顛覆性技術的創新通常被認為是 " 遊戲規則改變者 ",而美國國防高級研究計劃局(DAPAR)的使命就是提供改變遊戲規則的計劃。作為一座架設在基礎研究與軍事應用之間的橋梁,這個帶有神秘色彩的特殊部門,永遠駐守在國防科技創新的前沿陣地,竭力張開想象的翅膀,將自己的觸角伸向遙遠的未來,通過原始概念創新,引領武器裝備發展,以避免他國 " 技術突襲 ",確保美國 " 技術優勢 "。也正因此,DARPA 通常被認為是美國軍事工業的 " 技術引擎 ",其成就與榮耀眾所周知。互聯網、GPS、隱身飛機等,這些足以顛覆戰爭乃至世界格局的國防前沿技術都源自 DARPA 的創新,正是這些創新成果奠定瞭美國國傢安全的基石。
顛覆性技術與國傢安全:DARPA 的認知
2015 年 9 月 9 日至 11 日,美國國防高級研究計劃局(DARPA)舉辦瞭為期三天的 " 未來技術論壇 "。在這次前所未有的論壇上,包括美國國防部長阿什 · 卡特在內的美國政府高官、DARPA 所有領域辦公室主管以及來自世界各地的科學傢、工程師和創新者齊聚一堂,探討未來將要顛覆戰爭及世界的前沿技術。國防部長阿什 · 卡特在發言中特別強調瞭技術領先對美國國傢安全的意義。事實上,回溯歷史,無論是 DARPA 成立的背景,抑或 DARPA 後續的進化,都標註著其對顛覆性技術與國傢安全的深刻認知。
(一)國傢安全領域是對科技前沿感知最敏感的領域,創新則生,守舊則死,必須擁有強烈的危機意識。DARPA 的成立背景就是當時蘇聯在航天領域 " 顛覆性技術 " 的沖擊,它讓美國從此繃緊瞭神經,擁有瞭強烈的危機意識。具體而言,1957 年 10 月 4 日,蘇聯第一顆人造衛星 "Sputnik-1" 成功升空,它猶如一顆炸彈,震動瞭美國朝野的心靈。《紐約時報》在第二天即以《時速 18000 英裡繞地球旋轉 無線電信號確認 衛星通過合眾國上空軌道》為大標題在頭版作瞭通欄報道。同年的 11 月 3 日,蘇聯又送給瞭美國一顆更大的炸彈—— "Sputnik-2",這次成功發射還將一隻名叫 " 萊伊卡 " 的小狗送入瞭軌道。緊接著,1957 年 12 月 6 日,美國海軍用 " 先鋒 " 號火箭發射的一顆人造衛星,上升僅 1 米就掉落發射臺 " 以身殉國 "。電視將這一慘敗情景傳送到瞭美國千傢萬戶,聯系到 1957 年 8 月蘇聯即成功試射瞭洲際彈道導彈,輝煌與衰敗的鮮明對比,沖撞著美國的男女老少,失望與憤懣的公眾情緒籠罩著美國的大街小巷,人們開始批評總統能力、質疑國傢戰略。
面對紛至沓來的指責,艾森豪威爾政府采取瞭多項緊急措施,包括任命馬薩諸塞州理工大學的詹姆斯 · 吉裡安校長為總統的科技特別助理;賦予國防部負責導彈工作的官員以更大權限;促使陸海空三軍停止權限之爭;修改原子能法以增強與友好國傢之間的科技合作;在北大西洋公約組織中設置科學委員會。當然,除瞭這些間接補救措施之外,1958 年 2 月,美國國防部簽署瞭 5105.15 號指令,正式組建瞭專門針對航天項目的 " 預研項目局 ",旨在加速美國軍用航天計劃進程,確保未來不再發生類似使美國陷入恐慌與尷尬境地的事件。這個 ARPA 正是 1972 年更名為 " 美國國防高級研究計劃局 "(DAPAR)的前身機構。
站在歷史深處,有時往往看不清歷史事件的深遠影響,在前蘇聯灰飛煙滅多年後的今天,再次回望那段歷史,我們發現,當年 "Sputnik-1" 的成功升空,恰似一顆偶然送給美國的禮物,在恰當的時候點燃瞭美國人的危機感,航天領域人造衛星之 " 顛覆性技術 " 的橫空出世,使得 " 蘇聯是否已具備直接攻擊美國本土能力?" 這一碩大的問號,在促使美國反省其軍事戰略的同時,也幫助其迅速建立瞭一套國防科研機制,DARPA 的前身 ARPA 就是其中一個典型的案例。近 60 年來,從 ARPA 到 DARPA,雖然其研發重點隨歷史境況不同而在不斷調整,但始終不變的是,它一直站立在顛覆性技術創新的前沿陣地,憑借對創新 " 癡迷 " 般的執著及良好的運行架構,作為國防科技新概念的 " 搖籃 ",為美軍孵化出瞭諸多尖端武器裝備。
(二)國傢安全領域是大國戰略競爭十分激烈的領域,為保障國傢安全尋求突破性能力,必須強化對手意識。美國國防部長阿什 · 卡特在出席 2015 年 9 月 9 日至 11 日由 DARPA 主辦的 " 未來技術論壇 " 時,發表瞭 " 創新與國傢安全 " 的主旨演講。其中,他專門強調瞭在國傢安全領域必須高度關註對手的科技創新進展,防止其尋求不對稱進攻能力。為此,他重點提及:" 我們生活在一個充滿挑戰的時代,我們軍隊的優越性並非與生俱來,也不會永遠保持下去,我們必須不斷進步。……其他國傢一直都在努力追趕 DARPA 研發的前沿技術,中國和俄羅斯這樣的國傢正在進行軍隊現代化以縮小差距甚至超越我們,體現在每一個領域,包括空中、陸地、海上、太空和賽博空間。" 為此,卡特指出,DARPA 作為專門研究、捕捉、提出、推進具有顛覆性技術創新的機構,必須緊盯對手,明確使命,應對挑戰。
事實上,早在卡特發表這次演講之前的 2013 年 4 月,美國防部長和 DARPA 局長就共同簽發瞭《推進技術突襲:國防高級研究計劃局在變化世界中的使命》。這個戰略文件,對美國國防高級研究計劃局的使命和職能做出新規定,確定 "DARPA 直屬國防部,是國防部科研體系中的計劃管理機構,其職能包括:調動公司、大學、國防部和其它社會科研力量開展研究;投資高風險、高回報的技術研發項目,對潛在新技術和能力做出關鍵的早期投資;鼓勵與眾不同的思想,挑戰現狀,超脫或超越主流觀點 "。該文件還規定瞭 DARPA 未來三大戰略目標,其中,第一大戰略目標就是:為保障國傢安全尋求突破性能力,關註潛在對手,通過支持研發 " 可改變遊戲規則 " 的新技術,創造 " 下一代能力 ",以便再次打破軍力平衡,使對手來不及反應。文件同時規定,要以創新方式控制成本,尤其是要謀求增加對手的成本,控制己方的成本,進而提升科技戰略威懾力。顯然,在這裡,美國國防部把研發顛覆性技術與成本戰略結合起來,把節約化、經濟可承受性提到戰略高度,謀求通過綜合施策全面超越對手。
(三)國傢安全領域是與軍事、戰爭關聯度極高的領域,為贏得主動權,必須重視基於顛覆性技術的作戰意識。顛覆性技術在實戰中所展現出的特征隻是技術創新的冰山一角,而其顛覆性的軍事影響往往預示著未來作戰樣式的發展趨勢。DARPA 在技術創新上具有很強的前瞻性,其項目的研發不但蘊含瞭對技術發展走向的預見,也反映出對未來軍事作戰的超前研判。
以隱身技術和激光技術為例,回顧 DARPA 的創新史,1974 年,DARPA 提出有關隱身技術的構想;1975 年,DARPA 要求諾斯羅普和通用動力公司進行名為 " 哈維 "(Hervey)的輕型隱身戰鬥機試驗機計劃研究;1976 年,洛克希德公司戰勝其它對手,贏得計劃合同,並將設計的原型機命名為 " 深藍 ";幾經波折,終於,F-117 隱身戰鬥機於 1982 年交付美空軍,由此開創瞭隱身戰機的新時代。又如在很多科幻電影中,激光武器都出現在戰鬥機或航天器上。現在,這種技術越來越接近於現實。DARPA 就宣佈,他們剛剛成功完成一種科幻武器的首次測試,這種激光武器被稱之為高能液體激光區域防禦系統,它最終可被應用到無人機或戰鬥機上。另外,在去年的 " 短距寬視場極高靈敏度電控光發射器 " 項目上,DARPA 則是通過非機械方法在芯片上成功實現瞭突破性的非機械光掃描技術,從而為新型軍用和商用微型化、低成本的穩健激光掃描技術開辟瞭新的發展途徑。
近期,DARPA 發佈瞭一份題為《服務於國傢安全的突破性技術》的報告,該報告系統總結瞭 DARPA 過去所執行的任務、當前研究的重要領域及所研發的技術在各軍種的轉移情況。從形式上,該報告主要由兩部分組成:第一部分是當前技術向各軍種轉移的情況;第二部分則是將 DARPA 在數十年裡研發的部分項目以 " 成功案例 " 的方式總結瞭出來,並對一些技術的可實現度、成熟度,以及可能對美國軍事能力造成的影響進行評估,並根據評估結果對相關技術進行優先排序,從而有針對性地開展情報研究,為保持美國軍事優勢向決策層提供詳細建議。可見,這種做法就是要強化基於顛覆性技術進行軍事作戰的意識。
DARPA 鎖定顛覆性技術的創新機制
從創建之初的軍事航天項目到冷戰中期的 " 星球大戰計劃 ",從越戰時期應對遊擊戰的技術研發到海灣戰爭之後的情報、監視及偵察手段探索,從超音速戰鬥機概念、軍用 " 阿帕網 " 構想到陸軍的 " 輕標槍 " 導彈、海軍的 F/A-18 艦載機、F-117 隱形戰鬥機、" 戰斧 " 巡航導彈及 B-2 隱形轟炸機問世……在不到 60 年的發展歷程中,DARPA 先後成功啟動瞭 50 多個重大項目,涉及陸、海、空、天各類關鍵武器系統和重大國防工程,在國防科技創新的道路上留下的一串閃光的足跡。到底是什麼樣的運行機制或文化基因孕育瞭這些創新的果實呢?這些機制涉及對新思想的 " 瘋狂 " 追逐、對 " 信任文化 " 的堅守以及有利於發現潛在軍事需求的協同機制等方面。
(一)" 瘋狂 " 追逐新思想。思想是 DARPA 的靈魂,其所謂的思想就是要 " 看見 " 人所未見的前沿問題和潛在需求。如果最初之所想都在人們 " 預料之中 ",則僅從技術上是無法產生顛覆性影響的。實際上,在 DARPA 局長們的訪談記錄中提及最多的詞並不是 " 創新 ",而是 " 思想 ",因為思想才是顛覆性創新的稀缺資源。史蒂夫 · 盧卡西克 ( 1970-1975 年擔任 DARPA 局長 ) 就認為,"DARPA 職員要像海綿一樣吸收思想,不限於思想來自於誰,也不限於源頭。" 托尼 · 特瑟 ( 2001-2009 年擔任 DARPA 局長 ) 則堅信," 最好的項目經理必須從內心深處渴望成為科幻小說作傢。" [ iv ] 為此,DARPA 采用多種方法推倒各種束縛顛覆性技術創新思想匯聚的顯性和隱性之墻,打破禁錮思想的藩籬。
DARPA 常常聘用領域外專傢為項目經理來打破學科之墻,因為他們往往會提出一些領域內專傢看似 " 愚蠢 " 的問題,而這些問題可能幫助研發人員跳出圈外。DARPA 還通過人員輪換 ( 平均周期為 4 年 ) 聘用 " 新人 " 來打破學派之墻,並在資助項目時避免 " 同樣的一群人資助另一群同樣的人做同樣的事情 "。喬治 · 海爾邁耶 ( 1975-1977 年擔任 DARPA 局長 ) 也提出," 我們不關心這些好的思想從哪裡來,它們可以來自於普通的學校或者來自於一流的研究型大學 "。
此外,DARPA 還頻換更換新人來打破禁錮思想的藩籬。DARPA 的基本理念是新思想來自於新人,因此其多任局長皆認為其最重要的職責是招聘新人,補充新鮮血液,通常這項工作占其日常工作 50% 的時間。同時,他們認為人內在的思維慣性和惰性是創新的天敵,因而無人可以持續創新,通過人員的輪換才能不斷帶進新思想。於是,選擇項目經理也是以創新思想為原則,不論年齡、學位學歷、職稱頭銜和專業背景等。值得一提的是,項目經理是 DARPA 的核心。他們帶著思想進入 DARPA,全面負責為實現其思想所需的項目,平均每年研發經費大約為 2000 萬 -3000 萬美元。
基於這種理念,一方面,從 DARPA 的局長到項目經理均為臨時崗位。在其不到 60 年的歷史中,已任命 20 位局長,平均任期不到 3 年。同時,規定項目經理崗位的平均任期為 4 年左右,這樣可以保證每年有 25% 左右的新人帶進新思想。另一方面,敢於起用新人。基於樣本數據統計,早期 ( 1960 和 1970 年代 ) DARPA 的項目經理平均年齡大約在 30 歲左右,1990 年代後大致為 45 歲。例如,在 DARPA 信息處理領域做出重要貢獻的伊凡 · 蘇澤蘭於 1964 年被任命為 DARPA 信息處理技術辦公室主任,管理每年近 2000 萬美元的經費,當時年僅 26 歲。現任 DARPA 局長阿爾提 · 普拉巴卡爾在 1986 — 1993 年間也曾在 DARPA 工作,27 歲成為項目經理,剛過 30 歲即成為 DARPA 國防科學辦公室代理副主任,領導 14 位項目經理,負責包括微電子、光學、神經網絡以及生化傳感器等領域的研究項目。
(二)註重 " 信任文化 " 的創新管理,寬容失敗。DARPA 的 " 信任文化 " 充分體現在它的結構特點與創新精神上:從結構來看,DARPA 的機構設置呈現出典型的扁平化特征,在項目經理與 DARPA 局長之間隻相隔一個中間管理層——業務處長,如果項目經理想要資助某一項目時,隻要通過自己所在的部門的業務處長和 DARPA 局長兩個人同意即可。因此,DARPA 的項目經理擁有較大的自主權力去選擇和資助他所在領域的有關的創新研究項目。
眾所周知,由於懼怕失敗也是束縛創新思想的隱性之墻,DARPA 的信任文化尤其註重對失敗的寬容與呵護。根據托尼 · 特瑟局長估計,大約 85%-90% 的 DARPA 項目未能達到其全部的目標。羅伯特 · 弗薩姆 ( 1976-1981 年擔任 DARPA 局長 ) 回憶起他在美國國會聽證會上被一位國會議員問過這樣一個出乎意料而又極具洞察力的問題:" 弗薩姆博士,請你告訴我在技術開發過程中你們已經失敗瞭多少次、失敗於哪裡以及為什麼失敗?我之所以問這個問題,是因為如果 DARPA 不是進行知識或技術前沿的研究,就不需要 DARPA。……而衡量是否在前沿的方式就是多長時間你失敗一次。" 因此,DARPA 在選擇資助項目的時候以其是否包含新思想為其重要準則,傾向於高風險高回報的項目,因而不采用常見的規避風險的項目評估方式。例如,不采用學術界常用的同行評議方式,因為他們認為顛覆性創新與學術共同體的 " 學術共識 " 毫無關系。他們也不像商業創新那樣常常進行態勢分析(SWOT 分析法),因為那是規避風險的工具。DARPA 打破成敗之墻的理念與文化使得在科技前沿模糊地帶的思想得以不斷被嘗試,而不是因為懼怕失敗而將這些思想拒之門外。
(三)充分利用協同機制,發現潛在的軍事需求。就理論而言,軍事需求與技術推動好似驅動武器裝備發展的雙輪,但在現實中,各軍兵種出於自身的利益考量,往往會提出各自的軍事需求,而這些需求存在兩方面問題:一是各軍兵種會故意誇大其重要性;二是不能顧及長遠潛在需求。認識到這一點,我們即可發現 DARPA 為探索顛覆性技術創新而獨立評估需求的重大意義。可以講,DARPA 的研究並不以滿足軍方的現實需求為目標,而是以探索國防科技的新概念而著稱。它雖然歸屬於國防部,但卻獨立於各軍種,與美國海、陸、空軍都是客戶關系,其主要責任是感知軍方的未來潛在需求,而不是去驗證軍方提出的現實需求。當然,在提出需求的過程中,DARPA 會依賴其與軍方廣泛而長期的聯絡網,進行充分的思想交流與碰撞,甚至直接參與到軍方的一些軍事演習中,竭力探索未來的潛在軍事需求。
具體而言,DARPA 所從事的國防預研項目在給美國帶來軍事上的絕對優勢之餘,也必然是一項高風險的投資。因此,如何最快速、最準確地發現那些潛在的軍事需求,這對於 DARPA 來說是最富挑戰性的一項工作。在尋求創新靈感上,DARPA 的項目管理人員特別重視利用協同機制從多種途徑捕獲創新靈感。例如,DARPA 的技術機構,既註重吸收來自美國國防部咨詢機構的建議,也註重吸收來自 DARPA 資助的技術團體的建議以及來自工業和學術界的建議,此外,DARPA 的項目管理人員還註重利用大數據展開對國際技術前沿的調研,確保利用多種途徑鎖定顛覆性技術。
在具體的技術組織管理上,通常而言,DARPA 采用由上至下的過程定義問題,采用由下至上的方法發現創新靈感。具體來說,由國防部長、負責采辦、技術和後勤的國防部副部長和國防研究工程局的局長專門分配任務;由各軍種的部長、參謀長聯席會議主席和聯合作戰司令提出要求;征求高層軍事領導的意見,瞭解他們最關心且難以解決的問題;研究最近的軍事行動,找出限制美國部隊能力的情況;與國傢空間情報局、國防威脅預防局、國防信息系統局和國防後勤局等機構進行討論;與情報機構進行討論,諸如中央情報局、國傢安全局;與其他政府機構或非政府機構進行討論,諸如國傢科學基金會和國傢科學院等;參觀軍種舉行的演習和試驗等。正是通過上述這種多方高效協同機制,DARPA 才能發現潛在的軍事需求而非現實的軍事需求。
國傢安全視閾下佈局未來顛覆性技術的戰略著眼點
國防科技創新能力是推進中國特色軍事變革的決定性因素,努力提高國防科技自主創新能力,在日趨激烈的國際競爭中掌握主動,就要搞好顛覆性技術的謀劃與儲備,通過機制創新、理念創新及人才創新等,擺脫核心技術受制於人的局面,牢牢掌握國傢和軍隊現代化建設命脈,為國傢安全保駕護航。
(一)重視顛覆性技術背後的基礎科學。偉大的抽象派數學傢哈代曾經自豪地說:" 我從未做過任何‘實用’的事情。沒有任何一個我的科學研究被發現有過,或者可能有過對現實世界造成直接或者間接的影響,哪怕是一點點不同。……如果用現實的標準來衡量,我從事的數學研究的價值為零…… " 不過,哈代顯然是謙虛瞭,抽象數學在軍事領域有許多實踐性的應用,密碼術和電子保密技術就是其中的代表。這折射的道理其實就是基礎科學與國傢安全的關系。
我國著名科學傢、" 兩彈一星 " 功勛科學傢王淦昌也十分強調基礎科學研究對國傢安全的重要性。他曾說:" 科學的發展永遠離不開堅實的基礎理論和實驗研究,尤其是在高科技迅猛發展的今天,更有必要加強基礎研究。……我國核科學技術的發展,之所以在 60 年代達到一個高峰期,成功爆炸瞭原子彈和氫彈,這是與 50 年代所打下的基礎分不開的。如果沒有培養出一批理論功底較深的專業人員,如果沒有在反應堆、加速器、核探測技術,以及核材料等方面的研究成果,我國要獨立研制核武器並取得重大成就是不可能的。"
近年來,有關顛覆性技術的評介預測連篇累牘。我們當然要重視顛覆性技術,但更要重視顛覆性技術背後的基礎科學進展。比如,人類科學史上日心說對於地心說的顛覆,量子力學對於經典力學的顛覆。科學的法則,就在於它可以被證偽,這個過程就是顛覆人類思維方式的過程,也是人類進步的根本動力。隻有註重顛覆性技術背後基礎科學上的建樹,才能從根本上贏得戰略對抗的主動與先機。
(二)下好顛覆性技術研發的軍民融合 " 一盤棋 "。顛覆性技術,又被稱為破壞性技術,其本身就是由非軍方最先提出的。1995 年,美國哈佛商學院克裡斯滕森首先提出這一概念。為瞭表達那種咬牙切齒的效果,顛覆性技術這一種提法,後來在軍事領域更受青睞。美國軍方於 2014 年也推出以 " 創新驅動 " 為核心,重點發展能夠 " 改變未來戰局 " 的顛覆性技術群優勢的第三次 " 抵消戰略 "。在新的形勢下,搞好顛覆性技術的研發,做好體制機制改革意義重大,特別是要完善國防科技協同創新體制,註重頂層設計,統籌軍民創新資源,特別是要打破壟斷壁壘,吸納社會科技力量,建立軍方主導、軍民融合的國防科技協同創新運行格局,真正把國防科技創新的觸角伸向廣闊的社會天地,將強軍興軍的種子根植於肥厚的社會沃土。
(三)關註軍事變革前沿動向,搶占戰略制高點。科技創新是軍事革命的基本動因,每一次軍事革命的發生,都是源於科學技術的巨大進步。當前,世界新軍事革命正進入深水區,孕育新的重大突破,尤其是伴隨著無人化技術、空天技術、大數據技術、激光技術、生物科技、腦科技等戰略前沿技術的蓬勃發展態勢,軍事領域的較量已暗潮湧動,世界主要軍事強國紛紛抓緊謀劃,佈局未來。美軍依托新概念技術,提出瞭所謂的 " 自主戰爭 "" 無炸藥戰爭 "" 影子戰爭 " 等新作戰理論,這些也都對我軍國防科技創新發展提出瞭新的挑戰。
在這種背景下,佈局研發顛覆性技術,就要關註軍事變革前沿動向,搶占戰略制高點。尤其是要認識到,軍事對抗是進攻與防禦的矛盾運動。要達到制衡對手、贏得主動的目的,基本的邏輯前提就是要把握軍事對抗的攻防矛盾運動,它包括軍事技術發展的不對稱性,戰爭攻防對抗的可轉換性,作戰體系結構的非均衡性等方面。其中特別是要利用軍事技術發展的不對稱性,跳出在別人發展版圖上找路子的窠臼,堅持 " 有所為,有所不為 ",研究梳理具有重大支撐引領作用、具有重要軍事應用前景的技術領域,從培植武器裝備新增長點的高度,謀劃顛覆性技術創新,搶占國防科技的戰略制高點,將未來戰爭的主動權牢牢掌握在自己手裡。
轉自:光明軍事
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