1.2　科学计算在中国的发展

中国非常重视计算数学和科学计算的发展，并在多个重大项目中给予支持。早在1956年制定的《1956—1967年科学技术发展远景规划》中，计算数学的发展和计算机在科学技术中的应用被同时列为重要的研究方向。这表明中国在部署科技规划早期就已经清楚地认识到了计算数学和科学计算的重要性。20世纪70年代，中国开始发展自己的计算机产业，并在1983年推出了第一台自主研制的超级计算机——“银河-1”。这标志着中国计算机技术发展到了一个新阶段，并为高性能计算的发展奠定了基础。20世纪90年代，科学技术部连续资助了两期“攀登计划”项目，其中之一是“大规模科学与工程计算的方法和理论”。该项目的目标是研究和发展适用于大规模科学和工程计算的方法和理论，以应对日益复杂的科学和工程问题。1999年起，科学技术部将“大规模科学计算研究”“高性能科学计算研究”“适应于千万亿次科学计算的新型计算模式”作为973计划项目，予以连续支持。2011年，国家自然科学基金委员会启动了“高性能科学计算的基础算法与可计算建模”重大研究计划。该计划致力于解决基础算法和实际问题解决之间的“两张皮”问题，研究领域涉及计算数学、计算物理、计算力学、材料科学、生物信息学等。

2015年4月，美国政府宣布，把与超级计算机相关的4家中国机构列入限制出口名单，目的就在于通过限售，限制中国超级计算机快速发展的脚步。科学技术部、工业和信息化部通过“核高基”重大专项，支持国产核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品的研发。“申威26010”就是该专项的重大研究成果，并成功应用于“神威·太湖之光”超级计算机。“神威·太湖之光”位于清华大学委托运营的国家超级计算无锡中心，能够提供超级计算资源和技术支持。2017年6月，在德国法兰克福召开的国际超级计算大会（ISC2017）上，“神威·太湖之光”超级计算机以每秒12.5亿亿次的峰值计算能力以及每秒9.3亿亿次的持续计算能力，再次斩获世界超级计算机排名榜单TOP500第一名，实现三连冠。“神威·太湖之光”具有强大的计算能力，可用于解决复杂的科学和工程问题，已在众多领域应用。中国于2016年启动了国家重点研发计划“高性能计算”重点专项。该重点专项在高性能计算应用方面启动了2个数值装置、4个行业与领域应用软件和1个应用软件编程框架的研发，4个并行应用软件覆盖复杂工程力学、流体机械设计、海洋环境数值模拟和材料科学等领域。此外，该重点专项推动了3个E级（百亿亿次级）原型机系统的建设——神威E级原型机、“天河三号”E级原型机和曙光E级原型机。E级超算是指每秒可进行百亿亿次数学运算的超级计算机，被全世界公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”，它将在解决人类共同面临的能源危机、污染和气候变化等重大问题上发挥巨大作用。

此外，中国还积极参与国际科学计算项目。例如，中国科学院参与了“国际人类蛋白质组计划”，通过科学计算方法研究蛋白质组学，探索蛋白质功能和相互作用网络。中国还参与了“国际热核聚变实验堆计划”，该计划利用高性能计算和科学计算方法模拟核聚变反应，为核聚变的研究提供支持。2022年，中国科研人员主导并发起了“人体蛋白质组导航国际大科学计划”（简称π-HuB计划），旨在使用新一代科学计算手段，如大数据分析、云计算、AI等，寻找新的蛋白质型，解码人类蛋白质组，探索全新的理论。参与和实施这些项目，不仅加强了中国在科学计算领域的研究和创新能力，还为各领域的科研人员和工程师提供了强大的工具和平台，以解决复杂的科学和工程问题。通过积极参与国内外科学计算项目，中国的计算数学和科学计算的水平不断提升，并推动了相关领域的发展和进步。