“迫于美國政府的政策，Mathwork將禁止向哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)提供技術(shù)以及客戶支持服務(wù)?！?6月10日，美國軟件公司Mathwork客戶支持部門的員工在一封給哈工大學(xué)生的回復(fù)郵件中表示。

從6月6日起，哈工大、哈工程兩校師生無法使用Mathwork公司的軟件MATLAB。糟糕的是，未來兩校將不能在公開發(fā)表的論文中出現(xiàn)任何使用MATLAB 得到的圖表與數(shù)據(jù) ［1］。這是自今年5月底哈工大、哈工程被列入美國實(shí)體名單后，率先感受到的 “迎頭痛擊”。

對此，國內(nèi)有學(xué)者評論道，Mathwork 公司這一行為“違反合約”、“不講信譽(yù)”。

Mathwork禁止哈工大、哈工程師生使用

MATLAB 軟件被禁對工科領(lǐng)域的研究有什么影響？如何應(yīng)對諸如此類的限禁令…… 《知識分子》向多位理工科的學(xué)者以及學(xué)生了解他們在教研和學(xué)習(xí)中對 MATLAB 等工具的使用情況，或許為此事件提供更多探討的觀點(diǎn)與啟示。

MATLAB 在國內(nèi)理工科院校使用情況如何？

哈工大、哈工程兩校被禁用工科常用的數(shù)據(jù)計(jì)算與模擬仿真類軟件MATLAB 一事引起了廣泛關(guān)注。那么，這到底是一款什么樣的軟件？

MATLAB 的全稱是矩陣實(shí)驗(yàn)室（MATrix LABoratory），它是美國Mathwork 公司旗下的一款商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，其本身主要用于數(shù)值計(jì)算，并利用眾多附加工具箱（Toolbox）進(jìn)行功能拓展，涵蓋數(shù)學(xué)和優(yōu)化、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析、圖像處理等領(lǐng)域。此外，MATLAB 還有功能強(qiáng)大的配套軟件包 Simulink，應(yīng)用于系統(tǒng)模擬等方面 ［2］。

“受疫情影響，我無法返校，原本的實(shí)驗(yàn)部分便改為了仿真，這部分工作主要在 MATLAB 仿真平臺中完成?！?哈工大電氣學(xué)院應(yīng)屆畢業(yè)生陶亮（化名）對《知識分子》表示，在MATLAB 仿真平臺上，陶亮繪制相關(guān)函數(shù)的三維圖，使用 Simulink 搭建仿真模型等。

“此外學(xué)校的部分教學(xué)工作，也是涉及MATLAB工具，比如《信號系統(tǒng)》，還有些課程報(bào)告需要MATLAB搭建仿真模型?！?陶亮繼續(xù)補(bǔ)充道， “但學(xué)校教學(xué)工作涉及的仿真軟件還是比較多樣化的，也會用到一些專業(yè)相關(guān)性極強(qiáng)的軟件?！?/p>

另一名哈工大材料專業(yè)學(xué)生對《知識分子》表示，他使用 MATLAB 不多，主要用它繪圖，但他也表示，在《傳輸過程》等課程中，有一些含有復(fù)雜方程的數(shù)學(xué)模型，也常用 MATLAB 求解。

在未被列入實(shí)體名單的工科高校中，MATLAB 也有一定的使用群體。中國石油大學(xué)一位化工專業(yè)并輔修計(jì)算機(jī)專業(yè)雙學(xué)位的應(yīng)屆本科畢業(yè)生括燁（化名）告訴《知識分子》， “我的兩個(gè)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)都是靠 MATLAB 完成的?；I(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)是用 MATLAB 的 Simulink 仿真模擬了田納西-伊士曼化工過程（TE過程，即模擬一個(gè)中小型化工廠動態(tài)運(yùn)行過程），然后用 MATLAB 編寫代碼建立了一個(gè)軟測量（即構(gòu)建可以測量的變量和不能直接測量的變量之間的關(guān)系）的預(yù)測模型；計(jì)算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)用 MATLAB 做了一個(gè)分子動力學(xué)模擬數(shù)據(jù)展示和分析的程序?！?/p>

中國石油大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)的一位教師沈陽（化名）則對《知識分子》表示，他的研究多集中在符號計(jì)算，近幾年用 MATLAB 做數(shù)學(xué)建模和部分?jǐn)?shù)值模擬，并在本科生教學(xué)中教授 MATLAB 的一些基本使用方法。

在很多理工科師生看來，MATLAB 被看作是科研和學(xué)習(xí)必備的 “神器”，但我們在小規(guī)模調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)師生對此類工具的使用呈現(xiàn)多元化狀態(tài)，很多理工類學(xué)科都有其他專門的軟件做計(jì)算或模擬，如研究流體力學(xué)的專業(yè)可以選擇使用 OLGA（動態(tài)多相流模擬器）做多相流動與傳熱，化工等專業(yè)有用 GAMS（一款運(yùn)籌規(guī)劃分析軟件）做編程計(jì)算，環(huán)境工程有用 Ecopath（一款生態(tài)系統(tǒng)模型軟件）模擬水生態(tài)食物鏈。

MATLAB 或許只是理工科的眾多使用工具之一。當(dāng)然，選擇使用什么工具也跟不同的研究人員的研究方向相關(guān)，但總體來看，這類研究工具的使用是多元的。

MATLAB不能使用，有無可行的替代方案？

既然 MATLAB 并非科研工作者的唯一選擇，在其禁用進(jìn)入實(shí)體名單高校的師生使用，他們能用其他的軟件代替 MATLAB 嗎？

“近幾年，我在學(xué)生的推薦下才開始使用 MATLAB，之前主要是用Mathematica（一款與MATLAB齊名、美國Wolfram公司旗下的數(shù)學(xué)與工程計(jì)算商業(yè)軟件）來做的?！鄙蜿柦榻B到，“一般來說，MATLAB能做的符號計(jì)算，Mathematica都能做?！?/p>

那么，能用 Mathematica 完全替代MATLAB嗎？

美國佐治亞理工大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)在讀博士生韓峰（化名）認(rèn)為，“Mathematica 和 MATLAB 定位不太一樣，Mathematica 的設(shè)計(jì)更 ‘抽象’、‘智能’ 一些，MATLAB 更多地是為工科設(shè)計(jì)的，里面的Simulink 和其他仿真的包基本上沒辦法被替代?！?/p>

在 MATLAB 出現(xiàn)禁用授權(quán)時(shí)，有無替代的 “開源” 軟件，如 Python、R語言、Octave 等？在美國一制藥公司做數(shù)據(jù)分析的研究員介紹，“當(dāng)時(shí)在國內(nèi)讀本科時(shí)，老師往往教授 MATLAB，但出國讀研究生后基本都用R 和 Python 了。特別是這兩種語言的代碼基本上都是開源的，方便學(xué)術(shù)交流和分享，對開放獲取出版比較友好，另外感覺R和 Python 的生態(tài)系統(tǒng)更好，用的人多，遇到問題的話調(diào)試（debug）也方便?！?/p>

“數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域的經(jīng)典教材，如《 Matrix Computation 》，往往采用MATLAB 語言編寫，我做數(shù)值計(jì)算的時(shí)候也往往用 MATLAB，這樣寫出的代碼更接近書本或論文里的公式，便于對比、查錯和后續(xù)使用”，韓峰表示，“我也嘗試過將工作環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換到 Python 上并使用 numpy 和scipy （用Python進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)分析時(shí)常用的兩個(gè)庫），但感覺不如用 MATLAB 寫來得方便，可能是我習(xí)慣了后者的緣故?！?/p>

哈佛醫(yī)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)博士后鄧下閑（化名）認(rèn)為，“MATLAB 中的80%主要是普通的數(shù)學(xué)計(jì)算，這方面基本可以用 R、Python 等工具替代，剩下的20%則難以替代，主要是 Simulink，涉及一些工業(yè)仿真、建模之類。實(shí)際上，這部分也不是完全不可替代，只是會很麻煩、很不方便?！?/p>

從以上來看，雖然 MATLAB 這一使用群體有很多 “替代方案”，可以緩解燃眉之急，如使用數(shù)學(xué)商業(yè)軟件 Mathematica、開源工具等，但真正地要做到替代 MATLAB，還有些困難。

MATLAB被禁用，給我們帶來的思考

美國政府以及 MATLAB 公司這一波 “猛如虎的操作” 可能一時(shí)會讓人 “懵圈”，但冷靜想來還有很多問題值得思考。

第一個(gè)問題是，哈工大、哈工程已購買正版版權(quán)的軟件被禁，是美國公司不講信譽(yù)嗎？北京大學(xué)講席教授陳松蹊認(rèn)為，美國 Mathwork 公司禁用兩校的 MATLAB 舉動 “違反了合約”（breach of contract），“不講信譽(yù)”。他指出，之前 Matlab 在中國工科的市場營銷做得太好了，現(xiàn)在的行為“在商業(yè)上邏輯不通”。

另一學(xué)者并不認(rèn)同這一觀點(diǎn)，這應(yīng)屬于 “不可控力”，談不上違反合約，對 Mathwork 公司本身來說也是商務(wù)損失。

第二個(gè)問題是，盡管目前理工科學(xué)者與學(xué)生做研究的工具多種多樣，但其中大多數(shù)是美國公司的產(chǎn)品，如做數(shù)學(xué)計(jì)算的 Mathormatic，專門做計(jì)算流體動力學(xué)（CFD）的商業(yè)軟件 Fluent，工科學(xué)生普遍要求掌握的工業(yè)繪圖軟件 AutoCAD 等。

雖然目前使用這些產(chǎn)品還是 “安全” 的，但如果未來更糟糕的情況發(fā)生，我們?nèi)绾尾拍懿槐活愃?MATLAB 這樣的 “限禁令” 扼住咽喉？

在科研以及工業(yè)應(yīng)用軟件領(lǐng)域，也許我們要走上 “自主創(chuàng)新” 之路，哪怕道阻且長，也要 “上下求索”，由此才能避免未來 “被拿捏” 的痛苦。