走起路來(lái)健步如飛，上起課來(lái)激情澎湃，談起研究來(lái)妙語(yǔ)連珠……你或許不太相信，年過(guò)七旬、白發(fā)蒼蒼的鄭緯民現(xiàn)在仍是課題組里每天最早到達(dá)實(shí)驗(yàn)室的那個(gè)人。組里的師生笑稱鄭老師是位“模范生”，每次見(jiàn)他不是在實(shí)驗(yàn)室就是在會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)，研討、講課、debug、攻克技術(shù)難關(guān)……在過(guò)去的幾十年里，鄭緯民唯一的愛(ài)好就是搞研發(fā)、帶學(xué)生。

1965年，鄭緯民考入清華大學(xué)自動(dòng)控制系時(shí)，計(jì)算機(jī)還只是自動(dòng)控制系的一個(gè)專業(yè)，算法、存儲(chǔ)、系統(tǒng)等基礎(chǔ)理論的研究，國(guó)內(nèi)還比較落后，沒(méi)有人能準(zhǔn)確判斷中國(guó)的計(jì)算機(jī)事業(yè)將有怎樣的未來(lái)。

改革開(kāi)放后，鄭緯民先后前往美國(guó)、英國(guó)從事分布操作系統(tǒng)與函數(shù)語(yǔ)言編譯研究。回國(guó)后聚焦計(jì)算機(jī)并行/分布處理研究，并率先在高性能存儲(chǔ)領(lǐng)域深耕發(fā)力。

2016年，鄭緯民及其團(tuán)隊(duì)參與的項(xiàng)目斬獲有著世界超級(jí)計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域“諾貝爾獎(jiǎng)”之稱的“戈登·貝爾獎(jiǎng)”，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高性能計(jì)算應(yīng)用成果在該獎(jiǎng)項(xiàng)上零的突破。

在存儲(chǔ)系統(tǒng)領(lǐng)域，從一張白紙到世界領(lǐng)先，中國(guó)花了不到半個(gè)世紀(jì)，這一近乎奇跡的“逆襲”，鄭緯民功不可沒(méi)。

存儲(chǔ)系統(tǒng)背后的團(tuán)隊(duì)

在足球場(chǎng)大小的機(jī)房里，密密麻麻存放著高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，一臺(tái)臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)正在執(zhí)行快速計(jì)算任務(wù)。“超級(jí)計(jì)算機(jī)”，顧名思義，擁有超大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和超快速的數(shù)據(jù)處理速度，其中所涉及的技術(shù)遠(yuǎn)比目之所及的龐大機(jī)器更為復(fù)雜。繞不過(guò)去的核心技術(shù)就有集群計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、CPU設(shè)計(jì)、網(wǎng)格計(jì)算、高性能存儲(chǔ)等等，層出不窮的難題擺在計(jì)算機(jī)系高性能計(jì)算研究所時(shí)任所長(zhǎng)鄭緯民面前，作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)學(xué)科帶頭人的他，毫不猶豫地將這些技術(shù)難題作為研究所的主攻方向，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)“啃最難啃的骨頭”。

當(dāng)整個(gè)行業(yè)醉心于研究各類復(fù)雜精巧的算法時(shí)，鄭緯民敏銳地意識(shí)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)將面臨巨大挑戰(zhàn)。上個(gè)世紀(jì)90年代起，他在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展網(wǎng)格存儲(chǔ)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，并一再打破國(guó)際存儲(chǔ)公司的技術(shù)壟斷。“計(jì)算、互聯(lián)、存儲(chǔ)三大部件組成一個(gè)大信息系統(tǒng)，存儲(chǔ)越來(lái)越成為其中的核心問(wèn)題。當(dāng)下，存儲(chǔ)已成為關(guān)系到國(guó)計(jì)民生和國(guó)家戰(zhàn)略安全的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施之一。”鄭緯民說(shuō)。怎樣才能迅速、完整且長(zhǎng)久地保留數(shù)據(jù)？怎樣才能在即使部分硬盤被損壞的情況下確保數(shù)據(jù)安全完整？鄭緯民帶領(lǐng)整個(gè)團(tuán)隊(duì)，逐一攻破存儲(chǔ)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可靠性等一道道難關(guān)。

但他們并沒(méi)有止步于此。在此基礎(chǔ)上，能否用更少的空間儲(chǔ)存更多的數(shù)據(jù)？有別于通過(guò)降低分辨率等直接“打包”壓縮的方法，鄭緯民及其團(tuán)隊(duì)提出了新的思路?！巴ǔ６?，備份越多，數(shù)據(jù)越不容易滅失，但需占用大量存儲(chǔ)空間。比如一部電影，拷貝三份分別存儲(chǔ)，那就多花費(fèi)了200%的空間。但如果把電影切割成若干段進(jìn)行存儲(chǔ)，例如存儲(chǔ)32段電影內(nèi)容，并同時(shí)生成16段校驗(yàn)碼，當(dāng)任何一個(gè)部分出錯(cuò)時(shí)，可以根據(jù)校驗(yàn)碼進(jìn)行糾正，則只需要多花費(fèi)存儲(chǔ)校驗(yàn)碼的空間，也就是多增加33%左右的空間?！编嵕暶裾f(shuō)。

這一思路為節(jié)約硬盤存儲(chǔ)空間打開(kāi)了新的大門，然而最困難的是要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和校驗(yàn)的實(shí)時(shí)同步。數(shù)據(jù)受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的影響很可能產(chǎn)生錯(cuò)誤，對(duì)原數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)非常重要，使得再次使用這部分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，可以重新計(jì)算校驗(yàn)碼并與之前的進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。鄭緯民說(shuō)：“在將數(shù)據(jù)寫入硬盤時(shí)，要對(duì)原數(shù)據(jù)計(jì)算校驗(yàn)碼并一同傳輸，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，國(guó)際上認(rèn)為這兩者是不可能實(shí)時(shí)完成的?！倍嵕暶裢瓿闪诉@一創(chuàng)舉。他研制的自維護(hù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和校驗(yàn)的實(shí)時(shí)同步，整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，目前已被成功應(yīng)用到審計(jì)、公安、油田、電信、教育等行業(yè)及部門。

鄭緯民還創(chuàng)造性地提出了另一思路——社區(qū)共享。如果能夠?qū)崿F(xiàn)社區(qū)共享，則不需要重復(fù)存儲(chǔ)，這就是現(xiàn)在流行的云盤技術(shù)的基本原理。這一技術(shù)的多種應(yīng)用現(xiàn)在已“飛入尋常百姓家”，而在21世紀(jì)初，仍處于“摸著石頭過(guò)河”的探索狀態(tài)。鄭緯民承擔(dān)的項(xiàng)目通過(guò)網(wǎng)格技術(shù)將各高校的資源串聯(lián)，存儲(chǔ)一份，即可全網(wǎng)下載。依托基于社區(qū)概念的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享和存儲(chǔ)技術(shù)，鄭緯民主持研制了國(guó)內(nèi)首個(gè)云計(jì)算平臺(tái)“Tsinghua Cloud”，并對(duì)外提供服務(wù)。

憑借這些積累和突破，鄭緯民拿下了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1次、二等獎(jiǎng)2次，國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)1次，2016年獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，2016年、2017年他的團(tuán)隊(duì)連續(xù)兩次獲得“戈登·貝爾獎(jiǎng)”。2018年，鄭緯民成為首位中國(guó)存儲(chǔ)終身成就獎(jiǎng)獲得者。

鋪就邁向世界一流之路

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2016年11月17日，在美國(guó)鹽湖城召開(kāi)的全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)（SC2016）上，“千萬(wàn)核可擴(kuò)展大氣動(dòng)力學(xué)全隱式模擬”聯(lián)合成果獲得“戈登·貝爾”獎(jiǎng)，實(shí)現(xiàn)了該獎(jiǎng)創(chuàng)辦30年來(lái)我國(guó)在此大獎(jiǎng)上零的突破。2017年清華團(tuán)隊(duì)再次借助“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)，成功設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了高可擴(kuò)展性的非線性地震模擬工具，實(shí)現(xiàn)了對(duì)唐山大地震發(fā)生過(guò)程的高分辨率精確模擬，再次斬獲“戈登·貝爾”獎(jiǎng)。兩次“捧杯”，鄭緯民及其團(tuán)隊(duì)作出了突出貢獻(xiàn)。

邁向世界一流并非一日之功。時(shí)間回到改革開(kāi)放之初，一切從零起步。那時(shí)的鄭緯民如饑似渴地閱讀國(guó)外前沿論文，參加各類同行會(huì)議，到美國(guó)、英國(guó)訪學(xué)，在各地合作開(kāi)展科研項(xiàng)目，滿腦子想著怎樣才能跟上世界的步伐。開(kāi)始培養(yǎng)學(xué)生后，他經(jīng)常創(chuàng)造各種機(jī)會(huì)讓學(xué)生外出交流、參會(huì)，想方設(shè)法讓學(xué)生能接觸到最前沿的技術(shù)、與一線“大咖”交流切磋。

鄭緯民鼓勵(lì)學(xué)生“走出去”，也不斷邀請(qǐng)頂尖學(xué)者“走進(jìn)來(lái)”。現(xiàn)任清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系副系主任武永衛(wèi)教授初到鄭緯民的項(xiàng)目組時(shí)，便參與到“中國(guó)教育科研網(wǎng)格”的項(xiàng)目研發(fā)中。他清楚記得，項(xiàng)目完成后，鄭緯民特地邀請(qǐng)當(dāng)時(shí)這一領(lǐng)域富有聲譽(yù)的美國(guó)團(tuán)隊(duì)來(lái)校交流，逐一將成果演示給對(duì)方看。“鄭老師不僅把項(xiàng)目做出來(lái)，還要演示、證明給別人看，這種開(kāi)放的心態(tài)實(shí)屬難得?！蔽溆佬l(wèi)說(shuō)。

漸漸地，清華計(jì)算機(jī)系憑借不斷提升的綜合實(shí)力和積極開(kāi)放的交流合作在國(guó)際上嶄露頭角，開(kāi)始真正進(jìn)入到世界網(wǎng)格存儲(chǔ)和高性能計(jì)算的核心圈子。

2007年，鄭緯民第一次在國(guó)際高性能計(jì)算領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議FAST（USENIX Conference on File and Storage Technologies）上發(fā)表文章，這是中國(guó)大陸學(xué)者獨(dú)立完成的首篇FAST論文。而今，F(xiàn)AST會(huì)議每年甄選的二十篇文章中幾乎都有中國(guó)學(xué)者的身影，鄭緯民團(tuán)隊(duì)也已在FAST會(huì)議上發(fā)表多篇論文。

而在不久前落幕的2019國(guó)際大學(xué)生超級(jí)計(jì)算機(jī)競(jìng)賽（SC19）上，由清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系組建的清華大學(xué)學(xué)生超算團(tuán)隊(duì)再次奪得總決賽總冠軍，這是清華大學(xué)在三大國(guó)際大學(xué)生超算競(jìng)賽中獲得的第12個(gè)冠軍。

在高性能計(jì)算和網(wǎng)格存儲(chǔ)領(lǐng)域，從“開(kāi)眼看世界”到國(guó)際領(lǐng)先，一條邁向世界一流的道路在鄭緯民的努力下已漸次鋪成。

“做事，就要做有用的事”

“鄭老師常對(duì)我們說(shuō)，在論文摘要里就得把你要研究的問(wèn)題寫清楚，要點(diǎn)出這個(gè)問(wèn)題的研究意義在哪里。”清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系副教授翟季冬曾是鄭緯民的博士生，翟季冬至今記得，鄭老師在指導(dǎo)他做本科畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，就一直強(qiáng)調(diào)“問(wèn)題意識(shí)”。

武永衛(wèi)回憶起博士后階段跟著鄭老師做項(xiàng)目的日子時(shí)說(shuō)，他聽(tīng)的最多的就是“要做有用的事，要想明白對(duì)誰(shuí)有用，能解決什么問(wèn)題”。

“做事，就要做有用的事”，鄭緯民團(tuán)隊(duì)的每位成員始終遵循這一要求，寫論文、做項(xiàng)目都以問(wèn)題為導(dǎo)向，做出來(lái)的產(chǎn)品也要切實(shí)服務(wù)于現(xiàn)實(shí)需求。近期，鄭緯民帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)多次赴內(nèi)蒙古調(diào)研，發(fā)掘網(wǎng)格存儲(chǔ)和高性能計(jì)算在各類現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的應(yīng)用。

“做對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有用的事”，鄭緯民用實(shí)實(shí)在在的技術(shù)突破踐行著他的承諾?！艾F(xiàn)在很多人覺(jué)得多發(fā)論文最重要，不是說(shuō)這些沒(méi)有價(jià)值，而是真正做研究，要能讓理論落地，不能在紙上空比劃。做事，還是得務(wù)實(shí)一些。”鄭緯民說(shuō)。

“我最自豪的，是培養(yǎng)出了優(yōu)秀的年輕人”

每年的院士資格評(píng)定都設(shè)有材料展示環(huán)節(jié)，每位候選人要在有限的時(shí)間里闡述自己在該領(lǐng)域的成就?！班嵗蠋熢谡故镜幕脽羝锪谐隽似甙隧?xiàng)成就，他專門把講授的國(guó)家精品課程《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》列了上去，他一直覺(jué)得把課講好是非常重要的事?！蔽溆佬l(wèi)說(shuō)。

《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》這門課貫穿了鄭緯民的整個(gè)教學(xué)生涯，直到退休前，鄭緯民都在給學(xué)生上這門必修課。課程的課件和教案每年都在更新，講授的內(nèi)容始終走在領(lǐng)域前沿。截至目前，鄭緯民已編寫和出版計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的教材近10本。

“鄭老師上課非常有激情，也很幽默，他總能把復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)講得清楚明白，讓學(xué)生都聽(tīng)得懂、感興趣。”從本科起就跟著鄭緯民做科研的計(jì)算機(jī)系教授陳文光，至今還記得近二十年前上課時(shí)老師打過(guò)的比方：“鄭老師將初期的大型向量計(jì)算機(jī)比作‘象群’，將集群計(jì)算機(jī)中的小芯片群比作‘蟻群’，非常形象?！碑?dāng)時(shí)慕名來(lái)上課的還有許多外系的學(xué)生，因?yàn)猷嵕暶裆钊霚\出的講述，他們對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的探索興趣。

如今，鄭緯民培養(yǎng)的很多學(xué)生也站在了大學(xué)的講臺(tái)上，或幽默或通俗地為同學(xué)們講授計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)理論和前沿知識(shí)。“不自覺(jué)中，我平時(shí)上課也會(huì)跟鄭老師一樣，多舉一些通俗易懂的例子，課堂氛圍也相對(duì)輕松活躍。”陳文光說(shuō)。

“我們給學(xué)生講課，至少在課堂上要讓他明白70%，剩下30%有興趣的可以再去學(xué)習(xí)研究。學(xué)生連課都聽(tīng)不懂，怎么可能對(duì)科研感興趣？”鄭緯民說(shuō)。鄭緯民至今還在全國(guó)各地講課，從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)講到并行計(jì)算，再到區(qū)塊鏈技術(shù)，一如既往地深入淺出。但凡開(kāi)課，一座難求。

鄭緯民向來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生做交叉研究。搜狗公司CEO王小川曾是鄭緯民的碩士生，在讀期間他突發(fā)奇想，提出想借助計(jì)算機(jī)做基因拼接計(jì)算。當(dāng)時(shí)整個(gè)團(tuán)隊(duì)仍以并行處理的研究為主，這一想法看起來(lái)有些格格不入，但鄭緯民卻非常鼓勵(lì)，他說(shuō)：“基因很復(fù)雜，如果你要做這個(gè)題，你得先去把生物專業(yè)的基礎(chǔ)書讀透?！痹卩嵕暶竦墓膭?lì)和指導(dǎo)下，王小川立即做起了自己當(dāng)時(shí)最感興趣的研究。

鄭緯民看人很準(zhǔn)，且極為信任學(xué)生。高性能計(jì)算研究所現(xiàn)任所長(zhǎng)薛巍副教授本是清華電機(jī)系的學(xué)生，常來(lái)計(jì)算機(jī)系實(shí)驗(yàn)室做運(yùn)算處理?！拔铱催@個(gè)小伙子很勤奮，周末都沒(méi)日沒(méi)夜在做研究，就跟他說(shuō)可以來(lái)我們組做科研，于是他就來(lái)了?！编嵕暶裾f(shuō)。恰逢計(jì)算機(jī)系與地學(xué)系合作天氣預(yù)報(bào)研究項(xiàng)目，鄭緯民便督促他“把氣象學(xué)本科生教材全部學(xué)一遍”。一邊做一邊學(xué)，而今的薛巍已然是天氣預(yù)報(bào)領(lǐng)域的專家了。

當(dāng)記者問(wèn)起迄今為止最自豪的成就時(shí)，鄭緯民沒(méi)有絲毫猶豫，他的答案既不是評(píng)上院士，也不是拿下什么獎(jiǎng)項(xiàng)，而是，“我培養(yǎng)的學(xué)生們都很優(yōu)秀。”

為祖國(guó)健康工作五十年

鄭緯民在清華讀書時(shí)，時(shí)任校長(zhǎng)蔣南翔先生提出的口號(hào)“為祖國(guó)健康工作五十年”響徹校園的各個(gè)角落，至今仍是清華人對(duì)國(guó)家的承諾。

鄭緯民始終記得這個(gè)承諾。退休后的他仍然鉚足干勁，為祖國(guó)的計(jì)算機(jī)事業(yè)奮力工作。在團(tuán)隊(duì)師生的印象里，鄭緯民永遠(yuǎn)精力充沛，早上八點(diǎn)就來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，中午吃完飯接著工作，項(xiàng)目組的進(jìn)展他了如指掌，時(shí)不時(shí)還要各地出差、參加會(huì)議、主持講座。翟季冬看著鄭老師退休后工作還這么拼，直言道：“老師比我們還拼，做學(xué)生的哪敢不努力！”

鄭緯民總跟學(xué)生說(shuō)：“做計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的研究，要做好吃苦的準(zhǔn)備?！泵刻旃ぷ魇畮仔r(shí)是組里師生的常態(tài)，短期內(nèi)論文產(chǎn)出也不高，急功近利者幾乎不敢踏入這個(gè)領(lǐng)域。鄭緯民一直鼓勵(lì)學(xué)生沉下心去做研究?！拔覀円鰧?shí)事，才能成事業(yè)?！编嵕暶裾f(shuō)。

鄭緯民還是個(gè)熱心腸，計(jì)算機(jī)系大大小小的事都放在心上。無(wú)論是給學(xué)生指點(diǎn)科研方向，還是幫年輕教師一起打磨論文，甚至是幫助系里師生處理家庭瑣事，但凡找他幫忙，他都竭盡所能?？梢哉f(shuō)，鄭緯民的大半生都與清華計(jì)算機(jī)系緊緊相連。中國(guó)網(wǎng)格存儲(chǔ)“從零到一，再到無(wú)窮大”，鄭緯民是見(jiàn)證者，更是領(lǐng)航者。正如武永衛(wèi)所言：“計(jì)算機(jī)系像是他的孩子?！彼o予了這個(gè)“孩子”充足的養(yǎng)分，又慈愛(ài)地陪伴她每一步的成長(zhǎng)。

2020年是鄭緯民為祖國(guó)健康工作的第五十個(gè)年頭，但他還有忙不完的工作。隨著人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的興起，作為基礎(chǔ)支撐的高性能計(jì)算、并行處理、存儲(chǔ)系統(tǒng)等核心技術(shù)愈發(fā)重要，以計(jì)算機(jī)為運(yùn)算工具的跨學(xué)科研究不斷涌現(xiàn)。與此同時(shí)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步加劇，破除技術(shù)壁壘任重道遠(yuǎn)。“我們要做的還有很多。”鄭緯民說(shuō)。

每次學(xué)生提出新設(shè)想、開(kāi)發(fā)新項(xiàng)目的時(shí)候，鄭緯民總說(shuō)的一句話是“我看行”。關(guān)于中國(guó)高性能計(jì)算的未來(lái)，他也不假思索地說(shuō)了句：“我看行！”

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