摘要：原文发表于《科技导报》2025年第14期《自主工程设计软件如何铸就数字基建的“中国基石”》从港珠澳大桥到“八纵八横”高铁网，“中国建造”的浪潮正不断挑战极限。如今，墨脱水电站、新藏铁路等世界级工程已从构想步入关键的勘察设计、建造的阶段。然而，在这份民族自豪背后

从港珠澳大桥到“八纵八横”高铁网，“中国建造”的浪潮正不断挑战极限。如今，墨脱水电站、新藏铁路等世界级工程已从构想步入关键的勘察设计、建造的阶段。然而，在这份民族自豪背后，一个核心问题值得深思：绘制这些宏伟蓝图的“数字之笔”，我们能自主掌控吗？答案令人警醒。作为数字工程的“神经中枢”，核心设计软件的命脉长期掌握在他人手中，这不仅是“卡脖子”的产业隐患，更是关乎国家数据安全与未来发展主导权的“隐形命门”。本文从技术壁垒、生态构建、知识产权保护及人才支撑等层面系统评论，旨在探讨：如何铸就自主可控的“中国基石”？

1 辉煌基建之下，是否存在“隐形命门”

纵观当今中国，基础设施建设取得了举世瞩目的成就。然而，在赞叹这些宏伟工程的同时，一个值得深思的问题浮出水面：在这耀眼光环之下，驱动这一切的核心工具——工程设计软件——其自主可控的程度究竟如何？

工程设计软件，被认为是现代工程建设的“神经中枢”与核心生产力工具。可以说，若无现代工程设计软件的强力支撑，那些挑战工程极限的复杂结构、精妙绝伦的建筑造型以及高效协同的建造流程，都难以高效实现。然而，在这一关键技术领域，中国工程设计软件市场长期高度依赖少数国外商业软件巨头的产品，构成了中国基础设施领域一个看似隐蔽却至关重要的“技术命门”。这种对国外软件的深度依赖格局，已成为制约产业发展的现实瓶颈。因此，在为“中国建造”的卓越成就感到自豪的同时，更需清醒地审视“中国智造”在底层关键工具方面存在的“软肋”。这已不仅是单一产业的发展问题，更深层次地关乎国家关键基础设施的安全保障、核心数据的自主掌控，乃至国家整体科技创新能力和国际竞争力的长远发展。

2 “命脉”旁落，三“痛”锥心

国外软件巨头并非一日之功。凭借数十年的持续研发投入、强大的产业生态构建（从二次开发接口到高校合作）、精准的市场策略乃至对行业标准的主导，它们在全球范围内构筑了难以逾越的竞争壁垒。这直接导致了中国工程软件领域“用而不控”的尴尬局面。当数字工程的“命脉”如此掌握在他人手中，其带来的“卡脖子”之痛，究竟痛在何处？

工程设计软件承载着从宏观规划到微观构造的海量核心数据，其中不仅包含工程本身参数，更可能涉及敏感的地理信息、国防工程布局、国家战略资源分布等。一旦这些关键数据通过国外软件潜在的“后门”或不受控的云服务被窃取、滥用，甚至在特定地缘政治冲突下被精准定位与破坏，后果不堪设想。这无异于将国家关键基础设施的数据主权置于“裸奔”状态，安全基石面临动摇的巨大风险。

在全球科技竞争加剧的背景下，技术封锁与供应链中断的风险，已成为悬在众多行业头顶的“达摩克利斯之剑”。华为因核心EDA软件（电子设计自动化）断供而一度陷入“休克”的事件，为全行业敲响了警钟。同样，在工程设计领域，若关键时刻遭遇类似制裁——授权被暂停、服务被终止，那么我们无数在建或规划中的重大基础设施项目将可能面临停滞风险。这并非杞人忧天，而是随时可能发生的现实威胁。

对国外软件的过度依赖，正像“温水煮青蛙”一般，慢慢侵蚀着本土产业的创新活力。在国外成熟的技术体系和市场壁垒前，国产软件生存空间被严重挤压。许多团队被迫选择在国外平台上进行二次开发，这种“依附式”发展模式虽能解一时之渴，却固化了对国外基础平台的依赖，使本土企业难以触及和突破几何内核、求解器等核心技术瓶颈。长此以往，我们将难以形成自主的技术标准与创新范式，从“建造大国”向“智造强国”的转型也将步履维艰。

3 破局之路：为何要翻越这四座“大山”？

核心技术的“冰山”壁垒是首要挑战。工程设计软件，尤其是CAD、CAE等基础性平台软件，其核心技术如图形引擎、几何造型内核、多物理场仿真求解器等，是数十年乃至更长时间数学、物理学、计算机科学与工程经验积累的结晶，图1为工业软件技术图谱。这些核心算法不仅理论体系庞大复杂，工程化实现难度极高，而且往往存在大量的“Know−how”和隐性知识。在这些底层技术上与国际巨头相比，尚存在显著差距，短期内难以一蹴而就。

图1 工业软件技术图谱

产业生态的“孤岛”效应与用户习惯的“路径依赖”共同构成了国产软件推广应用的巨大阻力。一个成熟的工程设计软件并非仅是一个独立的工具，其背后是一个庞大而复杂的生态系统，包括丰富的二次开发接口与插件、完善的培训认证体系、活跃的用户社区以及与上下游软硬件的兼容性等。国产软件往往在生态配套上显得“势单力薄”，难以在短期内提供同等丰富度和成熟度的生态支持。加之设计行业长期形成的基于国外软件的工作流程和数据标准，使得用户在选择时更倾向于“路径依赖”，即使国产软件在某些单点功能上有所突破，也难以撼动整体格局。

知识产权保护的缺失与市场环境的非理性竞争，严重侵蚀了国产软件的生存与发展空间。长期以来，中国软件盗版现象屡禁不止，尤其在工程设计领域，由于正版软件价格相对较高，盗版软件的泛滥使得国产软件开发者难以通过正常的市场销售获得合理的研发回报。这种“劣币驱逐良币”的现象，极大地打击了本土企业的创新积极性。同时，一些用户“重硬件、轻软件”的传统观念根深蒂固，对软件的价值认知不足，不愿意为高质量的国产软件付费，导致国产软件企业普遍面临研发资金投入不足的困境。

复合型高端人才的匮乏和科研评价体系的错位成为制约自主软件研发能力提升的关键瓶颈。目前中国高校在相关学科设置、课程体系以及人才培养模式上，尚不能完全满足这种跨学科融合的需求，导致“懂工程的不懂软件、懂软件的不懂工程”的现象普遍存在。更为重要的是，现有的科研成果评价体系和人才激励机制，往往更偏重于发表高水平论文或取得传统工程技术的突破，对于工程设计软件这类需要长期积累、迭代优化且短期内难以产生显著“可见”成果的研发工作，其价值认可和激励力度尚显不足。

4 如何铸就自主可控的“数字基石”？

与其在传统赛道上苦苦追赶，不如另辟蹊径，探索一条以“中国特色应用场景”为牵引、以“新一代数字技术”为赋能、以“开放协同创新生态”为支撑的突围之路。这意味着，不仅要补齐短板，更要敢于在某些新兴领域实现“换道超车”。

事实上，国内已有不少企业、设计院及科研机构看到特定行业对本土化、定制化解决方案的迫切需求，并积极投身自主研发的浪潮。针对特定行业需求，也涌现出一批专业应用软件。在此背景下，一些领先的设计单位积极探索自主研发路径。这些多元化的尝试，尽管面临诸多挑战，但共同指向了摆脱对国外通用平台过度依赖、深度服务本土工程实践、乃至在特定细分市场寻求突破的新路径。

要实现这一战略构想，首先是重塑科研攻关与市场应用的联动机制，变“输血式”扶持为“造血式”赋能。未来，应建立以重大工程项目需求为导向的“揭榜挂帅”与“赛马”机制，将自主软件的研发与国家级、省级重大基础设施项目的规划、设计、建设、运维深度绑定。这不仅要在立项中明确国产软件的应用比例和攻关目标，更要建立“首席用户官”制度，形成“需求牵引研发，研发支撑应用，应用反馈迭代”的良性闭环。同时，对于在重大项目中率先“吃螃蟹”、成功应用并验证国产软件的单位和个人，应给予超常规的激励和容错空间，以此培育敢用、愿用、善用国产软件的“种子用户”和“标杆案例”。

构建“分层解耦、开源开放、协同进化”的自主软件技术与产业生态，是打破国外巨头“赢者通吃”垄断格局的关键。国家层面应主导推动建立自主可控的工程设计软件核心技术底座，并将其中一部分通用性强、非战略敏感的基础模块，以“有组织开源”的模式向全行业开放，鼓励产学研各方力量在此基础上进行专业化、特色化的二次开发和应用创新，形成“众创、共建、共享”的局面。同时，要大力支持发展一批专注于特定细分领域（如公路、桥梁、隧道、水利等）的“专精特新”软件企业，通过标准互认、数据互通，构建起既有核心竞争力又有广泛适应性的国产软件“雁阵”。

人才培养与价值实现的“双轮驱动”是自主软件事业可持续发展的根本保障。要在职称评定、科技奖励、薪酬体系等方面，对工程设计软件的研发贡献给予与传统工程技术成果同等甚至更高的认可。要鼓励大型设计院、施工企业、业主单位设立专门的“数字技术创新中心”，赋予其更大的自主权和资源投入，唯有让创新者名利双收，才能真正吸引和留住顶尖人才，为自主软件的持续迭代注入源源不断的智力活水。

5 让“中国智造”拥有自己的“画笔”

发展自主可控的工程设计软件，绝非一时权宜之计，而是保障中国数字工程建设安全、提升国家核心竞争力、培育新质生产力的战略必然。中国庞大的基础设施建设市场、全球领先的丰富应用场景以及国家对科技自立自强的坚定决心，共同为自主工程设计软件的崛起提供了最肥沃的“创新土壤”和最强劲的“政策东风”。因此，有充分的理由相信，自主软件不仅“能”，而且必将成为驱动“新基建”未来的核心引擎，一个由其深度赋能的新时代正加速到来。

之所以“能”驱动未来，关键在于其与本土需求的深度契合以及在新一代数字技术融合应用上的独特优势。在人工智能、大数据、数字孪生、工业互联网等前沿技术的强力加持下，拥有数据主权和本土化适配优势的国产软件，有望在智能化设计、精细化建造、智慧化运维等领域实现跨越式发展。将催生出更高效、更绿色、更安全的工程建设新范式，为智能交通网络构建、韧性智慧城市发展、清洁智慧能源体系建设等“新基建”的宏伟蓝图提供坚实且自主可控的技术支撑。这不仅将有力重塑中国在全球工程建设领域的话语权和核心竞争力，更将为数字中国战略的全面深入推进注入源源不断的澎湃动力。迎接并创造这一未来，需要政产学研用各方戮力同心，以更为开放的姿态拥抱变革，以更为坚韧的毅力攻克难关，共同将“能否”的疑问，书写为中国自主工程设计软件驱动“新基建”走向辉煌的肯定答案。

来源：科技导报