倪光南:開源主動權關乎新一代信息技術主動權

2021年07月19日12:11

  原標題:院士報告廳|倪光南:開源主動權關乎新一代信息技術主動權

  本文系由深圳創新發展研究院、博研商學院、深圳企聯等共同主辦的“科技創新院士報告廳”第三期內容,中國工程院院士、中國科學院計算技術研究所研究員倪光南圍繞“把握開源機遇,構建開源領域命運共同體”做了主題演講。

  以下內容根據倪光南院士演講記錄整理。

中國工程院院士、中國科學院計算技術研究所研究員倪光南
中國工程院院士、中國科學院計算技術研究所研究員倪光南

  開源軟件是未來的主要方向

  講到開源軟件,做這一行的都很熟悉。軟件最重要的是什麼?是它的源代碼。源代碼是一個載體,承載著軟件的知識產權和主要技術。過去買軟件,給你一個盤片用來安裝,源代碼是拿不到的。源代碼等於是軟件創作者智慧的結晶,是版權保護的對象。人們認識到源代碼在商業上是有價值的,需要出錢才能買到。

  從比較早的時候開始,人們也認識到科學需要開放,需要思想共享。我們找到的一個最早的雜誌是1665年的《哲學交流》雜誌。這是一本很古老的雜誌,牛頓、霍金等提出的一些重要思想都是在這個刊物上發表的。這個雜誌的創刊號提出:常規的技術和成果的分享,以讓其他人可以基於其基礎進行發展。這是開放科學的核心精神,我認為這也是開源軟件基本構想的發源。

  對於科學來說,很重要的一個原則就是進行分享,開放源代碼就是符合這個原則的。過去版權保護的傳統方向不利於共享。一個人把軟件寫出來以後,源代碼有版權保護,別人拿不到,甚至出了錢也看不到源代碼。源代碼受到版權保護,有利於軟件的發展,有利於商業價值的體現,但某種程度上也不利於知識的共享。

  理查德·斯托曼是開源界比較早的一個代表人物。1983年的時候,他發起了GNU計劃,也就是開源軟件計劃。他首先引入的一個概念是GPL(通用公共許可證),創立了自由軟件基金會。通過理查德·斯托曼當時的這個計劃,大體上形成了目前開源軟件的模式,也就是由一個基金會支持一批人執行開源軟件的計劃,軟件的源代碼可以開放出來,給大家共享。

  這個可以說是有代表性的開源軟件的早期典型。從這段曆史來看,開源軟件計劃距離現在大概不到40年,但是發展得很快,這之中也有很大的變化。

  這裏要提到幾個名詞:“自由軟件”“開源軟件”,目前開源界都在用。剛剛講到的理查德·斯托曼先生說的是自由軟件(Free),有兩種含義,一個是“自由”,一個是“免費”的意思。這裏的“自由”指的是發展的自由,不是免費。說開源軟件是免費的是一個誤解,開源可以收費,免費的也不一定是開源的,所以這是兩個概念。

  自由軟件和開源軟件可以看作是開源軟件的兩個流派。像理查德·斯托曼先生提倡的是所謂的自由軟件。在他看來,版權製度,也就是我們說的Copy Right,不利於軟件的發展、不利於科學的共享。所以他提出Copy Left。這代表了一部分人的想法,不是主流。主流的是把開源和商業的思想結合起來,開放源代碼並不會影響商業的運作,不影響產業化,所以比較多人認同的是開源軟件。我個人認為一部分主張自由軟件是可以的,但是總體來講,發展到今天,還是開源軟件是未來主要的一個方向。

“科技創新院士報告廳”第三期活動現場
“科技創新院士報告廳”第三期活動現場

  開源軟件背後有版權的保護

  剛剛講到開源軟件最開始由理查德·斯托曼先生提出對版權疑義,覺得受版權保護是不利的。但是我認為開源軟件能夠存在也是基於版權保護。

  具體來說,按照目前版權保護的思想,寫任何一個軟件,這個軟件的源代碼是屬於創作者的。而開源軟件認為,作者擁有了源代碼以後,不是把它封閉起來賣錢,而是貢獻出來給其他人,包括用戶和其他的發現者。但開源軟件背後還是有法律的支撐,就是版權。因為軟件的作者有權把他的軟件版權轉移給每一個用戶,或給其他的發現者作商業使用。這個觀點不一定所有人都同意,開源軟件界每個人都有自己的想法。

  但開源軟件的確不是隨便用的,也有自己的規則,就是開源的許可證。如果違反許可證,按照目前一些發達國家的案例,相當於侵犯版權。可以看到開源軟件的背後還是版權保護。

  我們中國近些年也公佈了一些案例,有些看起來不是很大的案件,但也是在開源許可證方面出了一些問題。從判決結果看,沒有像侵犯版權處罰得那麼嚴重,但從觀念上來講,應該提高認知,要從侵犯版權的角度看待。

  舉兩個例子。開源許可證擁有的權限有很大的差別,可以找出一百多種,其中大概有兩類,就是有些嚴格,有些不嚴格。比如GPL就是比較嚴格的許可證,如果你採用了GPL的軟件,特別是V2.0版本,你在GPL軟件上做了一些發展的代碼,由此衍生出來、發展出來的軟件也必須開源,這個要求很嚴格,沒有理由不開放。

  採用了GPL的軟件,有什麼好處呢?就是維持這個軟件的發展是可控的。因為都開放出來了,大家可以看到整個軟件延續一定的方向發展出來,不會碎片化,不會形成很多互不兼容的分子,集中大家的智慧不斷地發展。

  又有什麼缺點呢?就是掙錢難一點。因為你的創新、你的貢獻開放出來了,如果想得到很高的市場回報會比較難一點。

  第二個例子是寬鬆的Apache許可證。如果你採用了Apache的軟件,你在軟件上做了一些發展的代碼,由此衍生出來、發展出來的軟件可以再開源,也可以不開源,變成一個封閉的軟件,在市場上賣,掙一些利潤,沒人幹預你。

  這樣有一個好處,可以商業化,誰看到這個軟件以後可以接著創新改進,改寫一個軟件,在商業上取得回報,唯一的條件是需要進行聲明。有些公司用了Apache軟件卻說是自己的創新,這是不對的,得聲明這個軟件是基於誰的版本創新出來的,而且以後得把這個聲明附在你的軟件上一起發出去。

  有什麼缺點呢?假如每個人用了Apache的軟件去創新發展以後,都把它封起來取得利潤,經過半年、一年或幾年後,這個軟件已經分成幾十個不同的軟件,大家互不通氣。從來源上雖然可以看出是基於一個軟件發展出來的,但是內容不一樣了,顯然不利於軟件維持版本的一致,可能形成我們所謂的碎片化。

  通過對比可以看出,嚴格的GPL許可證和寬鬆的Apache許可證,兩類沒有誰好誰壞,各有利弊,人們根據需要選擇一個自己適合的許可證。

  我們過去的軟件是公司主導的,或者是學校、研究所主導的,得有人支持。而開源軟件是一個社會化的,支持它的是開源基金會。

  這在發達國家比較普遍,有各種各樣的開源基金會,會有人捐錢,很多資源一起使用這個資金進行開發,形成了各種各樣的軟件。為了某一個項目結合起來的這些開發人員,形成了一個社區,這個社區在基金會的支持之下發展某一個開源項目。現在世界上有成千上萬個這種基金會在運作,把開源軟件在全世界範圍發展起來。

  開源基金會對開源社區的支撐,不僅把代碼發展起來,也保護了知識產權,形成了開源許可證的規則。

  所以說,在開源生態系統之中,開源基金會有重大作用。

  把理查德·斯托曼先生作為開源軟件的創始,至今只有40年不到的時間,曆史的結果怎麼樣?形成了一種模式,一種研發模式,也是一種商業模式。這種商業模式好不好?實踐證明是非常好的。數據表明,開源軟件已經在整個信息技術方面發揮越來越大的作用。其中像互聯網和軟件基礎架構、物聯網等這些新領域,開源軟件的比重超過80%。總體上看,曆史年代越靠近現代占的比重會越大,說明這個模式有很強大的生命力。實踐表明,採用開源模式發展得更快、效率更高,所以廣大的廠家、用戶都會接受這種模式。

  我們為什麼要重視開源軟件

  像人工智能、物聯網、5G、區塊鏈、大數據這些新一代信息技術,大體上可以認為80%的軟件是開源的。這些技術裡面應用軟件的比重是多少呢?像華為、中興這些典型的信息通信技術企業,80%是軟件、20%是應用。這樣大概可以知道,對於我們新一代信息技術公司,大體上60%是由開源軟件貢獻的。當然這是估算,不一定每個公司都一樣。

  我們主管科技的、主管產業的人,不一定能夠認識到開源軟件的重要性。恐怕中國目前沒有一個地方的經濟計劃投入到開源軟件,這是我們今天需要補一課的。

  作為企業的領導者、作為地方的領導者,你得瞭解在當前新一輪的科技革命、產業變革的時候,開源軟件的價值所在。它雖然不顯眼,但是順應潮流,應運而生,符合當前時代的特點,符合信息技術發展的規律,發展很快,雖然我們主觀上沒有太重視,但是客觀上非常多。

  如果我們能更好的重視,更好的發揮超大規模的市場優勢和人員優勢,中國在開源軟件領域顯然會比今天做得更好。軟件業沒有太絕對的界限,比如華為,原來是硬件為主,現在軟件是主體。總體而言,軟件在信息技術領域的比重始終在增加,因為軟件講個性化,硬件相對比較標準。

  通過下面的數據可以看到軟件開源的趨勢。左邊是比較傳統的服務器領域,它的開源代碼占比率越到後來越大。到2020年左右,雲計算、大數據、人工智能等新領域的開源代碼占比率也都往80%以上走了。

  如果沒有把握住這個時代的脈搏,可能會錯過新一代信息技術的發展。

  可以看到,越是像互聯網和軟件基礎架構、物聯網等這些新領域,開源軟件的比重越大。進一步說明,要想把新一代信息技術掌握好、發展好,必須用很大的精力、很大的投入放在開源裡面。如果違背這個規律,會事倍功半,或者不利於我們中國趕超世界發達國家。

  我們中國就曾因為芯片被“卡脖子”。目前,芯片的核心技術架構本身也是開源的,如目前出來的開源芯片RISC—V。原來芯片領域最有名的是老牌的Intel、ARM,但很大的概率在若干年以後,RISC-V將發展成為世界主流CPU之一,從而在CPU領域形成Intel、ARM、RISC-V三駕馬車。

  開源芯片RISC—V是美國加州伯克利分校發明的。它基於BSD許可證,屬於前面講過的比較寬鬆的許可證,在這個軟件上做了一些發展的代碼,由此衍生出來、發展出來的軟件可以再開源,也可以不開源,變成一個封閉的軟件。

  還有一個好消息。原本中美貿易戰以後,作為開源領域領頭的美國可能對中國進行出口管製,即使是開源的源代碼,美國也可以通過網絡下載這個環節卡你。但是現在基金會辦到瑞士去了,中國將來也會成立分會,將來這個基金會的發展我相信不會受到美國出口管製的影響,中國不太容易被“卡脖子”。希望中國的有關方面會重視這樣的開源架構,運用開源的巨大生命力等優勢,推動我們芯片產業的發展。

  中國雖然是開源大國,但還不是開源強國

  接下來看看開源軟件在中國的發展情況,可以說中國已經是開源大國了。目前中國的軟件從業人員數量僅次於美國,我們每年大學畢業生那麼多,相信很快會趕上美國。再看下面的數據,阿帕奇(Apache)軟件基金會是著名的開源軟件基金會,2020年基金會項目的最大訪問量來源是中國,訪問人數是美國的一倍。我們因為人多、需求大、市場大,所以目前在開源軟件的使用量方面在世界走在前頭。

  中國雖然是開源大國,但還不是開源強國。

  第一,開源生態中很重要的是要有錢,沒有錢是不行的。

  在中國,我們為做一個芯片的生產線,投入很大,大基金第一期投入1400億,第二期大概2000億,在新的信息技術等方面投入也很大。但是很可惜,在開源方面的投入,我認為基本上是零。顯然這是個無米之炊、無源之水、無根之木,處於一個比較尷尬的情況。

  比較而言,對開源的投資,美國有一些基金會,個人和企業可以捐贈,企業還可以因此獲得免稅等優惠。但是中國這方面基本上沒有開展起來。

  第二,前面我們講到,在全世界1050萬開源項目貢獻者中,中國占了100多萬,占比超過10%。但我們是做什麼的呢?我們給別人打工、做碼農,因為項目是外國定的項目,我們只是參與。

  雖然參與以後有很多的開源項目可以進一步使用、發展,但要跟著別人走。儘管這對我們也有用,但不一定是最有用的,或者最想做的。所以我們現在在國際上沒有話語權,很被動,這是很可惜的。

  我們來看看美國開源基金會的收入情況。總的來看,美國已經形成一種非常普遍的方式,對於每個項目,在社會上都成立了各種基金會,比如比較著名的Linux開源基金會。根據總體估算,美國開源基金會的收入總額每年超過10億美元,約合65億元人民幣。對照一下中國有多少呢?中國有一個工信部官方支持的基金會中國開放原子開源基金會,每年是4000萬。社會上基本沒有其他的基金會。目前,中國開源基金的年度金額大約是美國同行的0.6%。

  “科創中國”開源創新聯合體應運而生

  介紹一下中國發展得比較好的新情況。“科創中國”是中國科協下面的一個品牌,中國科協目前在“科創中國”的品牌下成立了“創新中國”開源創新聯合體。這是一個官方機構支持的機構,這樣的機構當前出現得正是時候,體現了國家意誌,又面向全體科技工作者,符合開源的特點。

  對於聯合體,我們寄予很大的希望。希望通過聯合體把中國開源軟件的發展提高到一個新的階段,更好地整合開源軟件的資源,提高我們的新型舉國體製的優勢,使開源創新、開源技術,在建設製造強國、質量強國、網絡強國、數字中國的偉大事業中發揮更大的作用。希望在科協的領導下,把中國目前存在的一些開源方面的問題及時解決好,使得開源生態在國際合作方面有更大的發展。

  我認為聯合體應該做一些一般的開源社區不能做的工作。比如解決開源基金的問題,前面講到,我們開源基金得到的官方支持是每年4000萬,

  相比之下,其他項目一投就幾百億、幾千億,開源基金的官方支持力度顯然太小了。這個問題不解決,支持開源就只能是無米之炊。

  再比如,美國加強對開源生產鏈、供應鏈的控製後,聯合體需要很好地解決一些風險,有一定的應對措施,這不是個別企業和個別人的能做到的事。

  這裏我們提供一個開源基金的方案。開源基金從哪裡來?在發達國家目前是來源於企業捐贈、個人捐贈。但中國的捐贈不太多,可以考慮用一個什麼辦法呢?比如目前有很多上市的高技術公司,這些公司往往有很大的軟件資產,由專業機構對這些資產進行評估以後,很容易可以分析出其中有多少軟件資產是屬於開源的。

  按照開源的規則毫無疑問應該回饋,應該有一部分資產捐贈出來。取之於開源、用之於開源,合情合理合法。作為上市公司捐一點錢,也不增加老百姓、政府的負擔。國家有關方面可以參考國外的一些做法,對這些上市公司的捐贈給予獎勵,如退稅等。

  此外我們有一個設想,爭取讓中文成為開源界的一種工作語言。

  目前,開源界和其他學術界一樣,英文是唯一的工作語言,這顯然不利於我們的開源工作者。原來發達國家科技水平高,讓英文在科技界占領了先機,但中國現在也在不斷髮展,我們應該爭取把中文也作為世界科技工作者的語言。

  誰掌握了開源主動權,就掌握了新一代信息技術發展的主動權

  2019年,習近平向第二屆世界頂尖科學家論壇致賀信指出:科學技術是人類的偉大創造性活動,發展科學技術必須具有全球視野、把握時代脈搏,中國願與世界各國一道加強科學研究,密切科研協作,推動科技進步,應對時代挑戰。

  未來,我們將發揮新型舉國體製優勢,在中國科協“科創中國”開源創新聯合體的指導下,充分調動我國廣大開源社區和開源工作者的積極性和創造性,大力推進開放創新、協作創新,在開源領域走更高水平自主創新之路,使開源成為推動中國高質量發展的強大動力,並通過與國際開源界的密切協作,共建開源領域命運共同體。

  在世界互聯網大會上,習近平總書記要求我們攜手共建網絡世界人類命運共同體,我們希望開源領域也能夠建立命運共同體,和世界開源人士一道共建開源領域的命運共同體。

  我認為如果當前誰掌握了開源主動權,就掌握了新一代信息技術發展的主動權。

  科技工作者要齊心,讓有關主管部門重視我們的開源軟件,共同朝著建設開源軟件命運共同體的大目標努力。

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