生物信息与生物医药

应用领域介绍：

超级计算机在探究基因奥秘、蛋白质结构、生物信息以及药物设计等方面已经成为不可或缺的工具。

例如通过超计算机对生物大分子进行深入研究，从原子水平上来掌握生物大分子的三维结构和生物功能之间的关系，并在此基础上进行药物设计，是国内外生物医药研究的重要方向之一。与此同时，利用超级计算机进行高通量虚拟药物筛选在药物研发中的作用显得日益重要，也已成为国际上药物研发不可或缺的重要组成部分。

在基因组学研究中，高通量测序是最重要的数据来源。然而，高通量测序技术的飞速发展，使得基因组学研究的数据急剧增长，急需超级计算机进行处理和分析。

解决方案与服务内容：

虚拟筛选服务：包括基于现有数据库的分子对接、虚拟筛选结果分析等。

包括受体-配体体系、蛋白-蛋白体系、蛋白-DNA体系、蛋白-金属体.

工程仿真

应用领域介绍：

依托天河工程仿真云平台，面向汽车工程、装备制造、海洋船舶、航空航天与无人机等产业领域，提供一站式产品研发分析服务，实现产品快速定型、缩短产品上市时间，加快企业核心产品与核心竞争力的打造，实现企业快速转型。

解决方案与服务内容：

仿真计算资源服务

仿真技术咨询服务

行业仿真云平台开发及私有化部署解决方案

以上服务支持京津冀地区符合条件的科技型企业申请科技创新劵补贴，最高可享受75%服务费用的政策支持。

航天航空

应用领域介绍：

50多年的地面和飞行试验证明了超燃冲压发动机对实现未来超音速飞行的可行性，但仍存在一些瓶颈，比如混合和燃烧机制，这需要通过研究超音速燃烧室内的流动和燃烧过程给出相应的物理解释。由于高速不稳定流动等飞行环境的限制，实验能获得的数据十分有限，因此高分辨率的尤其是基于大涡模拟技术(Large Eddy Simulation, LES)数值模拟，对超音速燃烧室这样封闭的实验环境条件非常有用。目前大多数LES超音速燃烧模型是基于H2的，但对于马赫数在4-8的短期超音速飞行目标来说，煤油更加经济和实用。然而文献中很少见到关于煤油的LES研究，这主要是由于煤油燃烧反应机理复杂（组分上千种甚至更多），需要巨大的计算成本。研究基于高性能并行大涡模拟模拟了不同飞行马赫数和当量比等组合工况条件下的全尺寸主动冷却超燃冲压发动机燃烧室，对其内部流场和燃烧特性进行了分析。

解决方案与服务内容：

可提供航空航天科学方向的大规模数值模拟服务：通过在计算平台上部署丰富的科学计算软件，结合平台上的高性能计算基础软件环境，为用户提供大规模数值模拟服务，并协助用户分析应用程序热点和提出优化建议。

天气预报与雾霾预警

应用领域介绍：

天气预报与雾霾预警是关系国计民生的大事。天气预报主要是使用收集大量的数据（气温、湿度、风向和风速、气压等），通过使用气象学方法来确定未来空气变化。天气预报就时效的长短通常分为三种：短期天气预报（2～3天）、中期天气预报（4～9天），长期天气预报（10～15天以上）。而高准确度、高精度、长期的天气预报和雾霾预警更加为各行各业和老百姓提供了参考依据。 近两年来京津冀地区重污染天气频发，以细微颗粒物为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出。为切实改善空气质量，国务院制定了《大气污染防治行动计划》，环境保护部出台了《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》和《环境空气细颗粒物污染综合防治技术政策》。面对日益严峻的大气污染形势以及可持续发展的战略需求，最急需的是建设空气质量预报预警平台。天气预报与雾霾预警中对大量数据的分析计算，离不开高性能计算平台的支撑。

解决方案与服务内容：

提供数值天气预报业务系统的平台支撑服务；提供气象业务监控调度管理系统开发服务；

提供自动化实时空气质量预报预警测试平台和全国和区域尺度雾-霾数值预报服务。

海洋环境工程

应用领域介绍：

从海洋环流数值模拟到空气质量实时监测，到海洋灾害预报等，高性能计算正在以强大计算力助力人类实现对环境生态的深入洞察，实现海洋环境数值预报的精确性，为我国海洋资源开发以及海洋环境保护提供技术保障。

在海洋环境工程领域，天津超算中心与国家海洋局、中科院大气物理研究所、北京师范大学全球变化研究所、中国海洋大学、香港科大霍英东研究院、香港理工大学等展开了合作。

解决方案与服务内容：

能够提供实现高分辨率的海洋环境数值模拟与预报能力，为人民生产与生活、海洋经济发展、海洋管理、国防建设、海洋防灾减灾等提供服务和技术支撑。

磁约束聚变数值模拟

应用领域介绍：

核聚变研究是当今世界科技界为解决人类未来能源问题而开展的重大国际合作计划。与不可再生能源和常规清洁能源不同，聚变能具有资源无限，不污染环境，不产生高放射性核废料等优点，是人类未来能源的主导形式之一。经过半个世纪的不懈努力，磁约束聚变研究仍然在最终解决人类能源问题的道路上艰难前进。影响达到点火目标的最关键问题是缺乏对托卡马克中高温等离子体极其复杂的非线性及动力学过程的基本了解，从而限制了对其有效控制的能力。磁约束聚变数值模拟是了解托卡马克中高温等离子体极其复杂的非线性及动力学过程的重要手段。

解决方案与服务内容：

可提供聚变数值模拟方向的大规模数值计算服务：计算平台上已部署多个主流的聚变数值模拟领域的科学计算软件，如GTC、GTS、BOUT++等，中心工作人员可协助完成相关计算模拟任务，并协助用户分析应用程序热点和优化加速。

新材料

应用领域介绍：

计算材料学是近年里飞速发展的一门新兴交叉学科。它综合了凝聚态物理、材料物理学、理论化学、材料力学和工程力学、计算机算法等多个相关学科。其目的是利用高性能计算机，模拟材料的各种物理化学性质，深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与特征，并对于材料的结构和物性进行预测，从而达到设计新材料的目的。

解决方案与服务内容：

天河一号提供了材料科学方向的计算机模拟服务，通过在新材料计算平台上部署丰富的科学计算软件，为用户提供从原子水平出发，从微观跨越介观和宏观尺度，模拟材料研究中的各类问题和现象，并帮助用户实现通过计算来设计新材料的目的。

基础科学研究

应用领域介绍：

基础科学研究是指认识自然现象、揭示自然规律，获取新知识、新原理、新方法的研究活动。加强基础研究是提高我国原始创新能力、积累智力资本的重要途径，是跻身世界科技强国的必要条件，是建设创新型国家的根本动力和源泉。

国家超级计算天津中心与中科院软件所、中科院力学研究所、中科院药物所、中科院计算数学所、国家计算流体力学等多家单位合作，在新能源、新材料、凝聚态物理、粒子液体模拟、天文观察、碳纳米材料储氢机制研究等基础科学领域进行研究，为我国基础科学的发展助力。

解决方案与服务内容：

可提供基础科学研究领域中的各类数值模拟服务，中心工作人员可协助用户配置作业脚本，设置若干可能影响计算性能的参数，完成相关计算模拟任务，并协助用户分析应用程序热点和提出优化建议。