网络中心的“元”超级计算机一期系统

网络中心主任廖方宇与马丁·卡普拉斯教授签署《合作协议书》

马丁·卡普拉斯教授作报告

　　“这是一个极好的机遇。我们可以在这里开展很多合作交流，尤其是不同专业的年轻人之间。”马丁·卡普拉斯指出，让年轻人有机会从事原始创新工作以及独立的工作是很重要的，与此同时，还应该让他们定期参加会议，“一月一次甚至更多，他们应该在会上发言，谈谈他们的工作，其他与会人员来讨论，甚至是批评。”

　　近日，受中国科学院“爱因斯坦讲席教授计划”支持，2013年诺贝尔化学奖得主、哈佛大学马丁·卡普拉斯教授应邀到中国科学院计算机网络信息中心（以下简称网络中心）进行学术交流，并接受了《中国科学报》记者的专访。

　　马丁·卡普拉斯是美国国家科学院院士、美国艺术科学院院士、荷兰科学院外籍院士和英国伦敦皇家学会外籍院士。他于1966年开始在哈佛大学担任教授，并一直从事研究工作至今。他的主要研究是在核磁共振谱学、化学动态学、量子化学和生物大分子的分子动力学计算模拟方面，提出了有关耦合常数和二面角之间关系的卡普拉斯方程。2013年，因在“发展多尺度模型研究复杂化学体系”中的杰出贡献，他与迈克尔·莱维特及亚利耶·瓦谢尔共同获得了2013年诺贝尔化学奖。他入选了2014年度中国科学院“爱因斯坦讲席教授”计划。

　　缘何青睐网络中心

　　马丁·卡普拉斯此次中国之行与网络中心主任廖方宇举行了亲切会谈。廖方宇为他颁发了“爱因斯坦讲席教授”证书，并签署了接收网络中心高级访问学者的《合作协议书》。

　　一名诺贝尔化学奖得主为何选择网络中心作为学术交流地之一并展开合作？

　　众所周知，现代化学不仅仅是实验室科学，而且还需要大量的计算机模拟。20世纪70年代，马丁·卡普拉斯和他的同行结合经典和量子物理学，设计出一种多尺度模型，将传统的化学实验搬到了网络世界。这一完美结合现实与理论的化学系统模型，为更全面地了解并预测化学反应进程奠定了基础。化学家选择使用量子物理学计算化学反应过程，即便如此，繁杂的计算过程与巨大的计算量也只能应付小分子的化学反应。多尺度复杂化学系统模型的出现无疑是化学界的革命。通过该模型，科学家实现了用电脑监控微小而瞬间的化学变化，从而能将催化等过程最优化。例如，在模拟药物如何到达体内靶蛋白的实验中，电脑可直接对与药物相互作用的靶蛋白原子执行量子理论计算，精确分析出药物发生作用的全过程。而超级计算机的问世使得马丁·卡普拉斯等人如虎添翼。

　　据悉，中科院网络中心超级计算中心目前正在进行一套开源软件的开发，马丁·卡普拉斯此行与此有关。

　　中科院网络中心超级计算中心宗旨是面向科学院乃至社会提供尽可能强的高性能计算服务和技术支持，自成立以来，合作单位遍布院内外各类科研单位及高等院校共计60余家，科学计算题目涉及数学、物理、化学、天文、地学、力学、生命科学、材料等多个学科领域。

　　当得知超算中心地处中国“硅谷”中关村，这里云集着国内顶尖化学、物理、计算科学的研究机构时，马丁·卡普拉斯眼前一亮。

　　“这是一个极好的机遇。我们可以在这里开展很多合作交流，尤其是不同专业的年轻人之间。”马丁·卡普拉斯指出，让年轻人有机会从事原始创新工作以及独立的工作是很重要的，与此同时，还应该让他们定期参加会议，“一月一次甚至更多，他们应该在会上发言，谈谈他们的工作，其他与会人员来讨论，甚至是批评”。

　　他指出，中关村和美国波士顿地区的情况有些相似，那里云集了哈佛、麻省理工、波士顿大学等高等学府。这些机构每个月都有研讨会，有时候会邀请外面的人来，谈谈他们正在做的工作。

　　“除此之外，我们也会有教育培训，大概三个小时，前一个半个小时用来介绍学科背景，最后一个部分学生来说他们自己的工作。”马丁·卡普拉斯坦言这项工作非常有意义，不同机构、不同研究背景的研究人员，在经过一番背景学习之后很快就能够在不同学科中“登堂入室”——他们不仅知道结果，还熟悉了工作是如何展开的。

　　毫无疑问，在这样一种学科交叉、交流充分的环境里，像计算化学这类对研究人员的知识结构不仅有深度还有广度要求的学科才能充分发展壮大。

　　此次马丁·卡普拉斯的来访，对网络中心在科研信息化方面更好地服务于中科院科研工作有很大的启发，也在一定程度上提升了科研信息化工作的影响力。

　　寄语年轻人

　　对于自己在学术上的巨大成就，马丁·卡普拉斯认为这来自于自己希望做一些“不同的事情”的动力。

　　在上世纪70年代，用笨拙计算机来做小分子量子化学计算已经很不容易的时候，他就已开始计算蛋白质大分子了。他甚至把量子化学和分子动力学结合起来计算大分子，而不管当时计算机只能模拟几个皮秒的运动。虽然开展费时又大计算量的工作有很大的风险，要经过几个月甚至几年的反复计算才会有结果，而且结果如果不符合实验就等于白做了，但他仍然坚持了下来。

　　“很重要的一点是我总是尝试努力做一些新的事情。”马丁·卡普拉斯说，他从不畏惧风险。

　　马丁·卡普拉斯来访当日，还在网络中心作了一场精彩的学术报告。整个报告厅里座无虚席，云集着中科院物理所、理论物理所，清华大学，北京大学等周边院所高校的研究人员，而其中大部分都是年轻的面孔。

　　“他们最重要的是面对自己，需要有原创的思想，需要在别人说这不是个好想法的时候确信自己的想法。”当《中国科学报》记者问及他对年轻人的寄语时，马丁·卡普拉斯如是说。

　　他分享了自己年轻时的经历。当年进行分子动力学模拟计算时，他提出了一个大胆的设想。“我的同事认为四到五个原子都很难精确地模拟，而我要模拟含有500个原子的蛋白质运动，那简直是不可能完成的任务。可是我坚信这项工作是有用的，所以花了很多时间来验证我的想法，最后成功了。”马丁·卡普拉斯语速缓慢、语气坚定地说。

　　他在整个访谈中反复强调着坚持二字。“即使你的同行说‘不’的时候，只要你的直觉是对的，你就该坚信有解决的办法，并通过各种努力来实现它。”

　　（原载于《中国科学报》 2015-10-12 第5版 创新周刊)