年底“開(kāi)捕”宇宙信號(hào)，之江實(shí)驗(yàn)室“二次創(chuàng)業(yè)”一年，上新了哪些科研成果？

1979年，一道來(lái)自宇宙另一個(gè)世界的信息，抵達(dá)地球紅岸基地，橫亙?cè)诒O(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)顯示器上一成不變的宇宙電波曲線，首次發(fā)生了變化。來(lái)自三體文明發(fā)送的電波信息“不要回答！”讓地球監(jiān)聽(tīng)員葉文潔的雙指開(kāi)始顫抖……

這是科幻小說(shuō)《三體》中最重要的情節(jié)之一，電波信息、外星文明，圈粉全球數(shù)億科幻愛(ài)好者，宇宙的廣闊和神秘也一直是從科學(xué)界到普通公眾不斷求索的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

“理論上來(lái)說(shuō)，我們可以第一時(shí)間收到來(lái)自宇宙的信號(hào)?！敝瓕?shí)驗(yàn)室新型計(jì)算傳感與智能處理研究中心研究專家張曉航告訴記者，預(yù)計(jì)今年年底，之江實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)正式完成原理樣機(jī)研發(fā)，它將借助智能計(jì)算的力量，在浩瀚的宇宙中捕捉稍縱即逝的信號(hào)，探秘宇宙的本質(zhì)。

日前，之江實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展“二次創(chuàng)業(yè)、改革奮進(jìn)”媒體調(diào)研行，記者在實(shí)地探訪中，感受人工智能新浪潮下的浙江“智算”力量，和一線科研人員對(duì)話，體悟科研加速度背后的大膽變革思路。

向宇宙投去“智算”目光

相較發(fā)現(xiàn)“玄之又玄”的外星人，之江實(shí)驗(yàn)室里極具未來(lái)感的相場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡，更主要的作用，是快速識(shí)別到突發(fā)的天文現(xiàn)象，或去尋覓宇宙深處多樣的星球，解碼天體和宇宙演化的奧秘。

活動(dòng)中，記者看到了正在進(jìn)行測(cè)試的相場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡原理樣機(jī)。望遠(yuǎn)鏡右邊，連接的電子屏幕上正不斷刷新著一串串代碼，左邊的電子屏則像體檢中常做的“心電圖”，是一個(gè)個(gè)緩慢移動(dòng)的規(guī)律波形。

相場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡不僅設(shè)計(jì)理念新，外形也十分新穎，和我們常見(jiàn)的望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)得完全不一樣。它看起來(lái)金燦燦的，渾身長(zhǎng)滿了“刺”，不帶有攝像頭或鏡頭，但作為宇宙的“錄像機(jī)”，卻能通過(guò)智能算法“看見(jiàn)”宇宙中的一些特殊現(xiàn)象。

張曉航介紹，相場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡上的“刺”是224路信號(hào)數(shù)字合成波束，它能接收來(lái)自太陽(yáng)系外的電磁波信號(hào)，然后進(jìn)行濾波、放大，進(jìn)入數(shù)字信號(hào)傳輸器。之江實(shí)驗(yàn)室智能計(jì)算終端接收高通量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，基于數(shù)據(jù)處理和科學(xué)分析智能算法，快速計(jì)算和識(shí)別出不同的電磁波信號(hào)。也就是說(shuō)，當(dāng)兩側(cè)電子屏幕發(fā)生不一樣的變化時(shí)，這些數(shù)據(jù)就能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并存儲(chǔ)下來(lái)，并交由天文學(xué)家進(jìn)一步分析。

中國(guó)天眼FAST看得“距離遠(yuǎn)”，相場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡看的“視野寬”。張曉航解釋，目前，相場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡能實(shí)現(xiàn)1萬(wàn)平方度的實(shí)時(shí)大天區(qū)覆蓋，對(duì)瞬息萬(wàn)變的極端宇宙現(xiàn)象進(jìn)行高速采樣，快速、高效地捕捉來(lái)自宇宙的信號(hào)。當(dāng)真正在外場(chǎng)啟動(dòng)時(shí)，它也將為理解宇宙中的前沿科學(xué)問(wèn)題提供重要的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

來(lái)自宇宙的電磁波無(wú)時(shí)無(wú)刻都在發(fā)生，這就意味著將產(chǎn)生無(wú)窮無(wú)盡的數(shù)據(jù)。因此，有智能計(jì)算“大腦”的相場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡就具備了觀測(cè)極端宇宙的核心優(yōu)勢(shì)，它能自主忽略日常的信號(hào)，分辨并記住重要信息。

為智能時(shí)代筑牢“智算”基石

如果說(shuō)相場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡擁有了“智算大腦”，那么它的“心臟”就藏在之江實(shí)驗(yàn)室新型算力中心。這里的一排排機(jī)房里，一層層機(jī)柜零次櫛比，24小時(shí)閃爍的信號(hào)燈表示大量的數(shù)據(jù)信息正在此進(jìn)行快速傳輸、計(jì)算和存儲(chǔ)。

“通過(guò)與算力產(chǎn)業(yè)上下游創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的聯(lián)合攻關(guān)，我們的新型算力中心已經(jīng)具備支撐萬(wàn)億參數(shù)規(guī)模大模型訓(xùn)練的能力，”之江實(shí)驗(yàn)室黨委副書記趙新龍介紹，“目前，之江實(shí)驗(yàn)室正在全力推進(jìn)智算集群建設(shè)任務(wù)，充分發(fā)揮國(guó)家新一代人工智能公共算力開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)作用，為算力強(qiáng)省建設(shè)提供高質(zhì)量算力供給和技術(shù)創(chuàng)新支撐?！?/p>

在此次調(diào)研行中，記者走進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室不同的研究中心，聽(tīng)科研人員們一一介紹著天文大模型、地學(xué)大模型、太空計(jì)算系統(tǒng)等一系列“高精尖”的科研成果，大家反復(fù)強(qiáng)調(diào)，“我們不做衛(wèi)星，也不研發(fā)新材料器械，努力攻克的其實(shí)是各個(gè)產(chǎn)業(yè)背后的智能計(jì)算力量?！?/p>

在人工智能時(shí)代，計(jì)算成為了重要的創(chuàng)新引擎。擁有算力，開(kāi)發(fā)出先進(jìn)的人工智能模型，將為各行各業(yè)帶來(lái)變革式的蝶變。

“從去年開(kāi)始，我們聚焦智能計(jì)算這1件事勇攀高、求突破，通過(guò)建設(shè)天地一體智能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施和科學(xué)數(shù)據(jù)開(kāi)放共享樞紐，支撐智能計(jì)算驅(qū)動(dòng)科研范式創(chuàng)新，賦能‘天地生材’（天文學(xué)、地球科學(xué)、生命科學(xué)、新材料）幾大重點(diǎn)科研領(lǐng)域，”像之江實(shí)驗(yàn)室黨委書記佟桂莉所說(shuō)，“當(dāng)前，人工智能正以前所未有的速度改變著世界，我們?cè)絹?lái)越認(rèn)為這樣的路徑是正確且正當(dāng)時(shí)的?！?/p>

也正因?yàn)閷⑺锌蒲腥瞬琶憔ν惶幨?，去年以?lái)，之江出品的科研成果不斷上新——

上個(gè)月，星載智能計(jì)算機(jī)智加X(jué)2隨著國(guó)星宇航衛(wèi)星登上太空，天基計(jì)算系統(tǒng)研究中心科研副主任李超透露，明年，“良渚星座”首發(fā)星座的發(fā)射計(jì)劃已提上日程，“天感天算”的太空計(jì)算系統(tǒng)將初具雛形。4月，天文計(jì)算研究中心團(tuán)隊(duì)在全球首次發(fā)現(xiàn)了來(lái)自3.4萬(wàn)光年外的兩顆長(zhǎng)周期脈沖星。此外，來(lái)自之江生命科學(xué)計(jì)算研究中心的核酸檢測(cè)設(shè)計(jì)算法模型能將HPV分型檢測(cè)試劑盒的研發(fā)周期大幅縮短，為醫(yī)學(xué)臨床提供快速、可靠的病原學(xué)診斷參考……

“二次創(chuàng)業(yè)”打造國(guó)家戰(zhàn)略科技力量

創(chuàng)新成果來(lái)自于全方位、深層次的科研理念和實(shí)踐革新。2023年，一場(chǎng)高質(zhì)量發(fā)展大討論席卷了之江實(shí)驗(yàn)室。作為省級(jí)新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，并不太會(huì)和之江實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系到一起的詞語(yǔ)——“二次創(chuàng)業(yè)”開(kāi)始成為上到領(lǐng)導(dǎo)班子，下到基層科研人員的工作“關(guān)鍵詞”，并在之后一年大刀闊斧，將實(shí)驗(yàn)室推向了新的發(fā)展階段。

轟轟烈烈的“二次創(chuàng)業(yè)”從架構(gòu)重建、人員重組開(kāi)始。2023年11月，以“一切為了科研，一切服務(wù)科研”為宗旨，聚焦規(guī)劃謀定的重大科研任務(wù)，之江實(shí)驗(yàn)室原先的7院32中心重組為11個(gè)研究中心，設(shè)立“總體部”，進(jìn)一步強(qiáng)化有組織的科研，“大兵團(tuán)作戰(zhàn)”力爭(zhēng)高效完成階段成果。

解決人工智能新人才“少之又少”的難題，結(jié)合35周歲以下科研人員占全員75%以上的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀，之江實(shí)驗(yàn)室開(kāi)創(chuàng)性啟動(dòng)“種子班”新模式，加大實(shí)戰(zhàn)育才力度，每期結(jié)合重大任務(wù)牽引，抽調(diào)學(xué)員進(jìn)行系統(tǒng)科研的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、攻關(guān)，有針對(duì)性地培養(yǎng)出具備大模型開(kāi)發(fā)能力的創(chuàng)新人才。

“現(xiàn)在，之江實(shí)驗(yàn)室部分國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室重大攻關(guān)任務(wù)的科研骨干都是前幾期‘種子班’的優(yōu)秀學(xué)員?！敝瓕?shí)驗(yàn)室副主任陳偉介紹，其中“90后”不在少數(shù)。

年輕的力量代表充滿活力的科研動(dòng)能?！皩?duì)于‘二次創(chuàng)業(yè)’我們充滿著信心，我們的目標(biāo)就是要錨定一流，對(duì)標(biāo)最好，成為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量，尤其是在智能計(jì)算領(lǐng)域，要在全國(guó)乃至全球成為創(chuàng)新高地，更好地服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需要，更好地賦能新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展。”佟桂莉表示。