作者：趙滿滿 校對：陳 揚
繼被列入美國商務部實體名單，自2020年6月6日起，哈爾濱工業大學和哈爾濱工程大學又被禁止使用數學基礎軟體MATLAB。這一消息將有工科神器之稱的MATLAB送上了熱搜。
這還不算完。另一款化學行業普遍應用的軟體ChemOffice開始清查國內的盜版軟體，並通過電子郵件的方式，通知高校不要使用盜版軟體。
在面對美國一系列「卡脖子」打壓事件上，我們應該吸取哪些教訓呢？我們能做出這樣的國產軟體嗎？
1.洋軟體戒斷綜合症
MATLAB是何方神器？
其實它是美國MathWorks公司推出的商業數學以及科學計算仿真軟體，是一種用於算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境。
從1984年推出第一個版本以來，MATLAB到現在已經發展了30多年。現在MathWorks提供的MATLAB版本有三種，分別為行業版、學生版和家庭版。
MATLAB的應用領域可以說是非常廣泛，包括計算機領域、建築領域、財務與金融領域、工程與科學繪圖、控制系統的設計與仿真等。世界上有數百萬工程師與數學家都在使用MATLAB。
對於現在的工科生來說，MATLAB是必不可少的工具，其必要性可能僅次於Office了。
MATLAB包含的數十個工具箱功能，涵蓋數學計算、建模仿真、電子通信、機械化工、汽車航空、電力能源、經濟金融、生物醫學等多個學科，因此被稱為工科生必備神器。
如果MATLAB官方對哈工大、哈工程持續禁用，那麼凡是這些學校發表的論文，就不能出現利用MATLAB得到的數據、圖、表等。
中關村網絡安全與信息化產業聯盟企業移動計算工作組（EMCG）組長王克接受記者採訪時表示，現在高校和研究機構使用MATLAB軟體的人比較多，特別是高校，數值分析是畢業生論文結果的核心內容，數值分析的可視化可以提高論文的質量和可讀性，因此使用MATLAB成為廣大高校研究生的一項基本技能。
與MATLAB一樣，ChemOffice是化學、生物等領域科研人員最常用的基礎軟體。據說，國內幾乎所有高校的相關專業人員都在使用這款軟體，當然盜版軟體流傳得也非常廣。
對於高校而言，如果不購買正版軟體，在之後的科研成果展示中就不能使用其產品展示成果，需要另選其他產品，相當於「變相禁用」，這也是為什麼很多網友將其與MATLAB事件聯繫在一起的原因。
作為CambridgeSoft開發的綜合性科學應用軟體包，ChemOffice包括了ChemDraw化學結構繪圖、Chem3D分子模型及仿真、ChemFinder化學信息搜尋整合系統等組成。
根據媒體的介紹，ChemOffice的售價高昂，一年的訂閱價格為1828美元。如果希望長期訂閱，價格就是6471美元，這麼高的價格估計直接勸退了大部分個人使用者。
但是，並不是所有使用ChemOffice的人都會用到該軟體所有的功能。根據媒體的統計，一般的使用者僅使用到其中10%的功能。
相比於MATLAB禁用事件，ChemOffice這次只是打擊盜版。ChemOffice一開始容忍盜版，在盜版軟體逐漸普及時，再通過技術手段發現盜版，通知用戶購買，否則訴諸法律，通過打擊盜版，增加產品的銷售。這不禁讓人想起，微軟在中國推廣Windows時也採取的策略。
2. 這些事件都是孤立嗎？
答案是否定的。
哈工大、哈工程以及高校的遭遇，只是美國對中國高科技企業與高新技術產業發展打壓措施的一種延續。
近年來，美國針對中國華為、中興等的企業和機構「卡脖子」打壓事件頻頻發生。至今，華為手機還不能使用谷歌移動服務GMS等一系列軟體服務。
今年5月15日，美國商務部發布兩則針對華為的消息：其一，延長華為臨時許可90天。其二，計劃升級對華為的管制措施，國外公司只要使用美國技術、軟體、設備等給華為生產晶片，就需先得到美國批准。
5月25日，美國在「實體清單」中增加33家中國企業和機構，包含了13所中國的高校，意味著這些企業和機構將無法與美國進行任何商業交易。13所高校的優勢學科覆蓋範圍很廣，涉及航空航天技術、材料、儀器、計算機、工程、人工智慧等多個領域。
另外，其他方面的打壓措施也不斷推出。2018年4月，美國的電子設計自動化（EDA）公司Cadence在美國商務部的號召下，對中興禁售電子設計軟體。
2018年11月19日，美國商務部工業安全署（BIS）出臺了一份針對關鍵技術和相關產品的出口管制框架，管制涉及14個領域，包括生物技術、人工智慧、深度學習、定位導航、微處理器技術等，可視化、自動分析算法、上下文感知計算在內的數據分析技術位列其中。
王克接受記者採訪時表示，MATLAB、ChemOffice等工具被禁用，並不會影響我國的科學研究整體水平和實力。
換句話說，我們的科技創新水平不會因為有MATLAB、ChemOffice這樣的工具而走在世界前列，它只是提高了模仿速度，助推了論文增長速度，降低了跟跑的成本而已。
但是對作業系統、CPU等核心基礎軟硬體等的限制，影響會非常廣泛。在這方面，國家倡導的基礎軟硬體國產化替代政策正在積極推進。
3. MATLAB/ ChemOffice能被替代嗎？
在軟體領域，與商業軟體發展不同的另一條道路就是開源軟體，幾乎所有的商業軟體都有對應的開源軟體；而很多新出現的開源軟體，卻沒有對應的商業軟體。
那麼，MATLAB/ChemOffice能被替代嗎？
目前一些開源軟體如SCILAB、Octave、Spyder、GMAT、GNURadio。特別是SCILAB，與MATLAB最為接近，具有與MATLAB相類似的功能。同樣，ChemOffice軟體中的核心部分，也可以找到一些開源框架代替。
由於這些軟體是開源的，因此可以隨意下載使用，並且具備MATLAB和ChemOffice的大部分功能，可以保障大部分研究課題的順利進行。
但是這些開源軟體與商業軟體MATLAB和ChemOffice相比，也有自己的不足：
首先，軟體的功能可能沒有商業軟體那麼全。如SCILAB是一款與MATLAB類似的開源軟體，可以實現MATLAB上基本的功能，如科學計算、數學建模、信號處理、決策優化、線性、非線性控制等各個方面。但是SCILAB並不能像MATLAB一樣支持仿真功能。
第二，UI設計和使用便捷性沒有商業軟體好。ChemOffice開源框架普遍缺乏統一的簡易版UI，供非專業人士使用，限制了開源軟體的應用。
第三，開源軟體在專業資源的積累上顯然沒有商業軟體深厚。在行業資源的積累上，開源軟體的開發者顯然無能為力，只能依靠專業領域的人士提供相應的知識積累。
從能用到好用有一個過程，商業軟體因為有投入，所以會更好用。
4. 我國能做出MATLAB/ChemOffice嗎？
在MATLAB禁用風波之後，就有很多網友參與了「再造一個國產 MATLAB」需要多久問題的討論。
大部分人認為，這類軟體的基礎功能國產化替代至少需要5年以上的時間，最難的是複雜的生態和日積月累攢下的適用於各個行業或應用場景的算法、文檔，這些可能很難在5年內完成。
接受記者採訪的大多數專家認為，設計MATLAB/ChemOffice並不是一個軟體的問題，而是整個基礎與科學應用的問題，需要不同領域的專家協作完成，也需要不斷的積累。
從軟體編程的角度來說，MATLAB的底層代碼並不是十分複雜，但是其中存在著各種各樣的模型，如：飛行器的動力學模型、大氣數據的模型、積分差值等，這些數據模型需要軟體工程師與行業內工程師共同研發。
另外，MATLAB/ChemOffice只是工業軟體中幾個常用軟體之一，還有大量的工業軟體，中國已經放棄研發了。
難怪哈工大的一名研究生在網上哀嘆，國內工業軟體和國外差距在30年以上。
從20世紀60年代開始，國外巨頭就開始了工業軟體的培育與研發。80年代，CG、CAD等工業軟體慢慢被國內所採用。
同樣，大量工業軟體不斷湧現，專業範圍從製造業逐漸擴大到能源、原材料等領域，工業軟體巨頭西門子、PTC、施耐德電氣等陸續誕生了。
中國在工業軟體方面出現短板，原因不外乎以下幾個：
一是在工業軟體方面沒有進行持續不斷高投入，短期內很難看到效益。西門子股份公司副執行長博樂仁博士表示：「過去20年中，西門子在軟體方面投入了100多億美元，使我們在工業軟體方面處於領先地位。」
二是工業軟體發展與中國工業發展的歷程相關。以前，中國工業很多都是從引進開始，工業技術引進也包括了工業軟體如CAD，沒有對如冰箱、空調、電視、汽車等其他技術所包含的設計、製造等一樣，通過引進、消化、吸收、再創造，實現升級。
三是工業軟體是跨行業的協同工作。工業軟體的研發難點在於只懂IT沒用，還需要懂行業領域專業知識。在軟體行業中，工業軟體雖然只佔很小的比例，但卻是工業製造的大腦和神經。
5. 國產自研這樣基礎軟體靠譜嗎？
MATLAB禁用後，ChemOffice嚴查盜版，反映了什麼問題？我們怎麼發展自己的軟體？
王克進行了分析。他認為，主要反映出三個方面的問題：
一是文化問題。
比如，機會主義與工匠精神是對立的。機會主義是「中國智慧」的重要基因，國人做事總要尋找站在別人的肩上實現超越的機會，喜歡抓機遇，走捷徑，使「巧勁」，崇尚諸葛亮以少勝多、草船借箭、空城計等弱者之智慧。
反映到科技領域就是想賺快錢，不願坐冷板凳心無旁騖地研究基礎性東西，包括不善於做基礎性工具產品（軟體、儀器設備、工具機），所以數據分析軟體MATLAB、晶片設計工具軟體（EDA）等都使用現成的，甚至使用盜版軟體也就不奇怪了。世界經濟、科技全球化的理想環境更支撐了這種文化的影響。
還有一個形象思維問題。對枯燥的文字和數據圖形化的意識不強也是制約國人製作圖形工具軟體的因素之一。MATLAB、ChemOffice、AutoCAD、EDA等都是數據可視化技術。
二是市場環境問題。
改革開放後市場經濟給科技領域帶來了活力，同時也衝擊了基礎原創研究，包括科學研究工具的生產。
做產品都想快速賺錢，企業追求做強做大，科研追求快速出成果、彎道超車；社會財富的快速積累，讓大部分人看見來錢的容易，都去利用別人基礎工具來快速做出下遊應用產品，結果很少有人去做給別人提高效率和質量的產品，如軟體工具、硬體工具。
三是智慧財產權問題。
重硬體輕軟體，重產品輕知識的狀況，影響中國基礎軟體的發展。軟體不值錢，盜版使用成本低，結果是容易編制的下遊應用軟體免費使用，高質量、基礎工具收費軟體沒有市場。國內的手機免費App層出不窮，而蘋果、谷歌兩家App市場卻有很多收費App的情況也充分說明這一點。
Photoshop啟動時第一個界面列出幾十個對該軟體有貢獻人清單，體現了對軟體製作者的尊重。
國內不光是科學研究、工業製造工具軟體缺失，辦公軟體，如Office，文化方面軟體，如圖片處理Photoshop、非線性視頻製作、動漫製作、音樂製作、繪畫等軟體等基本是國外產品。
那麼，如何發展中國類似的基礎軟體呢？
王克給出了幾條建議：
大力提倡獨立自主、艱苦奮鬥精神。在中美關係和世界形勢新變局下，應該反省機會主義的副作用，批判機會主義或然性，宣揚工匠精神的必然性，營造「投機取巧可恥，獨立自主、艱苦奮鬥光榮」社會輿論氛圍，明白：站在別人肩膀上發展經濟必然會倒塌，中國的路要從自己腳下走起，一步一個腳印走，讓每一步都閃耀中國人勤勞和智慧。
真正落實國家經濟從快速增長型向質量效益型轉變的戰略。與發達國家比基礎原創、拼工匠精神；要提高社會尊重軟體知識產品的意識，嚴厲打擊軟體盜版行為，保護正版軟體銷售渠道，提高政府採購軟體的佔比；提高軟體銷售價格，大力推進軟體銷售市場體系建立，整頓軟體市場亂象等。
培養高質量軟體編程人才。軟體製作是一種高智商的腦力勞動，要提高軟體人員綜合素質，不但要有軟體編程技能，還要精通使用軟體工具行業、專業，比如，了解攝影原理才能寫Photoshop軟體，了解繪畫的人才能編寫繪畫軟體，了解音樂的人才能編寫音樂軟體，了解科學數值分析的人才能編寫MATLAB、ChemOffice等工具。
現在軟體是高校一級學科，應該總結和審視一下軟體學科方向有沒有問題？
中國軟體網認為，利用開源軟體發展國產軟體的思路在不同的領域得到了驗證，是一條行之有效的方法。我國完全可以利用開源軟體和機制，發展我們國家自己的工業軟體、基礎軟體。
前車之鑑，後車之師。在發展國產基礎軟硬體，加速國產化替代方面，沒有回頭路，只能吃一塹長一智，一路堅持，永不放棄！
《曹雲社》