推动产学研深度融合

在海致高性能图计算院士专家工作站筹备启动仪式上，郑纬民院士介绍高性能计算领域的研究进展。

王 芳摄

(资料图)

党的二十大报告强调，加强企业主导的产学研深度融合，强化目标导向，提高科技成果转化和产业化水平。

企业在市场上摸爬滚打，最懂客户的需求；高校科研团队在科技前沿潜心耕耘，最了解技术发展的新动态。

如何让企业和高校各展所长、在科技创新中实现优势互补？怎样让前沿技术更接地气、打通科研成果落地的“最后一公里”？

由清华大学郑纬民院士领衔的国内首个高性能图计算院士专家工作站，尝试探索一条产学研深度融合的路径。

既是两支研发团队的“联姻”，也是两种前沿科技的“联手”

“1秒内返回某一转账账户所关联的100个账户一个月内的转账关系。”电话那头，某银行用户提出一项具体需求；电话这头，研发团队用图数据库解决方案做了针对性优化部署，满足用户的定制化需求。

这是海致高性能图计算院士专家工作站里忙碌的日常。类似的需求，还来自能源、电力、公共安全、城市运营等不同行业。

“图计算里的‘图’，不是指图像，而是指一种抽象的数据结构。”海致科技总裁兼首席技术官杨娟说。她也是院士专家工作站团队的一员。“这种数据结构，能够帮助机器具备像人一样思考的‘认知智能’，从而实现复杂计算、知识推理和事件预判。”杨娟说。

图计算已成为当前人工智能和大数据分析处理的关键技术，被认为是人工智能领域认知智能的技术基础。

海致科技是国内较早从事图计算技术的创业企业。随着图计算技术的应用不断拓展、图数据规模的急剧上升，业务场景对图计算的实时性能要求越来越高。

“我们在积极寻求突围。”杨娟说，要想实现更快、更准、更高水平的图计算，就需要引入高性能计算。

郑纬民院士是我国超算领域专家，带领清华大学研究团队取得了多项突破性成果，获得过国际高性能计算应用领域最高奖项“戈登·贝尔”奖。以高性能、高并发、大数据处理为特点的高性能计算，已成为现代社会信息处理基础设施的关键。

“科学技术不能只停留在实验室，应该走出象牙塔，走出论文，最终落地到百姓的日常生产生活中去，实现自身的价值。”郑纬民说。

在调研了解海致科技图计算所具备的丰富业务场景后，郑纬民决定把院士专家工作站建在海致科技。这既是研发团队和海致科技的“联姻”，同时也是高性能计算和图计算两种前沿科技的“联手”。

2021年3月，首个高性能图计算院士专家工作站团队入驻海致科技，郑纬民担任首席科学家，带领清华大学研发团队负责图计算核心技术的研发，海致科技在发挥企业创新主体作用同时，重在为技术研发和产品设计提供行业经验和用户视角。院士专家工作站通过产学研用深度融合，推动高性能图计算快速触达用户，满足人们对更大规模、更复杂数据的实时处理和存储需求。

技术和市场碰撞出火花，在新领域新赛道竞争中赢得先机

技术和市场的碰撞，迅速擦出了创新的火花。

院士专家工作站聚集了郑纬民团队和海致科技的顶尖人才，其目标是要在创新技术前沿赢得先机。

院士专家工作站目前有40位研发人员，郑纬民担任首席科学家，大学和企业共同组建联合研发团队，率先致力于国产高性能分布式图数据库的研发。

每两周一次的研发汇报会议上，针对研发的进度、方向和具体技术问题，郑纬民和清华大学的老师常常会给出指导和解决方案。

“跳过单机图数据库研发，直接做分布式图数据库”的重要技术路线决策，就诞生于院士专家工作站的第一次研发汇报会议。与单机图数据库相比，分布式图数据库能更加高效地处理超大规模图数据的存储、管理和分析计算。

郑纬民打了一个比方：“在执行一项任务中，单机版本就好比一个人同时管理1000人的工作，分布式则好比是一个人同时管理10个100人的团队在工作，工作量不变，效率会大幅提升，工作能力也会增强。”

研发分布式图数据库，遇到的第一个难题就是，应该采用什么样的分布式一致性协议。这是保障图数据库数据安全和服务高可用的关键一环。

郑纬民带领院士专家工作站的研发人员，针对分布式图数据库的多个应用场景，从可靠性、稳定性、读写效率、故障恢复速度等多个维度进行深入研究和分析，最终选定了技术方案。

“图数据库场景和其他数据库场景有着显著差异，方案设计不能生搬硬套，要贴合实际需求选择合理技术方案，大胆创新，才能守正出奇。”郑纬民认为。

经过一年左右的联合研发、系统攻关，院士专家工作站孵化出一款依托高性能图计算技术为基础的国产图数据库。这相当于为图计算建造了一座“房子”，不仅能够存储更大规模的图数据，也为实时大规模图计算提供了更安全、更可靠的性能。这一项目摘得了中国计算机学会设立的2021年科学技术最高奖——科技进步卓越奖，并入选2022年中国国际服务贸易交易会“科技创新服务示范案例”。

打通科研成果落地“最后一公里”，把产品打磨得更加通用、更加务实

最近，沈游人博士变得更加忙碌。他从清华大学高性能计算研究所毕业后，来到院士专家工作站从事科研工作。

电力能源行业碳排放实时测算场景、智能制造行业国产支线飞机的产能提升场景、商业供应链优化管理……高性能图计算技术在更多领域落地赋能。

行业场景的不同需求纷至沓来，调研沟通变得密集……沈游人和团队一起探索打通科研成果落地“最后一公里”，把国产图数据库应用到更广阔的领域。这也是他加入院士专家工作站进行校企联合创新、推动科技成果落地的初心。

同为从清华大学高性能计算研究所毕业的博士，院士专家工作站团队成员杨珂则是一位“技术狂”。追求产品性能的极致，如何实现毫秒乃至亚毫秒级别响应图计算的需求，是他关注的重点。

去年，杨珂的论文被计算机领域的顶级学术论坛收录。他针对图计算提出了一种更加有效的方法，实现了新的技术优势。“灵感来自市场的反馈。”杨珂说，“看到自己的技术产生切切实实的效用，成就感很强。”

杨娟全面负责海致科技的技术研发工作，在产学研深度融合的过程中扮演着重要角色。

院士专家工作站成立后，杨娟凭借对市场需求、行业知识和场景应用的深刻了解，校准着技术研发的方向。“我们在推进产品落地的过程中常常会遇到技术瓶颈，她总会给出明确的解决方法，避免技术研发‘闭门造车’。”杨珂说。

“了解市场、了解客户、了解业务场景，我们才能清晰地知道数据库要做成什么样，才能把产品打磨得更加通用、更加务实。”沈游人说。

研发一个属于中国自己的世界领先水平的基础软件，这个梦想始终根植于杨娟心中。“我们有着全世界最丰富的应用场景，基础软件研发和应用场景彼此相互促进——这是投身基础软件研发的最好时代。”杨娟说。