DARPA加強管理與技術創新助力第三次“抵消戰略”

齊卓礫++謝冰峰++馮靖++魏俊峰

國防高級研究計劃局（DARPA）是引領美國國防科技創新的核心機構之一，自1958年成立以來，采取靈活的組織管理方式，持續推進前沿技術研發，為防止對手技術突襲、確保美軍技術領先作出了突出貢獻。近年來，DARPA通過一系列調整改革強化業務管理，提升技術創新能力，為正在實施的美軍第三次“抵消戰略”提供強有力的支撐。

完善內部組織管理，保障創新順暢開展

近年來，DARPA從把握技術發展趨勢、強化協同研發以及加強總體統籌協調三個方面調整機構設置，不斷加大機構改革力度，有力地組織和保障了國防科技創新活動的開展，為美軍第三次“抵消戰略”的貫徹實施提供助力。

捕捉技術發展趨勢，增設生物技術領域辦公室。生物學的持續發展，已使其由一門邊緣科學，變成孕育未來軍事技術的核心科學之一。DARPA敏銳地把握生物技術發展趨勢，將生物技術領域研究從國防科學辦公室剝離，在2014年創建生物技術辦公室。

為吸引科研人員參與生物學與技術交叉領域的前沿創新研究，DARPA生物技術辦公室調新建立了一套簡化的項目申請流程，剔除項目申請過程中的繁文縟節，研究人員只需提交2頁申請材料，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、認知、腦科學等領域研究，取得一系列顯著成果。例如，DARPA公布的2015年“最受關注的十大國防科技項目”中的“電子處方”項目，融合了生物學、工程學、計算機科學、傳感器設計和神經系統學等多個學科，開發的系統可通過調節人體外圍神經活動，實現身體和精神創傷的自我治愈的效果，在神經調節療法方面有很大突破，受到美國政府高度關注。

此外，DARPA在仿生手臂方面的研究，已經從肌電圖電極傳輸信號控制義肢發展到通過大腦植入技術用腦電信號驅動義肢，目前該技術已在患者身上進行測試。另據DARPA局長普拉巴卡爾透露，2015年3月，一位癱瘓人士成功運用意念在飛行模擬器上操控了一架F-35和一架單發飛機;2015年9月，DARPA在未來技術論壇上展示了一名28歲癱瘓男子通過機械義肢感知到物體，而義肢的每個手指都能產生觸覺。2016年，參與DARPA增強認知項目的霍尼韋爾公司公開披露其將大腦作為計算機接口，成功試驗用神經控制測試機飛行。

加強軍種協同研發，設立專項計劃及技術轉移類辦公室。DARPA除了通過合作研究項目加強與各軍種實驗室的溝通與合作之外，還通過設立專項計劃及技術轉移類辦公室，協同軍種促進某一特定領域關鍵技術的發展及轉化。

如為響應國防部的“航空航天創新倡議”，2015年，DARPA與美國空軍、海軍聯合建立了航空航天計劃辦公室。該辦公室主要負責設計和驗證第六代戰機的相關先進技術，確保美軍在未來戰爭環境中保持空中優勢。

此外，為做好技術成果的進一步研發和快速轉化，DARPA還針對其“遠程反艦導彈”項目與美國海軍、空軍聯合組建了遠程反艦導彈部署辦公室。按照國防部的要求，在2016年8月之前該項目轉移給美國軍方，并在此后2～3年內裝備空軍B-1B轟炸機、海軍F/A-18E/F“超級大黃蜂”戰斗機，滿足美國太平洋司令部軍事能力提升及戰略部署的迫切需求。為做好項目對接工作，2016年初海軍新成立的“海事加速能力辦公室”將“遠程反艦導彈”項目作為第一批重點項目推進，以加快新型武器系統部署進程。

加強總體統籌協調，重視增加具備一線作戰背景的高學歷人才。2016年初，DARPA機構做出重大調整，在局長辦公室增設了1名參謀長。首任DARPA參謀長為宇航工程和系統工程領域博士，他曾在空軍服役25年，任職空軍科學、技術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責為局長和副局長實施戰略統籌和管理提供支撐，評估預期和現行項目的技術水平與風險，并對整個DARPA的規劃編制與業務運行提供指導、監督和協調，提高資源投入的整體效益。

除此之外，近兩年內DARPA局長辦公室還設立了4個局長特別助理。特別助理均為高學歷人才并參加過實戰。其中，海軍局長特別助理獲得兩個碩士學位，專業背景為工業工程、作戰研究、國家安全與戰略研究，曾在多只艦艇上服役，指揮過“卡尼”號驅逐艦。空軍局長特別助理有工商管理和戰略研究兩個碩士學位，并曾在空軍和陸軍院校進修，是特級飛行員，擁有超過2100小時的F-16“戰隼”、F-35A“閃電”Ⅱ等戰機的飛行經驗。陸軍局長特別助理也取得了兩個碩士學位，專業背景為軍事科學、聯合戰役規劃和戰略，并曾在阿富汗和伊拉克駐軍服役，擔任過多種參謀和指揮官職務。海軍陸戰隊局長特別助理為碩士學位，專業背景為國際關系、國家安全與戰略研究，曾派駐沖繩、伊拉克、法國等國家，擔任過海軍陸戰隊作戰實驗室計劃主管和分艦隊指揮官。

強化前沿技術發展，保持技術領先優勢

為深入貫徹第三次“抵消戰略”，DARPA進一步強化前沿重點領域的技術研發工作。2015年3月，DARPA發布《國家安全突破性技術》報告（該報告每兩年發布一次），明確未來技術發展方向。綜合該報告及近期項目技術研發情況，DARPA主要在以下幾方面持續發力，支持美國繼續鞏固保持其世界領先地位。

擯棄復雜軍事系統，開發全新創新能力。根據第三次“抵消戰略”的指導思想，DARPA開始對美軍現有的復雜軍事系統進行重新評估和考量。目前，DARPA主要致力于促進提高武器系統模塊化程度，使其更易升級和改進，加快突破性軍事技術集成，確保海陸空、太空和網絡空間的優勢，在不依賴GPS的情況下，改善定位、導航和授時性能，增加防恐能力。如DARPA正在開展“體系集成技術與試驗”項目，旨在發展和演示一種新的作戰概念，即通過創新的體系架構，把空戰能力分散部署于大量可互操作的有人和無人平臺上，以提升美軍的空中優勢。DARPA戰略技術辦公室主任表示，預計未來的武器系統都將采用開放式模塊化設計。在GPS系統威脅日益增多的背景下，DARPA正研發一項革命性新技術——“全源定位與導航”，可在無GPS信號區域或干擾環境下照常提供實時位置跟蹤服務，并降低導航設備的能量消耗。該設備將具有自校準陀螺儀、加速計和時鐘。DARPA還啟動了“機組工作駕駛艙內自動化系統”項目，該項目為一套嵌入式、可調節、可移動套件，旨在在有人駕駛飛機上改造與集成自動化系統，使飛機實現高度自動化，減少對機組人員的依賴。

發展網絡空間技術，掌握戰場信息優勢。在當今信息技術飛速發展、全球化趨勢日益加深的環境下，如何繼續主宰和保障信息安全，是美軍面臨的重大難題和威脅。DARPA利用大數據工具提取有效信息，確保做出關鍵決策所使用的數據和系統值得信賴;研發自動網絡防御能力和方法，用于創建從根本上更安全的系統。DARPA還通過網絡數據，在確保國家安全利益不受損失的前提下滿足不同層級的隱私性的要求。DARPA正在啟動一個名為“布蘭戴斯”的保障私有數據網絡安全項目，旨在保護個人隱私和企業專有信息，并構建相應隱私保護信息系統。DARPA還啟動了為期4年的“創建資源自適應軟件系統”項目，研究可使軟件系統和數據庫有效運行超過100年的計算理論和算法。預計該項目將大幅提高軟件彈性、可靠性和可維護性，并降低成本。

推進生物技術研發，挖掘潛能改造世界。為利用神經科學、免疫學、遺傳學及相關領域的突破性技術，DARPA在第三次“抵消戰略”出臺同期成立了生物技術辦公室，促進DARPA以生物學為基礎的創新型項目發展上升到新的臺階。2014年以來，DARPA在該領域主要著眼于加快合成生物學進程、控制傳染性疾病擴散速度以及掌握新的神經技術等。如DARPA的“有針對性的神經可塑性培訓”項目將探索通過刺激大腦周圍神經增強大腦的學習能力。此前，這一直被認為是大腦獨自控制的領域，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“超級戰士”，通過改變美軍士兵的基因代碼來提高作戰能力，使其變得強大、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，以此獲得戰場優勢。此外，DARPA還在研究開發星球改造技術，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。

加強基礎領域研發，不斷拓展技術前沿。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和工程學難題，一旦實現突破，就可以直接將具備顛覆性的新技術、新能力用于國家安全需求。為鞏固這一專業領域優勢，DARPA通過應用復雜數學算法，發明新的化學過程、工藝和材料，利用量子物理等方法獲取新能力等，不斷拓展研究領域。2015年初，DARPA宣布啟動“換能材料”項目。該項目的潛在應用領域包括提高熱電材料領域的能量轉換效率，增強傳感器、驅動系統、微功率發電機、微波等。DARPA國防科學辦公室于2015年6月發布廣泛機構公告，征詢與國家安全和國防相關的物理學和工程領域的開拓性研究概念，以便從中確定并發展高風險、高回報的研究項目。如物理學的新興量子科學、獨特分子的合成工藝等;數學中的電磁建模與仿真新方法、新型計算能力發展重大概念、擴散多種不確定信息源等;新材料領域中的工作溫度可調的熱電材料、多鐵性材料、強大梯度功能材料等。

此外，DARPA還在其具有傳統優勢的航天領域繼續深化。DARPA將于2016年啟動5個新航天項目：雷達網，設計立方體衛星的輕型、低功率、寬頻帶通信天線;“印記”項目，研發用于空間作戰管理的指揮控制系統;先進空間推進技術，探索新型推進劑、在軌發動機設計和技術;太空光學孔徑自組裝;地球同步衛星機器人服務，實現地球同步軌道機器人在軌操作航天器任務。

廣泛聚合社會力量，打造創新生態系統

DARPA作為國防部內具有特殊作用的部門，其關注對象是未來長遠的軍事能力。因此，在需求形成、技術突破、項目研究等方面非常重視挖掘整個社會的智慧創意，通過靈活多樣的技術活動，匯集全社會力量推動創新。

《國家安全突破性技術》報告

公開征集創新創意，促進萬眾創新。為加強與軍種、高校、企業等社會各界的密切聯系，較大程度的調動全社會參與創新的積極性，DARPA通過舉辦各類工業日、開放日、提議日、發布綜合性部局通告等活動，面向全世界公開征集最新創意。2013年11月6日，DARPA在弗吉尼亞州阿林頓市舉行“試驗型空間飛機”項目工業日，向工業界征求項目制定和實施的技術方案或構想。2016年4月20日～21日，DARPA戰術技術辦公室舉行第四次年度提議日，尋求軍事系統技術和原型設計方面的建議。社會力量的廣泛介入，為DARPA提供了源源不絕的創新創意，有力支撐了DARPA技術研發活動的開展。

在DARPA的資助下，仿生手臂的研制有很大進展

通過組織各類競賽，促進快速創新。DARPA擅長制度創新，在政府機構中舉辦各類大獎賽，激發全社會開展技術創新的熱情，吸引社會各界廣泛參與創新實踐。為了更好地面向全社會發布信息，美國政府特別設立由聯邦勤務總署管理的Challenge.gov網站。截至2015年5月，這一網站發布了413項大獎賽信息，涉及獎金超過1.2億美元，參與人員超過10萬人，網站訪問量超過350萬次。

DARPA的每次競賽活動都有明確主題，意圖解決技術領域難題，如2016年3月23日DARPA宣布舉辦無線頻譜協作挑戰賽，主題是開發無線頻譜協作技術，解決當前無線電頻譜資源日益緊張的難題。該挑戰賽將在2017年正式開展，共分為三個階段，每個階段持續一年。大賽最高獎金為200萬美元。

廣泛開展“眾包”活動，促進協同創新。“眾包”是信息時代產品設計模式的一次深層次變革，它依托虛擬的開放式協同工作環境，利用“社會智慧”，更好、更快、更有效地獲取創新設計方案。DARPA是較早開展“眾包”嘗試的軍事科研機構，它將“眾包”作為重點研究領域之一，加以系統應用，調動多方力量，促進協調創新，已取得顯著成效。

早在2009年，DARPA就通過“搜索紅色氣球”活動，探索解決如何讓社交網絡迅速動員起來、如何處理社交網絡中產生的信任危機等問題。隨后，又采用“眾包”模式成功完成“試驗性公眾創造的作戰支援車輛”——XC2V原型研發，從車輛設計到完成原型花費了不足半年的時間。2011年10月，DARPA實施了“眾包”無人機研制項目，數萬人瀏覽項目網站，800多人成為注冊用戶，為無人機設計、制造吸收了大量創新策略和方案。為進一步促進“眾包”模式發展，2012年4月，DARPA聯合通用電氣公司和麻省理工學院，著手構建適用于“眾包”模式的“基于進化設計的群眾驅動型生態系統”，以變革產品設計和制造模式。

DARPA充分利用“眾包”吸納社會智慧，在短時間內以較低代價獲取突破性的、滿足需求的解決方案和創新思想，對深化全球化協同設計制造，加速武器系統研制進程，推進研制能力大幅提升具有重要意義。

責任編輯：劉靖鑫