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山河壮志,济南雄心丨2023济南“字”述·“技”字篇

  【解字】   音jì,从手,支声,巧也。本义为人赖以谋生的手艺。

山河壮志,济南雄心丨2023济南“字”述·“技”字篇

  【解字】

  音jì,从手,支声,巧也。本义为人赖以谋生的手艺。

  【述今】

  从微观个体安身立命之所依,到繁华都会迭代跃迁之所凭,“技”字都是活力源泉和强劲引擎之一。新时代的济南,科技创新似繁星闪耀,辉光映照并引领这座千年古城的新征程。

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  电磁橇轨道全面建成并创造电磁推进吨级物体运行速度的世界纪录、率先建成国际先进水平的放射性药物转化平台、获批全国首个高油酸大豆植物基因编辑安全证书……2023年,随着一项项重大科研成果的发布,济南这座千年古城,频频迎来自己的高光时刻。

  就在一个多月前,全球知名学术出版机构施普林格·自然在线发布《自然》增刊《2023自然指数—科研城市》,在这份全球科研城市榜单中,济南较去年提升4个位次跻身32位。与此同时,济南的综合科技创新水平指数已连续5年领跑全省。

  是国家历史文化名城,更是科技创新的未来之城。如今,科技创新的活力正成为济南这座城市源源不断的发展动力。

  一张网

  超算互联网覆盖山东16市向沿黄九省区延伸

  沿着经十路一直向东至彩石片区,一个巨大的圆环状大楼矗立其中,这里便是国家超级计算济南中心(以下简称“济南超算”)的所在地。在这个超级计算中心的机房区域,一排排一人多高的主机整齐地排列着,相互链接,机身上蓝色的“山河”二字格外引人注意。

  今年5月24日,在德国汉堡举办的ISC 2023高性能计算大会上发布了最新IO500榜单,“山河”超级计算平台登顶。据悉,济南超算构建的验证性计算集群(Cheeloo-1)在10节点研究型榜单登顶夺冠测试得分突破13万,继济南超算山河计算集群在ISC 2022夺冠后,以超越历史最佳纪录15倍的绝对优势再次问鼎全球,这标志着我国国产研发存储系统实现“弯道超车”。

  济南超算总工程师王继彬介绍,本次打榜集群由济南超算存储创新团队联合济南超级计算技术研究院、华中科技大学和华为数据存储共同打造,取得了技术上的一系列创新,在读写带宽、元数据存取性能指标上均取得了业内最高性能。值得一提的是,此次比拼所用的配置,从硬件到软件,全部实现了“国产化”。

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  济南超算还是在国内较早提出并大力推进“超算互联网”工程建设的机构。

  在超算互联网建设的探索中,济南超算首先与青岛超算实现互联,随后通过青岛超算与江苏无锡超算“联网”。2022年7月,该中心启动了全国首个超算互联网工程,首次基于长距IB通信技术建立了济南-青岛超算互联网试验网,建设覆盖全省16地市互联互通的算网基础设施;除了无锡,济南超算还与崂山实验室、鹏城实验室以及长沙、天津等国家超算中心连接,为国家算力枢纽资源融合提供了先行先试的技术方案。

  “目前,超算已为潍柴、中车等工业企业提供了工业仿真等辅助研发设计方面的服务,原来需要当地企业工程师到济南来做的模拟仿真等方面的工作,现在利用‘全省算网工程’,在企业当地就可以完成,有效提升了工作效率。”济南超算主任吴晓明说。

  不仅服务重大国家工程,“超算互联网”的建设还让算力惠及企业、居民“小家庭”。

  “搭建‘超算互联网’就是进行资源平台整合,以教育系统为例,学校想要建设智慧校园,就要建设数据中心,如果有了覆盖全省、全市的超算算力平台,学校就可以将智慧校园工程统一部署在算力平台上。既节省了成本和资源,又能给平台安全有效运行提供强有力的支撑。”吴晓明说。

  超算互联网的“朋友圈”还在继续扩大。今年3月,济南超算联合沿黄流域九省区的11所超算中心、计算中心和算力枢纽成立了“黄河流域算网联盟”,这是我国首个以算网和应用生态建设为核心使命的机构。

  一朵云

  空气质量预报精度提高到两公里

  依托“山河”超级计算平台的强大算力支撑,济南超算已持续服务天气预报与气候预测、海洋环境模拟分析、信息安全、电磁仿真、工程计算、金融大数据分析、新材料和新能源分析等领域的科研院所、高新技术企业、政府机构等单位用户3000余家。

  “就拿空气质量预报来说,从去年的冬奥会、冬残奥会,再到今年的杭州亚运会、成都大运会以及一带一路峰会,这些重大赛事和会议的空气质量预报保障工作背后,都有济南超算的算力支撑。”济南超算副研究员刘鑫介绍。

  2021年12月3日,国家生态环境监测大数据超算云中心在济南超算揭牌,标志着全国第一家国家级生态环境大数据超算云中心正式落户济南。在“山河”超级计算平台强大算力的支撑下,山东省生态环境预报系统空气质量预报的精准度可从五公里提高到两公里。“预报精度五公里,差不多是可以将预报的范围精确到一个小区,而两公里意味着可以精确到一个场馆。”刘鑫说。

  刘鑫告诉记者,国家环境质量预测预报系统的业务化运行需要北京-济南长距离快速可靠传输。通过超算专线的接入,使得异地互联环境可以适应业务化运行要求,利用异构资源融合调度技术,为全国空气质量预报系统提供了高效的云计算和高性能计算算力保障,保证了两地数据无缝流转、集成和使用。

  一座城

  锻造战略科技力量,中科院济南科创城突破一批关键核心技术

  济南超算的快速发展和创新突破是济南市科技创新发展的一个缩影,越来越多的创新动能正在这里汇聚,中科院济南科创城就是济南打造的一张亮丽名片。

  “我们团队花了近3年时间,终于在今年完成了空天发动机临近空间环境模拟整机验证实验台的全系统联合调试工作,它是目前国内首个可实现马赫数0-4连续可调自由射流高空模拟试验的平台装置。”说起今年取得的研究成果,济南先进动力研究所相关负责人感慨颇深,“这个装置系统工艺复杂、建设难度大,很多核心非标设备的设计加工与系统设备成套,都是一项项重大的科研攻关课题。团队采取边设计边加工、边安装边调试,交叉推进,大幅度缩短了建设、安装、调试的周期。”

  2019年,济南先进动力研究所落地济南。“作为第一家落地济南新旧动能转换起步区的中科院院所、省级新型研发机构,我们一直以来所坚定的目标就是面向世界科技前沿与国家重大需求,早日取得新型空天动力与航空动力装置的重大技术突破。”

  “高分子阻燃剂材料项目”是山东中科先进技术研究院落地孵化的众多高科技项目之一,落地仅一年时间,年销售额由400余万元迅速增长至4000余万元,销售业绩实现里程碑式跨越增长。“随着济南市创新驱动发展战略的深入实施,我们深刻感受到‘科创金融改革试验区’建设的稳健起势,高端科技创新要素的加速集聚和新型研发机构建设的有力推进。”山东中科先进技术研究院院长李卫民说,“济南市在科创领域政策环境之优,扶持力度之大,发展速度之快,模式探索之丰富,在国内走在了前列。”

  引进落地中科院院所13家,累计突破“卡脖子”技术30余项,攻克关键核心技术160余项,申报国家重点研发计划14项,开展省级重点研发计划13项,获批山东省大科学装置预研项目3个,获批山东省重点实验室3个;累计引进“两院”院士团队20个,引进国家级领军人才34人,泰山学者、泰山产业领军人才等省级高层次人才46人,集聚各类科技人才近2000人;大功率电磁推进技术、先进激光装备、轻型燃气轮机、核辐射监测、高端显微光学装备等一批科技成果领跑国内,甚至打破国际垄断,创新辐射带动能力初步显现……这是中科院济南科创城建设进入第三年取得的一系列成果。

  济南市科技局局长陈西武说,未来,中科院济南科创城将升级为“齐鲁科学城”,成为具有国家领先水平和重要国际影响力的原始创新策源地和战略性新兴产业孵化地。

  2023年,济南备案国家科技型中小企业8395家,高新技术企业突破6800家,新获批省科技型中小企业创新能力提升工程项目210项,居全省首位。济南还组织实施市级科技计划“揭榜挂帅”,2023年揭榜立项18项,引导金融机构提供综合授信180亿元。今年前三季度,济南市高新技术产业产值累计占规模以上工业产值比重达8.93%,同比增长11%,高于全省平均水平9.53个百分点。

  “加快实现高水平科技自立自强,是推动高质量发展的必由之路。”

  这是济南的担当,也是济南的雄心。

  (济南时报·新黄河客户端记者曹茜策划李玉王)

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