩大部分。一是面向用戶、面向服務(wù)的，只做提供服務(wù)的運算;二是支援或者操作系統(tǒng)，這部分放在服務(wù)器上，用戶可通過網(wǎng)絡(luò)獲取。
這就意味著，通過透明計算，我們現(xiàn)在用的手機(jī)和電腦里的那些軟件和操作系統(tǒng)都放到網(wǎng)上去，計算機(jī)變得“又輕又瘦”。
“此時服務(wù)器不僅存儲資源，還存儲操作系統(tǒng)。”張堯?qū)W說，用戶拿在手上的終端就相當(dāng)于裸機(jī)，只做需要的服務(wù)運算，相比現(xiàn)在的手機(jī)或者電腦，這個“裸機(jī)”要小很多，也要簡單很多。
張堯?qū)W說，把資源和操作系統(tǒng)放到網(wǎng)上后，用戶怎么獲得，就需要用戶自己去選擇。到底是選喜歡的系統(tǒng)，或者是國產(chǎn)系統(tǒng)，都是用戶自己的事情。
在透明計算的世界里，用戶使用計算機(jī)就像使用iPad一樣，通過網(wǎng)絡(luò)獲取想要的服務(wù)，在享受完服務(wù)之后，就可以再把它扔掉，再獲取新的服務(wù)。
成果有啥用處
手機(jī)測量病情，醫(yī)生遠(yuǎn)程看病
記者在中南大學(xué)與英特爾建立的透明計算聯(lián)合實驗室體驗到兩個場景。
第一個場景叫流式健康測量。
張堯?qū)W介紹，中南大學(xué)所屬的湘雅醫(yī)院，通過采集門診、住院、手術(shù)的數(shù)據(jù)，將其電子化，數(shù)據(jù)系統(tǒng)不僅包含了患者的基本信息，還有他們身體健康方面的一系列數(shù)據(jù)。
有了這些基本信息之后，如果患者身體有一些小毛病，可以通過手機(jī)終端連接大數(shù)據(jù)提示自己診斷。有了這些實時的數(shù)據(jù)，再加上湘雅臨床大數(shù)據(jù)系統(tǒng)里保存的患者病歷資料，患者在家里也能獲得醫(yī)生的服務(wù)。
比如，我的私人醫(yī)生在湘雅醫(yī)院，想了解我的血壓、血氧。我在家里可以這樣做：在自己手機(jī)上安裝METAOS-通過網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器上加載血壓等的測量軟件到手機(jī)-測量-數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器-推送到醫(yī)生手機(jī)。
湘雅醫(yī)院目前已實現(xiàn)移動終端健康信息的采集和傳輸，手機(jī)領(lǐng)取體檢報告，智能慢性病隨訪和監(jiān)測管理等。中南大學(xué)啟動建設(shè)的湘雅臨床大數(shù)據(jù)系統(tǒng)就是透明計算的一項應(yīng)用。
終端可隨意切換不同的操作系統(tǒng)
第二個場景是跨越操作系統(tǒng)、不同智能終端的運行。
比如，我是一名工程師。我單位電腦、手機(jī)和家庭電腦，操作系統(tǒng)不同，但都安裝了METAOS。我可以在不同地點用這三個終端工作。無需拷到盤里或存到郵箱。
透明計算秘訣有三：METAOS拓展了傳統(tǒng)的馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)，可以像司令員一樣兼容、調(diào)動、管理不同的操作系統(tǒng);計算與存儲分離，數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器上，計算在移動終端上;軟件和硬件分離。當(dāng)然，這需要良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
“因為這兩個分離了，移動終端可以非常輕小便攜。應(yīng)用軟件像水一樣，用時加載，不用時 流走 。最重要的是安全，METAOS會有一個你的專署密碼，別人獲取不了你的任何信息。”張堯?qū)W說。
“中國原創(chuàng)的技術(shù)非常少，但是透明計算就是原創(chuàng)的，并且跨越其他操作系統(tǒng)，具有顛覆性，已經(jīng)具備了大規(guī)模推廣的可能性。”英特爾亞太研發(fā)有限公司平臺軟件架構(gòu)部總監(jiān)盧炬說。
騰訊已成功將該成果應(yīng)用于手機(jī)定位和微信。
其他獎項
國家科技進(jìn)步獎特等獎
天河一號高效能計算機(jī)系統(tǒng)
可72小時對霧霾預(yù)警預(yù)報天河一號研制成功，實現(xiàn)了我國自主研制超級計算機(jī)能力從百萬億次到千萬億次的跨越，使我國成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機(jī)系統(tǒng)的國家。
天河一號在國際上首創(chuàng)“CPU+GPU”相結(jié)合的異構(gòu)融合計算體系結(jié)構(gòu)，部分采用了自主研制的“飛騰-1000”芯片，在體系結(jié)構(gòu)、互連通信、并行操作系統(tǒng)和高性能微處理器等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了一系列關(guān)鍵技術(shù)突破，具有高性能、高能效、高安全和易使用等顯著特點。
天河一號研制成功后，迅速在國家超級計算天津中心、長沙中心和廣州中心投入運行，天津超算中心與有關(guān)部門合作，在天河一號上構(gòu)建的霧霾預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)，已形成了72小時霧霾預(yù)警預(yù)報能力。
如今，天河一號的“融合式創(chuàng)新樣本”已成功復(fù)制，天河二號目前已先后為國內(nèi)外220多家用戶提供了高性能計算和云計算服務(wù)，為近百個國家重大科技項目、國際合作項目提供了高性能計算支持。
國家科技進(jìn)步獎二等獎：“有色冶煉含砷固廢治理與清潔利用技術(shù)”
可安全處置砷污染
這個項目開發(fā)出了冶煉有害元素(砷)污染動態(tài)評價系統(tǒng)，創(chuàng)新開發(fā)了有價含砷固廢中砷與相似元素銻、鉍分離技術(shù)，研究開發(fā)了滿足各種需求的固砷新技術(shù)，發(fā)明了脫砷后物料梯級深度回收銻、鉍等多金屬新工藝，實現(xiàn)了銻、鉍的回收率由原有工藝的50%左右提高到95%以上。該技術(shù)工藝居國際領(lǐng)先水平。
目前，項目成果已經(jīng)在銅陵有色金屬集團(tuán)、郴州市金貴銀業(yè)、錫礦山閃星銻業(yè)等我國10多家銅、鉛、銻冶煉龍頭企業(yè)大規(guī)模推廣應(yīng)用。近三年累計清潔利用與安全處置含砷固廢約16萬噸，其中固砷約1.2萬噸，回收有價金屬新增產(chǎn)值約40.51億元，利稅2.39億元，社會經(jīng)濟(jì)效益重大。
張堯?qū)W故事
當(dāng)了3年校長，只能業(yè)余做科研
斬獲國家自然科學(xué)一等獎，張堯?qū)W坦言自己是“運氣好”。來中南大學(xué)任校長已經(jīng)有3年時間，現(xiàn)在做科研，也只能用“業(yè)余時間”做。
“很多人認(rèn)為我科研能力不行。”張堯?qū)W早在云計算概念出現(xiàn)之前，他就提出了透明計算，拓展了計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)，帶來了一場新的計算機(jī)革命。
張堯?qū)W平時雖忙得不可開交，空暇的時間里，他說自己最喜歡看書、看電視。
“我喜歡看有興趣、好玩的書。”張堯?qū)W說，他最近在看的書包括《參與感》、《活著之上》等，短短的一個月時間里，他看過的書就有五六本，坐飛機(jī)的時候看，睡覺之前也看。
給年輕人提供寬松的科研環(huán)境
來中南大學(xué)3年了，談及自己滿意的地方，張堯?qū)W的話題始終離不開學(xué)生和教職工：
給學(xué)生提供了好一點的生活環(huán)境，盡管沒做到盡善盡美，但是比以前好一點了，無論是上網(wǎng)、吃飯、睡覺、學(xué)習(xí)環(huán)境都好了一點。
給了青年教師一個相對寬松的空間。給了他們8年時間，進(jìn)來就能夠拿到萬元以上的月薪、20萬的研究費、10萬元安家費。只要是博士畢業(yè)，一進(jìn)中南大學(xué)，起碼就有13萬至14萬的年薪。這8年時間他們可以玩、可以出國、可以干自己想干的事情，8年之后如果考核什么都沒有，那就“滾蛋”。“我相信，寬松的環(huán)境總能長出好的樹木。”
湖南部分獲獎項目
獎項：國家科技進(jìn)步獎特等獎
獲獎項目：天河一號高效能計算機(jī)系統(tǒng)
獲獎單位：國防科大
獎項：國家自然科學(xué)獎一等獎
獲獎項目：網(wǎng)絡(luò)計算的模式及基礎(chǔ)理論研究
獲獎單位：中南大學(xué)張堯?qū)W團(tuán)隊
獎項：國家自然科學(xué)獎二等獎
獲獎項目：功能核酸分子識別及生物傳感方法學(xué)研究
獲獎單位：湖南大學(xué)譚蔚泓團(tuán)隊
獎項：國家技術(shù)發(fā)明二等獎
獲獎項目：高速重載工程機(jī)械大流量液壓系統(tǒng)核心部件
獲獎單位：三一集團(tuán)易小剛團(tuán)隊
獎項：國家技術(shù)發(fā)明二等獎
獲獎項目：冶金特種大功率電源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備及其應(yīng)用
獲獎單位：湖南大學(xué)羅安團(tuán)隊
獎項：國家科技進(jìn)步獎二等獎
獲獎項目：非耕地工業(yè)油料植物高產(chǎn)新品種選育及高值化利用技術(shù)
獲獎單位：湖南省林業(yè)科學(xué)院李昌珠團(tuán)隊
獎項：國家科技進(jìn)步獎二等獎
獲獎項目：有色冶煉含砷固廢治理與清潔利用技術(shù)獲獎單位：中南大學(xué)柴立元團(tuán)隊
湖南25個項目獲獎
本報長沙訊1月9日上午，2014年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會舉行，湖南省單位主持和參與完成的25個項目獲獎。
這其中包括國家自然科學(xué)獎2項、國家技術(shù)發(fā)明獎3項、國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎20項。
由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)領(lǐng)銜完成的“天河一號高效能計算機(jī)系統(tǒng)”項目獲國家科技進(jìn)步獎特等獎。這是湖南第二次獲得國家科技進(jìn)步獎特等獎。
中國工程院院士、中南大學(xué)校長張堯?qū)W領(lǐng)銜的團(tuán)隊完成的“網(wǎng)絡(luò)計算的模式及基礎(chǔ)理論研究”項目，獲國家自然科學(xué)獎一等獎。此前，該獎項曾空缺9次，連續(xù)空缺4次。
數(shù)據(jù)
25個項目獲得獎勵
國家自然科學(xué)獎2項
國家技術(shù)發(fā)明獎3項
國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎20項
我省單位為第一完成單位的獲
獎項目有13項
包括國家自然科學(xué)獎一等獎1
項、二等獎1項
國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎2項
國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎9項
評獎新特點
不對連續(xù)三年未獲獎推薦單位下指標(biāo)
2012年，自然、發(fā)明、進(jìn)步三大獎項目總數(shù)比2011年減少11.8%，其中科技進(jìn)步獎減少25.1%。2013年，三大獎項總數(shù)減少16.3%。2014年與2013年基本持平。
為在源頭上提高獎勵質(zhì)量，國家科技獎勵辦加強對推薦單位的考核和動態(tài)調(diào)整。首次對連續(xù)三年獲獎數(shù)為零的推薦單位，不直接下達(dá)指標(biāo)。每年拿出10個推薦指標(biāo)給管理規(guī)范、社會公認(rèn)度高的社會力量設(shè)獎單位。
突出鼓勵原創(chuàng)和重大發(fā)明，在指標(biāo)中更加突出原始創(chuàng)新。在嚴(yán)格控制科技進(jìn)步獎數(shù)量基礎(chǔ)上，適度提高自然獎、發(fā)明獎的比重。
針對片面追求發(fā)明專利數(shù)量的現(xiàn)象，規(guī)定提交的授權(quán)發(fā)明專利最多不超過10項。
評審專家隨機(jī)遴選環(huán)節(jié)可追溯、查詢
在2013年試點的基礎(chǔ)上，2014年網(wǎng)絡(luò)評審全面實現(xiàn)全盲管理模式。
所謂全盲，指的是隨機(jī)遴選評審專家，專家姓名以編號代替。隨機(jī)分派工作人員，工作人員與評審專家僅通過短信平臺進(jìn)行交流互動等。
一天評審，視頻答辯。確保評審環(huán)節(jié)可追溯、可查詢、可申訴。
每個人只作為1個項目完成人參加評審
鼓勵和引導(dǎo)科技人員潛心研究、厚積薄發(fā)，以減少學(xué)術(shù)浮躁。
針對頻繁報獎、搭車報獎等問題，2014年國家科技獎勵規(guī)定，同一年度每個人只允許作為1個項目的完成人參加國家科技獎勵的評審，杜絕同一完成人牽頭多個項目報獎。
針對占用他人成果報獎和拼湊報獎的問題，要求報獎人提交知識產(chǎn)權(quán)共有人的知情同意證明和不同單位間的人員合作關(guān)系證明。
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