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美国防部研究与工程副部长阐述国防科技重点工作

2022年07月23日

4月6日,美国防部研究与工程副部长兼首席技术官徐若冰在参议院军事委员会上作证词,阐述了国防部为维持国防科技优势拟重点采取的工作举措。此次证词反映了徐若冰上任近一年后所形成的最新工作思路与考虑,对美国接下来国防科技政策与发展起到提纲挈领作用,值得关注借鉴。

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一、证词背景

这是徐若冰自2021年7月任研究与工程副部长以来首次在国会作证。自上任以来,徐若冰一直致力于扫描识别国防部当前所面临的技术形势与挑战,加速关键能力向各军种和作战司令部转化,维持美国的国防科技创新优势,从而为大国竞争提供支撑。此次证词的主题为加快作战创新,徐若冰在证词中结合俄乌冲突等最新形势,对美国防科技创新下一步重点工作予以阐述。

二、主要内容

徐若冰指出,俄乌冲突证明科技改变了战争的本质,无人平台、高超声速等新型武器和技术会在当前及未来战争中得到充分应用。美国防部必须做好对任何新威胁的预见和应对准备,以维持自身科技和能力优势。为此,一是需要依靠国家技术和工业,建立能够源源不断产生颠覆性技术的强大研发“基础”;二是应明确和聚焦关键技术领域;三是应加强联盟与合作,谋求快速开展行动。

(一)构建研发基础

美国国防部将建立强大的研发基础视为当前维持美国国防科技优势的第一要务,而能够产生新技术的人才、工艺、设施则是研发基础的核心要素。

1. 基础研究

支持个人从事基础研究。如持续推动“万尼瓦尔·布什能力奖金”(是美国防部在科研领域最具影响力的个人奖项,主要用于支持科研人员开展具有颠覆性影响潜力的基础研究。每笔资助持续5年,合计资助金额高达300万美元)机制发挥作用,自2015年以来约有20%的获奖人员创办了新企业。

拓宽研究范围至社会科学。如国防部于2022年2月为“密涅瓦研究计划”(主要资助由高校研究团队开展的社会科学研究,重点关注对美国国家安全有重要影响的研究领域和方向,旨在加强国防部对能够改变和塑造世界的社会、文化、行为和政治力量的基本理解)下17个研究项目拨款2870万美元,研究主题包括气候变化的社会影响、如何应对中国宣传工作等。

加强国际合作。国防部将强化国防部研究人员与国际科技界的合作作为其了解科技最前沿的最佳途径之一,下一步将着力减少国际合作障碍。

2. 应用研究与先期开发

研究与工程副部长办公室将会同各军种实验室、国防高级研究计划局、联邦资助研发中心、大学附属研究中心、军工企业和商业企业,在纳米、人工智能和自主系统、电子战等诸多领域开展合作,并充分利用国防部从精确打击到无人机,再到防空反导一体化的创新平台优势。此外,当前还必须加快在拒止环境下作战的关键技术开发。

3. 实验室和试验基础设施

建设新兴技术所需的试验能力。虽然现有系统还能较好地完成对旧有硬件的试验工作,但为加快对新兴能力的开发试验,必须预测新的试验与鉴定环境,做好实验室和试验设施的现代化准备。

为设备设施更新换代提供必要支持。实验室和试验设施的资金不足一直是国防部的预算难题。过去十年来,由于设备设施的维护修理工作难以为继,外界对国防部设备设施性能和可靠性的关注越来越多。国防部希望能够与国会一起,为相关资金的使用制定明确合理的支出计划,并探讨在未来如何应对实验室和试验设施不断出现的挑战。

4. 人才培养和教育

设立奖学金计划吸引毕业生。如设立“支持变革的科学、数学和研究”奖学金计划(向特定领域本科生或研究生提供全额奖学金,以及在国防部实验室的实习机会。毕业后,奖学金获得者要回到国防部相应机构工作,工作时长为奖学金支持时长),过去一年共有416名奖学金获得者开始在国防部工作。

加强覆盖多学龄段的国防教育。国防部设有科学、技术、工程和数学(STEM)办公室,该办公室最近向亚利桑那州立大学、波士顿大学、加州大学圣巴巴拉分校提供了600万美元,用于在教师支持下开发K-12(从幼儿园到高中)生物技术项目。

举办课外活动培养学生兴趣。自2009年以来,国防部STEM办公室已资助多个团队参加K-12机器人竞赛。此外,国防部还与实验室、工程中心以及高校联合,迄今已举办10次为期5天的STEM夏令营,共有1200名初中生参加。

(二)促进关键技术开发

2022年2月,国防部研究与工程副部长确定了三类共14项关键技术领域:一类是拥有新兴机会的种子技术,为生物技术、量子技术、下一代无线技术(FutureG)、先进材料;二类是可有效利用商业部门的技术,为可信人工智能和自主、综合网络体系、微电子、太空技术、可再生能源发电与存储、先进计算与软件、人机接口;三类是国防专用技术,为定向能、高超声速、一体化感知与网络,国防部将针对各类技术领域采取不同的研发方式。对部分技术领域最新进展说明如下。

一是下一代无线技术。迄今,国防部已围绕5G技术授出65份合同,涉及总计100多家供应商。国防部目前正在对5G技术的7个典型应用进行试验,以推动满足动态频谱共享、智能仓储与物流、增强现实等关键作战需求。2021年5月,国防部在弗吉尼亚州阿灵顿组建并演示了一个开放无线电接入网络,随后该网络被佐治亚州奥尔巴尼的一个军事仓库作为试验台使用,大幅提升了仓库物流能力。

二是生物技术。国防部正通过生物技术弹性供应链项目探索生产高密度、高性能燃料。从今年起,该项目将成为国防部最大的非医学类生物技术项目。若项目能够研发出不依赖化石燃料的新型独立能源,将会对能源行业产生颠覆性影响。此外,国防高级研究计划局还于2021年在关岛演示了一种可在48小时内建设而成的生物粘合直升机着陆平台,该技术成熟后,将可能大大降低部队行动足迹暴露的风险,并能确保在恶劣环境下的快速搭建使用。

三是微电子技术。依据《2021财年国防授权法》第9903条规定,国防部建立了“国家微电子研发网络”(NNMRD),以扩大在微电子领域的全球领导力。在该网络支持下,国防部组建了旨在推进微电子共享概念成熟化的跨职能团队,该团队正计划开展创建“从研究到应用”性质的试验与原型中心、加强所创建试验与原型中心的对外开放与使用、强化微电子教育与培训等举措。此外,国防部还寻求将国防领域微电子研发融入联邦政府的微电子活动。

四是高超声速。国防部正在加快推进高超声速武器的快速开发与转化计划,以确保本世纪20年代中期能够在陆地、海洋和空中大量部署作战原型。研究与工程副部长办公室正与联合参谋部、各作战司令部以及各军种直接合作,以确保正在开发的高超声速技术能够满足作战人员需求。此外,国防部正通过联合高超声速转化办公室(JHTO)与学术界进行接触,推动拓宽人才成长渠道,以培养出更多高超声速人才。

(三)快速行动与加强合作

随着商业技术的发展速度不断加快,新的非对称威胁将可能应运而生。为保持技术优势,国防部需要在技术生态系统中加强合作,并快速开展实验、试验和部署。

与商业企业合作。由于14个关键技术领域大多需要一定的前期投资成本,对商业企业的投资吸引力有限,为此国防部将采取一系列举措,推进商业企业开发国防所需技术。一是加强在制造领域的合作。近年来新冠肺炎疫情所导致的供应链中断凸显了制造业对国家和经济安全的重要性。国防部“制造技术计划”(ManTech)正致力于支持美国制造业生态系统在机器人、增材制造、生物等方面的技术开发与创新。目前该计划下已设立和运营9个制造创新研究所,这些研究所正谋求改变大学当前的制造业人才教育方式,并帮助企业进一步识别行业未来技能需求。二是促进与小企业合作。具体措施包括进一步降低小企业创新研究计划(SBIR)和小企业技术转移计划(STTR)的支持门槛,加强与小型企业组织或协会的接触,以进一步了解小企业所面临困难并采取综合措施协助解决等。三是优化合作方式。国防部目前正在军民两用技术开发方面探索更多的合作方式,以推动商业企业发挥更大作用。比如,国防部可以在商业企业所研发技术的成熟度较高时,直接进行购买应用。

与盟国及伙伴国合作。国防部认为与盟国及伙伴国的合作将大幅提高互操作技术开发速度,这对合作双方的国防能力提升均有帮助。因此,下一步将在共同国防利益与技术重点的基础上,谋求扩大与盟国及伙伴国的防务研发合作。一是支持和参与北约的防务创新加速器计划。该计划致力于通过创新加速前沿和颠覆性军民两用技术开发,鼓励多方参与,重视发挥能解决关键国防挑战的创新型中小企业和科研院所的作用。二是进一步加强“美英澳同盟”。“美英澳同盟”(AUKUS)防务协议于2021年签订,旨在建立美、英、澳三国之间的安全伙伴关系,目前已取得一些初步成效。为迎接新的挑战,国防部将推动进一步巩固“美英澳同盟”,通过集体开发先进能力,捍卫在印太地区的安全与防务利益。三是寻求利用国外先进技术。国防部设立了外国对比测试计划(FCT),通过识别、评估和应用国外先进技术产品,来满足国内新兴国防需求。比如,利用瑞典开发的手掌大小的无人机,有效增强了战场监视与侦察能力;利用韩国开发的移动海岸防御火箭炮系统,以提供应对海上攻击艇集群的能力。

三、几点认识

国防科技既是部队战斗力建设的战略引擎,也是中美长期军事斗争的战略制高点。纵观徐若冰此次证词中所透漏的国防科技下一步重点工作,有三个方面值得重点关注。

一是14个关键技术领域预计将成为科技博弈主战场。证词所明确的这14个关键技术领域,已被列入2022年2月研究与工程副部长办公室发布的《竞争时代的技术愿景》备忘录中,而该备忘录将指导未来国防科技战略的制定。自2018年初时任研究与工程副部长迈克·格里芬明确10个优先技术领域以来,国防部重点技术的具体组成与排序已进行了四次调整,陆续加入如先进材料、生物技术、可再生能源等竞争激烈的新兴和两用技术领域。徐若冰明确表示,此次新发布的关键技术领域清单主要是基于大国竞争具体需求而制定,以寻求在重点领域形成绝对领先优势。因此,这14个关键技术领域预计将成为未来大国科技博弈主战场。

二是美国防部正不断加强对商业技术的转化应用。随着技术变革的不断加快,美国越来越重视借助商业技术推动国防科技发展,此次证词从加强制造领域合作、吸引小企业参与、优化合作方式三个方面阐述了下一步加强商业技术利用的重点举措。美国防部和各军种层面近年来还专门设立了国防创新小组、空军创新工场、海军技术桥、特种作战司令部创新工场、陆军快速能力与关键技术办公室等机构,以推动与商业企业对接,加速商业前沿技术在各军种、作战司令部、国防机构等整个国防领域的应用。美国防部对商业技术的重视与利用预计将有力推动其国防科技、军事能力和作战概念变革,应借鉴可取之处,防范对抗之举。

三是美国更加重视基础能力对国防科技优势的保障。美国一直重视国防科技基础能力的建设和发展,此次证词更是将其上升至攸关国防科技发展的关键地位。一方面扩大“基础”的认知范畴,如关注“个人”的力量、纳入社会科学、强调全民国防科技教育等;另一方面提倡加强支持力度,包括提高对科研活动的计划支持、加强对基础设施的超前布局建设等。

(来源:蓝海星智库,作者:闫哲 穆玉苹,2022-07-22)

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