王小理

近年來，生物科技在軍事斗爭領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)融入新興武器裝備開發(fā)與軍事能源供應(yīng)、作戰(zhàn)主體健康與戰(zhàn)斗力保障、塑造未來戰(zhàn)場環(huán)境、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)決策支撐等方面，以生物科技為基礎(chǔ)的戰(zhàn)斗力生成模式已經(jīng)初步形成，成為科技強(qiáng)軍不可忽視的戰(zhàn)略選項。伴隨正在到來的新生物學(xué)革命和國際格局的動蕩與變遷，預(yù)判未來15-30年的國防生物科技前景和演變路徑變得越發(fā)重要和迫切。

生物特性與國防科技創(chuàng)新的基本關(guān)系

生物的主體歷史演化性，啟示國防科技的攻防兼?zhèn)?、系統(tǒng)化演繹、顛覆性發(fā)展。生物學(xué)的研究對象是宇宙特定演化階段的產(chǎn)物，即便是最簡單的單細(xì)胞生物，也包含有38億年的豐富演化信息。38億年的演化史，也是一部生物的生存史與滅絕史，一部生物與生物、與自然的斗爭史。從軍事學(xué)角度看，每一種生物物種都是在經(jīng)歷多種復(fù)雜“進(jìn)化戰(zhàn)爭”后脫穎而出的、攻防兼?zhèn)湫偷纳飸?zhàn)士。未來的國防科技，可能從生物演化中獲得更多靈感，演繹出自身的規(guī)律。

生物作為具有信息處理功能的活體甚至“智能物質(zhì)”，啟發(fā)國防科技創(chuàng)新的新范式。理論上，任何新穎的物質(zhì)、能量或信息處理運(yùn)行形式和機(jī)制，都具有形成軍事科技運(yùn)用手段的潛能。生物是自然界演化形成的作為物質(zhì)、能量和信息處理過程的自為型綜合體。雖然生物體對環(huán)境條件的魯棒性、適應(yīng)性特征只局限在特定范圍，但與其他現(xiàn)代高科技軍事技術(shù)裝備相比，將“生物體”整體作為軍事科技手段，理論上會產(chǎn)生與單一運(yùn)用物質(zhì)、能量或信息行為截然不同的效果。

生物系統(tǒng)機(jī)理復(fù)雜性和現(xiàn)階段的理論不徹底性，揭示國防生物科技創(chuàng)新的內(nèi)在局限性。除病毒外，現(xiàn)有生物體都是細(xì)胞有機(jī)體，其整體復(fù)雜性依然超出當(dāng)前科技的解析、建構(gòu)范圍之外。例如，即便是最簡單的大腸桿菌，生物學(xué)界對其的理解還不能達(dá)到令人滿意的精準(zhǔn)程度。生物的系統(tǒng)復(fù)雜性和對其運(yùn)作機(jī)理理解的不徹底性，決定了目前任何直接基于“生物體”概念的軍事科技手段，都有其現(xiàn)實應(yīng)用的不完全確定性、模糊性。

從戰(zhàn)斗力生成路徑看，生物科技全面影響作戰(zhàn)主體、武器裝備、戰(zhàn)場環(huán)境以及人-機(jī)-環(huán)境的融合；從國家安全、國防安全角度看，生物科技發(fā)展與政治安全、軍事安全、社會安全、信息安全、生態(tài)安全等安全領(lǐng)域相互交織，對最廣泛意義上的安全產(chǎn)生影響。

影響國防生物科技發(fā)展的重大因素

科技因素。根據(jù)技術(shù)類型的階段劃分，世界主要國家已經(jīng)進(jìn)入所謂的第六次技術(shù)創(chuàng)新浪潮。據(jù)俄羅斯總統(tǒng)顧問、俄羅斯科學(xué)院院士謝爾蓋·格拉濟(jì)耶夫預(yù)測，這一階段將在2040年達(dá)到頂峰，大約到2060年結(jié)束。生物科技是關(guān)于生物和生命存在、發(fā)展、演化的科技，與人類社會發(fā)展方向趨同。在未來，隨著生物科技的革命性突破，其自然科學(xué)屬性、工程學(xué)科屬性、社會性屬性將越發(fā)凸顯和交織，深刻改變或影響人類社會對自然、對人類自身活動、對地球文明的各類觀念和實踐。

政治經(jīng)濟(jì)因素。生物科技的發(fā)展是人類政治經(jīng)濟(jì)文明發(fā)展的縮影，受到政治經(jīng)濟(jì)因素的強(qiáng)烈驅(qū)動。當(dāng)前，糧食不足、資源短缺、能源緊張、環(huán)境污染、人口膨脹等諸多全球性難題，對人類生存和發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代生物技術(shù)之所以備受世界各國重視和關(guān)注，近年來蓬勃發(fā)展，主要還是因為它是解決人類所面臨的生存和發(fā)展問題的關(guān)鍵性技術(shù)。

社會因素。隨著技術(shù)的普及，原本用于國計民生的生物技術(shù)被濫用或誤用可能性增加。例如不負(fù)責(zé)任或不受監(jiān)管的基因操縱實驗，在引入新的創(chuàng)新元素的同時，無意或有意將DIY生物、各類遺傳修飾生物體向環(huán)境釋放，或許會給人類社會造成慘重的后果，甚至改變?nèi)祟惿鐣M(jìn)程。美國國家科學(xué)院《合成生物學(xué)時代的生物防御》報告強(qiáng)調(diào)，生物黑客利用合成生物技術(shù)制造“病原體武器”成為恐怖分子致命武器，或許只是一個時間問題。

制度和治理因素。美國給予生物技術(shù)發(fā)展高優(yōu)先級，加強(qiáng)戰(zhàn)略競爭的硬實力。美國對新興生物技術(shù)進(jìn)行“放管服”的主要思路和舉措包括明確鼓勵新興生物技術(shù)發(fā)展，加強(qiáng)國內(nèi)生物安全源頭管理、新興生物技術(shù)產(chǎn)品市場化服務(wù)等。美國總統(tǒng)生物倫理咨詢委員會《新方向——合成生物學(xué)和新興技術(shù)的倫理問題》、美國國家科學(xué)技術(shù)理事會《美國國土生物防御領(lǐng)域科技能力評估》等戰(zhàn)略報告，在強(qiáng)調(diào)風(fēng)險管控的同時，對新興的合成生物學(xué)、基因編輯技術(shù)及其他新興生物科技領(lǐng)域?qū)嶋H上開了綠燈。

生物國防和國際戰(zhàn)略競爭因素。被譽(yù)為“全球軍事科技發(fā)展風(fēng)向標(biāo)”的美國國防高級研究計劃局（DARPA）在2014年正式設(shè)立生物技術(shù)辦公室，預(yù)示著生物科技將成為未來科技革命和大國博弈的戰(zhàn)略制高點。可以說，在國防生物科技這一新興領(lǐng)域，誰先搶占先機(jī)和主動，誰就能謀求更大、更長遠(yuǎn)的軍事技術(shù)優(yōu)勢，誰就能在國際軍事競爭新格局、世界政治經(jīng)濟(jì)大變局中占據(jù)主導(dǎo)地位。

外交因素。生物武器屬于大規(guī)模殺傷性武器，但國際社會禁止生物武器的努力一波三折。美國特朗普政府重提國際社會敏感的生物武器威脅，并將其等同于核、導(dǎo)彈防御系統(tǒng)等大規(guī)模殺傷性武器，一并提出并進(jìn)行戰(zhàn)略謀劃。對照生物科技的三次巨大變革和2000年后有關(guān)國家持續(xù)投入巨資加大生物防御能力的系統(tǒng)研究，可以判斷，有關(guān)國家對生物科技潛在軍事應(yīng)用抱有極大的戰(zhàn)略耐心和戰(zhàn)略抱負(fù)?？萍纪饨缓蛙娛峦饨粚⑹怯绊憞郎锟萍及l(fā)展的一個大變量。

話語權(quán)因素。戰(zhàn)略傳播與話語權(quán)方面，尋找國際體系漏洞，或先發(fā)制人進(jìn)行規(guī)則制定或領(lǐng)域設(shè)定，加強(qiáng)戰(zhàn)略威懾。美國情報界持續(xù)渲染前沿生物科技的潛在軍事威脅。美國國家情報總監(jiān)詹姆斯·克拉珀在2016年、2017年全球威脅評估報告中，兩次將“基因編輯”列入了“大規(guī)模殺傷性與擴(kuò)散性武器”威脅清單。與此同時，美國國防高級研究計劃局對國際社會高度關(guān)注的“基因組編寫計劃”試點投資，試圖在基因編輯這一新興技術(shù)領(lǐng)域建立技術(shù)制高點和生物科技話語控制權(quán)。

一般來看，科技因素是內(nèi)因，是推動國防生物科技創(chuàng)新的動力源；政治經(jīng)濟(jì)因素、社會因素、生物防御是外因，是拉動國防生物科技創(chuàng)新的需求側(cè)；制度因素、科技外交因素、科技話語因素，則將內(nèi)因和外因統(tǒng)一起來，各個因素互動，形成統(tǒng)一體。但綜合分析，從長時間跨度看（50 —100年），科技因素、制度因素可能是國防生物科技創(chuàng)新第一推動因素；從中短時間跨度看（5 —10年），政治經(jīng)濟(jì)因素、生物防御需求因素則可能占主導(dǎo)地位。但國防科技創(chuàng)新的多因素互動，在未來很有可能演變出新的模式。

國防生物科技演變的基本遵循

循環(huán)跳躍、效能提升是國防生物科技演變的基本歷史軌跡。從歷史上看，生物科技一直貫穿于軍事斗爭過程。軍事科技對生物概念原理的運(yùn)用重點實現(xiàn)三次轉(zhuǎn)移，分別對應(yīng)生物優(yōu)勢特性的一般功能仿生、生物戰(zhàn)劑與基于生物新機(jī)理的新一代仿生。從運(yùn)用方式和載體對象看，表現(xiàn)出整體直接利用—仿生間接利用的循環(huán)跳躍，載體對象從軍事科技物質(zhì)載體向沖突主體雙方延伸。早期軍事斗爭將“生物體”整體作為軍事科技手段運(yùn)用，改進(jìn)了初級軍事裝備；近代將“生物體”的部分進(jìn)化機(jī)能作為軍事科技手段運(yùn)用，為研制和改進(jìn)飛機(jī)、雷達(dá)、振動陀螺儀等軍事高科技裝備提供了重要啟示；生物戰(zhàn)劑和生物武器直接將具有殺傷力的“生物體”整體作為軍事科技手段，其殺傷面積效應(yīng)極大，大大提升了戰(zhàn)略威懾效果，可以說是核武器的生物版本，引發(fā)國際社會強(qiáng)烈反對。當(dāng)前，神經(jīng)科學(xué)類新概念生物武器旨在提升或削弱作戰(zhàn)主體的態(tài)勢感知、決策評估能力和作戰(zhàn)機(jī)能，正在迅速崛起成為新興軍事科技力量。

生生不息、巧奪天工是未來國防生物科技的典型特征。圍繞“生”和“命”主題，以認(rèn)識生物、模仿生物、尊重自然為主干，從生命起源與演化、遺傳發(fā)育、新陳代謝、免疫調(diào)控、腦與意識等經(jīng)典生物命題，到生命過程微觀結(jié)構(gòu)、機(jī)制與中宏觀功能、形態(tài)的貫通耦合，從單一的物質(zhì)、信息模擬，再到物質(zhì)、能量和信息的新融合、再融合，創(chuàng)生、再生、仿生、強(qiáng)生、共生、制生、新生等成為國防生物科技創(chuàng)新主題。生物科技理論與工具深度變革，開啟未來生物軍事斗爭的“潘多拉魔盒”。系統(tǒng)生物學(xué)和工程生物學(xué)作為綜合理論指導(dǎo)，以高性能基因編輯技術(shù)、超高分辨率成像技術(shù)、光遺傳學(xué)技術(shù)、生物大數(shù)據(jù)技術(shù)等為代表的新一代研究工具，將觀測、分析、調(diào)控、還原、轉(zhuǎn)化生命過程提升到前所未有的精細(xì)度，大幅度提升未來軍事生物科技操控手段。生物科技應(yīng)用范圍加速擴(kuò)展，釋放國防生物科技巨大能量。38億年的生物演化信息，為科技創(chuàng)新提供了“先天”的自然藍(lán)圖，而生命科學(xué)與工程機(jī)械、納米科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科不斷深入交叉，則為科技創(chuàng)新提供了“后天”的無限可能。

出其不意、攻其不備是未來國防生物科技的典型應(yīng)用場景。與其他高科技手段特別是信息技術(shù)和人工智能相比，生物科技具有自然性、社會性、可持續(xù)性等特性。在“快戰(zhàn)爭”制勝哲學(xué)背景下，生物科技既可以作為配角支撐武器裝備研發(fā)和后勤保障，也可以獨(dú)當(dāng)一面撐起“慢”戰(zhàn)爭的制勝哲學(xué)，通過對相關(guān)軍事人員進(jìn)行身份替換、意識轉(zhuǎn)換，通過精確影響特定參戰(zhàn)對象、生態(tài)微環(huán)境或者削弱受影響武器裝備的性能，賦予既有的陸?？仗旌舜艖?zhàn)爭空間新的內(nèi)涵，并開辟更具隱蔽性的各種未來戰(zhàn)場“盜夢空間”，將戰(zhàn)爭化為隱形、隱性的潛伏戰(zhàn)、持久戰(zhàn)、超限戰(zhàn)。

大國必須牢牢掌握生物防御戰(zhàn)略主動權(quán)。作為一個負(fù)責(zé)任的大國，必須擁有生物國防戰(zhàn)略主動權(quán)。保持對生物科技變革前沿的感知，提高生物科技發(fā)展方向重大議程設(shè)置能力、戰(zhàn)略傳播能力，避免戰(zhàn)略方向被誤導(dǎo)、空間被擠壓、體系被技術(shù)突襲；保持對生物安全與防御體系的態(tài)勢感知，建立穩(wěn)態(tài)、高效的對重大生物事件應(yīng)急反應(yīng)能力，提高對生物國防發(fā)展態(tài)勢的戰(zhàn)略管控能力；必須超前謀劃，在新興生物技術(shù)領(lǐng)域建立技術(shù)制高點，形成自己防御體系的“一招鮮”和“撒手锏”等。

2035年或?qū)⑹菄郎锟萍纪蛔兊呐R界點

考慮到生物科技演進(jìn)的速度和加速度（特別是以交叉會聚為特征的第三次生物科技變革正在加速推進(jìn)）、潛在的國防和軍事應(yīng)用情景、國際政治經(jīng)濟(jì)格局動蕩的幅度，可以大致推算，至2035年，國防生物科技發(fā)展遵循“控”“仿”“計”“探”四大趨勢，實現(xiàn)從微觀量子到宏觀生態(tài)系統(tǒng)各個層次全面提升國防防御能力。屆時，國防生物科技將完成從量變到質(zhì)變的積累，邁入國防科技創(chuàng)新的核心地帶。

操“控”有機(jī)體和微生態(tài)系統(tǒng)，建立對生物有機(jī)體運(yùn)作機(jī)理的精準(zhǔn)認(rèn)知和轉(zhuǎn)化應(yīng)用。國防和軍事應(yīng)用情景是應(yīng)對新質(zhì)生物武器威脅和軍事人員身份危機(jī)等新型生物安全，更早、更快、更精準(zhǔn)識別和預(yù)防潛在風(fēng)險。大致方向是建構(gòu)新一代工程生物學(xué)基礎(chǔ)性工具箱或非致命性武器，如納米尺度生物結(jié)構(gòu)（基因編輯工具）或人工機(jī)械（納米生物機(jī)器人），在納米-毫米-米-千米跨尺度更精確表征、模擬、控制和操控特定生物大分子（基因、蛋白質(zhì)）、細(xì)胞器、細(xì)胞、生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、微生物以及人造生物顆粒、組織與器官、生態(tài)微環(huán)境的結(jié)構(gòu)和功能。預(yù)計到2035年，實現(xiàn)定向功能改造或可編程逆轉(zhuǎn)物種的基因組、生物體的感知功能和體能以及其他優(yōu)勢性狀，影響生物的時空觀念和在生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)位，進(jìn)而影響特定物種的生命進(jìn)程和演化進(jìn)程，用于識別、開發(fā)、利用和防御全天候、隱蔽性更強(qiáng)的生物“特工隊”。

“仿”生。千變?nèi)f化的生物特性是軍事科技創(chuàng)新的天然寶藏。國防和軍事應(yīng)用情景是武器裝備性能持續(xù)優(yōu)化，更加注重環(huán)境適應(yīng)性和打擊的隱蔽性、可持續(xù)性，防備“戰(zhàn)爭突襲”。大致方向是生物啟發(fā)和系統(tǒng)生物仿生，在能量仿生和信息計算仿生及其系統(tǒng)耦合方面還有巨大，甚至更重要的開發(fā)空間，也是影響特定武器裝備研發(fā)方向的參照。預(yù)計到2035年，將有一定比例的仿生武器裝備甚至生物化的武器裝備，實現(xiàn)作戰(zhàn)目標(biāo)與作戰(zhàn)手段的雙重生物啟發(fā)。例如，“鯊魚一樣的低耗能、蝦一樣的悄無聲息、魚一樣的低速操縱性”的仿生自主水下載具，打造近海水下持續(xù)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，有望變革海底戰(zhàn)爭。

生物“計”算。生物信息和生物計算技術(shù)是破解生命之謎不可或缺的手段，貫穿未來國防生物科技創(chuàng)新的全鏈條。國防和軍事應(yīng)用情景是鍛造和發(fā)展新型感知、新型計算、新型生物學(xué)規(guī)則、新型生命形態(tài)、新型博弈理論的加速器和力量倍增器。大致方向是將生物信息和生物計算技術(shù)中的“信息”和“計算”屬性進(jìn)一步物質(zhì)化轉(zhuǎn)化，生物的信息載體屬性將得到深度開發(fā)。預(yù)計到2035年，突破生物大分子存儲、細(xì)胞存儲等特定用途的信息保藏、交換和加密應(yīng)用瓶頸。DNA計算、蛋白質(zhì)計算及人工生物分子等生物分子計算、生物啟發(fā)計算將得到進(jìn)一步拓展，從概念證明階段邁入原型機(jī)階段，工程生物學(xué)的“生物設(shè)計—建造—測試—學(xué)習(xí)”周期全面加速，解析重大生物學(xué)問題的基礎(chǔ)原理成為可能。

“探”生命起源和意識起源兩大科學(xué)難題。生命起源、意識本質(zhì)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)、宇宙演化并列為人類四大科學(xué)難題，是軍事強(qiáng)國戰(zhàn)略博弈的前置性環(huán)節(jié)和天然賽場。大致方向是參照生物有機(jī)體的運(yùn)作方式，實現(xiàn)生命的半合成、生命組成的高效利用和認(rèn)知記憶等高級神經(jīng)功能的有意義解析。預(yù)計到2035年，具有戰(zhàn)略監(jiān)測、自主可控等國防應(yīng)用價值的合成生物體，將全面迎來實驗室研究水平上的高峰，而讀腦、仿腦、腦控、控腦在局部場景得到應(yīng)用。

至2050年國防生物科技發(fā)展預(yù)判

受世界秩序調(diào)整等大趨勢影響，可以大致推算，至2050年，國防生物科技發(fā)展的演進(jìn)方向?qū)⒚嫦颉叭?機(jī)-環(huán)境”三元融合、武器裝備多元耦合仿生、軍事環(huán)境生物技術(shù)、認(rèn)知革命等領(lǐng)域。通過技術(shù)融合和理念融合，達(dá)到人與自然、人與社會、人與自身的和諧與融會貫通，達(dá)到以戰(zhàn)止戰(zhàn)、消弭可能的生物戰(zhàn)爭。

“人-機(jī)-環(huán)境”三元融合。生物的計“算”、智能屬性將得到全面開發(fā)。同時，欲提升或削弱作戰(zhàn)主體的態(tài)勢感知和研判決策能力，需要將未來戰(zhàn)士、新一代武器裝備、具有高級人工智能的戰(zhàn)爭研判系統(tǒng)及整個國家防御體系各要素單元，以更加安全、高效的方式耦合起來，并將遵循內(nèi)在系統(tǒng)演化規(guī)律，逐步從分散、機(jī)械整合、信息整合向集群、功能整合、人機(jī)融合轉(zhuǎn)變，從人人互動向人機(jī)互動、機(jī)-機(jī)互動轉(zhuǎn)變，推動戰(zhàn)爭形態(tài)向體系化對抗方向演進(jìn)，未來戰(zhàn)爭法則得以改寫。

武器裝備多元耦合仿生。如果第一代武器裝備仿生遵循的是功能上的類似、單元仿生法則，第二代武器裝備仿生遵循的是結(jié)構(gòu)上和形態(tài)上的近似法則，那么第三代武器裝備仿生遵循的是機(jī)制上的神似、多元耦合仿生法則，能夠根據(jù)任務(wù)需求實現(xiàn)材料、形態(tài)結(jié)構(gòu)與信息的最佳耦合，環(huán)境的自適應(yīng)和任務(wù)/能量的高效比，彌補(bǔ)現(xiàn)有國家防御體系的薄弱環(huán)節(jié)。

與地球共生的軍事環(huán)境生物技術(shù)?，F(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭迷霧下，是不可忽視的化學(xué)污染、放射性污染、電磁輻射污染、噪聲污染和可能的生物圈、地球圈和大氣圈生態(tài)災(zāi)難與自然資源浪費(fèi)。國防生物科技的不正確引導(dǎo)與生物軍備競賽，同樣將誘發(fā)生態(tài)環(huán)境災(zāi)難。在聯(lián)合國《禁止生物武器公約》和《禁用改變環(huán)境技術(shù)公約》框架下，具有軍事價值的環(huán)境修復(fù)生物技術(shù)有望得到充分發(fā)展，人與地球?qū)崿F(xiàn)共生。

認(rèn)知革命和人類新生。“生”和意識的本質(zhì)取得決定性突破。特別是認(rèn)知革命將成為“改變生物物種和生存方式”的分水嶺事件，改變未來的戰(zhàn)爭方式和戰(zhàn)爭準(zhǔn)備方式。標(biāo)志性成果是納米-生物-信息-認(rèn)知-工程科技（NBICE）的全面會聚和實現(xiàn)，實現(xiàn)思維與認(rèn)知的理解和變革，達(dá)到“如果認(rèn)知科學(xué)家能夠想到它，納米科學(xué)家就能夠制造它，生物科學(xué)家就能夠使用它，信息科學(xué)家就能夠監(jiān)控它”，以及工程學(xué)家就能夠操控它，從根本上提高人類生存能力，改變生存和生活基本狀態(tài)。這將使人類跳出生物演化的地理困境、自然環(huán)境資源的有形束縛和意識思維的無形羈絆，全球性重大問題得到有效治理，全球政治軍事經(jīng)濟(jì)秩序進(jìn)入新一輪穩(wěn)定期，人類社會跨越生物“核陷阱”得到新生。

（摘自2月23日《光明日報》。作者為中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院副研究員、遠(yuǎn)望智庫特約研究員）