清華大學副教授劉利：警惕國外開源軟件的隱形“科技侵略”

開源軟件的開放性特徵讓大到國家、小到公司和個人得到了很多便利。“國外開源軟件通常可免費使用，並未對我國‘卡脖子’，為什麼你們還要自己做呢？”一年前一次評審會上的這個問題給清華大學地球系統科學系副教授劉利留下了深刻的印象。

過去10年裏，劉利的工作集中在自主研製國產地球系統模式耦合器。耦合器是實現氣候預測與數值天氣預報軟件系統集成的一項系統關鍵核心技術。實際上，劉利在2010年開始做這個方向時，我國已廣泛使用歐美開源耦合器多年。

“我國對國外開源基礎軟件的依賴，使一些國家可隨時通過隱藏最新技術或版權，限制甚至阻礙我國科技發展。”當時，劉利如是回答。近日，在接受《中國科學報》採訪時，他再次表示，“長期使用國外免費開源基礎軟件，很大程度上制約了我國自主研發的積極性和創新能力，加大了我國在相關領域的差距，這無異於助漲了對我國的‘科技侵略’！”

隱形的“科技侵略”

劉利記得，幾年前國際上有一篇文章描述了地球系統模式的“家譜”，中國的大部分相關模式使用了美國國家大氣研究中心的耦合器及架構，被歸到了該中心的模式之下，這讓他覺得很窩心。“中國人很聰明，也很勤奮，難道做不出來自己的耦合器嗎？”他想。

劉利表示，歐美耦合器是根據本國或本單位的耦合模式需求訂製的，不一定完全適合我國。同時，國外很多技術的開源發佈存在延遲性，使得我國技術引進或升級只能滯後。另外，用別人東西，只能“忍受”對方的技術瓶頸。

事實上，歐美耦合器從上世紀90年代初開始發展，而我國在2010年才首次啓動自主研發。劉利表示，這意味着我國在地球系統模式與耦合數值預報模式的相關軟件工程方面落後了近20年。

在此背景下，劉利帶領着四五個人組成的小團隊，開啓了攻關。歷經十年，他們設計出獨立於歐美的新耦合器架構，研製了完全自主的國產耦合器C-Coupler，形成了多項技術創新與軟件產品集成，讓中國地球系統耦合器實現了從0到1的突破，且得到了國際耦合器同行的認可。該耦合器已擁有競爭力，先後應用和服務於國家氣象中心、國家氣候中心、國家海洋環境預報中心等單位以及國防系統的耦合模式。

在劉利看來，可以通過開源軟件學習別人的經驗，但不能靠“拿來主義”。否則，失去的是再也換不回來的發展機遇，得到的是國外長久的“科技侵略”。“我們修建的技術、產品的高樓大廈，如果有一天被釜底抽薪，有的產業可能會崩塌。”他警示説。

把產權攥在手中

“產學研是一個完整的產業鏈條。對於不少領域，我國在關鍵核心技術上的自主產權仍不完善，所謂牽一髮動全身，這會讓我國整個產業受制於人。”劉利説。

他舉例説，目前中國出口的高科技產品，大部分是外資獨資企業和合資企業生產的，而手機、電腦、數控機牀等高科技產品售價的20%~40%都要付給國外專利持有者，這使得來自發達國家的一些人不需要太努力，就能有高收入，過上舒適的生活。

“中國人很勤奮，可才能拿到10%左右的利潤，遠不如給人家的專利費。”劉利説，“我們這一代人必須努力，用真正的自主創新去申請專利。如果現在打不好基礎，我們的下一代人會過得更苦。”

當前，我國科研人員數世界第一，科學論文數量已居世界第二，科研經費也位列前茅，但我國創新能力仍相對滯後。根據2019年彭博國家創新指數，中國排名第16位，在整體生產力方面仍然落後於大多數創新國家。

在劉利看來，這與我國基礎技術工程創新與產學研結合得不夠不無關係。當前，我國很多領先的科學研究活動基於了國外的基礎技術工程產品。他建議一方面注重用自主技術工程的產品去解決實際問題，支撐科學研究；另一方面，將對技術工程自主創新的驅動作為科學研究活動的評價指標。

同時，他覺得需要建立適用於工程技術的評價體系。“如果把科學研究比作一條腿，那麼技術和工程產品就是另外一條腿。如果只用論文指標來評價，而不注重產品是否解決實際問題，那後者就難以健康發展，必將對國家科技發展帶來限制。”

好的一面是，當前相關評價機制已經在改變。2018年，在劉利課題組的產品C-Coupler2結題時，儘管尚未正式發表論文，包括徐冠華院士、曾慶存院士在內的專家組依然認為，該研究對推動我國地球系統科學和相關業務發展具有重大意義，達到了國際領先水平。“讓我觸動非常大。”劉利説。

此外，劉利建議，寬容對待工程技術自主發展中某些仍相對落後領域的“創舊”，即引進消化吸收。他表示，諸如國外的開源軟件，這些方向常屬於冷門，難出成果且失敗風險大。在引進國外成功經驗的同時，要強調在“再創造”的過程中吸取失敗的教訓。

“否則，只強調引進，急於求成，會導致短暫的虛假繁榮，讓自主技術工程產品的根基不穩，難以持續創新與發展。”劉利説。