對標國家戰略科技布局 建設國家級科技創新信息化基礎平台

9月11日，習近平總書記在科學家座談會上發表重要講話時指出，當今世界正經歷百年未有之大變局，我國發展面臨的國內外環境發生深刻復雜變化，我國“十四五”時期以及更長時期的發展對加快科技創新提出了更為迫切的要求。習近平總書記特別強調，要加強國際科技合作，更加主動地融入全球創新網絡，在開放合作中提升自身科技創新能力。中科院堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，對標國家戰略科技布局，全力做好“十四五”科技創新規劃編制工作，著力體現中科院國家戰略科技力量的使命擔當。

當前，人類社會已經進入大數據時代。現代科學研究將產生海量的科學數據，並需要實時分析這些數據背后的科學意義。因此，數據資源成為世界各國爭奪的戰略資源。數據與計算的融合作為獨立的、不可或缺的科研投入要素成為必然，人、資本、科學儀器、數據與計算、方法（理論）成為科研活動投入的五大基本要素。總體來說，數據與計算在我國科學研究中的參與程度，與發達國家相比還比較低。近年來，我國雖然以超級計算機為代表的科研信息化基礎設施硬能力已有較大幅度提升，超級計算機已多次問鼎世界超級計算機500強首位，但在科研軟件、科學數據等軟實力方面，較發達國家還有較大差距。在各學科研究領域，科研團隊使用的數據分析、科學計算相關算法和軟件主要來自於國外，每年需要向國外商業公司支付高額的軟件使用費﹔在科學數據方面，在科技部的支持下，我國已成立了20個國家科學數據中心，但在諸多學科領域仍然存在數據碎片化、集中度不足、數據質量不高等問題，科研團隊的大部分科研工作仍然高度依賴於國外科學數據庫，數據應用受到制約。我國仍缺乏國際上廣泛認可的權威數據庫，在科學數據方面的國際話語權不足。

利用高性能計算模擬黑洞吸積盤縱切面上能量和力場的分布情況

在“十四五”期間，中國科學院將堅持目標導向、問題導向和需求導向，將建設支撐科技創新發展的戰略性、基礎性、通用性的國家級科技創新信息化基礎平台，打造覆蓋全國、連通世界、國際一流的數據與計算資源匯聚中心，為國際科技合作提供信息化基礎環境，營造和各學科領域交叉融合的優秀軟件研發與應用生態，服務國家戰略科技布局，促進和加速各學科領域產出重大的科學發現。

為實現資源匯聚與高速流通，將持續建設“中國科技雲”，牽頭發起“全球開放科學雲”計劃。通過高速科技專用網絡，連接我國主要科技創新要素（包括國家重大科技基礎設施、國家實驗室、國家超級計算中心、國家科學數據中心、野外台站、重大科技創新平台、科研院所和高等院校等），建設能夠匯聚與調度我國高性能計算、通用數據處理和雲存儲資源的公共平台﹔建設面向國家科技創新戰略布局，基於綜合性國家科學中心和國家實驗室建設若干區域平台﹔面向國家重大科技創新領域，建設若干個領域平台，從而形成公共平台、區域平台和領域平台邏輯上縱橫交錯的“中國科技雲”基礎設施體系。基於“中國科技雲”，發起“全球開放科學雲”計劃，主動融入全球創新網絡，通過遵循一致認可的資源與服務對等交換和共享的原則，實現跨洲際雲服務的互訪問、互操作與聯邦服務，實現網絡互通、資源互換、數據與信息共享、算法與軟件工具共用等，全面支撐全球性重大科技創新活動。目前，該計劃已得到歐洲“開放科學雲”的積極響應並簽署了相關協議。

為解決我國科學計算軟件相關問題，打造國產自主科學計算和人工智能軟件研發、應用生態鏈。以我國重大科技領域面臨的科學計算軟件需求為導向，在若干重點學科領域，將領域科學家、算法工程師、軟件工程師組成交叉研發團隊，發展相應的具有自主知識產權的、基礎性、關鍵性科學計算和人工智能應用軟件﹔積極引入企業力量，通過軟件開源或商業化途徑在領域內大范圍推廣應用，建立起基礎研究、軟件研發、產業推廣、領域應用的全鏈條生態鏈，服務各領域原始創新。

為解決數據管理與數據分析軟件相關問題，突破科學數據管理與分析軟件關鍵技術。面向各學科領域科學大數據管理和分析挖掘的技術難點，研發支持超大規模關系數據的管理、多源異構數據關聯管理與快速發現、大規模數據高效集成及流程化處理的領域專用科學大數據管理與分析系統，形成具有自主知識產權的科學大數據工具軟件集合，打破發達國家在科學數據管理與分析軟件的壟斷地位，促進和加快“數據驅動科學發現”的科研新模式。

為加強科學數據的長期保存、共享與再利用，發展一批具有國際影響力的科學數據庫，建設科學數據檔案國家長期保存平台。在我國具有若干優勢的學科領域，遵循國際FAIR（Findable、Accessible、Interoperable、Reusable）原則，匯聚領域內高質量數據，發展形成一批具有國際影響力的科學數據庫。採用先進數據分級存儲技術，建立分布式、低功耗、安全可控的海量數據長期保存與容災備份環境，通過跨存儲介質持續遷移技術，實現戰略性科學數據資源長期有效保存，為學科領域重要科學數據提供全生命周期的數據歸檔與長期保存服務。此外，在國家相關配套政策的協同推進下，進一步鼓勵相關部門和研究機構開展數據的收集、整理、匯聚、共享、應用和推廣，完善數據治理體制機制，發揮好科學數據的戰略資源作用。

為驗証未來顛覆性技術的可行性和實用性，建設顛覆性技術的試驗床與驗証平台。顛覆性技術的出現將對未來科學研究模式產生革命性的變化。基於若干顛覆性技術，如量子計算、類腦智能、DNA存儲等，搭建全新架構的試驗床與驗証平台，同步攻關相關基礎軟件、中間件和領域應用軟件以及在特定科研領域應用的計算模型，為顛覆性技術在科學研究領域應用開展前期驗証。

（來源：《旗幟》2020年第10期，作者單位：中國科學院計算機網絡信息中心、中國科學院發展規劃局） 

( 編輯：白 翔   送簽：白 翔   簽發：白 翔 )