Matlab被禁：我們如何做出能卡別人脖子的軟體？
今年6月，哈爾濱工業大學、哈爾濱工程大學因被列入美國商務部實體名單，並被禁用數學基礎軟體Matlab，引發了關於國產軟體的大規模討論。
對於大多數理工科學生而言，Matlab並不陌生，Matlab是一款被廣泛應用於教學、科研、工業領域的基礎軟體，而這類EDA（Electronic Design Automation，電子設計自動化）軟體，卻剛好又是中國的短板。正因如此，不少行業人士感慨，這次我們真的是被卡脖子了。
6月19日，中科院計算所研究員、先進電腦系統研究中心主任，中國開放指令生態聯盟秘書長包雲崗在微博上分享了他在「CCF YOCSEF杭州· Matlab被禁之特別論壇」上關於「Matlab被禁」事件帶來的思考與啟發的發言。
包雲崗指出，當我們在思考如何解「Matlab被禁」這個燃眉之急的同時，更需要考慮如何才能在未來做出像Matlab這樣的工具，做出能卡別人脖子的技術。
至於如何做出像Matlab這樣能卡別人脖子的軟體，包雲崗總結為如下四點：
第一，把東西做出來，而不是追求把論文發出來；
第二，把東西用起來，而不是做完就扔了；
第三，把教學場景用起來，而不是把教學當作負擔；
第四，把持久戰意識樹立起來，而不是期望速勝論。
以下為包雲崗在「CCF YOCSEF杭州· Matlab被禁之特別論壇」發言原文，這裡做了不改變原意的編輯整理：
很多人都在思考如何解決「Matlab被禁」這個燃眉之急的問題。大家回顧了中國的工業軟體發展之痛，批評中國的盜版問題、知識產權保護問題、重硬體輕軟體等一系列問題。也提出了很多好的建議，比如給了針對Matlab各種功能的開源軟體替代方案。這些都算是「昨天和今天」的事。
現在我想和大家一起討論一下關於「明天」的事。我們每個人可以問自己一個問題：從現在這個時間點開始，給10年時間，甚至20年時間，我們能做出一個卡別人脖子的東西嗎？（並不是說真的要去卡別人脖子，而是說要成為別人離不開的東西）
如果從這個角度來看這次「Matlab被禁」事件，那麼給我們更多的是啟發。
我們都知道Matlab最初只是新墨西哥大學Clever Moler教授在1970年代用於教學中的一個小工具軟體，那它為什麼能在幾十年後成為卡我們脖子的利器？
我們一起來梳理一下Matlab發展過程中折射出來的幾個理念：
一、把東西做出來，而不是追求把論文發出來。
Matlab網站上有一篇Moler教授自己在2018年寫的Matlab簡史。他在開頭就寫道，在1971年和1975年他所在團隊向NSF申請了兩個項目，目標是「探索開發高品質數學軟體的方法、成本和資源」。他自己也認為，從某種程度上來看，這兩個項目是失敗的，因為他們沒有發表出一篇論文，他們只是開發出了兩個軟體：一個是EISPACK，另一個是LINPACK。而且這兩個軟體也談不上有多大的學術創新，因為EISPACK就是把1965-1970年發表論文中用Algo60寫的演算法翻譯為Fortran，而LINPACK則是直接用Fortran重寫一遍。
二、把東西用起來，而不是做完就扔了。
雖然EISPACK、LINPACK沒有相關論文發表，學術創新也似乎不是很高，但確實是兩個很有用的軟體。EISPACK的開發團隊在1974年寫了一本使用手冊，我在Google Scholar上查了一下，到現在已經被引用了1800多次，1970-1980年代使用非常廣泛。LINPACK更是世界超級電腦排行榜Tops500的基準測試程式，可以說是影響了世界超級電腦的發展。
三、把教學場景用起來，而不是把教學當作負擔。
Matlab是Moler教授想把EISPACK和LINPACK應用於教學過程中的產物。如果Moler教授不是用心去做教學，不是為了能讓學生更好地掌握線性代數與數值分析，更容易地使用EISPACK和LINPACK這兩個軟體，那麼他就不會有動機自己動手去寫一個Matlab小工具來把這兩個軟體介面封裝起來，從而方便學生使用。
今天，由於嚴苛的科研競爭環境和考核壓力，很多人都把教學當作了一種負擔，認為會影響科研。但教學其實是試驗新技術、新工具最好的應用場景，因為試錯成本很低，而且學生的創新性和主動性，還能幫助改進優化技術和工具。Matlab最終走上了商業化道路，就是因為Moler教授在斯坦福大學給學生上課時，有兩個學生對Matlab很感興趣，主動提出用C重寫一遍，同時移植到IBM PC上。很多技術最早都是從課堂上發展起來，比如RISC架構是David Patterson教授在伯克利的課程實驗。
四、把持久戰意識樹立起來，而不是期望速勝論。
堅持圍繞一件事做，幾十年後的累積效應是驚人了。中國今天被卡脖子的東西，幾乎都是別人積累了20年以上的東西。
從第一版Matlab算起到現在已經有40年，1980年代初的第一代EDA軟體到現在也有快40年，Intel在1970年左右第一代微處理器到現在已經有50年。台積電1987年成立到現在也是積累了30多年。其實在學術界也有很多有影響力的工作也是多年積累的產物，我們可以看一下ACM System Software Award，獲獎的軟體基本上都是持續積累了幾十年，比如LLVM持續優化了17年、Eclipse優化了19年、Wireshark優化了22年、Coq優化了31年，GCC則有33年。
再仔細剖析一下Matlab以及MathWorks這家公司，可以說是持久戰的典範。MathWorks在1984年成立，只有1名員工。第一筆收入是1985年賣給了MIT10個Matlab版權，收入500美元。MathWorks公司早期很不起眼，有個玩笑稱它前7年員工數每一年翻一番——1984年1個員工，1985年2個員工，1986年4個員工，直到7年後的1991年也才只有128個員工。和今天很多初創公司相比，這個成長速度就像是蝸牛了。但是他們力出一孔，圍繞著Matlab不斷增加功能，使Matlab成為一個行業領先的工具軟體。1997年，MathWorks的營業額達到了5000萬美元，380名員工。如今2019年MathWorks公司營業額是10億美元，3000多員工，全球有400多萬用戶。雖然從營業額看並不大，但其實我們更應該學習這種模式——不斷積累。把一項技術做到極致，成為某個細分領域的隱形冠軍。
最後總結一下，當我們在思考如何解「Matlab被禁」這個燃眉之急的同時，更需要考慮如何才能在未來做出像Matlab那樣的工作，做出能卡別人脖子的技術。這需要我們做出改變，觀念上的改變，行動上的改變。
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