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DARPA 和美国国防科技创新
来源:学习时报    作者:雷二庆    2017-11-01 10:59:00 
  DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency)隶属于美国国防部,通常被译为“国防高级研究计划局”。DARPA的卓越成就引发了世界瞩目和竞相模仿。DARPA正在做什么固然值得关注和追踪,然而更值得探究和学习的是DARPA如何有效应对创新的不确定性、多样性和复杂性,因为这才是DARPA引领国防科技创新之道。
  DARPA的主要业务是开展基础性、先导性、颠覆性国防科研项目的管理,其项目类别分为基础研究、预先研究和应用研究,预先研究项目是主体。DARPA名称里的“Advanced Research Projects”指的就是预先研究项目。
  预先研究项目的成熟度不高,风险大、利润低,是企业等技术创新主体不愿投入的领域。
聚焦战略前沿的创新主题
  DARPA 最引人注目的是明星项目,然而明星所处的星系更加重要。星系就是国防科技创新主题,星系的管理者就是DARPA的技术办公室。技术办公室是DARPA的核心组成部分,在酝酿和形成成果的过程中发挥着至关重要的作用。
  截至2017年6月,DARPA的6个技术办公室为国防科学办公室(DSO)、战略技术办公室(STO)、战术技术办公室(TTO)、微系统技术办公室(MTO)、信息创新办公室(I2O) 以及生物技术办公室(BTO)。其中,国防科学办公室被称为DARPA的DARPA,它不仅是许多重大技术的发源地,更是孕育DARPA新部门的摇篮。国防科学办公室的重点任务是跟踪识别科技与工程领域的新思想,并及时将新思想转化为新军事能力。其余5个技术办公室主要针对各自领域,开展战略前沿系统、颠覆性技术的研发,多领域融合以及探索新兴领域中的革命性技术。
  DARPA技术办公室的设置并非一成不变,会随着战略前沿的演进而调整。2000年以来,其数量处于5~9个之间。DARPA局长也可根据需要决定各办公室的工作性质和任务,或根据各个时期工作重点和技术机遇的不同,解散或建立新的办公室,以保持工作的灵活性和对新兴技术的敏感性。例如,1996年,为适应电子学、光学技术等前沿热点的发展,以及满足微机电系统集成的需求,DARPA撤销原有电子学技术办公室,并在此基础上成立了微系统技术办公室。2014年4月,DARPA预见到生物技术将成为未来国防科技发展的重点领域之一,有望催生革命性新能力。为了更好地保障国家安全,故而成立了生物技术办公室。总体来看,DARPA始终能够洞见战略科技最前沿,聚焦主题设置相应技术办公室,牢牢把握国防科技创新主动权。
实施基于项目的创新管理
  DARPA科研经费总量只占美国国家研究及开发(R&D)资金的不到1%,占国防部研究、开发、试验及评估(RDT&E)预算的不到4%。DARPA并不承担大型计划或工程任务,而明确以项目为国防科研创新管理的抓手。
  DARPA的项目体系结构呈金字塔形,自上而下分为三级,分别是项目单元(Program Element)、项目群(Projects)和项目(Program)。第一级的项目单元代表大的技术领域,多保持相对稳定,一般随技术领域的变动才会新增、合并或裁撤。第二级的项目群代表技术领域内具体的技术发展方向,是DARPA 开展工作的核心。项目群的调整最能直观反映DARPA研究方向的变化。第三级的项目处于DARPA项目体系的最底层,是DARPA 开展研究工作的基础,往往具有明确的需求、成本、项目时间节点等。与前两者相比,项目的周期较短,项目数量和资助金额每年都会发生变化,总体而言更加灵活多变。
  DARPA独特的项目体系结构及管理方式,是其在面对创新不确定性、复杂性和多样性的长期实践中逐步形成的。通过项目布局与管理的创新,DARPA能够在国防科技创新的广阔空间中,始终保持战略定力,精准识别方向,有效驱动实现,最终将众多奇思妙想、科技发展、人才团队完美融合。
推进融合集成的迭代创新
  DARPA项目的持续时间都不长,项目更迭极快。这种短期研究与DARPA长期引领技术创新的事实相矛盾。DARPA破解这一矛盾的法宝是采用融合集成的迭代创新,这也是DARPA获得技术储备的秘诀。
  在DARPA项目体系中,项目单元、项目群的数量虽然也有曲折变化,但与项目相比则平稳很多。DARPA的项目经过一段时间发展后,可能会更改名称,持续开展研究,也可能将几个项目合并成新项目开展深化研究。采用这种做法,DARPA某一具体技术群的研究可持续达10年以上,从而实现迭代创新。例如,DARPA的“神剑”项目(高能激光技术)最早源于2004年“先进战术技术”(TT-06)项目群的“高平均功率固体激光器”项目,2005年更名为“超高效二极管来源”。随后,逐步与“混合技术集成”(MT15)项目群中的“自适应锁相光学元件”项目,以及本项目群的“相干合成高功率单模发射器”“光纤激光器革命”等项目融合,最终在2012年正式汇成“神剑”项目,后经发展、取消,以“持久力”项目作为其后续项目持续发展至今。
  由此可见,为遵循技术创新的规律,有效应对技术创新的不确定性,DARPA常常围绕一个特定的技术主题,采用“滚雪球”的迭代创新方式,在利用相关项目完成小颗粒度技术创新后,将多项小颗粒度技术汇聚、融合,形成更大的项目,继续进行大颗粒度技术创新,从而使该技术主题相关研发能够持续推进、深化拓展,最终获取领先世界的技术优势,实现既避免被竞争对手技术突袭,又对其构成技术威慑的双重目标。
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