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新时期计算所的新定位
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孙凝晖
2011年9月

  一.计算所定位的历史变迁

  科学院“创新2020”的一个重要工作就是要求研究所明确自己的“一三五”,即一个定位,三个重大突破,五个重点培育方向。其中,一个定位最为重要,决定了一个研究所科研的目的和价值体现。

  回顾计算所55年的发展历史,它的定位也经历了以下几个时期变化。从1956年建所到60年代中期,这个时期的定位是为国防科研服务,典型的科研成果如为两弹一星的研制做出突出贡献的109丙机;从60年代中期到80年代初期,这个时期的定位是为国防科研和重要行业部门服务,增加了民口的任务,典型的科研成果如757机和KJ8920石油勘探处理系统;从改革开放开始到90年代后期,这个时期的定位是推动国民经济建设,促进信息产业的发展,典型的科研成果如联想PC和曙光一号服务器;从1998年开始科学院进入知识创新工程时期,计算所形成了“科研为国分忧,创新与民造福”的核心价值观,定位是“三头”,即做国家重大科研计划的“龙头”、信息产业关键技术的“源头”和某些学术方向的“领头雁”,典型的科研成果如曙光高性能计算机和龙芯通用处理器。

  科学院经过知识创新工程13年的发展,取得了很大的成就,针对未来十年国家对科技的需求提出了“创新2020”发展战略,下面三节分别对计算所的一个定位,三个重大突破,五个重点培育方向进行解读。

  二.一个定位

  计算所在创新2020中的一个定位是:“计算所的学科定位是计算技术,包括计算机系统、网络、智能技术三个主要研究领域;性质定位是产业高技术,覆盖学术研究、技术创新、产业化与技术应用的完整价值链;使命定位是未来10年计算所的最终价值是成为信息产业价值链上不可替代的一个环节,为做强中国信息产业贡献关键技术和系统;目标定位是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,成为世界水平的研究所。”

  新定位的核心思想是计算所要做“产业的技术源头”。从计算所55年尤其是近30年的历史看,从计算技术的学科特点看,从国家对信息技术的主要期待看,发展引领性技术,成为下一代信息技术战略新兴产业的技术源头,通过信息化拉动工业化和促进产业结构的调整,为国家网络信息安全战略应用提供支撑技术,是体现计算所作为国立研究所满足国家战略需求的主要价值所在,也是计算所的优势所在。计算所的目标是在10-20年内将源头技术转移辐射到1000亿元规模的巨大市场,用可信的数据表明计算所为提高我国科技对经济发展的贡献率、降低我国技术对外依存度做出了实实在在的贡献,也就是证明了计算所的不可替代性。

  三.三个重大突破

  三个突破是计算所的三件大事,是在十二五期间必须完成的重大科研产出。依据《中国至2050年信息科技发展路线图》,计算所的科研工作主要围绕普惠泛在的信息网络体系开展工作,主要布局在“端、网、云”下一代信息技术的基础平台层,其中“端”指位于前端的计算机、移动终端等系统,“网”指位于中间的web网、互联网、无线通信网和无线传感网,“云”指位于后台的高性能计算机、服务器、存储、和处理器以及平台软件等系统。

  三个重大突破就是发展龙芯、曙光、天玑三个品牌,它们分别对应着计算所在端、云、网上的重大布局,在“十二五”期间的主要指标如下。

  突破一:

  突破通用处理器和高端SoC芯片的核心技术,牵头打造我国自主可控的信息技术基础平台和产业链;龙芯芯片及其支撑的计算机、软件和应用服务要达到年产值1000亿元的市场规模;十二五期间,在军队、政府、教育等对安全要求高的行业找到突破口建立“根据地”,基本形成坚实的龙芯技术产业联盟。

  重点突破安全适用型PC和服务器处理器中使龙芯具有市场竞争力的若干关键技术,研制自定义指令集的数据处理器(DPU,Data Processing Unit);

  龙芯3号通用高性能处理器主频2.0GHz以上,单片达到万亿次浮点运算;

  在至少2个重大型号中得到应用,在高性能计算机和服务器领域应用推广10万套以上,在桌面领域应用推广100万套以上,在电视机、移动终端等嵌入式领域推广数千万套。

  突破二:

  突破艾级超级计算机和高通量服务器的核心技术,为做强信息化核心装备产业和云服务产业做出重要贡献;支撑曙光公司达到年产值50亿元的市场规模。

  重点突破100Petaflops超级计算机的关键技术和云计算核心技术,建立自主可控的高性能计算机技术体系;

  研制的十亿亿次曙光7000具有鲜明的云计算特征;

  研制成功面向未来数据中心的世界领先的高通量服务器(HTC, High Throughput Computing)。

  突破三:

  长远目标是做强以海量网络数据的智能处理与高效服务为特征的互联网深度服务产业(也称为Web3.0),建立一个世界水平的新型网络服务示范企业,为我国互联网产业的转型和壮大提供关键技术与系统。十二五期间的指标:

  建立一个称为网络数据科学与工程 (Web Data Science & Engineering)的新学科方向;

  重点突破网络数据引擎的核心技术及其在网络搜索、网络舆情、网络靶场上的应用;

  具备百亿量级网页的采集/存储/计算和服务能力,并发查询请求达到每秒1000次以上;

  深度信息服务产生20亿元人民币的经济效益,完成2项以上国家战略应用或任务。

  四.五个重点培育方向

  相比三个重大突破而言,五个培育则是面向十三五乃至2020年以后的更加具有颠覆性(disruptive)的新技术,以及需要加强的方向。IT的普惠泛在和智慧体现是信息技术发展的两大原始驱动力。人们将发展计算技术归结为解决3个基本问题:(1)Charles Babbage(1791-1871)问题——提出了自动计算的概念,实现比人算得更快的机器计算;(2)Vannevar Bush(1890-1974)Memex问题——要求可以存储海量的书籍、报纸、杂志、照片、记录等各种文献,并通过超级链接组织起来,实现存储、索引、日志、评价和摘要的集成;(3)Alan Turing(1912-1954)问题——使机器具有看、说、听以及思考的能力。其中Turing问题远远没有得到有效解决,而智慧是提升信息社会水平的核心要素。

  依据上述基本判断,计算所选择的五个重点培育方向是数据存储技术、未来互联网、未来移动通信、智能机和重大信息化应用。其中前三个是面向云、网、端追求更加具有颠覆性的技术创新,第四个是发展具有长远意义的智能信息处理技术,切入点是以计算所优势学科方向体系结构为载体,发展具有新产业潜力的智能机系统,第五个是基于应用集成技术发展信息化应用,以便更紧密地结合和了解中国的经济建设和需求。五个重点培育在“十二五”期间的主要指标如下。

  培育方向一:数据存储技术

  数据的存储、管理与处理是计算机的核心技术之一,存储与服务器、网络并列为数据中心的三大设备。十二五期间重点突破三网融合、互联网服务等新兴应用需要的海量存储系统的关键技术和云存储核心技术,支撑蓝鲸公司达到年产值10亿元的市场规模,并打入国际市场。

  通过与大企业的联合,研制国际领先水平的高通量服务器与数据处理器、云存储系统、云操作系统与编程环境,来引领未来的云计算数据中心(Cloud DataCenter)。

  培育方向二:未来互联网技术

  网络通信领域正处于技术革命前夜,计算技术(IT,Information Technology)和通信技术(CT, Communication Technology)越来越走向融合。计算所在网络技术研究方向有长期的技术队伍积累,曾辐射出神州数码网络业务、科学院网络中心等组织,有很好的基础。

  把未来互联网技术作为培育方向,研究可编程虚拟化路由器,建立未来互联网前沿研究的试验床(CENI, China Environment of Network Infrastructure),并针对互联网的可扩展性、移动性、安全性等问题开展创新研究,力图为华为等IT企业提高产品的国际竞争力提供“云路由器”等引领性的关键技术和系统。

  培育方向三:未来通信技术

  无线通信芯片和新型终端的紧密结合,是培育出中国自己的Apple公司的关键。计算所曾辐射出联想PC,在通信技术领域引进了优秀的科研团队,有基础再创一次辉煌。

  十二五期间依托北京市移动计算与新型终端重点实验室,计算所把下一代无线通信芯片及新型普适终端作为培育方向之一,加强未来通信技术的基础研究,重点研究环境感知、智能交互、移动平台上的多媒体处理和智能电视等核心技术。

  培育方向四:智能机

  信息对象的智能处理是互联网和物联网产业的核心技术之一,应用面很广泛, 很有希望发展出一个以智能技术为核心的智能机新产业,还可以结合计算所的计算机体系结构和智能信息处理两个重点实验室的优势。

  十二五期间将重点研究如何对多类信息进行多快好准地处理方法,选择汇聚智能处理、交互式语义、个人高性能计算机(pHPC, personal High Performance Computing)技术的机器专家做为一个新的突破口和载体,特别地,研制一个 “机器博士”为形象代言人和集成展示平台。

  培育方向五:重大信息化应用

  开展重大信息化应用的总体设计和咨询,开发满足国家重大需求的信息化应用,能发挥计算所的综合优势,尤其是计算机系统方面的深厚积累。目标是提高中国信息化建设的技术水平,并起到引领和示范效果。

  把发展有显示度的重大信息化应用作为一个培育方向,重点发展应用集成技术,包括软件集成、数据集成、服务计算等,研制出有鲜明技术特色的应用平台软件,在教育、智慧城市等行业应用领域开展应用工程工作。

  五.实现新定位的途径

  确定了新定位和主要科研任务,接下来的问题是:如何让源头技术向下游流动并扩散到IT产业?如何对国民经济和社会发展产生广泛的影响?

  图一显示了实现新定位的有效途径:


图一:计算所创新2020愿景图

  主要思路是将科研价值链划分成知识创新圈、技术转移圈、成果辐射圈、社会经济圈四个辐射圈,将计算所的各个组织、各项工作有效地分布在这四个圈里面,进行知识创新、技术创新、产品创新、技术直接转移与产业化、技术应用和知识传播,使得计算所的引领性创新和技术成果能够逐层扩散开来,形成贡献和影响。它们的具体含义如下。

  知识创新圈:计算所(ICT)大部分位于这个圈,它的性质是国立研究所,定位是要成为中国计算机事业的摇篮和中国计算机产业的技术源头,目前由11个科研实体和8个管理支撑部门组成,争取2020年的科研经费体量能达到每年10亿人民币。

  技术转移圈:大计算所(Big ICT)的主要部分位于这个圈,它的性质是网络型研究所,即这个网络状的联合体由法人类型多样的众多组织构成,在地域上也是分布的,在管理上实现一定程度地可控,工作定位是进行技术创新、技术直接转移与产业化;目前由与地方政府合作的分部/分所,3个直属企业,和龙芯、曙光、蓝鲸、天玑、晶上等主要投资企业组成,争取2020年总的经济体量能达到每年100亿人民币。

  成果辐射圈:这个圈主要体现计算所科研成果和技术的支撑作用( ICT Support),通过一个计算所技术转移的商标将技术影响到的范围标识出来,工作定位是技术间接转移与IP转让、产品创新,目前主要由合作紧密的华为公司、联想公司等IT企业、员工创业企业、企业联合实验室组成,争取2020年影响到的总的经济体量能达到每年1000亿人民币。

  社会经济圈:这个圈主要体现计算所对信息社会和经济增长的广泛影响力(ICT Impact),工作定位是技术应用与人才辐射、知识应用,目前主要由计算所所友会、计算机学会、研究生教育、IT职业培训、信息化应用项目、学术期刊、地方分部/分所工作组成,着力增加IT在2030年中国25万亿美元GDP中的贡献。

  除了通过加强基础和前瞻研究,加强引领性创新,使得处于核心位置的知识创新圈不断地产生重大科研成果和重要学术进展外,有三个关键点十分重要。

  第一是建立“大计算所”,在知识创新初期计算所被称为“创新小所”,这是为了区别于计算所二部,强调知识创新,发展到后期形成了以分部/分所为特征的“网络型研究所”,强调科技对经济发展的广泛支撑,和对中国内生需求的重视,再要发展到进一步突破国立研究所边界,建立适应新时期需要有多种组织和多种机制体制的网络状的“大计算所”。

  第二是“ICT Support”,这个商标不仅仅是计算所技术转移的一个标识(logo),更是评价技术转移效果的Benchmark指标,是计算所由新时期自己办企业、自己搞产业化向加强与大企业合作、鼓励和辅导员工创业转变的重要体现。从长远看,计算所主要投资企业发展壮大后,也将成为计算所技术支撑的重要对象。

  第三是如何“建桥” 和 “找人”,计算所的价值链比单纯的基础研究,或者单纯地为国家战略应用服务都要长而且复杂得多,必须在这四个圈之间“建桥”,让价值(value)能双向流动起来;还必须为这四个圈的各个关键岗位“找人”,要解决好这个大家庭所有人对计算所这个品牌的认同与忠诚,和认可激励机制这两个问题。上面这些关键点都是系统性的,在新时期必须勇于创新,深化改革,大胆地采取新的举措。

  六.采取的新举措

  为实现上述目标,计算所一方面在国立研究所的边界内强化实现计算所定位的战略能力,另一方面突破国立研究所的现有边界,探索建立起适应市场竞争性战略高技术跨越发展的“网络型研究所”的体制机制,为技术的有效转移提供体制机制保障,为我国科技体制改革做出示范。未来5-10年,计算所采取的四项重大举措是“新文化、战略型管理、产业园、网络型大计算所”。

  1.树立从优秀到卓越的文化理念,建设和谐奋进的计算所

  坚持计算所在知识创新工程中形成的“科研为国分忧,创新与民造福”核心价值观和“正气、大气、骨气”等核心理念,在此基础上,树立新时期“从优秀到卓越”的文化理念,营造和谐奋进的“大计算所”氛围,倡导“人人是才、人人幸福”的观念,提倡以跨越发展的方式解决现阶段存在的种种问题。

  2.提高战略决策和科研统筹能力,推进战略型管理。

  将科研决策与科研管理合理分离,建立“科研战略委员会”和“首席科学家”制度,加强计算所的战略决策能力, 建立起从真实需求中凝练科技问题的机制。在财务管理上加强所务会的调控能力,对各类项目提取间接费用做人员费用和公共支撑,争取到2020年做到国家财政拨款、国家竞争性科研项目、技术转移与横向收入的比例达到3:4:3,有效加强科研自主布局的能力。

  研究所的管理工作包括服务型、管理型、战略型三个部分,推动计算所的各项管理工作向战略型转型是计算所发展战略能够落地的基本要求,为有效提高计算所管理部门的执行力,十二五期间要大力推动突破现有研究所活动边界的战略型管理。

  3.建设计算所新园区,打造世界一流的产业技术发展基地

  争取在计算所环保园新园区用10-15年建设12万平米科研用房,它不仅仅是满足科研用房需求的保障,更是实现计算所的定位的有力措施。计算所要重点在新园区打造一个世界一流的产业技术研究发展基地,同时要将中关村老园区建设为学术发展基地和计算所品牌的象征,还要与地方政府合作建设各地的分部/分所及科技园,构建推进信息化和促进两化融合、发展地方经济的技术应用基地。

  4.打造全方位覆盖技术转移的多种价值链,建设网络型大计算所

  我国还是一个发展中国家,整个社会技术创新价值链是断裂的。计算所无法在现有国立研究所的边界内解决各种制约发展的问题,必须采取网络型研究所的发展思路,解决成为源头的“人”和“桥”两大难题,具体包括人才、技术转移、收益分配三项工作:

  (1)建立完整的人才链:通过执行特殊政策的海外引进人才、体制内的事业编制人员、利用“中科智源”人力资源公司的项目聘用人员、企业编制人员、分所的地方事业编制人员、短期高级顾问人才等途径,建立起计算所完整的人才链。

  (2)建立完整的技术转移链,并强化对技术的经营能力:通过“中科算源”计算所控股公司、NPO性质的计算所技术转移中心、龙芯/曙光/蓝鲸/天玑等计算所参股企业、企业性质的分部、技术辐射到的关联企业等多种形式,建立计算所完整的技术转移链。十二五期间力争再孵化出1-2个行业龙头公司,为发展战略性新兴产业做出有重大影响的贡献。通过建立与大型骨干企业的战略合作关系、计算所技术经纪人制度、专利拍卖机制、专业技术孵化器、紧密合作的资本平台、计算所技术转移品牌“ICT Support”等措施,大幅提高计算所把技术变成钱的经营能力。

  (3)建立多样的收益分配机制:建立灵活多样的适应发展需要的收益分配机制以及股权激励政策,完善计算所技术转移奖励条例。

 
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