蕁王蘭寧教授


　　近日，北京師范大學南院，全球變化與地球系統(tǒng)科學研究院組織學習了習近平總書記在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會上的重要講話精神。對于全球院來說，這次學習有更加特別的意義———學院王蘭寧教授團隊取得的成果，在大會上被習總書記特別“點贊”了！
　　———“我們著力推進面向國家重大需求的戰(zhàn)略高技術研究，超級計算機連續(xù)10次蟬聯(lián)世界之冠，采用國產芯片的‘神威太湖之光’獲得高性能計算應用最高獎‘戈登貝爾’獎?！?br>　　習總書記提到的這個成果，就是基于國產芯片“神威太湖之光”，2016年“千萬核可擴展大氣動力學全隱式模擬”、2017年“非線性地震模擬”榮獲高性能計算應用領域最高獎“戈登貝爾”獎（中國團隊首次獲獎及蟬聯(lián)），打破了該獎自設立以來一直被西方國家所壟斷的狀況。用時任評委會副主席日本東京工業(yè)大學教授松崗聰的話說，“這標志著中國正式成為了HPC（高性能計算機）領域的世界領導者之一”。
　　———“實踐反復告訴我們，關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。只有把關鍵核心技術掌握在自己手中，才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。”
　　王蘭寧教授是獲獎團隊中唯一的大氣科學背景的成員，他接觸超算的原因很簡單，想要盡快地看到自己的大氣科學實驗的結果，計算速度的提高能大大縮短等待的時間。十幾年的潛心研究，他對超算的理解也日益加深，“有超算之前，由于計算能力的限制，數值預報模式的水平分辨率很粗，云分辨模式無法在大氣模式當中得到應用。有了超算，就可以開展云分辨模擬。”
　　但是超級計算機的應用，并不完全取決于硬件，有了硬件，軟件跟不上也不行，就好像八匹駿馬只拉一個小板車，效率還是上不去。王蘭寧至今記得一位美國計算專家的話———中國制造超級計算機沒有用，因為不會用！
　　為了解決超級計算機的并行規(guī)模受算法限制的問題，王蘭寧與清華大學，以及國家超級計算無錫中心的老師們一起合作，創(chuàng)新性地提出“松耦合方案”，即把物理過程和動力框架分開，并負責完成數值模式中物理過程的耦合與調試，讓超級計算機的硬件優(yōu)勢得到了充分的發(fā)揮，這樣八匹駿馬就能滿載奔馳。
　　王蘭寧很自豪地說：“‘神威太湖之光’用的是國產芯片，而且我們的算法讓它高速有效地跑起來了，達到了世界先進水平。利用‘神威太湖之光’，將全球大氣環(huán)流模式的水平分辨率提高到了3公里，位居國際前列。而且這個算法可以應用到計算流體力學的很多領域，這也是高性能計算機的主要應用方向。我們的成果表明，中國人不但可以造好超級計算機，也能用好超級計算機?！?br>　　———“工程科技是推動人類進步的發(fā)動機，是產業(yè)革命、經濟發(fā)展、社會進步的有力杠桿。廣大工程科技工作者既要有工匠精神，又要有團結精神，圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，瞄準經濟建設和事關國家安全的重大工程科技問題，緊貼新時代社會民生現實需求和軍民融合需求，加快自主創(chuàng)新成果轉化應用，在前瞻性、戰(zhàn)略性領域打好主動仗。”
　　王蘭寧是學氣象的，專業(yè)方向是數值預報，既是科學，又是工程，既要像科學家那樣大膽設想，又要像工程師一樣小心求證。
　　在徐冠華院士的鼓勵和支持下，他從2010年加盟我校全球院，帶領模式組團隊緊跟國家戰(zhàn)略需求，努力掌握模式發(fā)展與應用的關鍵核心技術。他的生活很簡單，每天在辦公室和實驗室呆上十幾個小時，發(fā)現問題，提出問題，不斷地用實驗證實自己的設想，發(fā)現bug的時候高興，解決了bug的時候更高興。
　　他是這樣，團隊里的年輕人也是這樣。他們笑稱，做模式研究就像打游戲通關，打游戲得給人家錢，現在是拿了工資在做一件非常有意思的事情。
　　話雖說得輕松，其實一點都不容易。“現在所取得的一點點成績，都是持續(xù)若干年努力的結果，因為實驗結果獲得的周期長，變數大，文章發(fā)表數相對少，團隊的一些成員在職稱晉級和績效考核等方面都受了影響。但是這種努力和堅持是值得的。做科研，不可能一蹴而就，坐冷板凳的時候也得耐得住性子。”
　　板凳雖冷，但是成果是豐碩的。團隊研發(fā)的北京師范大學地球系統(tǒng)模式BNU-ESM是第一個由國內高校研發(fā)并參與IPCC第五次耦合模式比較計劃的地球系統(tǒng)模式，被成功用于評估碳排放轉移國家貢獻等氣候變化評估工作；團隊成員吳其重副教授在北師大建立了地球系統(tǒng)網格ESG的亞洲門戶網站，與中國科學院大氣物理研究所、中國環(huán)境監(jiān)測總站等聯(lián)合研發(fā)的“京津冀及周邊空氣質量預報高性能系統(tǒng)”被應用于各地空氣質量預報預警及空氣質量重污染過程效果評估。近年來，王蘭寧更是帶領團隊在采用國產芯片（申威CPU）的“神威太湖之光”成功研發(fā)地球系統(tǒng)模式，在另一國產芯片龍芯CPU成功研發(fā)氣象模式，并在國際上首次實現空氣質量模式在眾核架構處理器平臺的加速應用。