中國天眼：新基建的典型代表

近日，全球最靈敏、最大單口徑、具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的球面射電望遠(yuǎn)鏡（簡(jiǎn)稱：FAST）--“中國天眼”又迎來新進(jìn)展：其數(shù)據(jù)中心已經(jīng)順利完成升級(jí)?！爸袊煅邸弊鳛樾禄ǖ拇?，目的是建立起世界領(lǐng)先的天文研究基礎(chǔ)設(shè)施，此次數(shù)據(jù)中心的升級(jí)意味著“中國天眼”距構(gòu)建起觀測(cè)、科研、數(shù)據(jù)三大完整科學(xué)研究框架又邁進(jìn)堅(jiān)實(shí)一步。

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中國天眼：新基建的典型代表

“中國天眼”位于貴州平塘縣克度鎮(zhèn)深山里的“大窩凼”，坐落在幾百萬年前形成的喀斯特丘陵中，從山頂向下看，就像一口“大鍋”，其口徑達(dá)到500米；其球狀反射面相當(dāng)于30個(gè)足球場(chǎng)，從底部到頂部垂直高度138米，超過世界上最大的胡夫金字塔。 作為涉及到天文、力學(xué)、材料、機(jī)械、無線電、IT等多個(gè)領(lǐng)域的科技基礎(chǔ)設(shè)施，“中國天眼”不僅是中國科學(xué)家砥礪奮斗二十余載的成果，更是中國在科技基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的一次突破。國家發(fā)改委近日明確指出新型基礎(chǔ)設(shè)施的范圍，其中創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施是指支撐科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品研制的具有公益屬性的基礎(chǔ)設(shè)施。像“中國天眼”這種重大科技基礎(chǔ)設(shè)無疑是新基建的典型代表。 自2020年1月11日正式投入運(yùn)營以來，“中國天眼”已發(fā)現(xiàn)132顆優(yōu)質(zhì)的脈沖星候選體，其中有93顆已被確認(rèn)為新發(fā)現(xiàn)的脈沖星。中國天眼項(xiàng)目科學(xué)家李菂表示，“FAST是目前世界上靈敏度最高的射電望遠(yuǎn)鏡，是美國阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的2.5倍以上，巡天速度是阿雷西博的10倍。FAST預(yù)計(jì)對(duì)國際同類設(shè)備至少可以保持二十年以上的領(lǐng)先地位。” 更加重要的是，“中國天眼”正在著手建起觀測(cè)、科研、數(shù)據(jù)三大完整科學(xué)研究框架，將天文學(xué)研究與數(shù)字化技術(shù)緊密結(jié)合，對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與計(jì)算分析，加速我國在天文學(xué)前沿科技領(lǐng)域更深層次課題的研究步伐，徹底擺脫我國天文學(xué)研究過去借用國外設(shè)備、只能研究邊緣課題的局面。

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科研數(shù)據(jù)的要素屬性日益凸顯

數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素，其重要性正在各行各業(yè)凸顯。根據(jù)最新的《中共中央國務(wù)院關(guān)于構(gòu)建更加完善的要素市場(chǎng)化配置體制機(jī)制的意見》，數(shù)據(jù)要素成為除土地、勞動(dòng)力、技術(shù)之外的新增要素，數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素不僅在業(yè)界形成廣泛共識(shí)，也從政策上獲得了國家背書。 科研數(shù)據(jù)作為支撐國家科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略資源，正在成為科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)的新型驅(qū)動(dòng)力，是科研領(lǐng)域重要的生產(chǎn)要素?？蒲袛?shù)據(jù)往往具有數(shù)據(jù)密集型范式的特點(diǎn)，具有不可重復(fù)性、高度不確定性、高維、計(jì)算高度復(fù)雜等特征，科研人員需要利用大量數(shù)據(jù)的相關(guān)性、可取代因果關(guān)系和理論與模型，基于數(shù)據(jù)間的相關(guān)性能夠獲得新知識(shí)、新發(fā)現(xiàn)。 以“中國天眼”為例，它就是人類認(rèn)知宇宙萬物的一雙眼睛，通過不斷觀測(cè)宇宙暗物質(zhì)、暗能量等各種信息來開展從宇宙起源到星際物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索。自正式投入科學(xué)觀測(cè)以來，“中國天眼”每天產(chǎn)生約500TB零級(jí)未壓縮數(shù)據(jù)，然后通過高速網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，支撐起相關(guān)的科研工作。中科院國家天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)鄭曉年表示，預(yù)計(jì)FAST未來十年的數(shù)據(jù)量將超過100PB。 隨著數(shù)據(jù)在科研領(lǐng)域的生產(chǎn)要素屬性日漸顯現(xiàn)，科研數(shù)據(jù)的高質(zhì)量與完整性在“中國天眼”的日常科研工作中已經(jīng)變得至關(guān)重要。數(shù)據(jù)正在深刻改變“中國天眼”科研模式，引領(lǐng)著現(xiàn)代天文研究的最新發(fā)展趨勢(shì)。

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讓FAST更FAST的秘訣何在

而隨著時(shí)間推移和科研任務(wù)的深入，“中國天眼”不斷產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，對(duì)存儲(chǔ)容量、性能的需求也在不斷增長(zhǎng)。為此，國家天文臺(tái)近年來持續(xù)推進(jìn)FAST科研數(shù)據(jù)中心建設(shè)。在最近一次升級(jí)中，國家天文臺(tái)攜手浪潮存儲(chǔ)，以分布式存儲(chǔ)AS13000G5構(gòu)建30PB可用容量、50GB帶寬的天文大數(shù)據(jù)平臺(tái)，為中國天眼的天文大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和實(shí)時(shí)分析提供有力支撐。

此次，浪潮存儲(chǔ)的作用不僅是讓中國天眼“裝得下”數(shù)據(jù)，更成為天文大數(shù)據(jù)分析的“加速器”，在宇宙未知領(lǐng)域探索中發(fā)揮積極影響。在中國天眼項(xiàng)目中，浪潮存儲(chǔ)獨(dú)創(chuàng)性地在一套分布式存儲(chǔ)平臺(tái)AS13000G5里部署了面向HPC和AI應(yīng)用的H節(jié)點(diǎn)和面向高密度場(chǎng)景的M60兩種節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)冷熱數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)，H節(jié)點(diǎn)提升天文大數(shù)據(jù)處理和分析的效率；M60節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)單節(jié)點(diǎn)容量接近1PB，提供海量存儲(chǔ)空間；并且，不同層級(jí)存儲(chǔ)之間能夠根據(jù)天文業(yè)務(wù)需求實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自由流動(dòng)，帶來更加快捷的科研體驗(yàn)。

中國天眼數(shù)據(jù)中心專家表示，“這次和浪潮存儲(chǔ)的合作讓我們印象深刻，浪潮存儲(chǔ)不僅有硬核產(chǎn)品，還有專業(yè)生產(chǎn)、交付團(tuán)隊(duì)。即使在疫情這樣的特殊情況下，浪潮存儲(chǔ)仍然能夠推進(jìn)項(xiàng)目提前上線，這超出了我們的預(yù)期”。

未來，隨著“中國天眼”觀測(cè)、科研、數(shù)據(jù)三大完整科學(xué)研究框架加速建成，我國的天文科研實(shí)力必然會(huì)再上一個(gè)臺(tái)階，在浩瀚宇宙中展現(xiàn)出中國科研的實(shí)力。