美国参议员（现任副总统）戈尔（Albert Gore）关于高性能计算法案的提案

美国参议员（现任副总统）戈尔（ＡｌｂｅｒｔＧｏｒｅ）关于高性能计算法案的提案（美国国会１９９１年１月２４日通过）１．简称：本法案在援引时可称“高性能计算法案（１９９１）”。２．研究与目的：（１）本届大会确认如下：ａ．在计算机科学和计算机技术领域的领先...     

“天河一号”：中国的世界速度

从1946年世界上第一台电子计算机埃尼亚克（ENIAC）诞生起,计算机性能遵循摩尔定律飞速提升。随着科学研究的不断深入和经济社会的持续发展,单台计算机的性能已无法满足科学计算需求,超级计算机（又称高性能计算机）由此诞生并迅速发展,其计算速度快、存储容量大,是实现高水平科学研究和生产研发的重要平台．可以解决大型科学与工程领域的重大计算难题。     

高性能计算技术发展

高性能计算（超级计算）技术是国家发展的战略性制高点技术。本文介绍了高性能计算技术的重要地位及当今世界各国装备应用情况;介绍了高性能机的发展历史与分类、最近十年的标志性成果及最近一年的世界最快计算机的前10名;分析了发展高性能计算技术的主要难点和研究方向;展望了未来十年发展的巨大新挑战。     

科学计算与物理、化学及材料科学

科学计算已成为与理论研究、实验研究相并列的三大科学研究方法之一,是理论研究和实验研究中不可或缺的部分。计算科学的发展还推动了计算物理、理论化学和材料设计等分支学科的发展。科学计算是一个与数学模型构建、定量分析方法以及利用计算机来分析和解决科学问题相关的研究领域。近年来,由于计算机技术的高速发展,运算能力和运算速度极大提高,使得科学计算逐渐成为与理论研究、实验研究相并列的三大科学研究方法之一,而且科学计算也成为理论研究和实验研究中不可或缺的部分。不仅如此,计算科学的发展还直接推动了计算物理、理论化学和材料设计等分支学科的发展,并在向生     

无负压（叠压）供水设备在高层建筑中的应用

由于城市土地资源紧张，房地产的开发向高层发展，还有对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高，再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化控制技术以及通讯技术，采用高性能、高节能、高环保，能适应不同领域的无负压（叠压）供水设备成为必然趋势。     

高性能计算在材料科学中的应用

在当今的科学研究中,计算已和实验、理论并列为三大科学方法。随着计算技术的迅猛发展、科学理论模型日渐成熟．高性能计算在科学、工程和社会等领域都有了广泛应用,用它来模拟或代替实验已成为可能。在地球地质、气象气候、测绘科学、天体空间物理、凝聚态物理、高能物理、计算化学、分子生物学、基因测序、材料科学等领域,高性能计算已是必备的研究手段。     

诺贝尔奖获得者保罗·劳特布尔逝世

曾因磁共振成像（MRI）技术领域的突破性成就而分享2003年诺贝尔医学奖的保罗·C·劳特布尔（Paul C．Lauterbur）博士,于2007年3月27日在美国伊利诺伊州乌尔班纳市逝世,享年77岁。     

诺奖得主阿诺德的新方向：培育优化酶

<正>弗朗西斯·阿诺德（Frances Arnold）因开创性的酶定向演化技术而获得2018年诺贝尔化学奖,该技术使酶能被应用于横跨医药、消费品、农业、燃料和化学品生产的可持续化学领域。阿诺德现任加州理工学院化学工程、生物工程和生物化学专业的莱纳斯·鲍林教授[加州理工学院为纪念著名科学家莱纳斯·鲍林（Linus Pauling）而命名的教授职位]。2021年,现任美国总统拜登任命她为总统科学技术顾问委员会（PCAST）联合主席。阿诺德曾被美国前总统奥巴马授予美国国家技术与创新奖章。     

利用源源，创造财富、拯救地球——以发展来解决地球环境问题

I=PAT：财富是祸害？ 1970年,当第一个世界地球日到来的时候,美国的环保人士却深深感到了内疚：美国的先进技术显而易见给地球环境造成了不良影响。这一影响在一个著名的公式中凸显出来,它是由生态学家保罗·埃利希（Paul Ehrlich）和物理学家约翰·P·霍尔德伦（John P．Holdren,现为奥巴马总统的科学顾问）提出的。     

自固化磷酸钙——人体硬组织修复的新希望

1．引言骨修复材料是指替补、修复人体硬组织的生物材料，广泛应用于骨外科、整形外科及牙科领域。骨缺损病人很多，仅我国每年就有数百万例。据美国高性能陶瓷市场的估计和预测，美国生物陶瓷的市场销售额lop年为1500万美元，每隔5年将以100％速度增长，2（rt年可达6000万美元     

量子层面的化学

<正>金井优介（Yosuke Kanai）是美国北卡罗来纳大学教堂山分校的化学教授，从事理论和计算化学方面的研究，专注于开发量子力学计算方法并使用它们研究复杂化学系统的动力学行为。他在模拟量子力学过程方面的工作涵盖了从太阳能转换到质子束治疗癌症的广泛主题。他研究的首要主题是发展对电子和原子相互作用产生的电子激发和动力学现象——尤其是在凝聚相和其他扩展系统中——的预测性理解。他特别希望通过开发和应用基于第一性原理电子结构理论的计算方法来获得分子层面上的理解。金井优介在普林斯顿大学获得了理论化学博士学位。2022年4月，他接受了《美国科学家》（American Scientist）主编费内拉·桑德斯（Fenella Saunders）的专访。     

非键体系中计算红外光谱学的发展与应用:量子与经典体系

红外光谱是解析分子体系运动性质的重要方式.随着科学计算技术的不断发展以及实验探测领域的扩大,理论计算成为理解红外光谱不可或缺的手段,计算红外光谱学应运而生.在以非键相互作用为连接纽带的体系中,由于分子的运动情况复杂,所对应的红外光谱难以用经验指认,理论计算显得格外重要,并逐渐成为了目前理论计算化学的研究热点之一.本文回顾了可以用于非键体系光谱精度计算的一系列方法,从第一性原理出发,通过合理的近似,能够较好地复现实验结果,并且可以获得从光谱学不能直接得到的信息.回顾从小体系到大体系红外光谱的发展思路,本文亦对该领域的未来发展方向做了展望.     

编后记

目前,功能陶瓷已形成了一门很有发展前途的新兴学科。中科院上海硅酸盐研究所王永令教授《功能陶瓷的新发展》一文概述了功能陶瓷的五个基本功能,介绍了功能陶瓷基础研究的若干方面理论与基础研究课题,并提出了相变爆电换能器和铁电薄膜存储器两项新应用,使我们基本了解这项材料科学基础和新材料研制及应用开发方面的丰富内容。重庆建筑工程学院祝家麟教授的《科学工程计算与计算数学》一文以现代科技发展与科学计算的更为紧密的依赖关系说明计算继“实验”与“理论”两种方法之后已成为第三种科学方法,计算与经济建设、国家安全相关,计算数学是各种计算性学科的基础,一个国家能否拥有用于科学计算的超级高效能计算机已经成     

里根总统发展科学技术的具体措施

美国总统里根在今年初发表国情咨文时,白宫新闻办公室同时对外界宣传了里根总统为了增强美国的竞争能力而制订的具体计划。其中第二部分是“促进科学和技术的发展”,它对增强美国的竞争能力是至关重要的。里根总统发展科学技术的计划旨在使美国不断产生新的科学知识和技术,并使之相应变成新产品和新工艺。联邦政府的有关政策必须为以下三项总的目标服务: 1.在先进技术领域中促进新知识的增长;     

超算世界里的追梦人

正"让基于自主可控超算系统的软件与应用登上国际巅峰,做强国产软件,尤其是关键领域的重要软件,这是我们超算人的追求与梦想。"说出这番话的是国家超级计算无锡中心(下简称超算中心)主任助理、研发部部长甘霖。在老一代超算人的眼里,甘霖不但外表帅气,更是个有理想、有担当、有作为的年轻人。2018年11月,在美国达拉斯举办的全球超级计算大会上,甘霖获得高性能专委会杰出新人奖,成为首位获得该奖的中国学者。     

欧洲天文学“路线图”确定

由欧洲国家参与的欧洲天文网络（ASTRONET）启动了一项雄心勃勃的计划——即在未来的20年里优先支持一些天文学项目，旨在保持欧洲在天文学领域的领先地位。ASTRONET成立于2005年．目的是把欧洲的天文学界联合起来，效仿美国国家研究委员会（NRC）的天文学和天体物理学“十年规划”（已经进行了5次），计划打造了一份属于自己的未来天文学发展“路线图”。     

基于高通量计算的反渗透淡化三维传递MLP模型构建

全球淡水资源日趋紧张.反渗透(reverse osmosis, RO)是目前最先进的淡化技术之一,占据了50%以上淡化市场.高性能RO膜可显著提高产水效率,但其高通量的特性也导致了严重的浓差极化与膜污染等共性难题,严重制约其进一步广泛应用.因此,在传统膜组件迭代设计方法的基础上,开发更高效的优化设计方法,可加速高性能RO膜的商业化,极具研究意义.本文采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)和深度学习方法,结合超级计算,构建了多工况下基于高性能RO膜的海水淡化复杂进水通道的高维非线性传递模型:建立了RO膜组件进水通道中流体流动与盐组分传递的“多物理场全耦合高保真三维模型”;基于商业进水隔网在设计参数空间范围内进行类拉丁超立方抽样,生成726组不同工况CFD模型,并行计算规模可达2万核以上;基于数据驱动的深度学习方法,建立代理传递模型,可预测整个设计参数空间内大规模参数组合工况模型的三维局部速度、压力以及浓度分布,通过计算相对均方根误差,得到预测精度分别为93.5%、98.3%和95.1%,计算效率相比传统有限元方法提高了1～2个数量级.本文提...     

材料基因组计划简介

美国总统奥巴马明确指出“材料基因组计划”(The Materials Genome Initiative, MGI) 的总目标是“将先进材料的发现、开发、制造和使用的速度提高一倍”。白宫科技政策办公室在2011年6月发布的相应的白皮书《具有全球竞争力的材料基因组计划》中阐述了材料创新基础设施的三个平台：计算工具平台、实验工具平台和数字化数据(数据库及信息学)平台。材料基因组计划/工程不仅仅是要开发快速可靠的计算方法和相应的计算程序,而且也要开发高通量的实验方法来对理论进行快速验证并为数据库提供必须的输入,还要建立普适可靠的数据库和材料信息学工具,以加速新材料的设计和使用。材料基因组计划/工程旨在材料领域建立一个新的以理论模拟和预测优先、实验验证在后的“文化”,从而取代现有的以经验和实验为主的材料研发的理念。     

欧美国家博士毕业生就业市场概览

少于一半的博士毕业生朝着职业学术研究的方向发展，随着工商业中的机会的增长，他们所学的一系列有用的技能正日益被用于别处，今天的博士毕业生只有少数能真正指望在大学研究工作中长期任职，这已被包括美国国家科学院（NAS）和国家科学基金会（NSF）的研究组织以及英国政府证实。在美国，仅三分之一得到博士学位的人能指望进入学术研究体系。尽管由于其它领域的需求足够有力，从而使博士的总的失业率相对较低。而学生们正相应地调整他们的期望，考虑学术研究领域以外的职业道路。美国科学工程和政府策略委员会（COSEPUP）报告说，…     

计算社会学：建立联系

2009年2月，美国哈佛大学大卫·拉泽（David Lazer）等15位美国学者在Science上联合发表了一篇具有里程碑意义的文章“计算社会学”（Computational Social Science），该文指出：“计算社会学”这一学科正在兴起，人们将在前所未有的深度和广度上收集和利用数据，为社会科学的研究服务。在过去的三年多时间里，“计算社会学”正如这些宣言者所认为的那样，表现出了很大的能量。本文，是Nature杂志今年8月刊发的关于这一领域最新进展的综述文章。