2021-07-12|閱讀時間 ‧ 約 13 分鐘

中國工業及商業軟體極大落後美國的「迎頭趕上」之道─美中經濟（24）

作者：陳華夫

在過去兩年內，我在方格子平臺，已發表了「美中經濟」系列共40篇專欄文章，此「美中經濟」系列專欄中最宏觀評論就是第一篇：美國製造業相對中國大幅衰落的真相─美中經濟（1），最新的是中美博奕大戰略之中美尖端高科技爭霸的真相─科技與智慧（36））。

中國是全球唯一齊備所有工業門類的，其製造業產值將邁向超過全球所有國家製造業產值的總和的佔全球50%。但中國之工業及商業軟體已持續落後美國40、50年了。如今，美彭博社2022/8/12日報導，電子計算機輔助設計ECAD（ Electronic Computer-Aided Design）軟件用於開發國防衛星用途的半導體全柵場效應晶體管（GAAFET，Gate All Around Field Effect Transistors），是開發速度更快、更節能、更耐輻射的半導體GAAFET之關鍵。而美國正在對支持先進半導體和渦輪機生產的ECAD軟件實施出口管制，以防止其“邪惡”的軍事和商業用途。（美國將限制某些晶片技術的出口以減少“惡意”使用，頭條揭密》卡不住7nm 美斷供EDA能阻陸先進工藝國產化？）

因應美國管制先進半導體和渦輪機生產的ECAD軟件，中國將設立位於南京的ECAD創新中心，以集合中國國產晶片ECAD軟體公司（如上海合見工軟，華大九天、國微集團、芯華章、廣立微、概倫電子、芯和半導體）的優勢兵力打攻堅戰，避免內卷，同時加強人才的培養。（見因應美斷供「晶片之母」南京建EDA創新中心打攻堅戰）

就在兩年前，據BBC的報導，美國商務部2019/5/22日宣佈，美國對24個中國機構及個人實體實施出口管制，防止其從美國採購供中國軍事活動的用品。這24個實體分佈在中國內地、香港與開曼群島，包括雲端智慧機器人運營商達闥科技（CloudMinds）及其多家子公司、網絡安全公司奇虎360（Qihoo）、高校哈爾濱工業大學（哈工大）、哈爾濱工程大學（哈工程），以及多家科學研究中心及企業。（見美國「實體清單」再添24個中國機構及個人，含網絡公司及高校）

重點是，美國這個看似無害的「機構及個人實體實施出口管制」，卻在一年後發酵了，哈工大學生2020/6/11日收到了MATLAB正版軟體取消啟動的通知，而在與其公司MathWorks交涉之後，才得知是因為哈工大名列美國的24個中國「機構及個人實體實施出口管制」名單中，相關授權已被美國中止。（見塞翁失馬丨美國居然又對MATLAB軟體動手了，國產CAD軟體 ...）

（圖片來源：矩陣實驗室 MATLAB R2018b 中文完整解鎖版「Win、Mac、Linux」）

MATLAB被停用，影響數千高校，及無數的企業，未來若美國停用所有美國的工業及商業軟體，如ECAD軟件，中國就被美國卡脖子了。

中國真會被美國卡脖子？又將如何「迎頭趕上」呢？

我從1978年起，留學美國，習得化學博士學位，但因為對物理及電機工程的鍾愛，所以在1987回台工作，除了短暫在大學教授「工業材料學」，很大一部份在半導體業界設計並製造「PVD鍍膜機」及「電漿蝕刻機」，並在各大半導體廠及大學研究教授使用這兩種半導體主要設備的「電漿(Plasma)物理學」。而當我設計機器需要繪圖及機械模擬工業ECAD軟體，我用的是SolidWorks、電漿物理模擬用的是COMSOL、解單個微分方程式用MATLAB、電路模擬用的是PSpice、機台自動化用的是LABVIEW，操作手冊製作用的是ADOBE。至於半導體元件與製程模擬軟體，我用的是Sentaurus TCAD，而楷登（Cadence）、新思科技（Synopsys）、與SiemesEDA3家在中國市場市佔率約85%。中國ECAD軟體公司（如上海合見工軟，華大九天、國微集團、芯華章、廣立微、概倫電子、芯和半導體）11%，其他國家4%。（見中國 EDA 產業回顧：自研“熊貓系統”曇花一現，後錯失 15 年，最終走上崛起之路，及頭條揭密》卡不住7nm 美斷供EDA能阻陸先進工藝國產化？）

在我30多年的經驗裡，發現台灣及對岸的工程師，普遍無法有效的瞭解工業軟體ECAD裡的英文解說，以致無法正確的使用這些軟體。當然，問題的根源是學生對物理，電磁學英文教科書，本來就缺乏瞭解，甚至大部分的學生看的都是中文翻譯教科書，所以讀起工業軟體ECAD使用說明，無法瞭解英文的「專有名詞」。我必需花大量的時間在前面解說與訓練，在後面學習的工程師卻是理論及實作的兩頭燒，而深感挫折，因此而半途而廢，而我則是白費力氣，前功盡棄。

經過30多年的反省和檢討，我歸納出下面所敘述的如何「迎頭趕上」美國工業及商業軟體水準的詳細步驟：

1）如今中國GDP成長即將成為世界第一（見拙文中國因疫情即將超過美國成為第一大經濟體─美中經濟（2）），並且中國在2021/6月成功運送3名太空人入住獨立自主建造的「天宮號太空站」的領先世界成就，不少方面以匹敵美國。（見觀察者網》美國會輸給中國嗎？（馬凱碩））今後，中國應該可以撥出精力與財力修補工業及商業軟體之短板，以免被美國卡脖子。只有補上這個短板，中國才能真正匹敵美國。

修補軟體短板的第一步，也是最困難的一步，就是把所有英文理工、生物的教科書裡之「專有名詞」，都建立中英對照的翻譯，也就是建立電子網路版、隨時更新的「中英對照科學辭典」，基本上，這就是把西方的科學中文化，這件本該在百年前，西學東漸時就該做的事，卻因為長期戰亂而荒廢，若無法把科學中文化，則英文造詣不深的學生及工程師就無法自習科學。但若全盤科學中文化，不讀英文教科書，就無法與西方科學最新的前延發展接軌，所有只有持續更新「中英對照科學辭典」，才能讓科學紮根中國。（見拙文世界主流「反中」觀點的背後真相─美中關係（1））

2）有了「中英對照科學辭典」後，大學高校在上課時，不管用的是中文還是英文教科書，教授都要以「中英對照科學辭典」為基準，來對應中英的「專有名詞」。並且更進一步的，是要求學生以MATLAB，COMSOL等工業軟體，來做課後習題。以熟悉英文工業軟體的中英的「專有名詞」對照。如果無法用新版的MATLAB，可用舊版，這樣有助於銜接未來中國自主發展的工業軟體ECAD。

3）想法把「發展工業及商業軟體」計畫寫入國家五年規畫，並成立類似名字為「中國工業及商業軟體全面發展公司」的國有企業，因為軟體公司利益回收期非常長，私人企業不可能投資。比照兩彈一星等國家級計畫，招募數萬以上的工程師，以下面西方典型的工業及商業軟體為藍本（見国产操作系统的发展史与“统一大业”）：商業軟件：Microsoft Windows，Microsoft Office ，企業資源計劃（ERP）數學軟件：MATLAB 化工軟體：ASPEN PLUS 半導體元件與製程模擬軟體：Sentaurus TCAD 工程繪圖軟體：SolidWorks 物理模擬軟件：COMSOL 電路模擬：PSpice 機台自動化：LABVIEW 操作手冊製作：ADOBE

全面發展以「中英對照科學辭典」為命名的「中文版」工業及商業軟體。這是異常艱鉅的任務，不少人悲觀的認為是「不可能的任務」。但冷靜的想想，卻大有可為；基本的物理與數學的計算，可發展核心共用的基本模組，尖端應用模組可延攬海內外專家學者發展人工智慧的「專家系統」模組。最重要的是，我們沒有選擇，不成功的結果，是被美國卡脖子而死。你選擇哪一條活路呢？

結論：美國已禁止哈工大使用MATLAB，未來有可能全面禁用美國發展的工業及商業軟體，中國要想不被美國卡脖子，只有先發展「中英對照科學辭典」的科學中文化，然後再成立「中國工業及商業軟體全面發展公司」的國有企業，全力發展「中文版」工業及商業軟體。

（按請看此文的「視頻版」：「陳華夫專欄」視頻版之 4 ─ 中國工業及商業軟體極大落後美國的「迎頭趕上」之道─美中經濟（40））