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包云岗:数据为马 “云端”驰骋

作者:本刊记者 卫婷婷  来源:科学中国人  发布时间:2017-01-16

导读:   包云岗的一天经常是从早上六点钟的晨跑开始的,这大概是他到目前为止保留下来为数不多的个人爱好之一。   吃过早饭,他会打开笔记本忙一些个人事务,作为中科院计算所的博士生导师,最近没少为学生们的前途操心,他会根据每一个博士生的特点,给予不同的建议。比如,有的学生被他推荐进了华为从事科研工作,有的学生被他送到美国普林斯顿大学去做博士后研究。

 

 

包云岗说,作为一个老师,要因材施教;作为一个“过来人”,在后辈面临人生路口的选择时还是尽可能多给他们一些有益的建议和帮助,就像自己当年也是受到了导师樊建平研究员以及现任计算所所长孙凝晖研究员的很多指点才顺利走到今天。他很希望这种人文关怀能作为一种师道传承下去。

每天9点,风雨无阻,包云岗会准时出现在计算所先进计算机系统研究中心自己的办公室里。他作为研究中心的常务副主任全面负责着中心的整体工作,既承担着国家科技部的重点研发项目,也担负着中科院云计算的研究任务,同时还和华为等国内多家巨头企业进行战略性合作,为他们提供技术上的强大支持,为他们在世界级舞台上的竞争力能够超越西方企业助一臂之力。

研究中心上上下下的事情包云岗都要上心,每天的工作强度可想而知。在繁忙的工作结束之后,每天晚饭后的时间则是包云岗一天当中最快乐的“享受时光”,因为这是女儿苗苗的练琴时间。苗苗在2016年夏天北京市6岁年龄组的小提琴比赛中获得了金奖。家里人并没有搞音乐工作的,家族里也没有音乐基因,由此,包云岗非常津津乐道于自己对女儿的“刻意培养”,他充分借鉴“10000小时理论”,就是说任何人投入10000个小时在一个领域的练习一定会成为该领域的高手,于是他设计了一些方法,通过正确的方式投放在女儿身上,取得了明显的成效,一年一个台阶,从2015年的铜奖到2016年的金奖,女儿的琴艺飞涨的同时更对音乐充满了兴趣。

待家里人都睡下之后,包云岗会打开电脑继续工作,有时也会更新微博、回复留言、和网上的科技爱好者进行一些交流。包云岗是一个接地气的科学家,他的微博签名是:一个热爱科普、喜欢科技史、热衷科研八卦的科研人。有很多网友崇拜地称呼他为“包大神”,包云岗则谦逊地表示,只要你能坚持“刻意练习”这种科学方法,把它运用到日常工作和学习中去,每天进步1%,你一样也可以成为你所在领域里的“大神”。

 

求学历程:“每个阶段我都有贵人相助。”

 

包云岗是个“80后”,出生在江苏宜兴。宜兴是著名的陶都,以世代流传的紫砂壶技艺闻名遐迩。但是包云岗对于这些传统工艺兴趣甚微,相反,从小他就对于新鲜事物和科技充满了好奇和探索精神。

很幸运,包云岗在上初中时,他的学校是宜兴第一个开设计算机课程的镇级中学,当时是1994年,就算是在大城市的学校里,计算机课也尚未普及开来。一年后,包云岗拥有了一台自己的计算机,算是当时那个年代最早使用个人计算机的一批人,浓厚的兴趣引导着他一直钻研下去。

包云岗后来考上了宜兴最好的高中,学校有计算机房,由于他突出的计算机才能,本来应该由老师管理的机房交给他来打理。这一下更让他如鱼得水,在计算机的数据海洋里自由遨游。

高考的时候,包云岗顺理成章地选择了计算机专业,被南京大学录取。包云岗坦言,南大是个不一样的平台,不仅仅是传授知识的殿堂,也是塑造人生观、价值观的地方。包云岗在南大的头两年最爱泡图书馆,除了自己的专业书籍外,他还看了很多哲学类和人文类的书籍,很多对于世界的认知都是在南大那几年形成的。

也正是在这一时期,包云岗确立了把“计算机体系结构”作为自己以后学习和研究的主要方向,除了兴趣使然之外,他认识到这个方向强调系统性,所谓牵一发而动全身,需要对事物有一个非常宏观的认识和把握,这是这个学科的最大特点。不陷入底层细节而从宏观角度看问题,他认为这种思考方式令他很受益。

在南大本科毕业之际,有两个难以抉择的选择摆在了包云岗的面前。一个是北上北京的中科院计算所读研究生,继续做科研;另一个则是南下深圳的一家银行接受一份月薪9000元的工作。月薪9000元,这在2003年已经算得上是一份金领工作了,甚至比5年后包云岗博士毕业留所时的工资还要高。

包云岗明白,去计算所和去银行是两条截然不同的路,他的选择将决定他两种不同的人生。在思忖良久之后,他决定遵循自己内心的声音,他的内心更喜欢做研究工作,更期待用自己的能力为社会带来更大的价值,于是包云岗最终选择了北上计算所读研。

事实证明这个选择是值得的,这段科研之路走下来,用包云岗的话讲就是一路都有贵人相助,每一步都有人在帮助他和指点他。他的硕士导师陈明宇老师当初力排众议坚持把他招进所里,给他打开了一扇全新的大门,而博士导师樊建平老师更是带着他做了很多项目,樊老师远见卓识,给了他很大的影响,他们的很多设想放到今天看依然都是前沿的。而在博士毕业后,原本没有出国打算的包云岗被现任所长孙凝晖老师推荐去了美国普林斯顿大学做博士后研究,因为他觉得包云岗有这个实力,是个可塑之才。

如果没有这段美国深造的机会,包云岗也就不会有机会遇到对他影响很大的博士后导师李凯教授了。李凯教授是大陆培养的计算机领域第一个当选美国工程院院士的华人学者,在学术研究和创业两方面都非常成功,被誉为“华人界最富有的教授”。他的思考方式和看问题的角度与众不同,也给了包云岗很多感悟。包云岗最初是个完美主义者,导致很多事情会拖延而效率不高。在李凯教授的影响下,他抛弃了“完美主义”,做到“先完成,后完美”,将“KISS原则”作为黄金法则,用最快的速度去把目标和系统构建起来,然后再对各个环节进行优化,尽量推进,从而大大提高了工作效率。

在美国的两年博士后生涯,用包云岗自己的话总结就是完成了第二次人生观和世界观的塑造。此时,他已经信心满满摩拳擦掌地准备回国大干一场了。

 

奋斗时刻:“我的目标就是帮助中国企业的竞争力超越西方。”

 

2012年,包云岗再次迈进了位于北京中关村科学院南路的那座熟悉的大门。

中科院计算所,这是一所具有光荣历史和传奇色彩的机构。它是中国第一个专门从事计算机科学技术综合性研究的学术机构,研制成功了中国第一台通用数字电子计算机,中国首枚通用CPU芯片也诞生在这里。不断地突破,造就了中国高性能计算机的研发基地,堪称是中国计算机事业的摇篮。随着学科与技术地不断飞速发展,计算所也在不断致力于计算机科学技术领域的科学发现和技术创新,为中国经济建设、国家安全和社会可持续发展不断做出基础性、战略性、前瞻性的重大创新贡献,努力成为社会公认的引领我国信息产业和信息化的计算技术主要源头。

随着技术的进步,超级计算机在政治经济的诸多领域都有很重要的战略意义,可以说是除了理论研究与科学实验,计算是人类认识世界的第三种手段。中国的超级计算机在航天航空、石油勘探、车船设计、新药研发等诸多国家尖端领域都发挥着越来越重要的作用,被誉为中国科技发展的“国之重器”。就在20166月份德国法兰克福举行的2016国际超级计算大会上,公布了最新一期的全球超级计算机500强榜单,中国采用自主知识产品芯片的“神威·太湖之光”超级计算机战胜了同样来自我国的之前已经六连冠的“天河二号”夺魁,成为全球最快的计算机系统,中国超级计算机连续登顶世界巅峰,成为全球第一超算大国。

但是包云岗指出,中国超级计算机的硬件水平已经是世界领先了,但在超级计算机的软件开发与应用方面,与其他欧美发达国家相比依旧是有差距的。另一方面,超算也面临着市场容量较小,产业化程度不高的问题。

计算所在几年前就已经意识到这一状况,所以提前布局进行转型,更侧重于面向产业,致力于将技术推向市场,解决企业的核心技术问题。计算所与国内产业界之间的合作已经越来越密切,合作的模式也愈加丰富,很多企业也在尝试与计算所开展合作。例如,2011年计算所就与华为达成了战略合作协议。

包云岗从2012年一回到计算所就参与到了同华为的合作项目里,现在已经成为这个项目的负责人,负责同华为方面的对接和整个项目的执行。这是计算所有史以来和企业最大规模的合作,同时也是华为和学术界最大规模的合作,双方对于合作都非常重视和充满期待。

中国目前正面临着产业升级,中国企业对前沿技术的需求越来越强。就以华为为例,2013年营业额高达2400亿元,利润为210亿元,已经成为全球最大的通信公司。华为的4G产品已经在全球占有最大市场份额,而对于5G通信技术,更是处于全球领跑者的地位,这使得华为有着更强烈的掌握前沿核心技术的需求和雄心。华为对未来方向已经开始部署,在云计算和数据中心相关联的这一块会有很大投入,华为将对未来技术上的需求传递给计算所,计算所开展技术探索、开发和积累,为企业提供强大的云计算与数据中心技术支持。

趋势是不可逆挡的,中国企业必须转型,华为早在多年前就已经积聚蓄势将目标瞄准了云计算领域。包云岗非常希望能够在这个过程中为华为、为我国的企业提供强大的技术支持,因为随着华为等国内企业的做大做强,作为技术攻坚力量,计算所的价值也就随之体现出来了。

实际上,在过去的几年合作里,计算所已经取得了不少成果,形成了200多个专利,其中40多个为国际专利。华为先后在欧洲、美洲和亚太等地区与合作伙伴共建云数据中心,面向全球提供云服务。截至20163月,华为已经在全球部署660多个数据中心和250多个云数据中心,云计算已经成为华为继续高速发展的下一个引擎动力。

在和华为的合作中,包云岗本人的研究工作也取得了突出成果,提出了一种面向云计算数据中心的新体系结构PARD,作为华为全球合作5个代表性成果入选2015年华为年报。他也作为国内唯一代表受邀参加在德国举办的数据中心达堡高端论坛(Dagstuhl Seimnar),得到国际学术界的高度评价。201610月,中国计算机界的盛会——中国计算机大会(CNCC)在山西太原举办,超过5000人参加。大会的第二天,包云岗作为大会特邀报告人介绍了最新研究成果,这也让他成为了CNCC历史上首位“80后”大会特邀报告人。

 

未来规划:“要将团队建成更具影响力的世界级研究中心。”

 

包云岗目前所在的计算所先进计算机系统研究中心的前身是成立于20119月的先进计算机系统实验室,经过两年的培育和积累,于201311月成为计算所的一个科研实体,并改名为先进计算机系统研究中心。中心的使命是研究和开发具有国际领先水平、经得起市场考验的数据中心计算机系统。

包云岗向记者介绍,当前,计算机体系结构的发展正面临新的机遇,也呈现新的发展趋势。在过去很长一段时间内,体系结构设计是以“算得快”(低延迟)为目标,围绕数据开展高性能计算。然而,随着云计算与大数据的发展,“算得多”(高通量)与“算得好”(高服务质量)成为体系结构设计的新标准,也有着更迫切的需求,这对计算机系统设计提出了新的挑战。

当下,中国各级政府也都非常重视云计算的发展。自2010年以来纷纷出台了一系列的战略规划、指导意见和实施方案来支持云计算产业的发展。包云岗坦言,对于云计算产业而言,建立大规模数据中心是基础条件,然后要保障数据中心有效可靠地运行,当然最重要的是将之应用起来,为生产和应用服务,开花结果。

毋庸置疑,云计算是一种新的技术,被行业内视为“数字石油”,足见它的价值。谁都能预料到大数据将会渗透到各个传统行业,云计算将会改变整个互联网,数字医疗、汽车数据、飞机数据、智慧城市……未来几年的发展将会飞速拉动云计算和数据中心的发展,而在这一领域的竞争对手也只会越来越多。

面对着如此激烈的竞争局面,现在全面接管先进计算机系统研究中心工作的包云岗依然充满信心,他相信自己团队的实力,“在云计算和数据中心相关的研究领域,我们通过过去几年的专注而全面的研究,已经形成了一支具有优势的团队,这也让我们有幸得到国家科技部重点研发项目的支持,和华为这样世界级的公司开展战略性合作。”

最近几年,先进计算机系统研究中心在中科院计算所的定位越来越高,已经成为计算所战略上的一个重要支柱。如今,包云岗接过这一接力棒,他把目标锁定在要将中心建设成更具影响力的世界级的研究中心上,就像他心目中的榜样——像伯克利的顶尖实验室那样,走在全世界的前列。“这没有什么不可能的,我们的团队有基础,人员有活力,有自己独到的优势,只要方向正确,剩下就是努力和坚持,一定能够实现!”看着包云岗坚毅的目光,让记者不由想起了那行著名的诗句:既然选择了远方,便只顾风雨兼程。

打开包云岗办公室的窗户望出去,不远就是有“中国硅谷”之称的中关村科技园区,20年来的风起浪涌,波谲云诡,无不印证着中国科技的创新和发展脚步。包云岗时常站在窗前思索,在竞争激烈的当下,如何把他的团队带向更高更远的未来。“站在我这个位置,我觉得心态非常关键,这也是一个从事科研的工作者所要具备的一个重要素质。一个人的能力可以通过各种方式提高或者弥补,而心态才是在一定程度上决定事情能否成功的关键,尤其是对于决策者而言。”

就在采访行将结束的时候,包云岗笑着说:“或许将来我还会写本书,写作也是我的爱好之一,我平时搜集了不少素材,也记了不少读书笔记。也许是老本行计算机类的书,也许是经济学类的或者哲学类的。其实不管什么学科,做研究的目的都是为了去改变世界,让人们生活的更美好。”

现在流行一个词叫做“以梦为马”,而包云岗则是以“数据”为马,以“计算”为翅膀,在“云端”遨游,御风而行,他说:这种感觉,倍儿爽!

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