《军民融合：DARPA创新之路》：军事需求引领的军民协同论证机制（二） | 评论赠书

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于川信  刘志伟

作为国防部内具有特殊作用的部门，DARPA 主要着眼于未来军事需求，重点关注极具前瞻性、高风险、高收益的项目，依托军事需求引领的军民协同论证机制，来实现需求驱动科技创新，科技创新驱动高端产业发展的目标。因此，在需求形成、技术突破、项目研究等方面，DARPA始终坚持开放理念，从需求开始就非常重视挖掘整个社会的智慧创意，通过灵活多样的技术活动，广泛征求各方意见，汇集全社会力量推动创新。

DARPA坚持科技研发，甚至基础研究，都应该来自需求牵引和创新驱动，必须感知未来的潜在需求，强调出思想、出概念，而不是简单地出对于现实问题的解决方案，这样才能始终保持科研创新的前瞻性。DARPA对尖端技术的开发，从凝练潜在需求展开，即美国未来可能面临什么挑战，应对这些挑战需要什么样的技术方向。

“国防科学研究理事会”（DefenseScience Research Council，DSRC），前身为1968年的“材料研究理事会”（DARPA Materials Research Council）[[1]]。 DARPA由全美最顶尖的20~30位科学家和工程师，外加20位左右来自技术办公室的项目经理共同組成。每年夏季7月份，国防科学研究理事会都要召开为期近一个月的夏季会议，作为需求凝练的集中渠道。会议主题由国防科学研究理事会的7名代表组成的指导委员会，与DARPA管理层协商确定。会议旨在“运用集体的智慧，研讨和审查未来国防科学中的研究领域”。会议采用头脑风暴的方式，广泛讨论和辩论，形成最重要的若干方向，会后成立若干工作组，由项目经理进一步细化和讨论会议题目，尽可能从大的方向拆解成技术群而不是单一的技术。

在夏季会议之后，国防科学研究理事会将针对特定专题组建小型工作组，其工作时间持续到年底。夏季会议及随后的工作组引领全美顶尖的技术专家明确军事挑战，组织头脑风暴寻求解决挑战的新技术以及潜在的技术方向。同时，这些会议还成为DARPA项目经理了解和确定未来投资方向的重要参考之一。此外，国防科学研究理事会成员积极参与走访基地、观察训练演练、参与作战演习等多项活动，以更好地了解美军所面临的军事挑战。

除了集中渠道外，理事会成员可以自行召开各类小型研讨会或项目评议会议，发现夏季会议未能提出的需求并提供给项目经理，项目经理也可直接召开。联邦政府机构、产业界的利益相关方，以及美国顶尖技术导向的研究机构和实验室，也可以将自己的需求提供给项目经理。而项目经理则更频繁地往返于学术界、产业界和政府部门，用头脑风暴方式了解美国在目前和未来面临哪些军事挑战，识别有助于应对上述挑战的新兴技术，推动从事新兴技术研究的科研人员所构成的社区不断发展壮大，确保将这些技术的进一步开发任务移交给军方或商业部门。

为加强与军种、高校、企业等社会各界的密切联系，较大程度地调动全社会参与创新的积极性，DARPA通过举办各类工业日、开放日、提议日、发布综合性部局通告等活动，面向全世界公开征集最新创意。

3.2.2.1工业日

举办工业日或开放日活动，是DARPA同工业界保持密切关系的主要手段。例如：2013年11月6日，DARPA在弗吉尼亚州阿林顿市举行“试验型空间飞机”项目工业日，向工业界征求项目制定和实施的技术方案或构想。2016年4月20日～21日，DARPA战术技术办公室举行第四次年度提议日，寻求军事系统技术和原型设计方面的建议。社会力量的广泛介入，为DARPA提供了源源不绝的创新创意，有力支撑了DARPA技术研发活动的开展。

3.2.2.2 演示日

2016年5月11日，DARPA在国防部举办“演示日”活动，相关科学家、工程师和项目经理汇聚五角大楼，展示其正在资助开发的处于不同发展阶段和技术成熟度的各类先进技术和军事系统，即所谓的超前卫、高风险、高回报项目。此次“演示日”展示项目，主要包括10大主题：航空、生物、反恐、赛博、地面作战、海洋、微系统、航天、频谱以及有前景的技术创意。例如：芯片内/芯片间增强冷却。该芯片基底刻蚀有多条微通道，以实现芯片内冷却，可用于高性能计算机和固体激光器（如图3-4所示）。

图3-4  芯片内/芯片间增强冷却

3.2.2.3信息征询书

2014年12月3日，美国国防部对外发布《长期研究与发展计划信息征询书》，并制作了专门的网页，以公开的方式从私营部门、学术机构等寻求建议。《长期研究与发展计划信息征询书》侧重于发展成熟以及能够在未来5～10年内正式进入开发阶段的技术支持能力，以便有机会在2025～2030年之间为美军及其合作伙伴、盟友提供显著的军事优势。《长期研究与发展计划信息征询书》着重考虑的，一是能够以创新或独特的方式应用于实地部署的不同类型系统的相对成熟的技术；二是能够快速地提供新的军事能力和新兴技术；三是能够重新利用非国防应用技术。

3.2.2.4综合性部局通告

对于项目需求方案，DARPA通过发布业务局公告（Broad Agency Announcements，BAA），向政府部门、大学、企业、研究机构等广泛征求信息，鼓励各方参与。发布综合性部局通告（Broad Agency Announcements，BAA）是DARPA向社会各界征求创意的最常见形式（参见附录B《DARPA综合性部局通告与研究通告指南》）。

例如：2014年6月16日，DARPA国防科学办公室为发展重要的新型军事能力，发布了一份综合性部局通告[[2]]，征询与国家安全和国防相关的物理学和工程领域的开拓性研究（包括：基础研究与应用研究）概念，以便从中确定并发展高风险/高回报的研究项目。DARPA标准综合性部局通告模板，由DARPA合同管理办公室（Contracts Management Office，CMO）负责保存。综合性部局通告模板副本可从国防部高级研究计划局支持的综合性部局通告写作工具，或合同管理办公室下载获取。如表3-2所示，是一个综合性部局通告示例。

表3-2 综合性部局通告示例

3.2.2.5各类竞赛

DARPA擅长制度创新，在政府机构中举办各类大奖赛，激发全社会开展技术创新的热情，吸引社会各界广泛参与创新实践。为了更好地面向全社会发布信息，美国政府特别设立由联邦勤务总署管理的Challenge.gov网站。截至2015年5月，这一网站发布了413项大奖赛信息，涉及奖金超过1.2亿美元，参与人员超过10万人，网站访问量超过350万次。

DARPA每次竞赛活动都有明确主题，意图解决技术领域难题，例如：2009年，DARPA就通过“搜索红色气球”活动，探索解决如何让社交网络迅速动员起来、如何处理社交网络中产生的信任危机等问题。随后，又采用“众包”模式成功完成“试验性公众创造的作战支援车辆”——XC2V原型研发，从车辆设计到完成原型花费了不足半年的时间（如图3-5所示）。

图3-5  DARPA通过“众包”模式研发出XC2V越野车

2011年10月，DARPA实施了“众包”无人机研制项目，数万人浏览项目网站，800多人成为注册用户，为无人机设计、制造吸收了大量创新策略和方案。为进一步促进“众包”模式发展。

2012年4月，DARPA联合通用电气公司和麻省理工学院，着手构建适用于“众包”模式的“基于进化设计的群众驱动型生态系统”，以变革产品设计和制造模式。

2016年3月23日DARPA宣布举办无线频谱协作挑战赛，主题是开发无线频谱协作技术，解决当前无线电频谱资源日益紧张的难题。该挑战赛在2017年正式开展，共分为三个阶段，每个阶段持续一年。大赛最高奖金为200万美元。广泛开展“众包”活动，促进协同创新。

“众包”是信息时代产品设计模式的一次深层次变革，依托虚拟的开放式协同工作环境，利用“社会智慧”，更好、更快、更有效地获取创新设计方案。DARPA是较早开展“众包”尝试的军事科研机构，充分利用“众包”吸纳社会智慧，在短时间内以较低代价获取突破性的、满足需求的解决方案和创新思想，对深化全球化协同设计制造，加速武器系统研制进程，推进研制能力大幅提升，促进协调创新能力迅速增强，具有重要意义。

由DARPA局长和副局长批准每个新的项目，并复查正在进行的项目，同时设置机构范围内的优先权，并确保平衡的投资组合。在项目选择方面，DARPA直接赋权给项目经理，由项目经理自下而上地发现项目并进行决策。

一是项目经理可通过多种渠道了解并获得领域内的前沿项目选题。例如：与军方高级官员联系沟通，获取最符合军事和实际需求的项目选题，通过咨询国防科学研究委员会等外脑体系获得前瞻性选题，然后在全国范围内进行项目公开招标。多数情况下，项目经理会将同一课题领域不同方案的优点集合起来，形成一个资助项目安排经费。另外，项目经理也会不断会见全国各知名研究共同体成员，了解他们的最新研究项目并进行资助。项目经理选择资助项目的基本准则就是在具备前瞻性的同时还要具备巨大潜在收益。

二是采用平行竞争手段，分阶段资助，提高成功率。为了降低项目选择风险、促进研究团队之间的竞争，在最初阶段小额资助多个团队开展平行竞争，对于进展不力的团队予以淘汰，或资助有更好技术方案的团队和项目。例如：在使用生物燃料制造低成本航空燃油这一项目上，DARPA挑选了三家机构同时开展研究，北达科他大学能源和环境研究中心、通用电气公司及环球油品公司霍尼韦尔分部。最终能源和环境研究中心首先研制成功，并进入大规模验证生产阶段。研究显示，顶尖科学家对自己的技术保护意识非常强，因此更愿意与自己机构内部的人员开展合作，这使技术的扩散和升级速度减缓。选择若干项目后，分阶段资助。例如，DARPA微观系统技术办公室资助的某项目，分三个资助阶段，每一个阶段都有参与机构被淘汰或者退出。第一资助阶段为9个月，共有惠普、IBM等10家公司和大学参与。9个月之后，淘汰2家，共8家进入第二阶段，为期2年。2年之后，只剩下1家公司和1家大学获得第三阶段5年的资助。

三是DARPA项目投标确定后，项目依旧是开放的，可随时吸纳更新的技术方案。如果新的技术方案优于现有方案，更有利于项目目标的实现，DARPA会及时选用新技术方案。DARPA平均每年大约有20%的技术方案被新方案取代，这就使得承研机构必须不断追求技术进步，不能因经费到手而变得懈怠。这种决策机制也成为DARPA的重要创新驱动力。DARPA每年有20％的资金用于新项目，在项目中期进行“继续/停止”检查，淘汰没有发展潜力的项目是检验技术可行性与提高项目产出效率的保障。例如：20世纪90年代，DARPA投资700万美元用于研究一种可以释放强大伽马射线，却不会释放放射性尘埃的杀伤性炸弹——铪弹。由于没有任何科学证据显示这一设想能够实现，DARPA立即终结了这一项目。

[1]Erica R H Fuchs . The Road to a New Energy System : Clontng DARPA. lssues inScience andTechnology[EB/ OL]. [2015 -03 -25 ). http://iωues. orgl26 -l/fuchs.

[2]http://go.usa.gov/9cWW:Defense Sciences Office:at the Edge of Science and NationalSecurity.[2014-06-17]. http://www.darpa.mil/NewsEvents/Releases/2014/06/16.aspx.

国防工业出版社   2018年8月