65篇发表在顶级期刊上的文章

50年前，一台运行速度为2MHz的计算机

精确计算了往返地球与月亮之间轨道

帮助人类实现了登月壮举

但它的计算能力，还远不如今天一部手机

在当代科研活动中，计算已经成为与理论、实验鼎足而立的第三个支柱。能够帮助科研工作者在更加深入、更加精细和更大规模的水平上对研究对象进行分析和计算模拟，成为发现新现象、认识科学规律、进行工程设计不可替代的手段。

随着全球科技创新进入空前活跃发展阶段，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新格局、重塑全球科技版图。在这种大趋势下，北京大学前沿交叉学科研究院通过与北京大学工学院合作，并由戴尔科技集团注入关键动力，联合构建北极星高性能计算服务平台，为关键领域的精锐研发力量提供科技研究的战略性计算服务能力，并提升学校和各个科研单位的创新能力和创新体系运转的整体效率。

▐ 对每一个科研工作者来说，计算能力从来没有像今天这般重要。

在与北京大学前沿交叉学科研究院的合作中，戴尔科技集团提供了HPC高性能计算与AI平台方案，其强大的计算能力，能够帮助科研工作者更快地得出结果，带来更高的科研效率。

例如，HPC高性能计算与AI平台全面支持基于深度学习的分子图编码和基于深度学习的中药开方系统研发。研发人员通过卷积神经网络或递归神经网构建多任务的分子预测模型，利用交叉验证来调参和验证，用外部数据来测试和评估模型，以此从预测模型中挖掘关键的信息。

同时，通过卷积神经网络或递归神经网络学习大量的方剂配伍信息，然后利用主药生成通过语义的自动关联分析得到的辅药，从而产生新的方剂。HPC高性能计算与AI平台提供了高效并行的计算资源，大大加快了模型的训练，从而在有效时间内完成最终任务。

▐ 而帮助北京大学前沿交叉学科研究院加快科研步伐的，正是建立在这样一套硬件基础架构之上：

硬件上，HPC高性能计算与AI平台的计算节点采用Dell EMC PowerEdge C6420、GPU节点采用Dell EMC PowerEdge C4140。其中计算节点共计228个，管理登陆节点3台，GPU节点27个。CPU浮点峰值计算性能达到594Tflops，GPU双精度浮点峰值计算性能达到780Tflops，整体达到千万亿次超算平台。

管理方面，平台所有节点配置了远程管理卡iDRAC9 Enterprise，提供远程图形界面，IT维护人员可以通过iDRAC可远程执行开机、关机、重启、非屏蔽中断等一系列操作。计算网络采用了Mellanox InfiniBand方案，做到了点到点全线速、无阻塞。管理网络引入了1台Networking S4048和7台Networking S3048，兼容iDRAC与集群软件管理，该网络提供了对每个集群节点的管理需求型访问。

同时，戴尔科技的HPC高性能计算与AI平台也在AI深度学习方面，为校内外的生物学研究提供了高效计算支持。具体包括测序仪离线处理、序列搜寻比对分析、分子动力学模拟、生物网络的计算等。

比如，平台支持了基于化学片段的从头计算药物设计，对于疾病的治疗和生物学功能的理解起到了重要的推动作用。传统的药物筛选过程耗时长、费用高，造成整个药物设计与发现过程效率低下。为了加速药物设计与发现过程，科研人员利用该平台进行分子从头设计的方法逐渐获得发展，并取得了良好的效果。

基于戴尔科技集团HPC高性能计算与AI平台，科研人员利用Python编程语言，使用TensorFlow，Keras等深度学习框架搭建了深度学习模型，强化了学习模型的训练，实现了对深度学习打分函数模型的训练与测试，并对模型进行训练。对于模型生成的分子，使用集群进行分子的合成性、毒性和物理化学性质的分析，并从中挑选出了合适的分子。

截至目前，戴尔科技集团HPC高性能计算与AI平台已经正式上线运行一段时间，目前系统已运行任务数超过千万个，搭建了多个专业领域的软件平台，为我国的科研发展提供了坚实的计算基础。

其中“北极星”高性能计算平台已为校内外多个院系单位、上百个用户提供了高性能计算服务。平台支持国家重点项目超过10个，支持科研人员在Nature、Cell等著名期刊发表文章，相关文章共计65篇。其中包括Nature 2篇，Cell 1篇，Nature子刊5篇，Cell子刊6篇，其他学科级别的顶尖杂志6篇，统计影响因子超过10分的有25篇。

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