前沿物理大科学装置数据策略的一些思考

人才策略

前沿物理大科学装置是目前中国规模最大的一批科学装置，产生的数据规模也是空前的。管理和分析这些数据需要最先进的算法和软件。这对人才队伍提出了巨大的挑战。数据分析的算法和软件一般需要相关物理专业的人才进行开发和实现。而大部分物理专业人员在计算机技术方面训练不够，特别是年轻硕博士毕业生和博士后在工作中将面临数据分析工具、软件及编程语言等问题。因此，一个大科学装置项目应该为这些物理学专业人员提供在职的计算机技术培训。欧洲核子中心每年举办高水平的计算技术暑期学校，挑选世界各国的优秀青年学生或青年科学家参加，提供科学计算技术培训课程和实习。国内应针对不同的大科学装置或者不同的科学计算方法建立高水平的培训课程，鼓励科学家参加计算技术培训。这将极大地推动科研人员软件及数据分析的水平，促进科学产出。

前沿物理大科学装置的规模和复杂度都是空前的。数据分析的过程复杂、任务量巨大，仅靠物理学专业的科学家是不够的。另外，在光源、散裂中子源等公共实验平台上开展实验的科学家来自不同的专业领域，对实验平台的结构及数据结构了解不一定深入。这种情况下，计算机专业的科研技术人员与物理学及其他相关领域科学家的合作将变得非常重要。以中国科学院高能物理研究所为例，其组建了一支计算机专家队伍与物理学家配合和沟通，对数据分析软件进行优化；同时，物理学家依据物理分析计算的需求和特性与计算机专家深入沟通，对计算机硬件平台、数据管理系统、中间件系统进行优化。在物理学家开发数据分析软件时，计算机专家帮助他们优化软件，提高数据访问的效率和软件运行的效率。计算机专家同时根据物理学家访问数据的特点和对 CPU 的利用特点设计和建造数据存储系统以及计算集群的体系结构，使数据处理达到最高的效率。双向沟通确保数据分析计算系统能以最高效率满足科学计算的要求。

高水平的软件是大科学装置成功的关键。软件开发人员的工作得到认可并在职业晋升、待遇等各方面得以保障是吸引高水平软件人才稳定从事大科学装置数据与计算软件开发及运行维护的必要条件。以高能物理为例，欧洲核子中心拥有一支高水平的计算机及物理软件开发的队伍。这支队伍几十年来专心进行大型通用物理软件及数据分析软件的研究发展，其产生的“www 技术”成为全世界最重要的网络技术，极大地推动互联网的发展。另外，欧洲核子中心开发的物理模拟软件“GEANT4”成为全球粒子物理、核物理、核医学以及射线技术计算的基础，“ROOT”成为数据分析的核心技术。这说明确保科学家全心全意投入软件研究开发的重要性。一方面，为提升软件开发者的显现度，应鼓励他们将软件开发的技术和成果写成文章发表。另一方面，应该鼓励或要求领域科学家在发表文章和论文时恰如其分的引用其使用的软件。这对正确认可软件开发者的贡献尤其重要。（作者：陈刚 中国科学院高能物理研究所北京。《中国科学院院刊》供稿）