一、引言
2020年“MATLAB被禁”事件引发广泛讨论之际,哈尔滨工业大学计算学部的王忠杰教授在YOCSEF哈尔滨特别论坛上深刻剖析了这一事件背后所映射出的中国科研在基础软件和底层技术研究上的短板。他的讲话不仅是对现状的一次深刻反思,更是对未来中国科研生态健康发展的一次有力呼吁。
随着时间的推移,中国科研界逐渐认识到自主研发基础软件的重要性,并在这条道路上不断探索前行。瞄准解决卡脖子问题, 北京大学从零开始走上了研发通用型国产科学计算软件的征途,现在成为了中国科研生态中一颗耀眼的新星,荣登2023年“科创中国”先导技术榜单。北太天元的出现,不仅填补了国内在通用型科学计算软件领域的空白,更在推动中国科研生态健康发展方面发挥了重要作用。
如今,当我作为北太天元的开发者和推广者之一,再次深入回顾王忠杰教授四年前的讲话,内心充满了感慨与敬意。王教授的远见卓识不仅预见到了中国科研在基础软件领域的迫切需求,更激发了我们自主研发、勇于创新的决心。北太天元从自主研发到广泛应用,经历艰辛喜悦,感受机制体制,中国科研生态向着更加健康、自主的方向发展,我们一起努力,必将书写出不愧时代的辉煌篇章。
二、王忠杰教授四年前的讲话回顾
四年前,哈尔滨工业大学计算机学院的王忠杰教授在YOCSEF哈尔滨特别论坛上,就中国科研生态的现状与未来发表了自己的见解。以下是其主要观点的转述:
MATLAB被禁:科技封锁的警世钟
哈尔滨工业大学计算学部王忠杰教授以《三体》中的科技封锁情节为喻,指出美国封禁MATLAB事件并非孤立,而是对基础科学发展的严峻挑战。这一事件不仅关乎哈工大、哈工程等高校,更是对全国科研生态的一次深刻警醒,提醒我们必须加速技术自主和科研独立的步伐。
软件学院的双重使命
王忠杰教授反驳了“软件学院只能培养程序员”的片面观点,明确了软件学院的双重使命:一方面,它是培养程序员的摇篮;另一方面,更是研究计算机技术和理论的前沿阵地。他认为,软件学院及计算机专业,其核心使命在于深入探索计算机技术和理论,而非直接投身特定领域的软件开发。例如,若要求软件学院研发如MATLAB般的基础工业软件,则面临专业知识跨度的巨大挑战。
科研投机与基础研究的缺失
王教授严厉批评了当前科研领域的投机心理,指出科研人员过于追求短期成果和名利,忽视了基础研究和长期积累的重要性。他提到,热门领域如“云智大物移”、“ABCDE”等虽然吸引眼球且易出成果,但却掩盖了基础研究的短板。“每个人的科研方向都是自己做出的选择,我们为什么没有选那些对国家看起来更重要的,而是去选这些热点?美国人用了40多年做出来MATLAB,我们中国没有,因为没有人去做这块。” 他强调,基础软件如MATLAB的研发需要长时间的积累和迭代,而中国在这方面显然缺乏足够的投入和成果。
技术封禁的釜底抽薪效应
在技术日新月异的今天,为何每一次技术封禁的出现,都如同釜底抽薪般令人措手不及?王忠杰教授深刻剖析了这一现象背后的原因,提出了计算思维中的一个核心观点:任何社会系统和技术系统均遵循分层的逻辑。从国家治理体系到计算机系的课程体系,无不体现这一规律。
在计算机教育领域,随着新技术、新知识的不断涌现,传统的课程体系面临着巨大的挑战。面对有限的教学时间,许多学校和院系在更新课程时,往往不自觉地压缩了底层基础课程,以腾出空间容纳更多与工业界接轨的顶层应用内容。这种趋势反映出一个核心问题:在追求时效性和实用性的过程中,基础教育的根基正在被逐步削弱。
以计算机系的编程课程为例,从汇编语言到C、C++,再到如今的Python,教学重心的转变实则体现了对“基础层”与“应用层”价值的不同判断。底层技术的复杂性和构建难度使得许多人选择回避,转而投向更易上手、更易出成果的顶层应用。然而,正是这种选择,使得我们在面对技术制裁时显得尤为脆弱。
在AI领域,同样存在类似的问题。当前,大量的研究集中在深度学习算法和现有框架的应用上,而忽视了这些算法和框架背后的基础理论和原创性。中国虽提出了AI国家战略,但王教授担忧,如果继续忽视基础研究的积累,AI的根基也将面临被压缩的风险。
因此,当技术封禁的“釜底抽薪”效应显现时,我们才发现自己手中无牌可打。教育界和研究领域对基础的忽视,使得我们在关键时刻缺乏必要的支撑和应对能力。正如王教授所言,如果没有了“吃饭的工具”,我们只能选择用手去抓,而这样的结果显然是不尽如人意的。
面对这一困境,王教授呼吁应重新审视和重视基础教育和基础研究的重要性。只有构建起坚实的技术和理论根基,我们才能在未来的技术竞争中立于不败之地。
追求短期效益,即是舍弃未来
王忠杰教授深刻指出,事物的发展均遵循其固有规律,MATLAB历经三四十年的持续积累与完善,方才铸就了今日的辉煌。它不仅蕴含了软件技术的精髓,更积淀了在不同科研领域的深厚知识。因此,我们不能幻想绕过基础,一蹴而就地创造出MATLAB这样的杰作。
对于“弯道超车”的观点,王教授并不完全认同。他认为,在急于追求短期成效时,我们实际上是在牺牲未来的潜力。科研亦是如此,年轻时若过于投机取巧,或许能发表众多论文和成果,但若缺乏内功的修炼,日后想取得更高水平的成就将变得异常艰难。
王教授观察到,许多博士生在选择研究方向时,常常基于论文中的空想,而非实际问题。他们追逐的往往是论文的热点,而非工业界的真实需求,这无疑带来了极大的隐患。
那么,如何解决这一问题呢?市场机制是否可行?王教授认为,市场机制并非万能。以MATLAB为例,即便禁令解除,由于国产替代软件在性能和质量上可能存在的差距,科研人员很可能再次转向MATLAB。
那么,情怀能否成为动力呢?王教授以埃隆·马斯克为例,说明情怀有时确实能发挥作用。然而,对于MATLAB这类基础软件,我们不能仅仅依赖一两个人的情怀或一两家公司的努力。
那么,是否应该依靠国家体制呢?王教授认为,更重要的是改变考核机制,激励更多的人投身于这些领域。MATLAB的成功就是长时间持续积累的结果。
此外,王教授强调,每个人都应从自身做起。他提出,如果让我们在接下来的职业生涯中,专注于开发MATLAB最核心、最基础的一个模块,我们是否愿意?他认为,通过软件工程师与各领域专家的紧密合作,共同打磨产品,是完全可行的。但当前的问题是,短期的目标考核导致许多人不愿意这样做。
最后,王教授以操作系统的发展为例,指出尽管曾有许多尝试,但最终只有少数几个系统脱颖而出。这给我们带来了深刻的启示:在科研领域,我们应该允许并鼓励“重复造轮子”,让博士生们能够经历类似MATLAB早期发展的阶段,不断积累与迭代。这不仅是对他们耐性和持久性的考验,更是对中国整个科研领域的挑战与期待。
三、从MATLAB被禁到北太天元的崛起
在回顾美国封禁MATLAB事件时,王忠杰教授深刻剖析了技术封禁的釜底抽薪效应,指出中国在基础软件领域的薄弱环节及其背后的深层次原因。在CCF YOCSEF杭州特别论坛上, 包云岗的发言深刻剖析了MATLAB被禁事件的背后原因,指出了国产软件自强的紧迫性和长期性,并提出了从局部突破、全面统筹、产学研结合等多方面的发展路径。 胡浩基、何毓辉、胡春明、张果、邓水光、郑俊褒、 何鹏等专家也对此类技术封锁事件表达了关注,并强调了自主研发的重要性。MATLAB被禁事件不仅引发了业界的广泛讨论,相关的发言在互联网上也一夜刷屏。
在此背景下,北太天元作为面向科学计算与工程计算的国产通用型科学计算软件应运而生,填补了国内在该领域的空白。北太天元凭借其强大的功能特性、广泛的应用场景以及持续的创新能力,在科研、教育等领域取得了显著成效,并逐渐赢得了国内外用户的认可与信赖。
北太天元的发展
北太天元在北大数学完成0-1的原创研究、由北大大数据分析与应用技术国家工程实验室和北京大学重庆大数据研究院完成科研成果孵化,最后科研成果落地成立北太振寰(重庆)科技有限公司,研发出具有完全自主知识产权的首款通用型科学计算软件,自推出以来便致力于为用户提供高效、可靠的科学计算解决方案。该软件不仅集成了丰富的底层数学函数库,还提供了科学计算、数据可视化与交互式程序设计环境,支持数值计算、数据分析、数据优化等多种功能。经过多年的研发与优化,北太天元已发展成为国内科学计算领域的重要力量,并且荣登2023年“科创中国”先导技术榜单(产业基础领域,该榜单全国共上榜25个)。

北太天元的功能特性涵盖了科学计算的多个方面,包括但不限于数值计算、数据分析、数据可视化等。用户可以通过其提供的SDK与API接口,轻松扩展各类学科与行业场景的应用能力。在科研领域,北太天元被广泛应用于复杂模型的构建与计算,为科学家们提供了强大的计算支持;在教育领域,北太天元则成为高校计算机科学与技术教学的重要工具,并积极参与各类数学建模竞赛的技术支持与培训工作。
实际成效与未来展望
目前,北太天元已在科研、教育等领域取得了显著成效,赢得了国内外用户的广泛好评。未来,随着国内对基础软件研发的不断重视和投入增加,北太天元将继续秉承创新、务实、高效的发展理念,不断提升产品性能与服务水平。同时,北太天元也将加强与国内外科研机构的合作与交流,共同推动科学计算与工程计算领域的发展与进步。
四、四年后的再思考与展望
随着时光的流转,自2020年“MATLAB被禁”事件以来,四年间中国科研界在基础软件自主研发方面取得了显著的进展,同时也面临着新的挑战与思考。站在新的时间节点上,回顾过往,展望未来,有几点值得我们深入探讨与反思。
1. 复合型人才是关键
正如王忠杰教授四年前所指出的,MATLAB等高级科研软件的开发需要深厚的计算机技术与广泛的学科知识相结合。四年后的今天,这一观点更加凸显其重要性。随着科技的飞速发展,科研软件不再是单一技术的堆砌,而是多学科知识的融合体。因此,培养既又深厚数学基础又精通计算机编程,而且具备与多专业学者沟通的复合型人才,成为了推动通用型科学计算软件这样的基础软件发展的关键。这不仅需要高校在课程设置和人才培养模式上进行改革,还需要企业和社会各界的共同努力,为复合型人才提供广阔的发展空间和实践机会。
2. 推广面临挑战与政策风向
尽管国产科研软件在技术上取得了长足的进步,但在市场推广和政策支持方面仍面临诸多挑战。一方面,由于用户习惯和品牌忠诚度的影响,部分科研人员对新软件的接受度有限;另一方面,政策风向的变化也可能对软件的市场应用带来不确定性。因此,国产科研软件需要更加注重用户体验和市场需求,不断优化产品功能和性能,同时积极争取政策支持和市场推广资源,以确保软件的可持续发展。
3. 多学科交叉培养的迫切需求
在当前的科研环境下,多学科交叉融合已成为推动科技创新的重要动力。针对国产科研软件的发展需求,迫切需要培养具备多学科背景的工程博士。这些人才不仅应具备扎实的数学知识和计算机知识以及底层编程技能,还应具备跨学科思考和解决问题的能力。因此,高校和科研机构应加强对多学科交叉培养的重视和支持,通过设立跨学科研究项目和课程、建立跨学科交流平台等方式,促进不同学科之间的交流与合作,为国产科研软件的发展提供有力的人才支撑。
4. 应用基础研究的重要性
通用型科学计算软件这样的基础软件属于目标导向的应用性基础研究范畴。这意味着软件的开发不仅要注重技术创新和性能提升,还要紧密围绕实际科研需求和市场应用目标进行设计和优化。因此,我们需要充分认识到应用基础研究的重要性,将其纳入国家科技创新体系的重要组成部分,并加大投入和支持力度。同时,科研人员也应树立以用户为中心的研发理念,加强与用户的沟通和合作,确保软件能够真正满足科研和市场的需求。
总之,四年的时间见证了国产科研软件从起步到逐渐壮大的历程。展望未来,我们需要继续秉承创新、务实、高效的发展理念,加强复合型人才培养、优化市场推广策略、推动多学科交叉融合、深化应用基础研究等方面的工作,共同推动国产科研软件走向更加辉煌的明天。
在深入探讨“MATLAB被禁”事件及其后续影响的过程中,我们不得不正视一个现实:在科技领域,尤其是基础软件和科研工具方面,我国仍面临着巨大的挑战和差距。此次事件不仅暴露了我们在某些关键技术上的脆弱性,更引发了关于科研创新、教育培养以及政策导向的深层次思考。
在讨论中,一个引人注目的观点是“应该允许并鼓励‘重复造轮子’”。这并非字面意义上的简单重复或抄袭,而是一种倡导通过自己动手实践来深入学习和创新的理念。正如王忠杰教授所言,MATLAB的发展历经了数十年的积累和迭代,其成功不仅仅在于软件本身的技术,更在于对科研领域知识的不断积累和沉淀。因此,我们不能奢望通过短时间的突击就能达到同样的高度,而需要扎扎实实地从基础做起,通过不断的实践和探索来逐步缩小差距。
这一观点背后,是对科研精神和创新态度的深刻反思。在当今这个快节奏的时代,人们往往追求立竿见影的效果和快速的成功,却忽视了长期积累和持续努力的重要性。然而,在科研领域,任何伟大的成果都是经过无数次失败和尝试才最终诞生的。因此,我们需要改变当前的考核机制,鼓励科研人员投身于那些看似“费力不讨好”但长远来看对国家和社会具有重要意义的领域。
同时,我们也应该看到,开源社区和国产软件在解决当前困境中扮演着重要角色。通过利用开源资源,我们可以快速获取先进的技术和工具,并在其基础上进行二次开发和创新。而国产软件的发展,则需要产业界、学术界以及政策制定者的共同努力和支持。我们需要从全局出发,制定一套切实可行的战略规划,集中资源和力量来攻克关键技术难题,推动国产软件的自主创新和自主可控。
最后,我想引用阿基米德的名言:“给我一个支点和一根足够长的杠杆,我就可以撬动地球。” 但是如果这个支点和杠杆是掌握在别人的手里,我们还是要警醒,还是需要脚踏实地、一砖一瓦地积累和建设我们自己的支点和杠杆,这是我们实现科技强国梦想的必由之路。让我们以此次事件为鉴,深入反思和总结经验教训,以更加坚定的信念和更加务实的行动,去迎接未来的挑战和机遇。
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