透明计算:不透明的科学大奖

  中国新闻周刊记者/钱炜

  2015年1月9日,2014年度国家自然科学奖揭晓,一等奖授予了中国工程院院士、清华大学教授张尧学及其所率领的团队,获奖成果是一种全新的“网络计算的模式及基础理论研究”,简称“透明计算”。

  作为中国自然科学领域的最高奖,国家自然科学奖一等奖向来以宁缺毋滥而著称,在1999年~2013年的15年间,该奖有过10次空缺。因而,此次透明计算的获奖立即引起各方关注。

  首先,由于张尧学是现任中南大学校长,所以他的获奖身份难免引起疑惑。为此,他在微博上回应道:由(应为“根据”――编者注)国家自然科学奖申报规则,2014年只能申报2011年1月1日前取得的科研成果。因此,尽管我申报时填写的是中南大学,但系统根据我的论文发表单位,自动更换成了清华大学。这次获奖仍然是属于清华大学和中南大学两家的,这是清华和中南的共识。而且,自然科学奖规定只奖励个人,不奖励单位。希望各位校友和师生理解。

  实际上,针对张尧学获奖的争论远不止他以什么身份获奖。在新浪微博、知乎和清华水木BBS上,很快就出现了“这是科学界的一个笑话”“自然科学奖的一次裸奔”等评论。在国内最主要的科学社区“科学网”上,张尧学获奖的新闻一度有61条评论,这些评论呈现出“一边倒”的质疑声,然而,两天以后,这条新闻的相关留言已全部被删,且被取消了评论功能。

  某国家级计算机研究机构的A教授在发给《中国新闻周刊》记者的邮件里说,“这次事件最大的害处是劣币驱逐良币。请不要提我的名字。”

  透明计算究竟是一个怎样的学术成果?有没有资格拿国家自然科学一等奖?报奖和评审程序符不符合规范?带着这三方面的问题,记者采访了多位计算机科学界的权威人士。不过,几位受访者均不愿暴露自己的姓名。

  透明计算怎么算

  综合已有的公开信息,张尧学的“透明计算”的基本思路,是通过网络将存储、计算与管理分离,不仅把数据和应用软件放在云端,而且把“计算机的大脑”――操作系统也放到了云端。在使用时,用户只需通过个人账号登录电脑、手机、PAD等任何终端,就能从指定服务器调用数据和软件,把当前终端变成自己常用的电脑。而终端只下载了用户调用的相关软件和数据,使用后的数据更改和用户习惯仍保存在服务器里。

  对一般人而言,这听起来有些像云计算。

  记者采访的专家B与上述A教授同属一个研究机构,他的研究方向为高性能计算机体系结构与操作系统,与张尧学的研究领域类似,是学术界俗称的“小同行”。他告诉记者,计算机界一直有一个理想,就是让资源在网络上无处不在,用户只需要一个最简单的终端就可以调用它们。这就像供电系统一样,电器插上即用,而不用管电是从哪里来的。

  为了实现这一愿景,1990年代初,网格计算的概念开始兴起。后来,又有了普适计算、效用计算……直到2006年左右,IBM提出了云计算。“网格计算是学术界提出来的,云计算是商业界提的,最后是云计算的概念胜出。国内现在做云计算研究的人,大多都是从当年做网格计算转过来的。而透明计算也与此类似,它们要达到的最终目的都一样,但技术上的实现途径不同。”

  中南大学的学生们曾在一首改编歌曲《张校去哪儿》中,将张尧学称作“欧巴”(韩语,意为哥哥)。借用这个典故,上海的计算机从业人员林沛满写了一篇分析透明计算的文章,并且起了一个调侃式的标题――“我为欧巴献计忙”。这篇文章在IT圈广泛流传,作者自己称,在新浪微博上有30万的点击量。

  在文中,作者分析说,在实现技术的途径上,透明计算与云计算、远程桌面(VPN)都不同,而更接近于1984年就已出现的PXE Boot(预启动执行环境),即一种使用网络接口启动计算机的机制,可以让计算机的启动不依赖本地数据存储设备(如硬盘)或本地已安装的操作系统。

  对于上述解释,专家B表示,PXE Boot通过局域网加载一个操作系统,这一点是和透明计算非常像的。可以说,透明计算扩展了PXE Boot这种模式,增加了更多的灵活性。

  然而,透明计算的实现制约于带宽。这位专家解释说,操作系统的映像是非常大的,即使是只加载启动必须的程序,也同样对网络带宽有较高要求。这是因为,越贴近应用层,越了解真实需要的数据,所需要下载的数据就越少;而越往操作系统底层,甚至到了块设备的层次,不了解准确需求,需要下载的数据就越多。现在的带宽平均只有20Mb/s,而透明计算要求的带宽是它的100倍。因此,透明计算虽然可能具有更好的通用性,但性能不会好。“其实,当年网格计算没实现,关键也是带宽没跟上。”

  被包装的“透明”?

  在张尧学因透明计算而获奖后,《光明日报》《中国科学报》等媒体皆以“颠覆了计算机的冯・诺依曼结构”为亮点报道了这一成果,这句话也成为大家激辩的最大的焦点。对此,专家B表示,只要仍是半导体制成的电子计算机,就不可能摆脱冯・诺依曼结构。只有目前还在研究的生物仿生计算机与量子计算机,才有可能跳出这一结构的藩篱。

  记者注意到,实际上,张尧学的公示报奖材料中并没有使用“颠覆”一词,而只是用了“扩展冯・诺依曼结构”这样的叙述。

  被众人“围剿”的另外一点,是英特尔公司的一篇演讲。根据2012年清华大学的一篇新闻稿,在该年9月在旧金山举行的英特尔美国信息技术峰会(IDF)上,英特尔高级副总裁、软件和服务集团总经理詹睿妮做了题为“透明计算时代的安全和服务”的主题报告。这篇新闻稿写道:“在报告中,詹睿妮高度评价了由我系张尧学院士提出的透明计算。詹睿妮指出,‘透明计算是由张尧学教授所倡导的,使应用程序跨越操作系统和体系结构无缝运行,是把用户放在计算体验的中心的一种新计算模式’。”

  詹睿妮的这段演讲被作为透明计算获得“同行评议”的一条重要依据,被张尧学展示在自己清华大学官网的个人简介上。记者仔细观看了这段长达50多分钟的演讲视频,发现詹睿妮只在第14分钟左右提到了清华大学和张尧学:“透明计算这一概念并不新鲜,它最早从1990年代晚期开始,实际上在麻省理工学院就有人做这方面的工作。最近是在位于北京的清华大学,由一位张教授在做,我说不出他的名字,我们一直以来在和他进行合作。”

  在英特尔公司发布的“2011清华―英特尔透明计算与云计算技术研讨会”的新闻稿中,还有这样一句话:“透明计算技术是云计算在中国应用的一个很好的案例。”

  实际上,根据A教授的检索,有关透明计算的文献分别在1989年、1999年与2001年都能找到。其中,正式提出透明计算概念的是美国施乐公司的首席工程师马克・威瑟,时间是在1980年代晚期。而张尧学则是在2004年提出这一理念的。

  根据《国家科学技术奖励条例》规定,自然科学奖必须具备三个条件:前人尚未发现或尚未阐明;具有重大科学价值;得到国内外自然科学界的公认。从以上事实来看,张尧学并非是第一个提出透明计算概念的人。此外,尚未发现有迹象表明,他的这一成果已经受到国际学术界的认可。

  2012年10月出版的《国际云计算杂志》以长达百余页的专辑形式介绍了张尧学的理论。这本英文期刊的主编为美国乔治亚州立大学的潘毅教授。张尧学的公示材料里也有一句话:“相关论著被美国教授 Y. Pan (潘毅的英文名字――编者注)评论为‘可能是该领域的里程碑’。”

  而实际上,潘毅是张的朋友,同时也是中南大学的客座教授。在张尧学的个人简历上,还附有一篇由潘毅所写的文章――《集科学家、作家、高管于一身――记我的好友张尧学院士》。在这篇发表于2009年的文章的一开头,潘毅写道:“在当今中国社会里,从作家成为一名高官不算新鲜;既是科学家又是高级干部也非屈指可数。但集高官、科学家及作家于一身的人,恐怕是凤毛麟角的了。当今的教育部高教司司长张尧学院士就是这样的一位突出的奇才。”根据该文所述,张尧学与潘毅是从1998年开始在日本认识的。文中所提到的行政职务是张尧学在2011年调任中南大学以前所担任的。

  根据A教授的检索,第一获奖人张尧学的论文最高引用次数是46,“你可以对比一下自然科学二等奖或美国一个助理教授的论文引用量”。对于这一点,记者采访的另一位不愿透露姓名的教授C也表示,“申报材料里列出的论文,只有个别属于高水平,但总体看起来还比不上我们单位里申报教授的材料。”

  不过,有人觉得透明计算的获奖也算正常。北京一所同时属于“211”与“985”工程的重点大学计算系张教授表示,这几年云计算比较火,透明计算的概念与此接近又有所创新,这是它能获奖的重要背景。“赶上了好时候,而且他很会用词,透明计算这个概念很抓眼球,能给人留下深刻印象。咱们搞学术的,起个好名字很重要。”

  C教授则在微信中向记者表示:“此前一些媒体的质疑也有些过头。不能说透明计算完全没有价值,这毕竟也是一次学术探索,不属于造假行为,顶多说是为了创新而创新。计算机属于工科,是应用科学。透明计算得个技术发明三等奖或二等奖或许都没问题,但竟然拿走了自然科学一等奖,这有些过了。”

  不够透明的评奖

  实际上,早在2004年,张尧学就用同一成果获得过国家技术发明二等奖。只不过,他当年的获奖成果叫“索普卡电脑”。媒体报道对索普卡电脑的描述是这样的:“它本身是台裸机,没有任何软件,计算机运行所需的操作系统软件和应用软件都能从服务器下载得到。而且这种下载是根据用户要求,只下载当前在计算机上运行的一小部分指令,不是操作系统和应用程序全部。如此,传统计算机所必需的大存储器可以减小,CPU也减小,许多附加部件不要了。”该电脑为2001年研制成功,张尧学为第一完成人。

  记者把相关报道发给在某权威性计算机研究机构工作的D教授,向他求证索普卡电脑是否就是透明计算概念的实体,此说得到了他的肯定。同时,他也表示,在已经获得了技术发明奖之后又用相同的理论去申请另外一个奖项,不符合国家不允许重复报奖的规定。

  实际上,张尧学在1999年就离开了清华,先后就职于教育部、国务院学位委员会,直到2011年年底才回到高校,担任中南大学校长。由此可推断,他在研发出了索普卡电脑之后,长期担任行政工作。这也是引发众人怀疑的背景因素:一个长期实际担任行政管理工作的官员,怎么有精力去做科研并取得如此重大的成果?

  为了具体了解国家自然科学奖的评审过程,《中国新闻周刊》记者试图找到参与此次评奖的专家,并为此联系了国内计算机领域的4名院士。其中,联想集团首任总工程师、76岁的倪光南和中科院计算所所长李国杰的研究领域与张尧学接近,但他俩皆向记者确认:并未参与此次评审。网络安全专家、原北京邮电大学校长方滨兴在电话里表示目前身在在国外,暂不便答复。而图灵奖(国际计算机领域最高奖)得主、清华大学教授姚期智对此未有回复。

  国家科技奖励办公室宣传处一位李姓处长在电话里表示,这次评奖从2014年1月份就开始,到10月结束,历时10个月,是很慎重的。奖励办只是评奖的组织单位,对评选结果没有发言权,评审专家的名单也是保密的,不能公布。

  但倪光南的说法却与此相反,他在短信中建议记者去找评审专家问清楚情况,并强调,这份名单并不是保密的。同时,他也表示,“猜有关部门可能想淡化处理此事”。

  就上述种种疑问,记者致电张尧学的秘书林老师要求采访,但被婉言谢绝。腾讯科技称,他们在联系张尧学本人采访未果后,又试图联系清华大学计算机系一位陈姓教授,该教授曾参与过透明计算的研究工作,希望他可以从专业角度解答公众质疑,但这位教授表示,现在事情正处于舆论焦点,不方便发表评论,“科技的东西,因为公众很难理解,怎么说都会有问题”。

  不愿透露身份的业内专家D教授在给《中国新闻周刊》记者的邮件里最后写到:呼吁国家“透明”评选过程!

(XYS20150124)

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