主编：肖洁编辑：郭爽校对：王心怡E-mail押news＠ 4综合LOCAL 2018年4月4日星期三Tel：（010）62580633 专家谈计算机体系架构研究获“图灵奖”： 硬件研究获肯定国产CPU欠火候 ■本报记者王佳雯实习生韩扬眉 近日，有着“计算机界诺贝尔奖”之称的“图灵奖”揭开面纱。
国际计算机协会宣布，美国科学家约翰·轩尼诗和大卫·帕特森获得2017年度图灵奖，因为二人开创了一种系统的、可量化的方法用以设计和评价计算机体系架构，并对精简指令集（RISC）微处理器行业产生深远影响。
在国际计算机协会（ACM）官网的信息中，微软公司创始人比尔·盖茨评价轩尼诗和帕特森的贡献“已被证明为整个行业蓬勃发展的基石”。
将灵感设计变成可重复科学 说到此次获奖的RISC系统是什么，中科院计算技术研究所研究员、中科院“龙芯”CPU首席科学家胡伟武用工厂生产线向记者作了比喻。
“如果工厂生产线生产的产品大小、规格都一样，效率就会很高。
如果每个产品大小、规格都不同，则效率很低。
”胡伟武说，RISC系统表面现象就是指令变得简单通用，而内在逻辑则是系统实现起来比较高效，这是它的核心所在。
事实上，在计算机技术发展历程中，人类一直在追求对其性能的提升，并获得了一定突破。
中科院计算所计算机体系结构国家重点实验室研究员、中科院计算所先进计算机系统研究中心常务副主任包云岗告诉《中国科学 报》记者，这其中一方面是工艺层面的贡献，也就是将晶体管做得越来越小，以便在同一芯片上安放更多的晶体管；另一方面在于如何充分利用晶体管，而这就需要体系结构来设计。
“有研究显示，在过去20余年，体系结构处理器性能提升了大约1万倍，这其中体系结构和工艺方面的贡献各自占100倍左右。
”包云岗说，“体系结构使得处理器的性能变得很高效，程序的执行时间从几天变成几分钟。
” “在当下各类应用都比较多，人工智能、区块链、大数据也都比较热的情况下，‘图灵奖’却颁给了计算机领域内做底层硬件的两位大师，这对我们做硬件的研究人员是一个极大的认可和鼓舞。
”中科院计算所研究员韩银和说。
颠覆设计理念 “如今，每年生产的超过160亿枚微处理器中，99%都使用了RISC处理器，几乎所有智能手机、平板电脑和嵌入式设备都会用到。
”国际计算机协会网站有关轩尼诗和帕特森研究成果的介绍中，如此评价二者研究对产业的影响。
“整个芯片产业每年有几千亿美元的产值，他们确实对信息技术作出了巨大的贡献。
”包云岗表示。
不过，专家分析称，两位科学家此次获奖还与其开创的新处理器设计方法对处理器设计带来的颠覆性影响密切相关。
包云岗将此前处理器设计比作艺术设计。
“设计出来，好就是好，不好就是不好，高手可 以设计出佳作，而普通人却只能望洋兴叹。
”然而，轩尼诗和帕特森却把处理器设计“为什么好”“怎么才能好”变成了一门可重复的科学。
二人不仅将处理器设计的透彻分析撰写成《计算机体系结构：量化研究方法》一书，并且自己通过研制RISC处理器亲自对书中的思想进行了验证。
“这本书在全世界销售了近百万本，几乎所有处理器设计者和系统软件设计者人手一本，相当于改变了人们传统设计处理器的思想和观念。
”包云岗说。
近年来，我国在体系结构研究上发展迅速，但在体系结构的研究特别是核心芯片和系统设计方面，却有过于跟随美国的思维方式的问题。
“在人工智能时代背景下，中国企业要用自己的思维，缩小差距并赶超乃至领先。
”中科院计算所研究员、中科睿芯董事长范东睿说。
对此，胡伟武表现得更有信心。
他表示，国内指令体系技术已实现，比如龙芯CPU已实现了多指令发射和可程序“超车”功能，“只是火候上还差一点”。
在他看来，再过两三年，我国自主研发的CPU性能将与国外主流CPU相当。
未来前景可期 在各国积极构建物联网和发展人工智能 的当下，两位科学家成果的影响还有望在新技术的推动中进一步得到延展。
“体系结构是整个计算机复杂系统搭建的重要基石，在当前最火热的人工智能等热点技术中都体现着最核心的价值。
”范东睿表示。
物联网、人工智能等技术的发展，其本质上是处理能力和效率的提升。
在范东睿看来，物联网和人工智能等应用本身所体现出的高通量特性逐渐突出并成为瓶颈，高通量计算技术则成为了突破这一瓶颈的核心。
“芯片和系统能够在限定功耗、限定时间的条件下算得更多更快，是物联网、人工智能不断发展的核心因素，这不但依靠工艺的进步，更得益于体系结构技术的不断突破。
”他说。
如果能设计一种很高性能功耗比的处理器，对于物联网具有很大吸引力。
包云岗指出，二人的方法不仅可以用来指导高性能处理器，也可以指导低功耗处理器，并在两者之间寻得平衡。
此外，采访中专家也表示，此次“图灵奖”有可能为未来埋下了伏笔。
包云岗介绍称，此次获奖的帕特森对计算机产业还有两大贡献。
“比如存储技术———磁盘冗余技术RAID，这项技术也开辟了一个新产业，今天的存储市场有500亿美元的产值，他在其中扮演了重要的角色。
”他说。
专家预测，未来获奖者或许并非轩尼诗和帕特森本人，但极有可能他们的合作者会因为其技术研发摘得“图灵奖”。
简讯 中国石化国内首推“绿色企业行动计划” 本报讯4月2日，中国石化宣布正式启动 “绿色企业行动计划”，到2023年将建成清洁、 高效、低碳、循环的绿色企业，将绿色低碳打造 成中国石化的核心竞争力。
这是目前国内规模 最大的全产业链绿色企业创建行动。
中国石化副总经理焦方正介绍了行动计 划的内容。
他表示，“绿色企业行动计划”由绿 色发展、绿色能源、绿色生产、绿色服务、绿色 科技、绿色文化等六大部分组成。
其中，绿色能 源部分，6
年内其清洁能源产量占比将超过 50%，并新建1000座车用天然气加气站；2018 年中国石化出厂汽柴油全部达到国Ⅵ标准； 2023年中国石化天然气供应能力将达600亿 方/年，地热供暖面积超1.2亿平方米，占全国 市场40%等。
（计红梅） 中国“互联网+”大学生双创大赛上海赛区比赛启动 本报讯4月3日，第四届中国“互联网+” 大学生创新创业大赛上海赛区比赛在复旦大 学启动。
本届大赛以“勇立时代潮头敢闯会创， 扎根中国大地书写人生华章”为主题，将实现 区域、学校、学生类型全覆盖和国际赛道大拓 展，旨在上好一堂全国最大的高校思政课，壮 大创新创业生力军，服务创新驱动发展、“一带 一路”建设等国家战略。
（黄辛） 第
33届山西省青少年科技创新大赛落幕 本报讯以“创新·体验·成长”为主题的第33届山西省青少年科技创新大赛，4月2日在山西省科技馆落下帷幕。
大赛由山西省科协、山西省教育厅、山西省科技厅等单位共同主办。
大赛期间，组委会共选出1428件作品进行了终评展示，大赛将选出部分获奖优秀作品和选手，代表山西省参加今年在重庆举办的第33届全国青少年科技创新大赛。
（程春生邰丰） 大连理工大学获2018纽约模联团体二等奖 本报讯近日，以“改变我们的世界”为主题的2018年全美模拟联合国大会在美举行，大连理工大学在参会的164个代表团中脱颖而出，获得团体二等奖，以及联合国第
一、第二、第三委员会最佳立场文件奖。
本科生贾贝闻作为领队经过面试，被大会下设联合国人权理事会录取为主席团成员。
全美模拟联合国是由全美大学生会议协会主办、联合国公共信息部指导下召开的会议，从上个世纪60年代开始，组织高校青年学生扮演各个国家的外交官，以联合国的会议形式，通过阐述观点、政策辩论、投票表决、作出决议等方式，熟悉联合国的运作方式。
（刘万生张平媛） 山西开展百万人职业技能培训 本报讯日前，记者从山西省政府新闻办举 行的新闻发布会上获悉，该省今年将安排资金10 亿元左右，对100万人进行职业技能培训，从而 提高劳动者素质技能和就业质量与收入水平。
据介绍，山西省目前有从业人员1908万 人，其中具有初级以上技能者仅占全部从业劳动 者的15%，低于全国平均水平。
此次培训对象包 括城镇登记失业人员、登记求职的城镇未升学应 届初高中毕业生、复退军人等。
培训内容包括农 业技术、文化旅游等项目。
（程春生） 图中为陕西汉中市勉
县城郊秀美的油菜花田。
4月1日，勉县以承办“2018中国最美油菜花海汉中旅游文化节”主会场活动为契机，全面推进美丽乡村建设，积极实施净化、绿化、美化、亮化及小品建设工程，成功打造中坝社区、留旗营社区、余家沟村等一批美丽乡村样板村。
本报记者张行勇摄影报道 首届“国科大杯”创新创业大赛拉开帷幕 本报北京4月3日讯（记者丁佳）今天上午，由中国科学院大学主办的首届“国科大杯”创新创业大赛在北京正式启动。
大赛旨在打造中科院优秀创业团队与社会资本、企业和地方政府之间合作的平台，为怀揣创业梦想的创业者提供一个展示才华、实现理想的舞台。
国科大党委常务副书记、副校长董军社表示，国科大将抓住国家大力支持“双创”工作的 重大机遇，改革教学和学籍管理制度。
如建立创新创业学分积累与转换制度；建立创新创业档案和成绩单；优先支持参与创新创业的学生转入相关专业学习；实施弹性学制，保留学籍休学创新创业；设立创新创业奖学金等等。
同时，学校将改进教师激励机制、完善科技成果处置和收益分配机制、打造创新创业资金支持和政策保障体系。
本次大赛由国科大创新创业学院和上海 三盛宏业投资（集团）有限责任公司联合承办，大赛时间自3月到9月，分为报名、初赛、培训、决赛和总决赛五个阶段。
比赛聚焦“互联网+”、人工智能、大健康、新材料、新能源和节能环保产业等与可持续发展密切相关领域的创新、创业与突破，鼓励在人工智能、智能制造、大数据、物联网等领域具有创新能力、高成长潜力及产业化前景的技术、产品、制造、服务项目参赛。
清华与阿里成立自然交互体验联合实验室 本报讯（记者彭科峰）日前，清华大学与阿里巴巴宣布达成战略合作，共同成立清华大学—阿里巴巴自然交互体验联合实验室，探索下一代人机自然交互的未来。
据悉，双方将以“人”为中心，探索“人—机器—环境”之间的关系，让机器以更自然的方式与人类互动、服务人类。
双方将在情感认知计算、实体交互、多通道感知等领域 开展研究，让机器具备听觉、视觉、触觉等“五感”，并理解人类情感，以此推动人机交互变革。
清华大学副校长、教务长杨斌向《中国科学报》记者表示，自然交互体验研究人与机器之间的无缝交流与沟通，将赋予机器以智能，使机器成为能理解人类意图的智能设备，将对人类工作方式及生活方式都产生深远的影响。
清华大学将和阿里巴巴在这一前沿领域深入合作。
阿里巴巴首席技术官张建锋则表示，阿里希望通过在新零售、智联网等领域积累的丰富应用场景，结合清华大学在人机自然交互相关领域一流的科研能力，全面升级人机自然交互体验。
同时，此举也旨在让基础研究和需求应用之间有更紧密的合作。
视点 中国工程院院士俞梦孙： “人民健康系统工程是医改方向” ■本报见习记者高雅丽 “人类健康系统工程可以解决人类在健康、疾病防控、潜能激发等领域所面临的种种问题，是13亿人民健康的福音，是控制医疗费用的希望和当前医改的方向。
”近日，在中国生物医学工程学会健康工程分会主办的人民健康系统工程论坛上，中国工程院院士俞梦孙对《中国科学报》记者说。
当前，我国面临着工业化、城镇化、人口老龄化以及疾病谱、生态环境、生活方式不断变化等带来的新挑战，如何让广大人民群众享有公平可及、系统连续的预防、治疗、康复、健康促进等健康服务，正在成为一个重要议题。
随着《“健康中国2030”规划纲要》的颁布，中国正在走向“把以治病为中心转变为以人民健康为中心”的道路上。
俞梦孙表示，人民健康系统工程是中华传统优秀健康文化精髓与以钱学森系统科学、系 统工程思想为代表的现代科技相融合的结晶，其内核的本质是“模拟或满足人系统功能态中可使自身走向更高稳态水平的过渡态条件”，这正是未来医学本质———广义的健康概念。
“我们不能把人类健康系统工程简单看成预防为主的工程，它不仅能使数量巨大的已病者通过适当的过渡态方式恢复健康，祛除病痛，也可以唤起广大的亚健康者的身心活力；还能通过系统的生理性应激途径，激发人类潜能、提升人类素质。
”俞梦孙解释道。
他认为，包括癌症在内的所有慢性病起源于长期超负荷应激反应所造成的稳态失调、失稳，因而慢性病是整体失调状态的局部体现，切断超负荷应激原、变身心失调状态为协调状态，重建自组织功能是应对慢病的有效途径。
发现·进展 中国科大 研制出新型隔热防火复合气凝胶材料 本报讯（记者杨保国）最近，中国科学技术大学俞书宏教授课题组以壳聚糖作三维软模板，发展了一种制备酚醛树脂与二氧化硅复合材料的新方法，成功研制了具有双网络结构的酚醛树脂/二氧化硅复合气凝胶材料。
该材料具有轻质多孔、隔热防火和耐火焰侵蚀的特点。
相关研究成果已发表在《德国应用化学》上。
这种双网络结构的复合气凝胶，具有树枝状的微观多孔结构，纤维的尺寸在20纳米以内，且两种组分各自都成连续的网络，实现了有机、无机组分在纳米尺度上的均匀分散。
研究人员通过调控硅源的添加量，即可调控复合气凝胶的密度、无机含量、力学强度等物理参数，从而增强其结构的机械稳定性。
这种复合气凝胶可以承受60%的压缩而不破裂，具有良好的机械强度和可加工性；该气凝胶的两组分间具有很强的相互作用，协同其多孔性，从而产生了很好的保温隔热效果，不仅优于传统商用的发泡聚苯乙烯、矿物棉等工业材料，而且在低温和低湿度的环境下也能维持很好的隔热效果。
此外，这种独特的双网络结构还赋予了气凝胶优异的防火阻燃和耐火焰侵蚀的性能。
中国林科院 成功研发竹基纤维复合材料 本报讯（记者彭科峰通讯员王建兰）日前，记者从中国林科院木材工业研究所（以下简称木工所）了解到，由木工所主持，湖北巨宁竹业、洪雅竹元和廊坊华日家具共同完成的林业科技成果国家级推广计划“家具用竹基纤维复合材料技术推广与示范”项目，以我国资源丰富的慈竹和毛竹为主要原料，经过3年的“产学研”联合攻关，形成了“研—产—销”为一体的家具用竹基纤维复合材料技术体系。
近日，该项目已通过专家验收。
截至目前，获得认定成果1项，申请专利2件，建成示范生产线2条。
项目负责人余养伦副研究员介绍，该项目在竹基纤维复合材料制造平台技术的基础上，根据家具用材料关于表面美学性能、尺寸稳定性、力学性能和涂饰性能等方面的要求，对竹材精细疏解、竹纤维束热处理表面调色和改性、酚醛树脂定向导入、高效重组成型等关键技术进行了熟化，形成了室内和室外两种使用环境的家具用竹基纤维复合材料成套技术，编制了竹基纤维复合材料技术工艺规范。
项目研制的竹材精细疏解装备，使竹材疏解度提高1倍，实现了精细疏解。
研制的竹基纤维复合材料，防腐性能达到了国标最高级1级，防霉性能达到2级。
中科院植物所 发现调控水稻谷粒大小新开关 本报讯（记者丁佳）记者从中国科学院植物研究所获悉，该所研究员宋献军率领的团队通过与中国水稻研究所庄杰云研究组合作，在水稻中鉴定出一个新的谷粒大小的分子调控开关。
相关成果日前发表在国际学术期刊《分子植物》上。
研究人员借助现代高通量测序技术，在水稻中定位并克隆了一个控制谷粒长度和产量的基因，其表达产物能够负向调控谷粒的大小和重量。
进一步研究表明，该基因位点具有稀缺性，在水稻驯化过程中，并没有受到人工的选择；如将该基因的大粒等位基因导入主栽品种“黄华占”中可以提高产量10%以上。
这一研究成果揭示了水稻超大粒的遗传构成，并找到一个新的谷粒大小调控开关，对高产、优质作物的分子育种具有重要意义。
据了解，水稻谷粒大小和形状决定了稻米的产量和外观品质，但目前发现的多数粒型基因很难归类到已知的调控途径，发现的调控过程也表现出片段化的特征，难以应用于生产实践。
西安交大 肺动脉高压机制研究取得新进展 本报讯（记者张行勇）近日，“千人计划”、西安交通大学心血管研究中心教授史允中团队在肺动脉高压机制研究方面取得重要进展，相关研究成果已在线发表于《美国呼吸和危重医疗》杂志。
肺动脉高压是一种极度严重的肺部疾病。
当肺动脉压力升高超过一定界值，使血流动力学发生改变，可导致右心衰竭、呼吸短促、疲劳、乏力、运动耐量减低、晕厥、胸痛以及腿部和踝部水肿等症状。
多发于20～40岁年龄段的人群，诱因包括吸烟、缺氧、肺结核等。
科研人员依据体外实验及低氧诱导动物模型实验的结果，回归临床特发性肺动脉高压患者的临床标本研究验证及结合生物信息学大数据分析，发现血管紧张素转换酶2（ACE2）680位丝氨酸残基的磷酸化在维持内皮功能及保护肺动脉高压中发挥关键作用。
该项研究成果提示了在肺内皮细胞中激活该信号通路可以作为治疗肺动脉高压的新策略，具有极高的转化医学意义。