在1月31日举行的2025年CCF颁奖典礼上,CCF会士、中山大学教授、国家超算广州/深圳中心主任卢宇彤荣获唯一“CCF夏培肃奖”。听她分享获奖背后的感悟与一路走来的科研心路。
本文转自中山大学微信公众号
1月31日,北京。聚光灯下,一场属于中国计算机科学的盛典在这里启幕——在当日举行的2025年度CCF颁奖典礼上,CCF会士、中山大学教授、国家超算广州/深圳中心主任卢宇彤荣获唯一“CCF夏培肃奖”。
这一以我国计算机科学先驱夏培肃先生命名的奖项,自设立以来,便是一束照亮女性科研者漫长征途的灯火。它致敬的,是那些在学术、工程与育人之路上,为中国计算机事业拓荒开路的“她”力量。
值得一提的是,卢宇彤收到获奖通知的当天,正身处深圳超算中心,作为总设计师带领团队进行新一代国产超算系统的调试攻关;而一周后需提交获奖回执那日,国产灵晟超算系统成功跑出了世界领先的64位双精度浮点持续性能,不仅实现了全栈自主可控,更取得了多项关键技术的创新突破——荣誉与成就,在同一天交汇。这仿佛是她科研人生的一个生动缩影:在攀登高峰的路上,她从未停步。
近日,中大晓萱专访卢宇彤,听她分享获奖背后的感悟与一路走来的科研心路。
1月31日,CCF会士、中山大学教授、国家超算广州/深圳中心主任卢宇彤荣获“CCF夏培肃奖”。
01
职业选择:个体差异大于性别差异
中大晓萱:
在获得今年“CCF夏培肃奖”之前,您曾获得诸多嘉奖。这份专门颁给女性计算机从业者的奖项,对您来说有什么特别的意义吗?
卢宇彤:“CCF夏培肃奖”不仅是对个人科研工作的肯定,更承载着跨越时代的精神传承和使命召唤。以“她”之名设立这一奖项,本身就是对女性科技工作者价值的高度肯定,让我倍感振奋。
夏培肃奖既是对先驱者的致敬,也是对后来者的殷切期许。这是荣誉,更是一种责任的传递。夏先生那一代人的使命,是实现中国计算机事业“从无到有”;而我们这一代人的使命是“从有到强”,推动包括超算在内的关键领域持续迈向世界领先。
中大晓萱:
我们看到一个现象,女性在计算机领域的从业比例似乎不高。原因是什么?对于有志于从事这一行的女性,您有什么建议吗?
卢宇彤:确实如此。根据我在中国计算机学会(CCF)女工委担任主任期间的调查报告来看,计算机领域的女性从业者比例大致在20%左右。
我同时担任中国女科技工作者协会的常务理事,根据协会数据,中国女性科技工作者的占比近45%。相比之下,计算机领域的女性占比就显得比较低了。
原因是多方面的。首先,计算机技术本身迭代非常快,比如现在的人工智能、大模型,可能几周就有新进展,这对从业者的持续学习和适应能力提出了很高要求。其次,社会上确实存在一些刻板印象,比如一提到程序员,大家可能立刻联想到“头发少”的男士形象,或者觉得这个领域很“极客”。这些无形的印象可能影响了一些女性的职业选择。
从我个人的经验来看,我认为个体差异远大于性别差异。其实,女性在从事计算机研究和工作中,有一些非常突出的优势。比如,她们可能逻辑思维更缜密,对细节的把握更好——这在调试代码和科学研究中是关键优势。此外,女性的协作精神和沟通能力也常常是团队中的宝贵财富。
我对有志于投身计算机领域的女性建议是:第一,要对自己有信心。首先要真正热爱这个专业,计算机领域分支众多,总能找到适合自己的方向。第二,要敢于挑战难题。在选择课题时,不妨去选那些比较难的题目,这非常锻炼人,沉下心来做,更容易产出好成果。第三,要善于沟通协作。多与老师、同学交流,在需要时勇于寻求帮助。计算机,尤其是像我从事的超算领域,是高度依赖团队合作的。女性要更好地树立系统观,提升研究格局。只要坚持,就一定能做出属于自己的成绩。
02
团队合作:自主创新是核心
中大晓萱:
您在担任“天河二号”副总设计师期间,面对技术封锁,团队在异构体系结构、自主高速互联网络等方面都实现了关键突破。今天回顾这段经历,您觉得支撑团队连续6次获得世界第一最重要的因素是什么?
卢宇彤:我做超算30多年了,它可以说是计算机或科研领域“皇冠上的明珠”。它是一个庞大的系统工程,要实现一个超算系统,需要硬件、互联网络、从CPU到软件再到存储,是一个大系统协同攻关的结果。因此,我们的创新必然是一种综合性的创新。
国际上的超算技术竞争异常激烈,要想脱颖而出,就必须具备自主创新的能力。所以我们当时提出了“CPU+GPU”的异构融合体系结构,这是在体系结构层面上的根本性创新。超级计算机的体系结构发展了几十年,追求的目标一直是大规模、高性能、可扩展和低能耗之间的平衡——但这些目标本身往往互相冲突,设计过程就是一个不断权衡与取舍的过程,所以必须牢牢抓住核心技术创新。
我们提出的这种新型异构结构,在性能和能效比上,远远超过了当时主流的同类体系结构。正是这一点,让天河二号的性能比当时的世界第二快的超级计算机高出两倍多,从而能够长时间保持领先。
异构带来的复杂性和编程难度陡增,这就要求我们在软件架构和优化技术上也必须实现突破。所以,正是硬件与软件两方面的协同创新与突破,共同支撑了国产超算能够蝉联六次世界冠军。我认为,自主创新是其中最核心的因素。
中大晓萱:
这个过程中,最难的地方在哪?
卢宇彤:我们要处理复杂的结构优化,要解决通信系统的高可扩展性、高带宽、低延迟等问题。最难的,是如何让当时系统里的300多万个计算核心更好地协同工作,提升整体效率。我们可能为了提升10%、5%甚至1%的效率,就要付出超过100%的努力。但每取得一点进展,大家都非常兴奋。
对我们做软件的人来说,很多时候,寻找问题的过程比解决问题本身更复杂。在一个庞大系统里定位一个问题,难度极高,可能需要几十次、几百次甚至上千次的测试与调试。并行计算的一大特点就是不确定性:在单机上可以复现的错误,在并行环境下因为时序不同,可能难以复现。这个过程虽然极具挑战,但回想起来,也充满了探索的乐趣。
中大晓萱:
您很早就预判超算与大数据、人工智能的融合是未来趋势,并牵头研发“天河星光”平台。当前E级计算时代来临,您认为要构建健康的国产超算软件生态,当前最亟待解决的是什么?
卢宇彤:在E级计算时代,构建完善、可持续的国产超算软件生态,我认为最亟待解决三项核心问题:基础软件自主可控、应用生态协同发展、人才体系长期支撑。
首先,夯实自主可控的软件根基。E级超算系统规模空前、异构程度高,对编译器、数学库、并行编程模型、调度与存储系统等底层软件提出极高要求。目前,一些关键软件组件仍依赖国外,自主软件在性能、兼容性和成熟度上还有差距,这是国产超算在E级时代面临的核心“卡脖子”风险,必须下决心持续攻关。
其次,破解应用生态的“碎片化”问题。长期以来,不同领域应用各自发展,缺乏统一、通用且高效的支撑平台。面向E级系统,需要构建跨学科、跨行业的应用支撑环境,提供标准化接口、自动化调优工具和可复用行业应用模板,显著降低科研与工程人员的使用门槛,让超算真正做到“好用、易用”。
第三,构建可持续的人才创新机制。超算软件研发和应用优化高度依赖复合型人才,但目前高校培养体系与产业需求之间仍存在脱节,产学研用协同不够紧密。需要通过联合培养、开源社区和专项基金等方式,形成可持续的人才供给和技术演进生态。
2025年6月,超算领域的国际顶级峰会ISC25在德国汉堡召开,卢宇彤在大会闭幕式上作主旨报告。
03
人才培养:注重培养学生系统观
中大晓萱:
“高科技人才的竞争”是关键。在培养下一代超算人才方面,您最看重他们具备的哪些特质?中山大学在人才培养模式上有哪些独特之处?
卢宇彤:超算或者说并行计算领域,在国内乃至计算机学科内部,都算是一个人才比例相对较低的细分方向。
我对超算人才培养的理解,首先是要厚植计算机学科的坚实基础。超算是一个软硬件协同的宏大系统工程,因此,超算人才不能只学一门课(比如只学人工智能),而是必须系统掌握计算机体系结构、操作系统、编译原理、并行算法、分布式计算等核心知识。在课程体系设计上,要特别注重培养学生的系统观——这个能力不仅限于超算,在任何复杂领域都至关重要。要能从应用的角度理解系统,也能从系统的视角去支撑应用。
其次,超算是极度重视实践的学科。学了再多的知识和算法,最终一定要在真实的应用场景中去进行并行实现与优化,才会有深刻体会。
在中大,我们依托“天河二号”和国家重点研发计划,很早就构建了一个名为 “超算习堂” 的在线教育实践平台。它是一个运行在超算环境上的综合平台。
这个平台有丰富的课程资源,也有集成的实践环境——它不仅提供课程,还能根据不同教学场景,动态构建在线的实践平台。学生可以直接上手编写和运行程序。
此外,我们此前开放了“天河二号”的一部分计算资源,免费提供给平台用户。这意味着学生在校园里,就能通过线上方式亲手触摸和使用世界领先的国产超算系统,在上面完成实验、案例和题库练习。
在我们的课程体系设计中,贯穿了“系统观”的培养。我们提出了 “三思四能” 的人才培养体系,着重培养并行设计、并行建模、并行实践及综合应用等核心能力。这是一个致力于培养复合型人才的体系,相关成果也曾获得国家级教学成果二等奖。
中大晓萱:
现在社会竞争压力大,很多家长希望从小为孩子规划,甚至早在幼年就让孩子学习编程、奥数等课程。作为高校教授和科学家,您如何看待这种现象?对有意培养孩子向计算机方向发展的家长,您有什么建议?
卢宇彤:我认为,孩子从小接触编程或奥数,可以作为思维拓展的一种方式,本身没有问题,关键要看孩子的兴趣。许多兴趣是在尝试后才知道的。只要适度,这些学习对逻辑思维训练是有好处的,也能较早地发现孩子的潜能。
但接触得早,并不等于最终能“决胜”。比如我自己就是上大学才接触计算机的,但这并不妨碍我后续的发展。计算机技术迭代极快,关键在于能否持续学习和适应。
中大晓萱:
这种快速的迭代会带来危机感吗?
卢宇彤:危机感一直存在。在这个行业一线坚持30年的人并不多,部分人中途转型了。要跟上技术变化虽然很难,但对我而言,我乐在其中。不断拥抱新技术,本身就是一种成长。
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