過去10年里，劉利的工作集中在自主研制國產(chǎn)地球系統(tǒng)模式耦合器。耦合器是實(shí)現(xiàn)氣候預(yù)測與數(shù)值天氣預(yù)報(bào)軟件系統(tǒng)集成的一項(xiàng)系統(tǒng)關(guān)鍵核心技術(shù)。實(shí)際上，劉利在2010年開始做這個(gè)方向時(shí)，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(chǔ)軟件的依賴，使一些國家可隨時(shí)通過隱藏最新技術(shù)或版權(quán)，限制甚至阻礙我國科技發(fā)展。”當(dāng)時(shí)，劉利如是回答。近日，在接受《中國科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)，他再次表示，“長期使用國外免費(fèi)開源基礎(chǔ)軟件，很大程度上制約了我國自主研發(fā)的積極性和創(chuàng)新能力，加大了我國在相關(guān)領(lǐng)域的差距，這無異于助漲了對我國的‘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(tǒng)模式的“家譜”，中國的大部分相關(guān)模式使用了美國國家大氣研究中心的耦合器及架構(gòu)，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(jù)本國或本單位的耦合模式需求訂制的，不一定完全適合我國。同時(shí)，國外很多技術(shù)的開源發(fā)布存在延遲性，使得我國技術(shù)引進(jìn)或升級只能滯后。另外，用別人東西，只能“忍受”對方的技術(shù)瓶頸。

事實(shí)上，歐美耦合器從上世紀(jì)90年代初開始發(fā)展，而我國在2010年才首次啟動(dòng)自主研發(fā)。劉利表示，這意味著我國在地球系統(tǒng)模式與耦合數(shù)值預(yù)報(bào)模式的相關(guān)軟件工程方面落后了近20年。

在此背景下，劉利帶領(lǐng)著四五個(gè)人組成的小團(tuán)隊(duì)，開啟了攻關(guān)。歷經(jīng)十年，他們設(shè)計(jì)出獨(dú)立于歐美的新耦合器架構(gòu)，研制了完全自主的國產(chǎn)耦合器C-Coupler，形成了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新與軟件產(chǎn)品集成，讓中國地球系統(tǒng)耦合器實(shí)現(xiàn)了從0到1的突破，且得到了國際耦合器同行的認(rèn)可。該耦合器已擁有競爭力，先后應(yīng)用和服務(wù)于國家氣象中心、國家氣候中心、國家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心等單位以及國防系統(tǒng)的耦合模式。

在劉利看來，可以通過開源軟件學(xué)習(xí)別人的經(jīng)驗(yàn)，但不能靠“拿來主義”。否則，失去的是再也換不回來的發(fā)展機(jī)遇，得到的是國外長久的“科技侵略”。“我們修建的技術(shù)、產(chǎn)品的高樓大廈，如果有一天被釜底抽薪，有的產(chǎn)業(yè)可能會(huì)崩塌。”他警示說。

把產(chǎn)權(quán)攥在手中

“產(chǎn)學(xué)研是一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。對于不少領(lǐng)域，我國在關(guān)鍵核心技術(shù)上的自主產(chǎn)權(quán)仍不完善，所謂牽一發(fā)動(dòng)全身，這會(huì)讓我國整個(gè)產(chǎn)業(yè)受制于人。”劉利說。

他舉例說，目前中國出口的高科技產(chǎn)品，大部分是外資獨(dú)資企業(yè)和合資企業(yè)生產(chǎn)的，而手機(jī)、電腦、數(shù)控機(jī)床等高科技產(chǎn)品售價(jià)的20%~40%都要付給國外專利持有者，這使得來自發(fā)達(dá)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(yuǎn)不如給人家的專利費(fèi)。”劉利說，“我們這一代人必須努力，用真正的自主創(chuàng)新去申請專利。如果現(xiàn)在打不好基礎(chǔ)，我們的下一代人會(huì)過得更苦。”

當(dāng)前，我國科研人員數(shù)世界第一，科學(xué)論文數(shù)量已居世界第二，科研經(jīng)費(fèi)也位列前茅，但我國創(chuàng)新能力仍相對滯后。根據(jù)2019年彭博國家創(chuàng)新指數(shù)，中國排名第16位，在整體生產(chǎn)力方面仍然落后于大多數(shù)創(chuàng)新國家。

在劉利看來，這與我國基礎(chǔ)技術(shù)工程創(chuàng)新與產(chǎn)學(xué)研結(jié)合得不夠不無關(guān)系。當(dāng)前，我國很多領(lǐng)先的科學(xué)研究活動(dòng)基于了國外的基礎(chǔ)技術(shù)工程產(chǎn)品。他建議一方面注重用自主技術(shù)工程的產(chǎn)品去解決實(shí)際問題，支撐科學(xué)研究；另一方面，將對技術(shù)工程自主創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)作為科學(xué)研究活動(dòng)的評價(jià)指標(biāo)。

同時(shí)，他覺得需要建立適用于工程技術(shù)的評價(jià)體系。“如果把科學(xué)研究比作一條腿，那么技術(shù)和工程產(chǎn)品就是另外一條腿。如果只用論文指標(biāo)來評價(jià)，而不注重產(chǎn)品是否解決實(shí)際問題，那后者就難以健康發(fā)展，必將對國家科技發(fā)展帶來限制。”

好的一面是，當(dāng)前相關(guān)評價(jià)機(jī)制已經(jīng)在改變。2018年，在劉利課題組的產(chǎn)品C-Coupler2結(jié)題時(shí)，盡管尚未正式發(fā)表論文，包括徐冠華院士、曾慶存院士在內(nèi)的專家組依然認(rèn)為，該研究對推動(dòng)我國地球系統(tǒng)科學(xué)和相關(guān)業(yè)務(wù)發(fā)展具有重大意義，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。“讓我觸動(dòng)非常大。”劉利說。

此外，劉利建議，寬容對待工程技術(shù)自主發(fā)展中某些仍相對落后領(lǐng)域的“創(chuàng)舊”，即引進(jìn)消化吸收。他表示，諸如國外的開源軟件，這些方向常屬于冷門，難出成果且失敗風(fēng)險(xiǎn)大。在引進(jìn)國外成功經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，要強(qiáng)調(diào)在“再創(chuàng)造”的過程中吸取失敗的教訓(xùn)。

“否則，只強(qiáng)調(diào)引進(jìn)，急于求成，會(huì)導(dǎo)致短暫的虛假繁榮，讓自主技術(shù)工程產(chǎn)品的根基不穩(wěn)，難以持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展。”劉利說。