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(chuàng)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(xù)推進前沿技術研發(fā)，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(diào)整改革強化業(yè)務管理，提升技術創(chuàng)新能力，為正在實施的美軍第三次“抵消戰(zhàn)略”提供強有力的支撐。

完善內(nèi)部組織管理，保障創(chuàng)新順暢開展

近年來，DARPA從把握技術發(fā)展趨勢、強化協(xié)同研發(fā)以及加強總體統(tǒng)籌協(xié)調(diào)三個方面調(diào)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(chuàng)新活動的開展，為美軍第三次“抵消戰(zhàn)略”的貫徹實施提供助力。

捕捉技術發(fā)展趨勢，增設生物技術領域辦公室。生物學的持續(xù)發(fā)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(fā)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(chuàng)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(chuàng)新研究，DARPA生物技術辦公室調(diào)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(jié)，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(jīng)、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(jīng)系統(tǒng)學等多個學科，開發(fā)的系統(tǒng)可通過調(diào)節(jié)人體外圍神經(jīng)活動，實現(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控制義肢發(fā)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(jù)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(fā)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(chǎn)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(jīng)控制測試機飛行。

加強軍種協(xié)同研發(fā)，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(xié)同軍種促進某一特定領域關鍵技術的發(fā)展及轉化。

如為響應國防部的“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劃辦公室。該辦公室主要負責設計和驗證第六代戰(zhàn)機的相關先進技術，確保美軍在未來戰(zhàn)爭環(huán)境中保持空中優(yōu)勢。

此外，為做好技術成果的進一步研發(fā)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(lián)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(nèi)裝備空軍B-1B轟炸機、海軍F/A-18E/F“超級大黃蜂”戰(zhàn)斗機，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(tǒng)部署進程。

加強總體統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，重視增加具備一線作戰(zhàn)背景的高學歷人才。2016年初，DARPA機構做出重大調(diào)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(tǒng)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(zhàn)略統(tǒng)籌和管理提供支撐，評估預期和現(xiàn)行項目的技術水平與風險，并對整個DARPA的規(guī)劃編制與業(yè)務運行提供指導、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(zhàn)。其中，海軍局長特別助理獲得兩個碩士學位，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”號驅逐艦?？哲娋珠L特別助理有工商管理和戰(zhàn)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(zhàn)隼”、F-35A“閃電”Ⅱ等戰(zhàn)機的飛行經(jīng)驗。陸軍局長特別助理也取得了兩個碩士學位，專業(yè)背景為軍事科學、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，擔任過多種參謀和指揮官職務。海軍陸戰(zhàn)隊局長特別助理為碩士學位，專業(yè)背景為國際關系、國家安全與戰(zhàn)略研究，曾派駐沖繩、伊拉克、法國等國家，擔任過海軍陸戰(zhàn)隊作戰(zhàn)實驗室計劃主管和分艦隊指揮官。

強化前沿技術發(fā)展，保持技術領先優(yōu)勢

為深入貫徹第三次“抵消戰(zhàn)略”，DARPA進一步強化前沿重點領域的技術研發(fā)工作。2015年3月，DARPA發(fā)布《國家安全突破性技術》報告（該報告每兩年發(fā)布一次），明確未來技術發(fā)展方向。綜合該報告及近期項目技術研發(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)鞏固保持其世界領先地位。

擯棄復雜軍事系統(tǒng)，開發(fā)全新創(chuàng)新能力。根據(jù)第三次“抵消戰(zhàn)略”的指導思想，DARPA開始對美軍現(xiàn)有的復雜軍事系統(tǒng)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(tǒng)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(wǎng)絡空間的優(yōu)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(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，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上，以提升美軍的空中優(yōu)勢。DARPA戰(zhàn)略技術辦公室主任表示，預計未來的武器系統(tǒng)都將采用開放式模塊化設計。在GPS系統(tǒng)威脅日益增多的背景下，DARPA正研發(fā)一項革命性新技術——“全源定位與導航”，可在無GPS信號區(qū)域或干擾環(huán)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(nèi)自動化系統(tǒng)”項目，該項目為一套嵌入式、可調(diào)節(jié)、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(tǒng)，使飛機實現(xiàn)高度自動化，減少對機組人員的依賴。

發(fā)展網(wǎng)絡空間技術，掌握戰(zhàn)場信息優(yōu)勢。在當今信息技術飛速發(fā)展、全球化趨勢日益加深的環(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，確保做出關鍵決策所使用的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)值得信賴;研發(fā)自動網(wǎng)絡防御能力和方法，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(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全項目，旨在保護個人隱私和企業(yè)專有信息，并構建相應隱私保護信息系統(tǒng)。DARPA還啟動了為期4年的“創(chuàng)建資源自適應軟件系統(tǒng)”項目，研究可使軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)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(fā)，挖掘潛能改造世界。為利用神經(jīng)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(zhàn)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(chuàng)新型項目發(fā)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(jīng)技術等。如DARPA的“有針對性的神經(jīng)可塑性培訓”項目將探索通過刺激大腦周圍神經(jīng)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(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)場優(yōu)勢。此外，DARPA還在研究開發(fā)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(fā)，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(xiàn)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(yè)領域優(yōu)勢，DARPA通過應用復雜數(shù)學算法，發(fā)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(tǒng)、微功率發(fā)電機、微波等。DARPA國防科學辦公室于2015年6月發(fā)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(fā)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(shù)學中的電磁建模與仿真新方法、新型計算能力發(fā)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(diào)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(tǒng)優(yōu)勢的航天領域繼續(xù)深化。DARPA將于2016年啟動5個新航天項目：雷達網(wǎng)，設計立方體衛(wèi)星的輕型、低功率、寬頻帶通信天線;“印記”項目，研發(fā)用于空間作戰(zhàn)管理的指揮控制系統(tǒng);先進空間推進技術，探索新型推進劑、在軌發(fā)動機設計和技術;太空光學孔徑自組裝;地球同步衛(wèi)星機器人服務，實現(xiàn)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(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(chuàng)意，通過靈活多樣的技術活動，匯集全社會力量推動創(chuàng)新。

《國家安全突破性技術》報告

公開征集創(chuàng)新創(chuàng)意，促進萬眾創(chuàng)新。為加強與軍種、高校、企業(yè)等社會各界的密切聯(lián)系，較大程度的調(diào)動全社會參與創(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，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“試驗型空間飛機”項目工業(yè)日，向工業(yè)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(zhàn)術技術辦公室舉行第四次年度提議日，尋求軍事系統(tǒng)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(chuàng)新創(chuàng)意，有力支撐了DARPA技術研發(fā)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(chuàng)新。DARPA擅長制度創(chuàng)新，在政府機構中舉辦各類大獎賽，激發(fā)全社會開展技術創(chuàng)新的熱情，吸引社會各界廣泛參與創(chuàng)新實踐。為了更好地面向全社會發(fā)布信息，美國政府特別設立由聯(lián)邦勤務總署管理的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(wǎng)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(xié)作挑戰(zhàn)賽，主題是開發(fā)無線頻譜協(xié)作技術，解決當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，共分為三個階段，每個階段持續(xù)一年。大賽最高獎金為200萬美元。

廣泛開展“眾包”活動，促進協(xié)同創(chuàng)新。“眾包”是信息時代產(chǎn)品設計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“社會智慧”，更好、更快、更有效地獲取創(chuàng)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(tǒng)應用，調(diào)動多方力量，促進協(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，探索解決如何讓社交網(wǎng)絡迅速動員起來、如何處理社交網(wǎng)絡中產(chǎn)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(chuàng)造的作戰(zhàn)支援車輛”——XC2V原型研發(fā)，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(shù)萬人瀏覽項目網(wǎng)站，800多人成為注冊用戶，為無人機設計、制造吸收了大量創(chuàng)新策略和方案。為進一步促進“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(tài)系統(tǒng)”，以變革產(chǎn)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(nèi)以較低代價獲取突破性的、滿足需求的解決方案和創(chuàng)新思想，對深化全球化協(xié)同設計制造，加速武器系統(tǒng)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