■ 时报记者 王森 报道

　　本月初，2014年度国家科技进步奖评奖揭晓，我国首台千万亿次超级计算机系统——“天河一号”获得特等奖。在位于滨海新区的国家超级计算天津中心内，每天有上千个计算任务在这个“最强大脑”上飞速运转。

　　从这里引发的“蝴蝶效应”，不仅推动着我国的科技创新能力和企业核心竞争力的提升，也在民计民生领域描绘出绚烂画卷。目前，这里的研究人员正致力于利用“天河一号”服务于雾霾天气预警预报。随着试点范围的逐渐铺开，未来有望形成全国性雾霾预警预报能力。对雾霾像天气一样，实现高分辨率、长时间的预报，将不再是市民的梦想。

　　“聪明大脑”神算 雾霾提前预报

　　近几年，雾霾问题日益突出，严重影响着人们的生活。“想周末带孩子外出，不知道到时会不会出现雾霾天气。”余女士是一位三岁孩子的母亲，计划好的出行已不止一次被突如其来的雾霾打乱，“要是雾霾也能像天气一样提前几天就准确预报就好了。”

　　记者在采访中发现，和余女士一样怀着相同“梦想”的新区市民不在少数。此刻，国家超级计算天津中心的研究人员正为余女士们的梦想努力着。由该中心与中国气象局气象科学研究院、国家气象局卫星数据中心、清华大学、南开大学合作，联合研发的天河—雾霾自动化实时预警预报系统，已在河北保定、廊坊等市开展试点工作。今年，也将应用于本市的雾霾天气预警预报工作中。

　　在国家超级计算天津中心应用研发部部长孟祥飞看来，实现雾霾预警预报，如同求解一道数学难题，基础数据、运算公式、聪明大脑一个都不能少。“在基础数据上，气象、环保部门以及清华大学等科研院所合作，获取气象卫星数据和污染源数据。此外，还有我们此前就掌握的地理信息、地面建筑信息等。”孟祥飞介绍，由专家研发的专门针对雾霾预警预测的数据模型，就是计算所用的公式。

　　有了上述这些，现在就需要“聪明大脑”出场了，这就是“天河一号”。“天河一号”的聪明程度，从其曾获得“世界超级计算机TOP500排名第一”便可知晓。“除了硬件，我们还有技术上的积累，比如在高性能计算处理、大数据的挖掘等方面的成果。”孟祥飞表示，没有“最强大脑”，预测未来三天的雾霾天气，光计算就要用两天，就没有意义了。

　　孟祥飞介绍，把收集来的数据，进行计算机模拟，之后再对数据进行分析和处理。比如说华北地区未来每个小时，污染扩散是什么样子，会把数据做成可视化的产品，再发回气象和环保部门，最终由它们发布。

　　预警预报系统实际效果如何？孟祥飞用数据来回答，目前该系统正在为华北地区开展2-3公里的高精度空气质量的实时预报，可实时对外提供未来120小时关于PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3、AQI等参数的预报。“此前，全国的雾霾预报，从精度上看，在20-50公里，要知道很多城市的跨度还没有50公里。这样的结果，就是针对天津的预报只能有一个总体的数据，而且能够预报的时间也相对较短。”孟祥飞表示。

　　预警预报是第一步，实现治理才是长远目的。未来，该系统将逐步收集气象、污染源等方面的数据，在数据支撑下，为政府治霾提供关键支持，“比如说我预报未来第五天要发生雾霾了，现在要做哪些减排的措施，会改善第五天雾霾发生的情况。未来将通过大数据分析，给出建议。”

　　“通过历史数据的不断积累，‘天河一号’将在现有华北地区高精度长效雾霾预警预报研究和应用基础上，未来3年逐步向全国推广。 ”孟祥飞表示。

　　大举进军民计民生领域 实现算天、算地、算人

　　如今，“天河一号”的应用领域正不断拓展，已经实现“算天、算地、算人”。“我们为航天火箭和飞机设计分析发动机和外形，使得火箭和飞机飞得快、省油；计算天气变化，预报气象，预测未来气候变化等等；为大地做CT，探明地下石油储藏情况，打出地下的石油；分析人类基因，解读生命的奥秘，使人活得更健康更长寿；研发新药，治疗疾病等等。”国家超级计算天津中心负责人表示。

　　“在民计民生领域，除了雾霾的预警预报，我们还有很多成果案例，比如说无痛产检。”孟祥飞介绍，婴儿出生之前都会到医院对先天性耳聋、唐氏综合症等进行筛查。原先需要穿刺，取羊水。现在只要取母体的血样，通过基因测序，利用计算机数据分析能力，就能预测婴儿是不是有唐氏综合症等疾病，“我们和华大基因合作，如今在天津每年就有几万的案例。”

　　孟祥飞告诉记者，汽车安全设计，过去只能通过实车碰撞实验，不断改善钢结构的材料、厚度等，一辆汽车的研发需要70-80辆测试用车。现在利用计算机虚拟设计，10辆左右就可以，大幅缩短了研发周期、降低了成本。

　　未来，“天河一号”将继续深耕应用，推动高端信息技术在重大科技创新、产业发展和政府管理中的应用，为市民生活带来触手可及的改变。