2010年9月20，IBM全球网格大同盟与由清华大学携手进行的“清水计算”项目正式启动。双方将共同进行分子水平的研究，以生产更高效的水过滤器，用于清洁水和海水淡化。此项研究可有助于满足全球对于饮用水与日俱增的需求。

功在当日，利在千秋

水是生命之源，水资源管理是国家工程的永恒主题之一。没有科学的水资源管理，就没有可持续性的城市发展。如何通过提高城市的淡水供应总量、确保水质安全是许多发展中国家共同面对的问题。

“清水研究”研究成果一旦投入实际应用后，可以大幅提高水的循环利用，为解决水污染问题、优化水资环管理、减缓全球缺水危机提供新的解决方案。同时，技术在各种市场的应用前景也十分广阔。

IBM和清华大学两位“百年巨人”此番合作是合作创新的巨大突破，也体现了IBM助力中国实现“智慧的城市”的历史承诺。合作模式的建立和推广体现了IBM和清华大学对人类生活质量和个体生命质量的深切关注。通过全球网格大同盟获得强大计算力资源，清华和IBM可以结合双方在不同领域的优势，共同完成一个伟大的目标。

清水计算是IBM全球网格大同盟在中国展开的第一个项目。IBM的加入使得研究需要的计算时间从几万年缩短到一年，使得这一重要的科研成果可以尽可能快的造福人们，IBM觉得十分光荣。

何为清洁的水资源

随着全球人口的不断增加，对于清洁、安全的水需求也在不断增多。毋庸置疑，在过去的几十年里，获得安全饮用水的技术已经得到了稳定、显著的改进，然而，水这种珍贵资源的缺乏，已经成为许多发展中国家面临的重大挑战。

此外，受到污染的水源也是疾病和死亡的主要来源。每年有数百万人由于使用不安全的水而感染痢疾等疾病死亡。

虽然可以通过过滤或净化的方法把不安全的水制成饮用水，但是，这些方法一直以来都极为复杂且成本昂贵。举例来说，通过淡化海水获得的水本可以作为饮用水的一个丰富资源，但这种技术同样有着过滤成本过高的局限。

面对这一紧迫的危机，世界各地许多天才的科学家开始研究新的方法，以有效地降低水过滤成本。最近，清华大学正在进行的研究在解决这个问题方面被学界公认为前途无量。

新型材料的巨大潜力

研究中的材料气孔极小，可以有效地阻止很多不需要的有机分子类型从中经过。他们甚至还可以阻止水中溶解的盐分。然而，在小孔尺寸和效率间，存在一个问题。要想在这些极小的孔径中传输液体通常需要应用极高的压力。

但是，大约5年前，肯塔基大学的一个研究小组发现，水流经该新型材料管的难度比人们预想的要容易10,000倍。水通过新型材料管时，仿佛水分子和新型材料管壁间正常的摩擦力全部消失了。从那开始，科研人员便开始进行了更深入的研究，试图找出这一初步发现的重大科学意义。

为了找到确切的原因，科学家需要进行精心设计的实验模拟。但是，这需要大量计算机处理能力和时间。为了充分准确地模拟流经新型材料管的液体流，必须重复模拟上千甚至上百万次。而且，如果研究人员希望探索各种新型材料管孔径尺寸的相对影响，或者研究当流经新型材料管时各种分子和盐离子的相互影响，计算复杂度又会猛增。如果使用一般的计算机资源，这种模拟将马上变得成本极高且极为耗时。

全球网格大同盟的作用便体现在这里。

释放网格能力，开发清洁水资源

为了应对这一挑战，全球网格大同盟和清水计算项目进行合作，从而拥有了远超单个研究团队的计算能力水平，能够在上万台志愿者计算机上运行数百万次模拟：通过使用一种叫做分子动力学的技术，模拟水分子如何相互碰撞并碰撞它们流经的新型材料管壁。进行模拟研究的目标，是要更清晰地揭示使得水流经过新型材料管，几乎不产生摩擦力的关键物理属性。

简言之，是近50万全球网格大同盟志愿者捐献的未使用的计算机周期时间，使得此次规模浩大的计算任务得以完成。凭借全球网格大同盟的集合计算能力，用于应对这项复杂的科学和人道主义问题研究所需的时间和资源数量，将显著减少。

提供清洁水源的新方法

当清水计算项目第一阶段完成时，这些致力于研究的科学家，将对于某些直径的新型材料管如何形成最有效流动获得全新的认识。这些信息将会反馈给制造材料的研究人员，使他们得以优化材料。该项目的后续阶段，将更深入地研究新型材料如何更有效地阻止各种污染分子，以及新型材料管对于溶解盐的过滤效果。该计划的最终结果，是要找到有效且价格不高的方法，为地球居民提供清洁水。