文 《中國科學(xué)報(bào)》記者 溫才妃

“根據(jù)剛剛發(fā)布的Graph 500最新排名，我們團(tuán)隊(duì)的圖計(jì)算系統(tǒng)再次在單源最短路徑（SSSP）評測中排名全球第一，并以單機(jī)性能超過所有分布式系統(tǒng)。祝賀實(shí)驗(yàn)室的小伙伴們！”得知結(jié)果后，作為團(tuán)隊(duì)帶頭人，華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授金海第一時(shí)間在微信群中轉(zhuǎn)發(fā)了這個(gè)好消息。

當(dāng)天恰逢六一兒童節(jié)，看到成績的那一刻，學(xué)生們高興得像回到了童年，“第一，我們守住了第一”。

不久前，國際高性能計(jì)算大會上揭曉了第24屆Graph 500排名，華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院圖計(jì)算團(tuán)隊(duì)研發(fā)的圖計(jì)算機(jī)DepGraph Supernode性能超過日本“富岳”等超級計(jì)算機(jī)，他們不僅蟬聯(lián)了冠軍，還打破了世界紀(jì)錄。

高性能圖計(jì)算被譽(yù)為下一個(gè)科技前沿，可誰能想到，代表華中科大拿下這個(gè)前沿排名的是幾名平均年齡僅24歲的研究生。

人才培養(yǎng)要“急國家之所急”

圖計(jì)算聽著陌生，但生活中卻離不開它的應(yīng)用。

甲剛買了一件商品，如何將廣告推送給有同樣興趣的乙？某地突然有大量用電需求，如何提前供電不致電荒？使用打車軟件，從一個(gè)地方導(dǎo)航到另一個(gè)地方，怎樣尋找最短的路徑？……

要解決這些問題都會運(yùn)用到圖計(jì)算技術(shù)。此外，該技術(shù)還廣泛應(yīng)用于金融科技、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、藥物篩選、育種篩選等民用及軍事領(lǐng)域。

2009年，谷歌最先提出了圖計(jì)算的概念。此后，美國、日本等國家相繼投入重金開展相關(guān)研究。而中國后來居上，反超美國、領(lǐng)先世界。一個(gè)重要的佐證就是華中科大連續(xù)刷新世界紀(jì)錄，國內(nèi)圖計(jì)算強(qiáng)校的研究成果接連登上國際頂級學(xué)術(shù)會議。

蟬聯(lián)全球第一的背后有什么奧秘？“‘第一’的背后是學(xué)校一開始就決定以人才培養(yǎng)為首要目標(biāo)?！苯鸷Ｕf。

在這個(gè)團(tuán)隊(duì)里，如何培養(yǎng)優(yōu)秀的學(xué)生，急國家之所急、敢于啃硬骨頭，是金海必須思量的。他并不支持“from paper to paper”（從論文到論文）的研究。開題時(shí)，如果有學(xué)生做了這樣的研究，往往會發(fā)現(xiàn)金老師“面無表情”。相反，真題真做，會得到他的真心贊賞。

“問題一定要來自于產(chǎn)業(yè)界，要做就做‘想國家之所想、急國家之所急、應(yīng)國家之所需’的研究，引領(lǐng)國際前沿、解決‘卡脖子’問題，因?yàn)橹挥袕牡讓釉韯?chuàng)新、反超現(xiàn)有技術(shù)才不會受制于人?！苯鸷Υ撕芎V定。

2018年，華中科大牽頭的“面向圖計(jì)算的通用計(jì)算機(jī)技術(shù)與系統(tǒng)”項(xiàng)目被列入國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃。該校還與華為公司、之江實(shí)驗(yàn)室分別成立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，與騰訊、阿里等國內(nèi)頂尖企業(yè)合作。

“碩士生、博士生階段就能接觸到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的課題，一下子打開了我們的眼界，讓我們在科研起步階段就能夠和產(chǎn)業(yè)界融合，研發(fā)出有用的成果?！比A中科大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士生趙進(jìn)說。

圖計(jì)算團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師、華中科大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授張宇告訴《中國科學(xué)報(bào)》，和之前的學(xué)生相比，現(xiàn)在的學(xué)生和產(chǎn)業(yè)界接觸的機(jī)會更多了?！皬那埃瑢W(xué)生偶爾會有‘成果是否符合實(shí)際生產(chǎn)需要’的疑惑，但現(xiàn)在他們既能把文章發(fā)在國際頂級的會議，又能將做出的成果應(yīng)用到企業(yè)中?！?/p>

營造培育創(chuàng)新人才的文化氛圍

說到育人，金海有“三招”。第一招是鼓勵(lì)學(xué)生解決真實(shí)問題；第二招是給學(xué)生一個(gè)寬松、自由發(fā)揮的環(huán)境；第三招重在營造良好的團(tuán)隊(duì)文化?！叭小甭犉饋砥狡綗o奇，但真正用好卻“威力無比”。

“我們的研究內(nèi)容是可以自己尋找的，導(dǎo)師不會要求學(xué)生必須要怎么做，而是支持我們做自己感興趣的方向，這樣做起事來就會很帶勁兒?！壁w進(jìn)說，他自己就“自主開發(fā)”了一個(gè)“面向并發(fā)圖計(jì)算的軟硬協(xié)同優(yōu)化技術(shù)”方向，張宇幫助他聯(lián)系了國外同行，還鼓勵(lì)他“做一件事不要半途而廢，要堅(jiān)持下去”。

與企業(yè)合作后，趙進(jìn)接觸到了工程管理思維，“最大的不同在于，以企業(yè)的管理方式來把控項(xiàng)目進(jìn)度”。在與華為的合作中，他們每兩周就要匯報(bào)一次項(xiàng)目進(jìn)度，“有點(diǎn)類似公司里的晨報(bào)、周報(bào)，更能督促學(xué)生做好時(shí)間管理”。每隔半年左右，華為會對他們的代碼進(jìn)行驗(yàn)收、測試?！拔覀円忉尨a是怎樣寫的，這又鍛煉了表達(dá)、溝通能力?！壁w進(jìn)說。

“在大學(xué)里面，團(tuán)隊(duì)的文化建設(shè)和激勵(lì)也是教育的重要部分。”金海說。實(shí)驗(yàn)室辦了一份內(nèi)部交流的期刊——《并行與分布式計(jì)算通訊》，雖然一年只出4期，但每期的封面人物都是在頂級學(xué)術(shù)會議上發(fā)文章的學(xué)生。

“每當(dāng)同學(xué)們在頂級學(xué)術(shù)會議或期刊上發(fā)表文章，金老師都會在釘釘群里發(fā)布并祝賀?！辈痪们?，趙進(jìn)也收到了金海的祝賀信息，簡短的幾行字，卻讓他無比自豪。

實(shí)驗(yàn)室還有自己的微信公眾號——“穿過叢林”。它會發(fā)布實(shí)驗(yàn)室成員在頂級學(xué)術(shù)會議、期刊上發(fā)表的文章，并用通俗的語言向大眾進(jìn)行科普。最新一期的推文推薦的正是趙進(jìn)、張宇《IEEE TKDE22：基于GPU的動(dòng)態(tài)圖處理系統(tǒng)》的研究成果。

“厚基礎(chǔ)”讓未來有更多可能性

沈千格是今年剛加入圖計(jì)算團(tuán)隊(duì)的研一學(xué)生。她本科就讀于華中科大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，此前并沒有參加過如此規(guī)格的比賽。“出道即巔峰”的感覺一度讓她覺得“很夢幻”?！翱吹浇Y(jié)果的那一天，我們幾個(gè)研一的小伙伴難以置信，紛紛放下了手中正在干的事情，把結(jié)果看了一遍又一遍?！?/p>

拿世界大賽給研一學(xué)生“訓(xùn)練”，學(xué)校如此做，有何底氣？

華中科大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長馮丹表示，在本科階段，計(jì)算機(jī)學(xué)院就特別注重系統(tǒng)能力培養(yǎng)，學(xué)生要經(jīng)歷從“設(shè)計(jì)一個(gè)CPU、一個(gè)操作系統(tǒng)、一個(gè)編譯器、一個(gè)數(shù)據(jù)庫”，到第七學(xué)期為期一個(gè)月的系統(tǒng)能力綜合實(shí)踐訓(xùn)練?，F(xiàn)在學(xué)院的人才培養(yǎng)體系還全面融入了國產(chǎn)IT生態(tài)，引入華為鯤鵬、昇騰、鴻蒙以及達(dá)夢數(shù)據(jù)庫等國產(chǎn)IT生態(tài)根技術(shù)進(jìn)教材、進(jìn)課堂、進(jìn)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)從系統(tǒng)能力培養(yǎng)到IT生態(tài)全棧系統(tǒng)能力培養(yǎng)的升級?！皩W(xué)生在本科階段就全面接觸并學(xué)習(xí)使用國產(chǎn)IT生態(tài)根技術(shù)，因此也打下了扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)?！?/p>

“千萬不要小覷學(xué)生的實(shí)力。因?yàn)樗麄兪沁@樣‘煉成’的?！?張宇表示，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生雖然剛來時(shí)并不知道什么是圖計(jì)算，但接觸了前沿知識后上手很快。

正是得益于平時(shí)打下的基礎(chǔ)，去年圖計(jì)算團(tuán)隊(duì)還一舉拿下了第七屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的全國金獎(jiǎng)。令人意想不到的是，這還是在他們寫代碼時(shí)遭遇坎坷的情況下，用一周多時(shí)間備賽的結(jié)果。

“不能這樣計(jì)算備賽時(shí)間，因?yàn)槲覀円恢痹谧龈邚?qiáng)度的現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目，其間打下的基礎(chǔ)其實(shí)也算是‘備賽’?！壁w進(jìn)笑著說。

“對計(jì)算機(jī)學(xué)科來說，‘厚基礎(chǔ)’很重要。因?yàn)槠渲R更新速度非?？?。但是，萬變不離其宗，把核心課的基礎(chǔ)夯實(shí)了，學(xué)什么都容易上手?！辈稍L結(jié)束前，金海如是說。