什么是开源？（What）¶
课程目标¶
理解开源的多元定义（技术、模式、文化）。
通过真实案例感知开源的影响力。
激发参与开源的兴趣。
一、教学设计¶
互动投票
工具：使用在线工具让学生投票选择日常使用的软件：Chrome、安卓手机、VS Code、Firefox 等，揭晓答案均为开源或基于开源。
扩展问题：提问一些与开源相关的问题，比如“近年来最火热的开源软件有哪些？” (比如：deepseek 开源？)或“你认为全球软件开发有多大比例依赖开源代码？”（这里加上全球 97% 软件开发依赖开源代码等统计数据），通过这些给学生带来震撼，直观感受到开源并非只是众多程序员手中的小众玩意，更是与生活息息相关。
沉浸式故事
视频片段：插入 Linux 诞生纪录片，通过真实故事让学生感知开源的力量，激发参与的兴趣。
二、开源的形式¶
1. 开源软件（OSI 定义）¶
开源不仅仅是一个技术术语，它还承载了文化和模式的多重意义。开源软件的定义由开放源代码促进会（OSI） 给出，是至今为止广泛认同的标准，为我们提供了一个清晰的框架，帮助我们区分开源与闭源软件。
开源软件是指其源代码可被自由查阅、修改和分发的软件，且必须满足以下所有条件——开放源代码，允许自由使用、修改、分发，且这种自由是无条件的。
📜 OSD 核心条款（简化版）¶
Open Source Definition（OSD） 核心条款可以概括为为四大原则，它们在实践中成为了开源软件的重要标志：
核心原则
关键要求
反例警示⚠️
自由再分发
允许任意形式的分发（包括商业销售）
禁止转售的软件
源代码公开
必须提供源代码，且禁止混淆或刻意设置编译障碍
只提供二进制文件的软件
允许衍生作品
允许修改源代码并发布修改后的版本（可附加合理限制）
禁止二次开发的许可证
无歧视性限制
不得针对特定人群/领域/技术进行限制（如"不得用于军事用途"条款无效）
限制用户职业的软件协议
核心概念¶
+ 开源软件 = 源代码开放 + 允许自由使用/修改/分发（OSI定义）
- 闭源软件 = "黑箱"操作 + 使用受限
2. 早期的开源与闭源格局¶
在软件发展史的不同阶段，开源与闭源呈现出不同的格局和特征。我们可以通过基础设施层、操作系统层、应用层这三个层次来全面解析开源与闭源的演变过程，并探索其中的文化与技术力量。
🌍 基础设施层：开放协议主导¶
TCP/IP 协议栈（1970s）¶
背景与作用：由美国国防部高级研究计划局（DARPA） 资助开发的TCP/IP 协议 是互联网的通信基础。该协议栈的完全开放性 让世界各地的机构得以自由实现，并可以在全球范围内实现互联互通。
关键意义：这为互联网的快速扩展奠定了基础。TCP/IP 协议成为全球网络连接的标准，极大推动了现代互联网的形成。
典型案例：BSD UNIX（1980s） 是开源实现 TCP/IP 协议栈的一个例子，并且成为了后来的 FreeBSD 和 NetBSD 等开源操作系统的基础。
电子邮件系统¶
开放协议：早期许多电子邮件系统都有闭源实现。不过，和其他协议相比，SMTP 和 POP3 协议具有开放性，因此成为全球邮件传输和接收的标准。而随着开源软件的发展，开源邮件系统也逐渐占据主导地位。
闭源案例：比如 Lotus Notes（1989），其邮件系统在早期占据市场主导地位，但是完全闭源，限制了用户的定制和扩展实现。
开源先驱：Sendmail（1983），开源邮件服务器软件，成为邮件服务器的事实标准，推动了邮件协议的普及。
💻 操作系统层：闭源商业软件的霸权¶
在操作系统层，闭源软件曾长时间占据主导地位，尤其是在个人电脑和大型主机领域中，商业软件通过对源代码的控制，塑造了强大的市场壁垒。
系统
性质
关键事件
UNIX
初期闭源
AT&T 禁止大学传播源码（1979）
DOS/Windows
完全闭源
微软通过闭源绑定 IBM PC（1981）
VMS
闭源
DEC 专用系统，影响早期网络架构
UNIX：虽然最初的 UNIX 系统是由贝尔实验室（AT&T）开发的，但由于其巨大的技术潜力和影响力，AT&T 在 1979 年开始限制其源代码的传播，开启了闭源软件的霸权时代。
DOS/Windows：微软通过完全封闭源代码，并将其绑定到 IBM PC 的硬件上，成功建立起了 PC 操作系统的市场主导地位。
VMS：DEC 公司开发的 VMS 操作系统长期封闭，成为其自家硬件的专用系统，影响了早期的网络架构。
例外突破：尽管大多数操作系统都处于闭源状态，但BSD UNIX（1977） 从 AT&T UNIX 衍生出开源分支，并为后来的 FreeBSD/NetBSD/ OpenBSD 等开源操作系统铺平了道路。
🕸️ 应用层：开放与封闭的拉锯战¶
随着计算机和互联网的普及，应用层软件成为了开源与闭源之争的关键战场。在这个层面，开源和闭源的斗争更为激烈，影响也最为广泛。
闭源也曾称王¶
浏览器大战：Netscape 最初是闭源的（1994 年），它曾是最受欢迎的浏览器。然而，由于开源运动的推动，Netscape 决定在 1998 年开源其浏览器核心，最终催生了 Mozilla Firefox 这一开源浏览器的诞生，直接挑战了微软的 Internet Explorer。
办公软件：微软 Office（1989 年）凭借其强大的功能和用户基础，长期占据办公软件市场的统治地位，且完全闭源，极大限制了用户的定制和扩展能力。
开源突破重围¶
Apache HTTP Server（1995）：作为世界上最早的开源 Web 服务器，Apache HTTP Server 迅速击败了当时闭源的 Netscape Enterprise Server，成为全球最流行的 Web 服务器软件。
Perl 语言（1987）：开源的 Perl 编程语言成为了早期 Web 开发的核心工具之一。它的开源特性使得开发者可以自由修改和扩展，迅速发展成开发人员的首选语言。
🔄 文化基因：开放协作的暗流¶
除了技术因素外，开源运动的成功还离不开其背后深厚的文化基因，它源于对知识共享和协作创新的深刻理解。
开源的文化传承：MIT 的 AI 实验室等机构提倡代码共享，早期的 ITS 操作系统就是一个典型的例子。其开放的代码理念，成为了日后现代开源运动的精神先驱。
Richard Stallman 与 GNU 计划：1983 年，Richard Stallman 发布 GNU 宣言，并启动了 GNU 计划，致力于创建一个完全自由的操作系统。这标志着现代开源运动的觉醒，为后来的 Linux 内核等开源软件提供了理论支持和实践基础。
开放标准的倡导者：互联网的很多技术标准是通过互联网工程任务组（IETF）的公开征求意见稿（RFC） 确定下来的，从而推动互联网协议的标准化。例如，HTTP/1.0 规范 在 1996 年以 RFC 1945 的形式发布，为全球的网络通信提供了共同语言。
📊 关键转折点时间轴¶
年份
关键事件
1969
ARPANET诞生，开放协议成为互联网基础
1979
AT&T 开始收紧 UNIX 授权，闭源的商业化趋势显现
1983
GNU 宣言发布，标志着现代开源运动的觉醒
1985
FSF（自由软件基金会） 成立，GPL 协议诞生
1991
Linux 内核首次发布，成为开源软件的代表
1995
Apache超越闭源服务器，成为 Web 服务器的主流
1998
"开源"一词正式诞生，开源成为技术和文化的代名词
总结与思考¶
为什么基础设施层更早开放？
军事科研需求：在互联网初期，ARPANET 作为军事研究项目，需要实现跨机构的高效协作，因此选择开放协议，促进各方自由实现和参与。
商业价值滞后：互联网初期缺乏明确的盈利模式，企业尚未拥有对软件的闭源保护意识，反而开放协议和技术能够促进广泛的合作与发展。
学术共同体传统：大学和研究机构历来推崇知识共享。许多早期的技术发展，如 UNIX 和 TCP/IP 协议，都是因为得到了学术界的广泛支持与推广。
总结：尽管随着商业化进程的推进，闭源软件在应用层逐渐占据主导地位，但从基础设施到应用层，开源的精神始终贯穿其中。开源和闭源之间的博弈，构成了现代数字技术生态中最为根本的对抗与合作。
3. 开源是一种协作与创新模式¶
软件层：开源开发的协作密码¶
开源的核心不仅仅是技术的共享，它深刻地改变了传统软件开发中的协作方式。不同的开源协作模式使得全球开发者能够共同工作，从传统闭源开发到企业内部开源，再到完全开源的广泛采用，开源逐渐形成了独特的协作密码。
传统闭源开发¶
典型特征：代码仅限于内部团队访问，外部开发者无法获取源代码。并且因为严格的知识产权保护，源代码无法修改或分发。
案例：Windows 95 的开发过程中，微软严格控制代码的所有权和访问权限，确保仅限内部开发人员修改和发布。
企业内部开源（Inner Source）¶
核心逻辑：对外部依旧保持闭源，但内部采用开源协作方式，跨团队共享代码库，允许内部贡献和修改。
案例：
微软：通过“One Engineering System”实施内部开源，促进跨部门的协作与代码共享。
沃尔玛：采用内部开源模式开发电商平台，加速了门店系统的开发与迭代。
完全开源¶
黄金标准：代码完全公开，任何人都可以参与修改和贡献，全球开发者共同推动项目进步。
OSI 定义：符合开放源代码的标准，任何人可以自由使用、修改、分发。
案例：
Linux 内核：全球开发者贡献，成为最具影响力的开源操作系统之一。
Vue.js：前端框架，采用开源协作模式，社区驱动着其快速发展。
💡 认知升级：只是协作模式的不同¶
开源不仅是一种技术决策，它还是一种协作模式的变革。通过对不同协作模式的分析，我们可以理解，开源并非是唯一选择，而是在可持续性和普惠性之间寻求最佳平衡。
不同模式的核心差异点¶
维度
传统闭源
Inner Source
完全开源
透明度
黑箱操作
组织内透明
全网公开
创新来源
内部研发
跨部门协同
全球智慧
进化速度
线性增长
多项式增长
指数级增长
案例代表
Oracle
微软 Azure
TensorFlow
不只是代码：现实世界中的“开源式协作”¶
开源的影响力远不止局限于软件开发领域，它已经超越了技术，成为一种全球范围的协作范式。在不同的领域，开源思维和模式正被应用到各类复杂系统和社会工程中。历史上的巨大协作工程和项目都能为我们提供开源模式的启示。
古罗马引水渠建设：多个城邦共享水利工程技术，技术改进方案被刻在公共石碑上，类似今天的 Git 提交历史。
维基百科编辑：全球用户可以编辑条目，类似于 Pull Request 的方式，且条目的讨论页记录了社区的争议解决过程，类似于 Code Review。
人类复杂工程协作史¶
timeline
title 协作模式进化史
公元前2560年 : 金字塔建造
1406年 : 紫禁城建设
1969年 : 阿波罗计划
1991年 : Linux内核开发（全球分布式协作）
深度对比：金字塔 vs Linux 内核¶
维度
古埃及金字塔建造
Linux 内核开发
协作规模
10 万劳工 + 数百工程师
16000+ 贡献者
知识管理
象形文字记录在莎草纸上
Git 提交记录在 GitHub
质量控制
监工现场检查石块
CI/CD自动化测试，社区反馈，人工审查
传承方式
师徒制手把手传授
代码审查 + 开发者文档
核心动力
法老的绝对权威
技术领导力 + 社区共识
“当建造数字巴别塔时，开源不是可选项，而是必选项”
💡 认知发散：开源的可能是一种“群体智慧协议”¶
开源不仅仅改变了软件开发的方式，它还为全人类提供了一种更为高效、智能的协作模型。这种“群体智慧协议”不仅解决技术问题，也在解决人类文明的重大挑战。
4. 开源是一种文化理念¶
开源不仅是一种技术实现，它也是一种全球范围内的文化理念，代表着共享、透明与协作的精神。从数字世界到整个社会的进步，开源成为了推动文明演化的重要力量。
从技术到文化的四层跃迁¶
层级
核心要素
现实映射案例
工具层
Git/Markdown/CI/CD等技术工具
GitHub 工作流、Jupyter Notebook
方法论层
Pull Request 机制/社区治理规则/许可证体系
Apache 投票制度、Linux 维护者体系
生态层
多主体共生的可持续系统（开发者 - 企业 - 用户的正向循环）
Kubernetes 生态、RISC-V 指令集联盟
文明层
开放协作成为解决复杂系统的默认选项
人类基因组计划、维基百科
开源的概念从最初的代码共享，发展到如今的开放协作，并通过跨技术、跨行业、跨领域的应用，成为解决全球性问题的有效工具。这四个层级的跃迁反映了开源从技术实践到文化理念的深刻转变。
🌌 文化演进史：开源理念的千年血脉¶
timeline
title 人类开源文化里程碑
公元前300年 : 欧几里得《几何原本》
830年 : 阿拉伯数字全球传播
1675年 : 莱布尼茨微积分符号
1958年 : IPTO建立ARPANET开放协议雏形
1998年 : 数字世界"开源"概念正式诞生
🧮 数学：人类最早的开源实践¶
数学作为人类最早的开源实践之一，通过符号系统的共享、定理的公开证明、知识的积累和去中心化协作，展现了开源的原始特征。
数学的“开源特性”解剖¶
符号系统的开源：阿拉伯数字、希腊字母全球通用。
知识积累的开放性：定理证明可复现、可验证、可改进。
协作网络的去中心化：从亚历山大图书馆到现代的 arXiv 预印本平台，促进了全球知识共享。
历史对照：闭源 vs 开源数学¶
案例
协作方式
成果影响
牛顿微积分
闭源多年
引发与莱布尼茨的优先权之争
布尔代数
完全开源发布
催生整个计算机科学领域
通过对比牛顿与莱布尼茨之间的优先权之争与布尔代数的开源发布，我们看到开源在推动学科发展的速度、广度和深度上的独特优势。
🌐 开源文化 DNA：从数学到数字时代¶
共享符号系统¶
数学：∑ 积分符号 → 编程：{} 代码块语法
案例：LaTeX 数学排版系统开源标准
🧪 互动实验：数学论文 vs 开源项目¶
对比分析¶
维度
数学论文系统
现有开源项目系统
最小协作单元
定理证明
Pull Request
版本管理
多版本手稿传递
Git 分支管理
质量检验
同行评审
Code Review
知识传承
学术谱系
Contributor 图谱
争议解决
学术辩论
Issue 讨论
🔮 文化投射：开源理念的现代显化¶
跨领域开源范式¶
领域
开源实践
数学渊源
区块链
以太坊智能合约开源
图灵可计算理论开放验证
生物技术
CRISPR 基因编辑协议共享
DNA 双螺旋结构开放研究
航天
SpaceX 公开火箭设计蓝图
开普勒行星定律开源传播
开源文化主流的特性¶
可溯源性：所有创新需标注知识谱系（如数学引用体系）。
可验证性：过程数据完全开放（如 Git 历史记录）。
可扩展性：允许衍生创造（如数学猜想迭代）。
💡 认知思考：我们终将开源¶
当罗马工匠将混凝土配方带入坟墓，当大马士革钢工艺湮灭于战火，人类文明出现空白页——直到《几何原本》被翻译传播，直到 Linux 内核向全球开发者敞开，我们才真正懂得对抗被时间遗忘的武器，是开放与共享。
通过混凝土的千年轮回，理解开源不是技术选择，而是文明存续的生存策略。
从泥板上的楔形数字到 GitHub 的星标仓库，人类始终在践行同一个真理：共享使知识永生。