参观杭州之江实验室考察智能时代的创新引擎
在杭州城西科创大走廊的核心区域，之江实验室立足于智能科学与技术领域，散发着智慧与创新的光芒。自成立以来，这座承载着时代使命的新型研发机构，以其独特的运行机制、卓越的科研成果，在智能科学与技术领域不断深耕，成为推动我国乃至全球科技发展的重要力量。
八年前，之江实验室应时代需求而生，致力于加速人工智能发展，满足智慧时代对计算的迫切需求。它巧妙整合政府、高校、科研机构和企业的力量，开创出全新的运行机制，宛如一条纽带，将各方优势资源紧密相连，共同奔赴创新的星辰大海。
2021 年，凭借基于新一代神威超级计算机的应用 “超大规模量子随机电路实时模拟”，荣获美国计算机协会（ACM）“戈登贝尔奖”，这一国际大奖的获得，不仅是对实验室科研实力的高度认可，更是向世界展示了中国在超级计算应用领域的卓越成就。
此外，实验室在《科学》杂志发表关于快速射电暴的文章，彰显了其在前沿科学研究领域的深厚底蕴。而 800G 超高速光收发芯片和光引擎技术入选世界互联网领先科技成果，更是标志着之江实验室在通信技术领域达到了世界领先水平。
之江实验室聚焦智能科学与技术领域的五大研究方向 —— 智能感知、人工智能、智能计算、智能网络和智能系统，犹如五驾马车，齐头并进，共同推动着实验室在科技创新的道路上疾驰。
其中，智能计算作为核心方向，被实验室视为未来智慧社会发展的基石。
随着物联网、人工智能等新技术的迅猛发展和广泛应用，人类社会已然步入人、机、物三元智能融合的崭新时代。在这个时代，海量的数据如潮水般涌来，复杂的计算任务接踵而至，强大的计算技术成为支撑社会发展的关键。
之江实验室深入研究的智能计算，涵盖两大主要方面：一方面，通过计算形成智能，让数据在精密的算法和强大的算力作用下，孕育出智能的火花；另一方面，以智能方式驱动计算，借助智能算法优化计算过程，实现计算资源的高效利用。其目标是让计算无处不在，如同今天的通信、电、水一样，成为人们生活和生产中触手可及的基础服务，实现计算服务的按需接入、泛在服务、自动适应、精准高效。
为了在智能计算领域实现创新突破，之江实验室精心布局了一系列重大项目，从智能计算的基础理论研究，到新颖架构计算体系的构建，再到特定领域平台的搭建、重大应用的探索以及智能计算标准化建设，每一个环节都凝聚着实验室科研人员的智慧与心血。其中，智能计算数字反应堆这一大科学装置尤为引人注目。
它如同一个强大的 “智慧枢纽”，核心功能在于整合各类架构的计算资源，以满足应用层千变万化的计算需求。其高效的整合和调度能力得益于一个智能计算操作系统，该系统如同一位指挥大师，能够将类脑计算机、图形计算机、智能超级计算机等各种资源有序聚合，并精准分派计算任务。数字反应堆的应用范围极为广泛，涵盖计算天文、计算基因、计算材料、计算制药、计算育种等多个科学创新领域，为这些领域的研究提供了强大的计算支持，助力科研人员突破一个又一个科学难题。
据智能计算数字反应堆总架构师潘爱民介绍，数字反应堆的工作方式聚焦系统集成和软件工程，这其中面临着诸多挑战。
一方面，需要处理因算力资源不兼容而引发的复杂性，不同架构的计算资源犹如来自不同国度的 “语言”，需要巧妙地进行 “翻译” 和协调；另一方面，还要应对整合计算、存储和传输的系统性能优化问题，如同搭建一座复杂的桥梁，需要精心设计每一个结构，确保其稳固且高效。同时，为上层应用提供简单方便的手段和工具，让科研人员能够轻松建立他们所需要的计算资源，也是数字反应堆的重要使命。
之江实验室犹如一片肥沃的科研土壤，支持着完整的科学研究工作周期。它鼓励研究人员仰望星空，勇闯科学研究的 “无人区”，去探索那些未知的奥秘，大胆提出创新性的想法和理论。同时，也倡导科研人员脚踏实地，积极投身于重大工程项目，将科研成果转化为赋能经济社会发展的前沿技术，切实支撑产业发展，造福社会。
在产业化成果方面，之江实验室硕果累累。天枢人工智能开源平台（Dubhe）宛如一座桥梁，连接着人工智能技术与产业应用，为人工智能产业的蓬勃发展提供了有力的支撑。多中心智能医疗信息平台则专注于慢性病早筛领域，通过整合多方医疗数据，利用先进的人工智能技术，为慢性病的早期诊断和预防提供了精准、高效的解决方案，为人们的健康保驾护航。
在中国工程院院士潘云鹤的引领下，之江实验室在人工智能领域持续深耕，致力于研究数据和知识双驱动的人工智能，力求实现人工智能 2.0 的突破。人工智能研究院执行院长林峰表示，实验室的主要研究项目之一 —— 跨媒体类人智能，旨在使机器具备像人类一样的感知、认知、推理和决策能力，推动人工智能从数据驱动时代迈向知识驱动时代。
为此，实验室将全力创建先进的基于知识的类人智能系统，让机器不仅能够处理海量的数据，还能理解数据背后的知识和逻辑，实现更加智能化的交互和应用。
从成立之初，之江实验室便将追求创新、效率和质量作为核心目标，致力于在科研体制机制上开拓出一条全新的道路。实验室主任朱世强曾坚定地表示：“我们不想成为第一千零一家传统科研机构。我们一直在打破规则、突破界限，目标是要建成为一家以全新机制运行的新型研发机构。”
至2024 年 7 月 12 日前数据，之江实验室凭借其独特的魅力和优势，集聚了一支规模庞大、实力雄厚的科研队伍，人才队伍总体规模已突破 4000 人，其中全职员工达 2200 人，科研带头人 260 余位。研究人员中博士以上学历占比超 90%。
近年来，之江实验室更是不断突破，成果斐然。
在天基计算领域，其天基计算系统研究中心负责人李超带领着 240 余人的团队，成功研发出两款国产自主可控的星载智能计算机，“智加 X10” 和 “极光 1000 - 慧眼”。“智加 X10” 拥有高达 640TOPS 的星上算力，重量为 10.4 千克，能为多种卫星提供强大的在轨智能计算服务；“极光 1000 - 慧眼” 虽小巧轻便，仅重 1.4 千克，算力 32TOPS，功耗却仅 35 瓦，即将随 “东方慧眼 - 01” 卫星于 2024 年初发射升空。
这些星载智能计算机的诞生，为我国太空智能计算开启了新的篇章，其在轨实时处理功能将广泛应用于自然灾害监测、环境生态监测、城镇化发展、智慧交通、智慧农业等多个领域，如同在太空中编织了一张强大的 “智慧网”，为地球的可持续发展提供有力支持。
在人工智能与生命科学交叉领域，之江实验室也取得了重要进展。
其生物智能计算平台通过自研及改进 10 余种蛋白挖掘设计算法以及工具，在国际上率先建立基于大语言模型的全 CRISPR - Cas 基因编辑蛋白酶筛选体系，为基因编辑技术的发展提供了新的思路和工具，有望在未来为精准医疗、生物制药等领域带来革命性的变化。材料智能计算平台 1.0 则实现了从微观到宏观的全尺度材料计算，能够显著提升材料研发效率、降低研发成本，助力我国在新材料研发领域取得突破，推动高端制造业的发展。
在生命健康领域，之江实验室提出的计算赋能的新型光声显微成像技术极具创新性。借助智能计算技术，仅需 1 毫米厚的新鲜组织样本，无需繁琐的切片和染色过程，短短十几分钟内便可获得与传统组织病理相一致的检测结果。基于该技术研制的仪器已在多家大型医疗机构开展临床验证实验，为快速、准确的病理诊断带来了全新的技术手段，有望改善医疗诊断效率，提升患者的就医体验。
面向智能制造领域，之江实验室研发的多模态网络核心设备和网络系统，以及完成的面向智慧工厂的应用解决方案设计和验证，能够为机器视觉质检、产线生产控制等智能制造场景提供灵活高效的网络解决方案，为我国制造业的高端化、智能化、绿色化发展注入强大动力，推动制造业转型升级。
之江实验室将继续秉持创新精神，在智能计算、人工智能、智能感知等核心领域不断探索。随着 “三体计算星座” 计划的重磅发布，之江实验室将在太空计算领域迈出更为坚实的步伐，通过在太空布设卫星网络，构建太空计算基础设施，实现太空智能计算、云计算，为全球提供更为强大、便捷的计算服务，进一步拓展人类对宇宙的认知边界，为探索宇宙奥秘、应对地球面临的各种挑战提供新的技术手段。
同时，之江实验室将持续深化产学研合作，加速科研成果的转化与应用，让更多的科技创新成果从实验室走向市场，走进人们的生活，为经济社会的高质量发展提供源源不断的动力。在全球科技竞争日益激烈的今天，之江实验室必将以其卓越的创新能力和不懈的奋斗精神，在智能时代的浪潮中勇立潮头，续写科技创新的壮丽篇章，成为推动人类科技进步和社会发展的重要力量。
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