提到化學(xué)，首先讓人想到的就是刺鼻的氣味、五顏六色的溶劑和游走在生死之間的驚險(xiǎn)。特別是在看過(guò)一篇名為《12年來(lái)因化學(xué)事故渡劫失敗的道友》的文章后，身為文科生的我更是對(duì)這門科學(xué)充滿了敬畏。但正所謂“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”，除了通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)獲取結(jié)果與驗(yàn)證結(jié)論之外，理論化學(xué)也是化學(xué)研究的重要領(lǐng)域，甚至引領(lǐng)了化學(xué)發(fā)展的重要方向。而正如數(shù)學(xué)是所有自然科學(xué)的基礎(chǔ)一樣，計(jì)算機(jī)也是所有自然科學(xué)的工具，理論化學(xué)更離不開(kāi)計(jì)算機(jī)的支持。日前，筆者有幸采訪到了廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院與廈門大學(xué)信息與網(wǎng)絡(luò)中心的諸位專家，請(qǐng)他們談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)應(yīng)用對(duì)于科研發(fā)展的推動(dòng)作用。
廈門大學(xué)是一所風(fēng)景如畫、景色宜人的高校。進(jìn)入位于大學(xué)西側(cè)的群賢校門，左手邊便是廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的盧嘉錫樓。這座以物理化學(xué)家、廈門大學(xué)理學(xué)院院長(zhǎng)盧嘉錫命名的樓也是“廈門大學(xué)理論化學(xué)研究中心”所在地。在這里，筆者見(jiàn)到了廈門大學(xué)理論化學(xué)研究中心(Center for Theoretical Chemistry) 吳瑋教授與趙儀教授，他們?nèi)粘５墓ぷ骶褪峭ㄟ^(guò)高性能計(jì)算開(kāi)展理論化學(xué)研究。
與頻繁的實(shí)驗(yàn)不同，理論化學(xué)是運(yùn)用純理論計(jì)算而非實(shí)驗(yàn)方法研究化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)問(wèn)題，兩位教授日常應(yīng)用最多的就是通過(guò)高性能計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬計(jì)算。在談到日常研究的時(shí)候，吳瑋教授表示：“按照國(guó)內(nèi)學(xué)科設(shè)置，理論與計(jì)算化學(xué)算三級(jí)學(xué)科：化學(xué)是一級(jí)學(xué)科，二級(jí)是物理化學(xué)，三級(jí)才是量子化學(xué)、計(jì)算化學(xué)等等。但是現(xiàn)在計(jì)算手段越來(lái)越重要，特別是各行各業(yè)都需要計(jì)算機(jī)，所以慢慢的計(jì)算化學(xué)也變得越來(lái)越重要”。而理論化學(xué)的研究需要高性能計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ)工具，各個(gè)教授也針對(duì)感興趣的課題確定研究方向。而在應(yīng)用軟件的選擇中，除采用大量商用軟件作為常規(guī)應(yīng)用外，部分教授也針對(duì)自己的課題開(kāi)發(fā)單獨(dú)的應(yīng)用軟件來(lái)解決比較復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)問(wèn)題。
化學(xué)化工學(xué)院作為廈門大學(xué)的著名學(xué)院，多年來(lái)積累了8名兩院院士、5名長(zhǎng)江學(xué)者和54項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，并取得“973計(jì)劃”項(xiàng)目、“九五”攻關(guān)、“863計(jì)劃”等多個(gè)國(guó)家重大科研項(xiàng)目，這其中高性能計(jì)算的貢獻(xiàn)也是功不可沒(méi)。對(duì)此，趙儀教授曾這樣表示：“有些學(xué)科特別是應(yīng)用方面，比如材料、生物，如果計(jì)算機(jī)計(jì)算能力跟不上的話，有些工作就做不到最前面去?！闭墙柚诟咝阅苡?jì)算機(jī)，廈門大學(xué)的計(jì)算化學(xué)水平已經(jīng)處于國(guó)際前列，而且在不久前與美國(guó)麻省理工大學(xué)(MIT)的學(xué)術(shù)交流中也得到了國(guó)外教授的交口稱贊?！皬膰?guó)際水平上比，至少不會(huì)差，某些領(lǐng)域肯定是領(lǐng)先的”，趙儀教授堅(jiān)定的表示。
談到高興之處，兩位教授更是引領(lǐng)筆者參觀了位于盧嘉錫樓二層的理論化學(xué)研究中心機(jī)房。只見(jiàn)一排排的機(jī)柜正在全力運(yùn)轉(zhuǎn)，巨大的噪音和一閃一閃的ThinkServer服務(wù)器指示燈仿佛也說(shuō)明了設(shè)備的忙碌程度。“這只是我們的部分設(shè)備，受限于實(shí)際的機(jī)房面積，我們還有更多的設(shè)備托管在IDC機(jī)房”，負(fù)責(zé)機(jī)房運(yùn)維保障的谷俊井工程師表示。事實(shí)上早在上世紀(jì)90年代，廈門大學(xué)就與聯(lián)想建立了良好的合作關(guān)系，后者一直提供穩(wěn)定可靠的技術(shù)支持和二十年如一日的品質(zhì)服務(wù)。
當(dāng)然作為一所綜合性大學(xué)，除化學(xué)化工學(xué)院之外，廈門大學(xué)其他院系對(duì)于高性能計(jì)算的依賴也非常強(qiáng)烈。如果說(shuō)化學(xué)化工學(xué)院的設(shè)備服務(wù)于本學(xué)院的話，那么廈門大學(xué)信息與網(wǎng)絡(luò)中心的設(shè)備則是為全校的師生準(zhǔn)備的，在規(guī)模上也更為龐大。據(jù)廈門大學(xué)信息與網(wǎng)絡(luò)中心副主任許卓斌介紹——計(jì)算中心目前已經(jīng)過(guò)渡到第三代平臺(tái)，未來(lái)也將建立一個(gè)基于云架構(gòu)的服務(wù)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)資源的遠(yuǎn)程調(diào)用與實(shí)時(shí)共享。