首发 | 美国国防科技研发领域的挑战与对策

Original 范博、文力浩军事高科技在线

2024-09-16

导读：先进技术的运用始终是维持军事优势的手段之一，当前，新一轮科技革命正在酝酿，国际军事竞争正发生大的变化，军事智能化、信息化，新兴技术领域的不断发展正在对国防战略带来新的挑战与机遇。为应对科技变革带来的冲击，各国积极布局先进技术的研发，但面对多方面的技术变革，资金投入无法面面俱到，因此，合理、准确地制订优先投资项目是至关重要的。新美国安全中心（Center for A New American Security）在其2020年11月发布的报告《国防技术战略》（Defense Technology Strategy）中提供了技术投资的一种思路，该思路紧跟当前的发展趋势，针对关键领域的投资布局给出了合理的建议。本文对该报告的主要内容进行了总结，分析了其主要特点，并在其基础上提出了几点思考与建议。

▲图1：原报告封面

美国国防科技研发领域

面临的变化与挑战

在过去的几十年里，美国的国防科技研发生态系统发生了巨大而深刻的变化，作者认为这种变化主要体现在：

1.私营部门取代政府成为美国国防科技研发的主要力量。报告指出，20世纪60年代，美国政府资助了三分之二的国防科技研发项目，其中由国防部资助的占比大约一半。如今，国防部仅负责美国国防科技研发项目的十分之一，政府的总体份额也已经下降到不到四分之一，以往的研发缺口正在由私营部门填补。政府所占比例的下降并不意味着国家投入的减少，相反，研发资金占国内生产总值的比例仍然保持稳定。投资比例的改变代表着国家正在由科技研发的主要推动者转变为消费者，这一变化说明科技创新的潜力、市场将更加庞大——在每一个领域都有私营企业参与进行研发，这为先进技术的发展带来了无与伦比的优势与前景。政府在国防科技研发中不再占主导地位意味着军事领域的科技创新应用到一线部队必须经历一个反复验证、适应的过程。因此作者提醒，探索加快私营部门科技创新成果的军事化应用应该是美国国防技术战略的重点。

▲图2 ：1953—2018年美国政府部门科技研发投资与私营部门科技研发投资占美国国家研发总投资的比重及其变化

2.美国在全球国防科技研发领域的主导地位正在下降。除了国家内部科技研发环境的变化，报告指出，美国在全球国防科技研发领域的主导地位同样面临弱化。美国曾经是全球科技研发的主导者——1960年，美国全国研发总支出(政府部门和私营部门)占全球研发总支出的近70%；到2018年，这一比例已降至28%，世界科技研发生态环境日益全球化。美国政府必须要适应在全球研发中不再是主导者这一角色的事实，即国防部门必须适应未来将有越来越多的先进军事技术源自美国以外的国家的趋势。在全球军事技术优势的竞争中，优势将属于那些能够快速实现新兴技术军事化应用的企业和国家。加大国防科技研发投入是有必要的，但是更多的投入也难以扭转美国在世界研发领域占比减小这一趋势。美国目前正在一个真正全球化的研发生态系统中进行竞争，因此作者认为美国需要尽快适应这个美国不再占据主导地位的技术研发环境。

▲图3：1960年与2018年美国研发投入占世界比重

3.信息革命的发生。报告认为，当前技术生态系统中最重要变化是发生了信息革命。信息革命本意是指信息技术的发展，主要以互联网的全球化普及为重要标志。信息技术革命在生产领域的意义在于带来了生产力的大发展和组织管理方式的变化，还引起了产业结构和经济结构的变化。从而使社会结构和政治体制随之而变。在军事应用方面，武器装备物理属性（射程、精度、有效载荷等方面）的提升是有限度的，而在信息属性方面却还存在巨大的发展潜力。报告以联合打击战斗机（Joint Strike Fighter）为例。该战机的各项性能指标并不是特别显著，因为这不是它的优势所在。而从信息属性上来说，它无疑是有史以来最先进的军用飞机，传感器融合、数据处理、电子战、信息管理等方面的强大功能给予它巨大优势。这说明从物理上来说，未来的军事硬件可能和当下并无差别。直升机、飞机、坦克、潜艇和导弹的性能可能比现在的同类装备稍好，但不会存在数量级的差距，它们肯定不会比现在的系统快30万倍、射程更远或机动性更强。但它们很可能将在智能维度高出好几个量级。未来战争中最引人注目的变化将是军事系统以信息为中心的能力的巨大飞跃——它们感知环境、处理和传输信息以及做出决策的能力将大大提高。在传统武器的性能之上，智能化、信息化将成为武器装备强弱的决定因素。如果武装力量要在未来的冲突中保持竞争力，就必须牢牢把握住信息化这一重要趋势。

4.美国自身在国防科技研发战略制定上的摇摆不定。美国对于那些能够重振美国军队优势的新兴科技寄予厚望，但究竟应该将哪些科学技术作为优先发展方向，国防部高层出现了分歧。2014年，时任国防部长查克·哈格尔(Chuck Hagel)提出制定“改变游戏规则的第三次‘抵消’战略” ，时任国防部副部长罗伯特·沃克(Robert Work)随后将人工智能和自主性技术视作能够赋能第三次抵消战略的“技术催化剂”。但此后，国防领导人在新技术的优先事项上提供了不断变化的、有时相互冲突的指导意见。近期，美国国防部负责研究和工程的副部长迈克尔·格里芬（Michael Griffin）公开列出了他认为的“优先技术领域”，但短短2年任期中他大约修改了四次列表。美上任国防部长马克·埃斯珀（Mark Esper）曾在听证会上说，“不同的人把不同的事情放在第一位；对我来说，人工智能是第一位的。”然而，在他的领导下发布的《2021财年国防全面评估》（The Fiscal Year 2021 Defense Wide Review）中又将核现代化描述为“最高的现代化优先事项”。这样的例子还有很多。作者认为国防部高层试图公开交流他们的科技优先事项是值得称赞的，但他们频繁变更技术优先项的做法容易造成混乱和内耗，国防部需要一个连贯的战略来为长期的科技竞争做准备。

▲图4：美国上任国防部长马克·埃斯珀（Mark Esper）

报告关于新形势下美国制定国防科技发展战略的几点建议

针对上述变化和挑战，报告给出了一套“三级战略”来帮助确定美国国防科技研发的优先项。

1.优先发展信息数字技术。国防部科技研发的优先领域应该是信息数字技术。无论国防部是否支持该类技术的研发，信息数字技术都在迅速地发展成熟。美国每年花费在信息技术上的研发资金是所有国家军费支出总和的两倍。如果国防部不利用这项技术，其他国家就有可能利用这项技术实现军事实力地弯道超车。国防部应该把加快促进民用信息技术地军事化运用作为国防部科技研发地优先项，关键领域包括网络、电子战、传感器、数据、网络、云计算、人工智能、自主性、机器人学、基因组学和合成生物学。(报告认为随着人类基因组的数字化，生物学的进步正遵循着和其他数字系统一样的指数曲线。)这些技术有可能从根本上改变军事指挥控制、决策速度和作战节奏。充分挖掘出这些技术的军事潜力，随着时间的推移，当前关于战术战法、作战理论、组织方式和作战概念的认知都将面临颠覆重塑。

2.持续关注关键-特定军事技术。很多先进技术可以交由私营部门进行研究，但一些商业价值较低的的重要军事技术仍需要国防部的投资。比如高能激光、高超音速导弹等。国防部应该对那些有着明确军事应用价值的科技研发领域给予支持。这些领域的技术进步并不会像信息技术发展得如此之快，其技术增长率相对缓慢，甚至10%、20%的性能提高都需要高昂的成本。正是基于这一特点，许多商业部门研发兴趣不高，而这些恰恰是政府需要关注和投资的技术领域。

▲图5：高能激光想象图

3.提前布局颠覆性技术发生可能领域。为防止一些目前仍处于概念阶段的技术领域的出现爆炸式增长，带来的技术落后使美国军事力量处于不利地位，报告还指出国防部应该时刻跟踪当前世界技术发展趋势，在做好前两个投资领域的同时，还应该在一些处于发展初期但具有重大发展前景的技术领域保留一部分研发投资。根据当前趋势，这些技术领域在短期内达到操作相关成熟度的可能性较低，但如果实现，将会产生革命性的影响。例如量子技术(量子计算、通信和传感)、脑机接口、人工智能和纳米技术。在这些领域的研究应积极跟进，以跟上竞争对手的步伐，并在颠覆性效应发挥的前夜及时发出技术预警。

4.制定合理的国家科技战略。报告指出，仅仅投资军事技术是不够的，作为一个国家，美国必须保持强大的技术储备。技术是经济竞争力的持久来源，进而是国家经济、政治和军事实力的持久来源。美国需要制定一项合理的国家科技战略来保持其全球科技领先地位。这一战略应该利用联邦政府和美国私营部门的共同努力，主要优先事项包括:增加联邦研发资金的开支；加强科学、技术、工程和数学（STEM）教育以及高技能移民增加人力资本；提供有助于研发的公共产品，如数据、计算资源和标准制定；确保一个激励创新的政策和监管生态系统。美国还必须与合作伙伴和盟国合作，确保发展中的全球技术生态系统保持竞争力、开放性和安全性。

▲图6：报告提供的美国国防科技研发“三级战略”

报告的主要特点和启示

1.把握发展趋势，布局全面合理。该报告深入分析了信息革命带来的影响，并且将信息革命的思维运用到了国防战略地制订当中。首先，报告并没有指出明确的发展领域，但是强调了与信息化相匹配的技术增长率问题，这是一个系统问题。加强系统观念，模块化、一体化的发展趋势是信息化带来的结构转变之一，不同模块之间根据相应的功能组合而带来的效果往往有着出人意料的结果。在技术发展战略的制订过程中，这种契合发展变革的思维是值得学习的。其次，对关键技术领域的发展强调了现实与未来的统一，在前沿领域与潜在的颠覆性领域的布局是全面而具体的。在传统武器的发展中，性能的提升是需要时间进行技术积累、试验验证的，而概念性武器的发展尚在论证阶段，两手都要抓，但主次顺序要分的清，该报告明确了关键技术领域的重要性，交由政府部门主导研发，而概念性理论则进行跟进研究，这一部署有利于巩固当前优势，并不被颠覆性技术发展所击溃。

2.强调政策的连贯性与研发环境的转变。由政府所主导的研发模式已经发生转变，当前更广大的创新应深入到私营部门之中，例如马斯克的猎鹰火箭，这种创新是政府之外的，如何将这种民间的成果迅速的应用到国防力量之中，是适应当前研发环境的一大难题。而政府若无全面的战略性布局，按照领导人的喜好对优先技术进行投资，势必会损害投资的积极性，并且这种不稳定与不透明，会导致项目的高度浪费，通常都只进行了前期准备阶段，而失去了进一步发展的机会，这种个性驱动的模式带来的危害是潜移默化的，因此政府必须采取稳定的系统布局，以获得更多外部资金的支持。同时，政府的投资需要在关键的、商用价值低的领域，这些领域通常是私营部门介入成本较高的，政府部门主导可以提高资金利用效率，为更多的创新性研究打开通道。同时，在全球化的趋势之下，研发的全球化也是不可避免的，要采取更包容的态度应对研发环境的变化。

▲图7：未来战争想象图

3.几点思考。创新是发展的第一动力，也是强军兴军的重要驱动力，在新一轮科技革命与产业革命正在酝酿的当下做好布局规划，在信息革命的浪潮中找准赛道，需要我们抓住机遇、直面挑战。新美国国家安全中心的报告里不乏亮点，对该报告的分析与建议对于我国新时代强军兴军战略的制订具有一定的参考价值。

第一，持续推进军民融合，加强国际交流。当前的研发环境已今非昔比，范围广，内容新已经是一个鲜明的特点。各领域的技术创新不能光靠政府支持，要推进军民融合的广度与深度，以吸引更广泛的资金进入到研发中。在新兴技术的发展中，有相当数量的民用技术走在了先列，将这些技术迅速地转化为基层所用，能够激发技术革新的活力。要大力支持民营企业的创新，做到政府统筹，企业竞争，这种模式有助于技术的更新换代，这种迅速的迭代是符合当前信息化的发展趋势的。将民用技术创新纳入国防布局之中，有助于覆盖更广泛、更全面的技术需求，统筹经济和国防两方面效益。同时，在国际研发中，要加强交流，秉持包容的态度，更好的做到为我所用，加强产学研的转化效率。

第二，加强系统观念，整体布局。在军民融合的趋势下，要坚持系统观念，重点关键技术由国家主导的原则不能改变，要系统的思考信息化时代科研创新的前景。布局连贯，对重大项目要持之以恒，这些项目通常准入门槛高，私营企业研发成本巨大，该部分的缺口需要政府填补，同时对研发的过程进行系统考虑，能够进行模块化研发，注重军事系统以信息为中心的能力的研发。同时在军事智能、新兴技术领域做好铺路，对前沿颠覆性领域的发展要时刻跟进，做好预警。

第三，把握信息化潮流，推进理论创新。时代是理论之母，要推进信息化时代军队组织形态现代化，打造信息化联合作战体系，推进理论创新，发展先进作战理论。信息化时代的作战模式可能是基于复杂信息分析系统下的“0”、“1”决策，这种作战模式是前所未有的，需要我们在理论方面进行深刻的创新发展，并且在实践当中不断检验。信息化发展要求我们不能仅注意军事问题，非传统的军事问题要也提前做好预防、预警。

THE END

文字 | 范博、文力浩（国防科技大学）

图片 | 来源于网络

编辑 | 陈雨淼

审阅 | Q、黄洋

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