DARPA加強(qiáng)管理與技術(shù)創(chuàng)新助力第三次“抵消戰(zhàn)略”

齊卓礫++謝冰峰++馮靖++魏俊峰

國防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）是引領(lǐng)美國國防科技創(chuàng)新的核心機(jī)構(gòu)之一，自1958年成立以來，采取靈活的組織管理方式，持續(xù)推進(jìn)前沿技術(shù)研發(fā)，為防止對(duì)手技術(shù)突襲、確保美軍技術(shù)領(lǐng)先作出了突出貢獻(xiàn)。近年來，DARPA通過一系列調(diào)整改革強(qiáng)化業(yè)務(wù)管理，提升技術(shù)創(chuàng)新能力，為正在實(shí)施的美軍第三次“抵消戰(zhàn)略”提供強(qiáng)有力的支撐。

完善內(nèi)部組織管理，保障創(chuàng)新順暢開展

近年來，DARPA從把握技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、強(qiáng)化協(xié)同研發(fā)以及加強(qiáng)總體統(tǒng)籌協(xié)調(diào)三個(gè)方面調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置，不斷加大機(jī)構(gòu)改革力度，有力地組織和保障了國防科技創(chuàng)新活動(dòng)的開展，為美軍第三次“抵消戰(zhàn)略”的貫徹實(shí)施提供助力。

捕捉技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，增設(shè)生物技術(shù)領(lǐng)域辦公室。生物學(xué)的持續(xù)發(fā)展，已使其由一門邊緣科學(xué)，變成孕育未來軍事技術(shù)的核心科學(xué)之一。DARPA敏銳地把握生物技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，將生物技術(shù)領(lǐng)域研究從國防科學(xué)辦公室剝離，在2014年創(chuàng)建生物技術(shù)辦公室。

為吸引科研人員參與生物學(xué)與技術(shù)交叉領(lǐng)域的前沿創(chuàng)新研究，DARPA生物技術(shù)辦公室調(diào)新建立了一套簡化的項(xiàng)目申請(qǐng)流程，剔除項(xiàng)目申請(qǐng)過程中的繁文縟節(jié)，研究人員只需提交2頁申請(qǐng)材料，闡述其研究思想與理念，就可能獲得最高70萬美元的初始資助。

該辦公室成立以來，積極開展神經(jīng)、認(rèn)知、腦科學(xué)等領(lǐng)域研究，取得一系列顯著成果。例如，DARPA公布的2015年“最受關(guān)注的十大國防科技項(xiàng)目”中的“電子處方”項(xiàng)目，融合了生物學(xué)、工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、傳感器設(shè)計(jì)和神經(jīng)系統(tǒng)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，開發(fā)的系統(tǒng)可通過調(diào)節(jié)人體外圍神經(jīng)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)身體和精神創(chuàng)傷的自我治愈的效果，在神經(jīng)調(diào)節(jié)療法方面有很大突破，受到美國政府高度關(guān)注。

此外，DARPA在仿生手臂方面的研究，已經(jīng)從肌電圖電極傳輸信號(hào)控制義肢發(fā)展到通過大腦植入技術(shù)用腦電信號(hào)驅(qū)動(dòng)義肢，目前該技術(shù)已在患者身上進(jìn)行測(cè)試。另據(jù)DARPA局長普拉巴卡爾透露，2015年3月，一位癱瘓人士成功運(yùn)用意念在飛行模擬器上操控了一架F-35和一架單發(fā)飛機(jī);2015年9月，DARPA在未來技術(shù)論壇上展示了一名28歲癱瘓男子通過機(jī)械義肢感知到物體，而義肢的每個(gè)手指都能產(chǎn)生觸覺。2016年，參與DARPA增強(qiáng)認(rèn)知項(xiàng)目的霍尼韋爾公司公開披露其將大腦作為計(jì)算機(jī)接口，成功試驗(yàn)用神經(jīng)控制測(cè)試機(jī)飛行。

加強(qiáng)軍種協(xié)同研發(fā)，設(shè)立專項(xiàng)計(jì)劃及技術(shù)轉(zhuǎn)移類辦公室。DARPA除了通過合作研究項(xiàng)目加強(qiáng)與各軍種實(shí)驗(yàn)室的溝通與合作之外，還通過設(shè)立專項(xiàng)計(jì)劃及技術(shù)轉(zhuǎn)移類辦公室，協(xié)同軍種促進(jìn)某一特定領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展及轉(zhuǎn)化。

如為響應(yīng)國防部的“航空航天創(chuàng)新倡議”，2015年，DARPA與美國空軍、海軍聯(lián)合建立了航空航天計(jì)劃辦公室。該辦公室主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證第六代戰(zhàn)機(jī)的相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，確保美軍在未來戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境中保持空中優(yōu)勢(shì)。

此外，為做好技術(shù)成果的進(jìn)一步研發(fā)和快速轉(zhuǎn)化，DARPA還針對(duì)其“遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈”項(xiàng)目與美國海軍、空軍聯(lián)合組建了遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈部署辦公室。按照國防部的要求，在2016年8月之前該項(xiàng)目轉(zhuǎn)移給美國軍方，并在此后2～3年內(nèi)裝備空軍B-1B轟炸機(jī)、海軍F/A-18E/F“超級(jí)大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)，滿足美國太平洋司令部軍事能力提升及戰(zhàn)略部署的迫切需求。為做好項(xiàng)目對(duì)接工作，2016年初海軍新成立的“海事加速能力辦公室”將“遠(yuǎn)程反艦導(dǎo)彈”項(xiàng)目作為第一批重點(diǎn)項(xiàng)目推進(jìn)，以加快新型武器系統(tǒng)部署進(jìn)程。

加強(qiáng)總體統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，重視增加具備一線作戰(zhàn)背景的高學(xué)歷人才。2016年初，DARPA機(jī)構(gòu)做出重大調(diào)整，在局長辦公室增設(shè)了1名參謀長。首任DARPA參謀長為宇航工程和系統(tǒng)工程領(lǐng)域博士，他曾在空軍服役25年，任職空軍科學(xué)、技術(shù)與工程助理部長幫辦和辦公室軍事幫辦。該參謀長職位主要負(fù)責(zé)為局長和副局長實(shí)施戰(zhàn)略統(tǒng)籌和管理提供支撐，評(píng)估預(yù)期和現(xiàn)行項(xiàng)目的技術(shù)水平與風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)整個(gè)DARPA的規(guī)劃編制與業(yè)務(wù)運(yùn)行提供指導(dǎo)、監(jiān)督和協(xié)調(diào)，提高資源投入的整體效益。

除此之外，近兩年內(nèi)DARPA局長辦公室還設(shè)立了4個(gè)局長特別助理。特別助理均為高學(xué)歷人才并參加過實(shí)戰(zhàn)。其中，海軍局長特別助理獲得兩個(gè)碩士學(xué)位，專業(yè)背景為工業(yè)工程、作戰(zhàn)研究、國家安全與戰(zhàn)略研究，曾在多只艦艇上服役，指揮過“卡尼”號(hào)驅(qū)逐艦?？哲娋珠L特別助理有工商管理和戰(zhàn)略研究兩個(gè)碩士學(xué)位，并曾在空軍和陸軍院校進(jìn)修，是特級(jí)飛行員，擁有超過2100小時(shí)的F-16“戰(zhàn)隼”、F-35A“閃電”Ⅱ等戰(zhàn)機(jī)的飛行經(jīng)驗(yàn)。陸軍局長特別助理也取得了兩個(gè)碩士學(xué)位，專業(yè)背景為軍事科學(xué)、聯(lián)合戰(zhàn)役規(guī)劃和戰(zhàn)略，并曾在阿富汗和伊拉克駐軍服役，擔(dān)任過多種參謀和指揮官職務(wù)。海軍陸戰(zhàn)隊(duì)局長特別助理為碩士學(xué)位，專業(yè)背景為國際關(guān)系、國家安全與戰(zhàn)略研究，曾派駐沖繩、伊拉克、法國等國家，擔(dān)任過海軍陸戰(zhàn)隊(duì)作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃主管和分艦隊(duì)指揮官。

強(qiáng)化前沿技術(shù)發(fā)展，保持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)

為深入貫徹第三次“抵消戰(zhàn)略”，DARPA進(jìn)一步強(qiáng)化前沿重點(diǎn)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)工作。2015年3月，DARPA發(fā)布《國家安全突破性技術(shù)》報(bào)告（該報(bào)告每兩年發(fā)布一次），明確未來技術(shù)發(fā)展方向。綜合該報(bào)告及近期項(xiàng)目技術(shù)研發(fā)情況，DARPA主要在以下幾方面持續(xù)發(fā)力，支持美國繼續(xù)鞏固保持其世界領(lǐng)先地位。

擯棄復(fù)雜軍事系統(tǒng)，開發(fā)全新創(chuàng)新能力。根據(jù)第三次“抵消戰(zhàn)略”的指導(dǎo)思想，DARPA開始對(duì)美軍現(xiàn)有的復(fù)雜軍事系統(tǒng)進(jìn)行重新評(píng)估和考量。目前，DARPA主要致力于促進(jìn)提高武器系統(tǒng)模塊化程度，使其更易升級(jí)和改進(jìn)，加快突破性軍事技術(shù)集成，確保海陸空、太空和網(wǎng)絡(luò)空間的優(yōu)勢(shì)，在不依賴GPS的情況下，改善定位、導(dǎo)航和授時(shí)性能，增加防恐能力。如DARPA正在開展“體系集成技術(shù)與試驗(yàn)”項(xiàng)目，旨在發(fā)展和演示一種新的作戰(zhàn)概念，即通過創(chuàng)新的體系架構(gòu)，把空戰(zhàn)能力分散部署于大量可互操作的有人和無人平臺(tái)上，以提升美軍的空中優(yōu)勢(shì)。DARPA戰(zhàn)略技術(shù)辦公室主任表示，預(yù)計(jì)未來的武器系統(tǒng)都將采用開放式模塊化設(shè)計(jì)。在GPS系統(tǒng)威脅日益增多的背景下，DARPA正研發(fā)一項(xiàng)革命性新技術(shù)——“全源定位與導(dǎo)航”，可在無GPS信號(hào)區(qū)域或干擾環(huán)境下照常提供實(shí)時(shí)位置跟蹤服務(wù)，并降低導(dǎo)航設(shè)備的能量消耗。該設(shè)備將具有自校準(zhǔn)陀螺儀、加速計(jì)和時(shí)鐘。DARPA還啟動(dòng)了“機(jī)組工作駕駛艙內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)”項(xiàng)目，該項(xiàng)目為一套嵌入式、可調(diào)節(jié)、可移動(dòng)套件，旨在在有人駕駛飛機(jī)上改造與集成自動(dòng)化系統(tǒng)，使飛機(jī)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化，減少對(duì)機(jī)組人員的依賴。

發(fā)展網(wǎng)絡(luò)空間技術(shù)，掌握戰(zhàn)場(chǎng)信息優(yōu)勢(shì)。在當(dāng)今信息技術(shù)飛速發(fā)展、全球化趨勢(shì)日益加深的環(huán)境下，如何繼續(xù)主宰和保障信息安全，是美軍面臨的重大難題和威脅。DARPA利用大數(shù)據(jù)工具提取有效信息，確保做出關(guān)鍵決策所使用的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)值得信賴;研發(fā)自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)防御能力和方法，用于創(chuàng)建從根本上更安全的系統(tǒng)。DARPA還通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，在確保國家安全利益不受損失的前提下滿足不同層級(jí)的隱私性的要求。DARPA正在啟動(dòng)一個(gè)名為“布蘭戴斯”的保障私有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全項(xiàng)目，旨在保護(hù)個(gè)人隱私和企業(yè)專有信息，并構(gòu)建相應(yīng)隱私保護(hù)信息系統(tǒng)。DARPA還啟動(dòng)了為期4年的“創(chuàng)建資源自適應(yīng)軟件系統(tǒng)”項(xiàng)目，研究可使軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫有效運(yùn)行超過100年的計(jì)算理論和算法。預(yù)計(jì)該項(xiàng)目將大幅提高軟件彈性、可靠性和可維護(hù)性，并降低成本。

推進(jìn)生物技術(shù)研發(fā)，挖掘潛能改造世界。為利用神經(jīng)科學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的突破性技術(shù)，DARPA在第三次“抵消戰(zhàn)略”出臺(tái)同期成立了生物技術(shù)辦公室，促進(jìn)DARPA以生物學(xué)為基礎(chǔ)的創(chuàng)新型項(xiàng)目發(fā)展上升到新的臺(tái)階。2014年以來，DARPA在該領(lǐng)域主要著眼于加快合成生物學(xué)進(jìn)程、控制傳染性疾病擴(kuò)散速度以及掌握新的神經(jīng)技術(shù)等。如DARPA的“有針對(duì)性的神經(jīng)可塑性培訓(xùn)”項(xiàng)目將探索通過刺激大腦周圍神經(jīng)增強(qiáng)大腦的學(xué)習(xí)能力。此前，這一直被認(rèn)為是大腦獨(dú)自控制的領(lǐng)域，DARPA的研究成果將顛覆這一觀念。DARPA正在試圖利用基因工程打造下一代的“超級(jí)戰(zhàn)士”，通過改變美軍士兵的基因代碼來提高作戰(zhàn)能力，使其變得強(qiáng)大、智能、專注，甚至具備一定的肢體再生能力，并且缺乏情感共鳴，以此獲得戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。此外，DARPA還在研究開發(fā)星球改造技術(shù)，有望未來在火星引入多種生物體，使火星表面適合人類生存。

加強(qiáng)基礎(chǔ)領(lǐng)域研發(fā)，不斷拓展技術(shù)前沿。DARPA一直以來的核心工作是攻克那些表面上看來無法逾越的物理學(xué)和工程學(xué)難題，一旦實(shí)現(xiàn)突破，就可以直接將具備顛覆性的新技術(shù)、新能力用于國家安全需求。為鞏固這一專業(yè)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)，DARPA通過應(yīng)用復(fù)雜數(shù)學(xué)算法，發(fā)明新的化學(xué)過程、工藝和材料，利用量子物理等方法獲取新能力等，不斷拓展研究領(lǐng)域。2015年初，DARPA宣布啟動(dòng)“換能材料”項(xiàng)目。該項(xiàng)目的潛在應(yīng)用領(lǐng)域包括提高熱電材料領(lǐng)域的能量轉(zhuǎn)換效率，增強(qiáng)傳感器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、微功率發(fā)電機(jī)、微波等。DARPA國防科學(xué)辦公室于2015年6月發(fā)布廣泛機(jī)構(gòu)公告，征詢與國家安全和國防相關(guān)的物理學(xué)和工程領(lǐng)域的開拓性研究概念，以便從中確定并發(fā)展高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的研究項(xiàng)目。如物理學(xué)的新興量子科學(xué)、獨(dú)特分子的合成工藝等;數(shù)學(xué)中的電磁建模與仿真新方法、新型計(jì)算能力發(fā)展重大概念、擴(kuò)散多種不確定信息源等;新材料領(lǐng)域中的工作溫度可調(diào)的熱電材料、多鐵性材料、強(qiáng)大梯度功能材料等。

此外，DARPA還在其具有傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的航天領(lǐng)域繼續(xù)深化。DARPA將于2016年啟動(dòng)5個(gè)新航天項(xiàng)目：雷達(dá)網(wǎng)，設(shè)計(jì)立方體衛(wèi)星的輕型、低功率、寬頻帶通信天線;“印記”項(xiàng)目，研發(fā)用于空間作戰(zhàn)管理的指揮控制系統(tǒng);先進(jìn)空間推進(jìn)技術(shù)，探索新型推進(jìn)劑、在軌發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和技術(shù);太空光學(xué)孔徑自組裝;地球同步衛(wèi)星機(jī)器人服務(wù)，實(shí)現(xiàn)地球同步軌道機(jī)器人在軌操作航天器任務(wù)。

廣泛聚合社會(huì)力量，打造創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)

DARPA作為國防部內(nèi)具有特殊作用的部門，其關(guān)注對(duì)象是未來長遠(yuǎn)的軍事能力。因此，在需求形成、技術(shù)突破、項(xiàng)目研究等方面非常重視挖掘整個(gè)社會(huì)的智慧創(chuàng)意，通過靈活多樣的技術(shù)活動(dòng)，匯集全社會(huì)力量推動(dòng)創(chuàng)新。

《國家安全突破性技術(shù)》報(bào)告

公開征集創(chuàng)新創(chuàng)意，促進(jìn)萬眾創(chuàng)新。為加強(qiáng)與軍種、高校、企業(yè)等社會(huì)各界的密切聯(lián)系，較大程度的調(diào)動(dòng)全社會(huì)參與創(chuàng)新的積極性，DARPA通過舉辦各類工業(yè)日、開放日、提議日、發(fā)布綜合性部局通告等活動(dòng)，面向全世界公開征集最新創(chuàng)意。2013年11月6日，DARPA在弗吉尼亞州阿林頓市舉行“試驗(yàn)型空間飛機(jī)”項(xiàng)目工業(yè)日，向工業(yè)界征求項(xiàng)目制定和實(shí)施的技術(shù)方案或構(gòu)想。2016年4月20日～21日，DARPA戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室舉行第四次年度提議日，尋求軍事系統(tǒng)技術(shù)和原型設(shè)計(jì)方面的建議。社會(huì)力量的廣泛介入，為DARPA提供了源源不絕的創(chuàng)新創(chuàng)意，有力支撐了DARPA技術(shù)研發(fā)活動(dòng)的開展。

在DARPA的資助下，仿生手臂的研制有很大進(jìn)展

通過組織各類競(jìng)賽，促進(jìn)快速創(chuàng)新。DARPA擅長制度創(chuàng)新，在政府機(jī)構(gòu)中舉辦各類大獎(jiǎng)賽，激發(fā)全社會(huì)開展技術(shù)創(chuàng)新的熱情，吸引社會(huì)各界廣泛參與創(chuàng)新實(shí)踐。為了更好地面向全社會(huì)發(fā)布信息，美國政府特別設(shè)立由聯(lián)邦勤務(wù)總署管理的Challenge.gov網(wǎng)站。截至2015年5月，這一網(wǎng)站發(fā)布了413項(xiàng)大獎(jiǎng)賽信息，涉及獎(jiǎng)金超過1.2億美元，參與人員超過10萬人，網(wǎng)站訪問量超過350萬次。

DARPA的每次競(jìng)賽活動(dòng)都有明確主題，意圖解決技術(shù)領(lǐng)域難題，如2016年3月23日DARPA宣布舉辦無線頻譜協(xié)作挑戰(zhàn)賽，主題是開發(fā)無線頻譜協(xié)作技術(shù)，解決當(dāng)前無線電頻譜資源日益緊張的難題。該挑戰(zhàn)賽將在2017年正式開展，共分為三個(gè)階段，每個(gè)階段持續(xù)一年。大賽最高獎(jiǎng)金為200萬美元。

廣泛開展“眾包”活動(dòng)，促進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新?！氨姲笔切畔r(shí)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式的一次深層次變革，它依托虛擬的開放式協(xié)同工作環(huán)境，利用“社會(huì)智慧”，更好、更快、更有效地獲取創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。DARPA是較早開展“眾包”嘗試的軍事科研機(jī)構(gòu)，它將“眾包”作為重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，加以系統(tǒng)應(yīng)用，調(diào)動(dòng)多方力量，促進(jìn)協(xié)調(diào)創(chuàng)新，已取得顯著成效。

早在2009年，DARPA就通過“搜索紅色氣球”活動(dòng)，探索解決如何讓社交網(wǎng)絡(luò)迅速動(dòng)員起來、如何處理社交網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的信任危機(jī)等問題。隨后，又采用“眾包”模式成功完成“試驗(yàn)性公眾創(chuàng)造的作戰(zhàn)支援車輛”——XC2V原型研發(fā)，從車輛設(shè)計(jì)到完成原型花費(fèi)了不足半年的時(shí)間。2011年10月，DARPA實(shí)施了“眾包”無人機(jī)研制項(xiàng)目，數(shù)萬人瀏覽項(xiàng)目網(wǎng)站，800多人成為注冊(cè)用戶，為無人機(jī)設(shè)計(jì)、制造吸收了大量創(chuàng)新策略和方案。為進(jìn)一步促進(jìn)“眾包”模式發(fā)展，2012年4月，DARPA聯(lián)合通用電氣公司和麻省理工學(xué)院，著手構(gòu)建適用于“眾包”模式的“基于進(jìn)化設(shè)計(jì)的群眾驅(qū)動(dòng)型生態(tài)系統(tǒng)”，以變革產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造模式。

DARPA充分利用“眾包”吸納社會(huì)智慧，在短時(shí)間內(nèi)以較低代價(jià)獲取突破性的、滿足需求的解決方案和創(chuàng)新思想，對(duì)深化全球化協(xié)同設(shè)計(jì)制造，加速武器系統(tǒng)研制進(jìn)程，推進(jìn)研制能力大幅提升具有重要意義。

責(zé)任編輯：劉靖鑫