比如工程计算，流体模拟，金融数据分析
话说这类软件有开源的吗？
感觉你想比较的对象是Matlab 但最能打的Simulink好像确实没听说过什么靠谱的开源替代品
SCILAB的Xcos和Simulink比较类似 有评论说是Matlab的最理想替代
如果说不太需要Simulink 可以考虑Octave 语法啥的基本一致
Python或者R加上一堆科学计算库之后也很能打
这种不是行业命根吗。。。应该没几个开源吧
部分细分领域的某个功能可能有开源工具，但大型的专业软件是绝不可能有的
专业软件需要大量的工程实践经验，需要专业的软件开发者，是一件难度极大、投入多并且周期长持续改进的事……我估计一般也只有一些国外大学自己研发的才会开源
国内不也一直说要发展自己的CAE软件吗？据我所知，收效甚微……
樓主說的「專業軟體」是定制性較高的工程類軟體，像這類軟體基本上很難有開源替代方案。
建築工程，地鐵工程，道路工程，這些已經有一整套解決方案，不同的細節都有專業的公司負責。
生產工程，包括食品工程，車焊工程，都已經各自形成一整套的流程，也有專門的人跟單。
飛行器的空氣動力模擬，這個或許是有開源的算法，這個我是不太清楚，你可以找找看。
金融數據分析，這個我也不太懂，總覺的這個不是很好找，找到了也不好用。你想分析甚麼？太多數財務用的是excel。
結論是，沒有。否則為甚麼政府每年會投入這麼多資金，養活這麼多「科技企業」？就是因為不同的數據類型，不同的作業領域，需要用到不同的算法。
越专业的越细分，能开源出来的一般都是基础库之类的东西，大型软件属于应用层了，整合了很多功能涉及很多不同的知识才能形成，为爱发电很难搞出来这样的软件。
流体模拟开源的有OpenFOAM
专业领域真正大型开源软件，大概也就blender。
eda方面的kicad，建模frecad这类软件其实还是差了头部商业软件一大截。
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Blender真的是业界良心
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真的可以替代商用软件的优秀开源桌面软件，我知道的是
- ShareX - Windows上的截屏录屏工具
- OBS Studio - 录屏直播工具
- AutoHotKey - 自动按键工具
- Thunderbird - 邮箱客户端
- Sumatra PDF - PDF,ePub, MOBI, CHM, XPS, DjVu, CBZ, CBR阅读
- FireFox - 火狐浏览器
- 7z - 解压压缩软件
- Calibre - 个人图书馆
- Zotero - 个人资料库
- Blender - 3D建模软件
- Spyder - 开源版Matlab python语言版
- KeePass - 密码管理器
- rufus - 重装操作系统利器
- Latex
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是这个情况。
但还是不明白，Linux系统就是开源搞出来的。开源本身就是集众家之力解决大型问题。为什么靠社区自己无法解决你说的这些问题呢？
（1）需要与商业逻辑相结合来设计使用方法 —— 但是也有很多通用计算，并不受限于“一家企业独有的商业秘密”
（2）需要与工程实践相结合，由具备业务经营的人参与，来不断调优 —— 如你所说
（3）需要非常强的目的性和执行力，必须有指挥者 —— 社区能做到吗？
（4）需要巨量资金超出开源社区的承担能力 —— 软件开发不就是需要人力吗？
（5）超长的开发周期看不到阶段效果，对社区缺乏持续的成果激励，吸引不到人气 —— 所以大学能成是靠一代代导师学生来维持研究项目的存活？
（6）不同方的功利诉求对周期越长的项目影响越大？
总之其实就是想问，如果在少量投入的专业人士指导的情况下，能不能直接以开源社区为主来运作大型专业软件的研发？
shadows是那个shadows吗？
还有个使用的门槛或者说生态
现有的商业软件不仅有官方自己的文档教程，还有其他人写的教程/案例分享，而且遇到问题也可以找其他用户交流
而一个新的开源软件，再加上专业性，使用者必然少得可怜，遇到什么问题那真是只能靠自己，搞不好还要自己读源码才能解决，这样的使用成本也太高了。还是直接用现有软件解决，就算买不起多少也能找到破解版
当然，这对任何的大型软件都是这样，开始做生态很难……
然而你的例子多数和主楼，以及我说的专业软件关系不大。
如果这些都是，那也没有多少非娱乐的软件不是专业软件了。
我們也可以收集一下，甚麼行業因為一個軟件或算法的開源而誕生或消失。
比如alpha Go圍棋，打敗了李世石之後，就開源了，應該說是以論文的形式介紹了他們是怎麼做人工智能的。
自那以後，很多弈棋軟件，以及需要人工智能的地方，都發生了天翻地覆的變化。
以前很多音頻及視頻的解碼器是不開源的，包括mp3等。可以了解一下暴風影音的發家史，它正是在那個解碼器稀有的年代，靠收集解碼器，甚至自己做解碼器，而成為一個全能播放器的。剛開始的暴風影音除了解碼器以及播放器該有的功能之外，沒有其它花哨的東西，那真的是業界良心。
後来各種音頻和視頻格式的解碼器都開源了，或者公開了解碼的算法。之後，就沒有播放器還可以像暴風這樣靠解碼器推向市場了。
谷歌跟搜狗拼音出来之前的拼音輸入法都是比較弱智的，在那個電腦剛普及的年代，也就是2005年以前，是有人做收費版的輸入法的，當然這些人基本也賺不到錢。因為雖然你可以小看國人的開發能力，但是永遠不要小看國人把收費版腌割成免費版的能力。
之後就是免費拼音寡頭的時代了。當然你可以學五筆等各種形碼，但是請注意，五筆至今仍然是一個保留版權的收費的輸入法，任何改版以及傳播五筆碼表的行為，其實都是侵權的。我用的是倉頡，倉頡是真正意義上的免費開源，發明人朱邦復早在一九八二年就聲明放棄倉頡的版權。
同感。
比如说我在爱好者网站（例如小众软件）搞开源项目，哪怕是仅仅讨论开源项目管理的一些技术，建立一个工作群组，可能好久也搞不起来的。
如果我手里有几百几千政府资金，立项搞开源，可能有点进展。但估计很容易走偏，来的多是奔着钱的。
如果像谷歌alpha go，华为鸿蒙那样，先企业自己搞个先进的东西出来，在市场上占有利位置了，再开源，自然有人参与进来。
所以钱是催化剂，开源只是运营手段，一切还是生意（对吗？）
至于像open office，blender那样，由基金会运作，就是把大伙聚起来搞事情，做个东西开放用（还有很多VLC之类的小工具软件）。 好像国内还真是没有，有那工夫嵌些广告挣钱多好。
（还是我对那些基金会认识不够深刻？）
还是说，上世纪80年代的互联网共享思想仅存在美欧？国内从1998开始就是kv300在杀毒软件里嵌逻辑炸弹、3721全家桶这种生意思想？（好像日韩的开源/free软件都比国内多）
我觉得 Niceb 说的没错。
我觉得“以开源形式运作项目”和“关键技术公开”、“提供免费产品来推广”还是有点细微不同。前者是我想讨论的一种（基于共享思想的）运营管理方式，后者是（商业逐利的）市场决策结果。—— 解码器的算法公开，杀毒软件和输入法的免费，是有先行者找到了更好的盈利模式，来搅局从而对尚未转型者形成市场领先压制。至于因此让消费者变得更方便，虽然是事实，恐怕也是自然必然的结果，而不是他们的良心。—— 但是只要条件具备，搅局者一定会有的（比如小米），不是这一天就是那一天。然后过一段时间，他也就“活成了自己讨厌的样子”。如同封建帝王的更替。