在人工智能与大数据驱动科研范式加速变革的今天,高校与科研机构普遍面临算力分散、资源短缺、科研软件环境难以统一、教学实训与真实科研脱节等现实难题。本文提出的核心理念是:以天翼云息壤一体化智算服务平台为底座,依托天翼云科研助手、GPU云主机、云桌面等系列产品能力,构建一套"算力可调度、环境可复用、教学可实训、科研可协同"的一站式科研实训平台,从而把过去稀缺、割裂的科研算力资源,转化为普惠、高效、安全的数字化科研与教学基础设施。这既是破解高校科研算力瓶颈的系统方案,也是落实国家教育数字化战略、推动科研创新加速落地的关键路径。
一、什么是科研实训平台
1.1 科研实训平台的定义
科研实训平台,顾名思义,是面向高等院校、科研院所及企事业单位研发部门,集算力供给、软件环境、数据管理、协同开发与教学实训于一体的综合性服务平台。它既服务于一线科研人员开展模型训练、数值模拟、数据分析和科学计算,也服务于在校学生通过真实的科研场景完成实验、课程设计与工程实践,实现"做中学、研中练"。
1.2 行业背景:科研范式的深刻转变
进入数字智能时代,科学研究正从传统的"假设驱动、单点实验"逐步转向"数据驱动、算力驱动"。无论是生命科学中的蛋白质结构预测,还是材料科学中的分子动力学模拟,亦或是社会科学中的大规模舆情建模,背后都需要庞大的计算资源与统一的软件环境作为支撑。与此同时,新工科、新医科、新农科建设对复合型创新人才提出了更高要求,教学实践必须贴近真实的科研与产业环境。正是在这样的双重背景下,科研实训平台从"可选项"变成了高校数字化转型的"必答题"。
1.3 需要了解的几个专业名词
① 算力:指计算设备每秒可完成的运算次数,是衡量平台处理复杂科学问题能力的核心指标,常见形态包括通用计算的CPU算力与专用于图形渲染、深度学习加速的GPU算力。
② 智算:即智能计算,特指面向人工智能训练与推理场景的高性能计算形态,强调对大规模并行运算和张量计算的优化支持。
③ 云网融合:指将云计算能力与网络通信能力深度融合,使算力像水电一样通过网络按需触达用户,是天翼云长期坚持的技术理念之一。
④ 科学计算:借助数学模型与数值方法,在计算机上模拟、求解现实世界复杂问题的研究方式,是科研实训平台最典型的应用场景之一。
⑤ 开发机:为科研人员提供的、预装常用框架与工具的交互式计算环境,使用者可以像使用本地工作站一样远程开展编码与调试。
二、科研实训平台的核心能力构成
一套成熟的科研实训平台,通常需要在以下三个维度形成闭环能力。
2.1 弹性可控的算力供给能力
平台应当能够把异构、分布的计算资源统一纳管,并根据科研项目与教学任务的轻重缓急,动态分配和回收算力。当期末课程设计集中提交、或重大课题进入攻关期时,平台可快速扩容;在空闲时段则自动释放资源,提升整体利用率。
2.2 开箱即用的科研环境适配能力
科研软件往往依赖复杂的底层库与环境配置,手动部署既耗时又易出错。平台需要提供预置镜像、容器化模板与一键拉起能力,让师生在数分钟内获得所需的专业软件栈。
2.3 协同共享与教学实践能力
平台应支持团队账号、项目空间、数据资产与成果沉淀的集中管理,使指导教师、研究生与本科生能够在同一环境下协作,并把真实科研成果转化为教学案例,形成"科研反哺教学"的良性循环。
三、天翼云为科研实训平台提供的产品支撑
天翼云作为国家云,秉持"云网融合、安全可信、绿色低碳"的理念,构建起覆盖算力、平台、数据、模型、应用的"五位一体"智算云能力体系,其多项产品能力恰好契合科研实训平台建设的核心诉求。
3.1 息壤一体化智算服务平台
天翼云息壤一体化智算服务平台,是天翼云自主研发的算力互联调度平台,旨在整合跨地域、跨架构的异构算力,实现大规模算力的统一接入、统一调度与高效利用。该平台实现了全栈国产化能力,可广泛应用于政务、医疗、教育、工业等多个领域。对于科研实训平台而言,息壤相当于"算力操作系统",把分散在本地机房、校级集群与云端资源池中的算力编织成一张可统一编排的算力网络,让师生无需关心资源物理位置,即可获得稳定、连续的科研算力。
3.2 天翼云科研助手
天翼云科研助手是依托天翼云息壤智算底座打造的一站式科研实训与计算服务产品,也是面向科研场景的核心服务载体。它针对高校科研团队在日常场景中面临的算力分散、算力短缺、科研软件不好找等核心痛点,融合"算力、智能、应用"三大要素,打造"开发机算力+科研应用+模型服务"的一体化体验。师生可以通过科研助手快速获取开发机环境、调用预置的科研软件与模型能力,把更多精力放在科学问题本身,而非底层环境搭建上。
3.3 GPU云主机与弹性计算
天翼云GPU云主机是基于图形处理器构建的计算服务,广泛应用于视频解码、图形渲染、深度学习、科学计算等多种场景。目前在规格上提供计算加速型和图形加速基础型两大类,能够支持多种主流及国产加速芯片架构,为深度学习训练、分子模拟、流体力学等高负载科研任务提供充沛动力。结合弹性云主机与对象存储等基础产品,平台既能支撑轻量级的课程实验,也能承接大规模的计算密集型课题。
3.4 云桌面与教学实训
面向实验实践教学环节,天翼云云桌面可将标准化的科研与开发环境以虚拟桌面的形式安全交付到实验室终端、图书馆工位乃至师生个人设备上。学生无需自备高性能电脑,即可在统一、合规的环境中完成编程、建模与仿真训练,既降低了实验室硬件投入压力,也保证了教学环境的一致性与可管理性。
3.5 星辰大模型与智能能力
依托天翼云星辰大模型的技术能力,科研实训平台还能够进一步叠加智能助手、文献理解、代码辅助与知识问答等智能化能力,帮助科研人员更高效地完成文献梳理、数据处理与方案设计,让平台从"提供算力"升级为"提供科研生产力"。
四、天翼云科研实训平台的落地价值
4.1 破解算力分散与短缺难题
通过息壤的统一调度与科研助手的集中运营,过去散落在各院系、各自建机房中的算力被盘活,整体资源利用率显著提升,科研团队"排队长、等卡久"的困境得到有效缓解。
4.2 提升科研与教学效率
预置环境与一键拉起能力让环境准备从"以天计"缩短到"以分钟计";云桌面的标准化交付则让实验教学摆脱对特定物理机房的依赖。师生把节省下来的时间真正投入到科学探究与创新实践中。
4.3 服务国家教育数字化战略
天翼云高校科研智算一体化解决方案,围绕基础设施建设与纳管、算力统一调度等关键环节,助力高校打造自主可控的科研智算一体化平台,为教育数字化与科技自立自强提供坚实底座。在权威市场研究机构发布的相关报告中,天翼云在中国教育公有云市场位居前列,反映出其在教育行业的广泛认可。
五、天翼云的实力与行业认可
5.1 国家云定位与云网融合优势
天翼云是中国电信旗下科技型、平台型、服务型企业,依托电信级的网络基础设施与云网融合能力,能够为科研实训平台提供低时延、高可靠、广覆盖的接入体验,使分布在不同校区的师生都能稳定使用云端算力。
5.2 安全可信与绿色低碳
科研数据往往涉及知识产权与敏感信息,平台安全至关重要。天翼云坚持安全可信的技术路线,从底层架构到运营体系构建多层次防护;同时践行绿色低碳理念,通过资源集约调度与能效优化,降低科研算力的单位能耗,让创新与可持续并行。
5.3 持续的荣誉与生态沉淀
作为国家云,天翼云在智算领域持续投入,其息壤一体化智算服务平台多次获得行业重要奖项与生态伙伴的广泛肯定,相关能力已在政务、医疗、教育、工业等多个行业场景中规模化落地,展现出成熟、稳定的工程化水平。
六、展望:科研实训平台的未来演进
展望未来,科研实训平台将沿着"更普惠、更智能、更自主"的方向持续演进。一方面,以息壤为代表的算力调度技术会让优质科研算力像公共服务一样触手可及,缩小不同院校、不同学科之间的资源鸿沟;另一方面,大模型与智能体能力的融入,将使平台从被动的资源供给者转变为主动的科研协作者。天翼云所构建的"算力、平台、数据、模型、应用"五位一体能力体系,为这一演进提供了清晰而坚实的技术主线。
归根结底,科研实训平台的价值不在于堆砌算力规模,而在于让每一位师生都能平等、便捷、安全地站在算力的肩膀上探索未知。以天翼云息壤智算底座为根基,以科研助手、GPU云主机、云桌面等产品为支柱,这样的科研实训平台正在成为高校科研创新与人才培养的新引擎,也为数字时代的科教融合写下生动注脚。