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來(lái)源：瞭望智庫(kù)

MATLAB斷供，學(xué)術(shù)界被抽了一通鞭子。它落在了少數(shù)人的身上，卻痛在所有人的眼里。

2020年5月23日，美國(guó)對(duì)華科技制裁再度升級(jí)，宣布將33家中國(guó)企業(yè)列入“實(shí)體清單”，其中赫然包含了哈爾濱工業(yè)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“哈工大”）和哈爾濱工程大學(xué)。

隨后哈工大學(xué)生發(fā)現(xiàn)MATLAB軟件已經(jīng)不能使用。6月11日，學(xué)生們收到了正版軟件取消激活的通知，在與供應(yīng)商Mathworks交涉之后才發(fā)現(xiàn)，由于受到實(shí)體清單的限制，相關(guān)授權(quán)已被中止。

換言之，理工科高校里廣泛使用的MATLAB軟件被美國(guó)“斷供”了。這讓人感到非常驚訝。MATLAB軟件屬于商業(yè)用軟件，主要用于計(jì)算、可視化、數(shù)據(jù)分析等方面；它最主要的用戶(hù)就是大學(xué)，而大學(xué)一向被視為學(xué)術(shù)自由的殿堂。

MATLAB的斷供，打碎了這個(gè)盛行已久的共識(shí)。

哈工大被斷供MATLAB，到底意味著什么？

1

好算的軟件碰上愛(ài)偷懶的學(xué)生

MATLAB最早的開(kāi)發(fā)者，畢業(yè)于斯坦福大學(xué)。由于被高等數(shù)學(xué)中的數(shù)值計(jì)算攪昏了頭，被折磨的學(xué)生成為老師后，立志讓數(shù)值計(jì)算變得很簡(jiǎn)單，于是開(kāi)發(fā)了MATLAB軟件。它使得學(xué)生可以更方便地調(diào)用當(dāng)時(shí)很流行的一種數(shù)值線(xiàn)性代數(shù)軟件包。

這是MATLAB的一半基因。另一半基因則來(lái)自聯(lián)合創(chuàng)始人，一個(gè)控制工程師。

作為MATLAB的用戶(hù)，他敏銳地捕捉到了這個(gè)軟件在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的潛力。

二人聯(lián)手，創(chuàng)建公司并重寫(xiě)代碼，推進(jìn)了MATLAB的商業(yè)化。論軟件的基本功，這兩個(gè)創(chuàng)始人其實(shí)很一般，離當(dāng)時(shí)好多學(xué)校差距很大。可以這么說(shuō)，MATLAB最早的內(nèi)核，相對(duì)于當(dāng)時(shí)許多系統(tǒng)分析軟件，就是一個(gè)很平庸的產(chǎn)品，搖搖晃晃上路了。然而創(chuàng)始人在當(dāng)時(shí)做了一個(gè)天才的決定（或者是無(wú)奈的決定），就是提供給大學(xué)生使用。不過(guò)，美國(guó)的大學(xué)很難接受這種免費(fèi)物品（要捐贈(zèng)，就得是大筆資金進(jìn)來(lái)）。于是這個(gè)軟件，一開(kāi)始就被大學(xué)以很低的費(fèi)用拿來(lái)使用。好算的軟件碰上了愛(ài)偷懶的學(xué)生，烈火加干柴，當(dāng)時(shí)大學(xué)幾乎就是替MATLAB免費(fèi)做宣傳。MATLAB迅速崛起。

這個(gè)故事，不免讓人想起當(dāng)時(shí)Facebook崛起的時(shí)候，也是從哈佛大學(xué)的用戶(hù)圈開(kāi)始的。當(dāng)然了，如果我們記性夠好的話(huà)，會(huì)記起共享單車(chē)ofo和摩拜也是從清華北大發(fā)跡的。

2

“病毒”從大學(xué)開(kāi)始傳播

軟件是容易上癮的，對(duì)軟件的依賴(lài)性一旦形成之后，就很難更換其他品牌。這種依賴(lài)性是怎么形成的？軟件企業(yè)在很早之前就發(fā)現(xiàn)了其奧秘的發(fā)源地，那就是大學(xué)。

許多軟件企業(yè)，會(huì)通過(guò)捐贈(zèng)和贊助的方式，讓大學(xué)科研院所在教學(xué)和科研中使用其軟件，包括傳授軟件的使用操作。這種方式，本來(lái)也無(wú)可厚非。但如果大學(xué)的體制比較孱弱，教學(xué)課件也完全依賴(lài)這些軟件商提供的課程的時(shí)候，那么軟件的人才培養(yǎng)，就走上了一條死路。

一堂物理課，要做出一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的演示。如果用MATLAB，一個(gè)正弦波，馬上可以做出結(jié)果，可視化效果非常好。然而，這種結(jié)果，真的啟發(fā)了學(xué)生的心智嗎？在十幾年前，要想得到這樣一個(gè)演示，要么真實(shí)做實(shí)驗(yàn)，要么用C語(yǔ)言寫(xiě)（從底層寫(xiě)）。絕不是簡(jiǎn)單地動(dòng)動(dòng)手，輸入一個(gè)參數(shù)，然后伸著脖子直接看結(jié)果。

有些志存高遠(yuǎn)的導(dǎo)師，對(duì)于新來(lái)的研究生，直接要求把MATLAB刪除掉。聽(tīng)上去很匪夷所思，其實(shí)這正是培養(yǎng)的奧妙。一個(gè)傅里葉變換，修改幾個(gè)參數(shù)，結(jié)果馬上就出來(lái)了，學(xué)生根本不用太多地思考。但問(wèn)題的關(guān)鍵是，這些參數(shù)應(yīng)該怎么設(shè)置、如何做。大學(xué)教育，需要的不是這種看結(jié)果的工具，而是要培訓(xùn)學(xué)生的過(guò)程思維。這就需要深入到底層通識(shí)。

大學(xué)科研院所無(wú)論是在理論、算法，還是在程序設(shè)計(jì)、接口等方面的能力幾乎完全喪失。這一點(diǎn)，去看看任何一所大學(xué)的教材就知道了。例如仿真領(lǐng)域最為經(jīng)典的有限元理論，基本就是國(guó)外 CAE 仿真軟件的培訓(xùn)說(shuō)明。授課老師先講有限元理論，此后就只講CAE 軟件的操作方法。老師，變成了地地道道的國(guó)外CAE培訓(xùn)師。學(xué)業(yè)結(jié)束，學(xué)生就心滿(mǎn)意足地帶著這種技能，進(jìn)入了社會(huì)。

這種人才教育方式，就像一種病毒，悄無(wú)聲息地從大學(xué)開(kāi)始蔓延。大學(xué)將病毒傳給學(xué)生，留在學(xué)校里的教授繼續(xù)傳遞；走向工作崗位的學(xué)生，在工作中只認(rèn)這一種品牌，其他品牌往往就會(huì)處于被封殺的狀態(tài)。這樣一個(gè)循環(huán)下來(lái)，國(guó)產(chǎn)軟件變成了最大的受害者。因?yàn)閷W(xué)校沒(méi)有老師去教，學(xué)生學(xué)會(huì)了也找不到工作。出版社則成了最大的幫手。他們出版的教材，基本都是以國(guó)外品牌軟件的功能作為出發(fā)點(diǎn)，只有這種書(shū)好賣(mài)。

大學(xué)一旦急功近利，學(xué)生們的工業(yè)軟件教育，就變成了對(duì)某種品牌心智上的膜拜。走出象牙塔，這種蒲公英種子會(huì)傳播很遠(yuǎn)。大學(xué)成了發(fā)源地，工業(yè)界則是相鄰的受害者。

3

MATLAB被禁有多大影響？

對(duì)大學(xué)和科研人員而言， MATLAB被禁用是一個(gè)晴天霹靂。就像是拖拉機(jī)突然壞掉了，農(nóng)民需要扛著镢頭上地頭了。后工業(yè)化時(shí)代的人，一下子被打回農(nóng)耕時(shí)代。作為高校中的最?lèi)?ài)，MATLAB軟件已經(jīng)成為理工科專(zhuān)業(yè)生必不可少的工具。許多論文都是在此基礎(chǔ)之上。更重要的是，它本身已經(jīng)成為“合格認(rèn)定”的一部分。許多提交論文，必須附加 MATLAB的程序驗(yàn)證。如果不允許使用MATLAB，會(huì)使得許多研究人員直接斷炊。這就是標(biāo)準(zhǔn)的力量。

MATLAB最早是純計(jì)算，但純計(jì)算，解決不了物理世界的問(wèn)題，必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真。于是公司就開(kāi)發(fā)了與之配套的是Simulink軟件，一種用于模擬非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品，包括控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理和通信、圖像處理、測(cè)試和測(cè)量、計(jì)算生物學(xué)以及金融建模和分析。因此它的應(yīng)用領(lǐng)域，還是非常廣泛的。在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域，可以做動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真。它與時(shí)間相關(guān)，主要是模擬整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，包括流體、飛控、火箭等。

相對(duì)于學(xué)術(shù)界而言，中國(guó)工業(yè)界使用MATLAB其實(shí)并不多。說(shuō)來(lái)有點(diǎn)黑色幽默。一般而言，只有進(jìn)行正向設(shè)計(jì)、獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，才會(huì)進(jìn)行這種復(fù)雜的計(jì)算和運(yùn)動(dòng)控制仿真；如果是仿制產(chǎn)品，則往往是不需要的。MATLAB號(hào)稱(chēng)有300萬(wàn)用戶(hù)，但主戰(zhàn)場(chǎng)是歐美，中國(guó)的用戶(hù)比例應(yīng)該是以個(gè)位數(shù)計(jì)算的。真正自主研發(fā)的人才需要它。國(guó)內(nèi)自主研發(fā)工程應(yīng)用得少，用得自然也少。

MATLAB最大的好處就是讓研發(fā)人員，可以避開(kāi)C語(yǔ)言（最早是Fortran語(yǔ)言），直接上手編程。在工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)汽車(chē)行業(yè)的影響是最大的。汽車(chē)行業(yè)，一般都是使用德國(guó)Despace公司定制的面向汽車(chē)的方案。由于Simulink仿真模型跟用戶(hù)真實(shí)環(huán)境之間，還是有一個(gè)間隔，Despace公司通過(guò)定制代碼，可以無(wú)縫連接軟硬件，快速搭建原型，一體化實(shí)現(xiàn)模型在環(huán)、硬件在環(huán)和系統(tǒng)仿真這三個(gè)完整的工作。但是DS的軟件、仿真器都很貴，數(shù)千萬(wàn)元，也只有汽車(chē)企業(yè)才能享用。由于德國(guó)大眾汽車(chē)等都已經(jīng)先行使用，形成很好的示范效應(yīng)，國(guó)內(nèi)一汽、奇瑞、宇通汽車(chē)等都在使用。在其他如航空航天、電力電子、風(fēng)機(jī)等領(lǐng)域，也都有著巨大的影響。

MATLAB被禁，當(dāng)前看對(duì)中國(guó)工業(yè)界似乎沒(méi)有什么本質(zhì)影響，只是因?yàn)橛玫娜诉€不多。但如果不早做準(zhǔn)備，恐怕這是我們未來(lái)需要支付的賬單。

4

基礎(chǔ)功能替代不難，難的是......

科學(xué)計(jì)算三劍客，除了美國(guó)Mathworks的MATLAB之外，還有加拿大的Maple和美國(guó)的Mathematica。其中加拿大Maple以及多系統(tǒng)仿真，已經(jīng)在2009年被日本Cybernet收購(gòu)。作為一個(gè)CAE的軟件代理商，Cybernet居然有這般見(jiàn)識(shí)，也是令人佩服。實(shí)際上也不奇怪。MATLAB被引入日本，尤其是被引入豐田，Cybernet功不可沒(méi)。然而當(dāng)MATLAB做大之后，踢開(kāi)代理就是很正常的事情了。隨著它設(shè)立自己的辦公室，Cybernet不得不重新尋找一個(gè)替代品，填補(bǔ)留下的大坑。

Mathematica則主要是做數(shù)值符號(hào)運(yùn)算，但在工程上的仿真和數(shù)值，比MATLAB差不少。這是數(shù)學(xué)家Wolfram建立的軟件，他還開(kāi)發(fā)了一個(gè)直接回答問(wèn)題的搜索引擎Wolfram，但后來(lái)互聯(lián)網(wǎng)界的興趣都轉(zhuǎn)移到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)了，應(yīng)用程序App四處開(kāi)花，搜索引擎并非唯一流量入口，這個(gè)引擎也就不溫不火了。

MATLAB 禁用事件之后，國(guó)內(nèi)人士群情激昂，“打造國(guó)產(chǎn)MATLAB”的話(huà)題，也甚囂塵上。蘇州同元軟件、北京聯(lián)高軟件都聲稱(chēng)有可以替代MATLAB的可能。

實(shí)事求是講，這只是一種可能，或者在局部功能上，能有所替代。要想立刻全面替代，幾乎是不可能的。

MATLAB的各類(lèi)仿真引擎和數(shù)值計(jì)算工具比較全；蘇州同元軟件MWorks在局部有一定優(yōu)勢(shì)，它是基于Modelica物理建模，這是MATLAB起步較晚但正在快速追趕的領(lǐng)域。

事實(shí)上，基礎(chǔ)功能的替代不難，真正難的是用戶(hù)習(xí)慣的把握和復(fù)雜生態(tài)的建設(shè)。那些日積月累攢下的應(yīng)用場(chǎng)景的算法、文檔，并不是一朝一夕就能夠打磨出來(lái)的。

你可以在一天之內(nèi)用3D打印機(jī)造出一只機(jī)械手，但里面各種精細(xì)的血管，則需要花上幾個(gè)月搞清它的回路。由于諸多用戶(hù)的使用，它的可用性非常好，交互性和圖形界面無(wú)可匹敵。這其實(shí)是完全讓用戶(hù)用自己的愛(ài)好打磨出來(lái)的。

ABB的分布式控制系統(tǒng)DCS，第一次采用Windows操作系統(tǒng)的時(shí)候，最早也是在三峽工程上使用。一開(kāi)始也有許多BUG，都是中國(guó)用戶(hù)幫著一點(diǎn)點(diǎn)打磨完善。這再次說(shuō)明，軟件是用戶(hù)用出來(lái)的，不用不長(zhǎng)進(jìn)，光供應(yīng)商一頭發(fā)力是沒(méi)用的。這就是工業(yè)軟件難以快速發(fā)展的一個(gè)根本原因。于是到了今天，MATLAB一時(shí)間很難被替代了。多年下來(lái)，它被用戶(hù)的汗水和習(xí)慣，澆灌成了鋼鐵長(zhǎng)城。中國(guó)高校和工程界，也是澆灌者之一。

不過(guò)，MATLAB也有硬傷。

十幾年前，MATLAB軟件幾乎是橫掃各大領(lǐng)域。在汽車(chē)工業(yè)、航空工業(yè)和任何與控制信號(hào)處理的有關(guān)應(yīng)用中，都處于領(lǐng)先地位。近十年來(lái)，才受到了Python和開(kāi)源軟件Octave的挑戰(zhàn)，勢(shì)頭正在減弱，前面提到的國(guó)內(nèi)聯(lián)高軟件，也是在這個(gè)開(kāi)源軟件基礎(chǔ)上所做的開(kāi)發(fā)。盡管MATLAB提供了方便。但是它的語(yǔ)言是古董級(jí)，沒(méi)有辦法與Python相提并論。

面對(duì)Python的攻勢(shì)，連MATLAB也急了，其官方網(wǎng)站也開(kāi)始比對(duì)Python為自己加分了。

事實(shí)上，MATLAB在國(guó)外的數(shù)據(jù)科學(xué)和工程中已經(jīng)被邊緣化。

中國(guó)有那么多努力聰明的學(xué)生，過(guò)多拿MATLAB進(jìn)行教育，就像是給孩子吃熱量高但是沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)的冰淇淋，是時(shí)候讓他們真正地學(xué)習(xí)和開(kāi)發(fā)底層樂(lè)趣了。

雖然聽(tīng)上去緩慢，但教育往往是最短的捷徑。

5

從長(zhǎng)計(jì)議看傷痕

最近這兩年，國(guó)人實(shí)實(shí)在在地看到了美國(guó)砍下來(lái)的這兩刀。華為的EDA軟件被斷供是第1刀，哈工大的MATLAB被斷供是第2刀。一刀砍在實(shí)體企業(yè)，一刀砍在大學(xué)科研。刀刀見(jiàn)血。這是科學(xué)和產(chǎn)業(yè)雙脫鉤的前哨戰(zhàn)。這兩刀不過(guò)是我們看得見(jiàn)的冰山一角，而那些沒(méi)看見(jiàn)、沒(méi)注意的刀鋒刀傷其實(shí)多了去了。

相比這兩刀，以前各種警告、打擊盜版都不過(guò)是扔出來(lái)的小石子。這幾天，化學(xué)行業(yè)軟件公認(rèn)的大佬 ChemOffice 也開(kāi)始清查國(guó)內(nèi)的盜版軟件使用者。這個(gè)軟件包括 ChemDraw 化學(xué)結(jié)構(gòu)繪圖、Chem3D 分子模型及仿真、ChemFinder 化學(xué)信息搜尋系統(tǒng)。只要是從事化學(xué)、生物研究領(lǐng)域的科研人員，都得使用。這就是我們基礎(chǔ)研究的環(huán)境。價(jià)格一年就是1萬(wàn)多元，然而國(guó)人不愿意為此付費(fèi)。

盜版軟件滿(mǎn)天飛的時(shí)候無(wú)人聲張，軟件被禁的時(shí)候就群情激憤，這是中國(guó)一種奇怪的現(xiàn)象。

天下終究是沒(méi)有免費(fèi)的午餐。MATLAB軟件也是一個(gè)從長(zhǎng)計(jì)議的事情。簡(jiǎn)單的一兩個(gè)門(mén)診小手術(shù)，是無(wú)法解決問(wèn)題的。它跟其他同樣被卡脖子的工業(yè)軟件一樣，都差一個(gè)全身的掃描反思，和一臺(tái)大動(dòng)干戈的手術(shù)。