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顛覆性技術(shù)是催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要突破口。本文對美國國防部高級研究計劃局（DefenseAdvancedResearchProjectsAgency，DARPA）的組織架構(gòu)、運行機制、創(chuàng)新模式和最新研究動態(tài)進行深入闡釋和分析。DARPA通過資助競合的多學(xué)科交叉團隊，催生出新的技術(shù)團隊和學(xué)術(shù)領(lǐng)域，（略）儲備了重要力量。此外，DARPA能夠有效利用美國國家科學(xué)基金會（NSF）資助產(chǎn)生的新知識和相關(guān)科研人員幫助其實現(xiàn)特定的技術(shù)目標，采用“項目關(guān)聯(lián)”的研發(fā)模式，提升了資源利用效率的同時縮短了研發(fā)周期。研究借鑒其靈活的項目管理模式和跨學(xué)科合作機制，更好地組織和管理科技創(chuàng)新項目，提高研發(fā)效率和成果轉(zhuǎn)化能力，推動科技事業(yè)邁向更高水平。
當今全球科技競爭日益激烈，科技創(chuàng)新已成為國家綜合實力的重要體現(xiàn)。中國作為世界上最大的發(fā)展中國家，面臨維護國家安全、促進科技進步和推動經(jīng)濟社會發(fā)展的多重需求。在此背景下，深入研究和借鑒國際先進經(jīng)驗，對提升中國科技創(chuàng)新能力和戰(zhàn)略決策水平具有重要意義。美國國防部高級研究計劃局的項目運作管理方式：（略）
DARPA作為美國國防部的重要組成部分，自1958年創(chuàng)建以來，始終堅持一項獨特而持久的使命：為國家安全的突破性技術(shù)進行關(guān)鍵投資。DARPA已成為“創(chuàng)新偶像”，被廣泛認為在許多新突破性（“顛覆性”）推動前沿技術(shù)的創(chuàng)造發(fā)展和演示中發(fā)揮了重要作用。作為世界上最具影響力的科技研發(fā)機構(gòu)之一，DARPA以其敏銳的洞察力和卓越的科技創(chuàng)新管理模式，不斷引領(lǐng)和塑造全球科技發(fā)展格局，如隱形和精確制導(dǎo)彈藥、（略）、（略）接收器、語音識別軟件、半導(dǎo)體制造工藝和無人駕駛飛行器等領(lǐng)域。近年來，DARPA又圍繞生命健康、高端裝備、人工智能、量子計算與通信等前沿戰(zhàn)略領(lǐng)域布局了一系列項目。中國正在加快建設(shè)科技強國，在新科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的背景下，需要加快推進顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，促進涌現(xiàn)更多的引領(lǐng)性原創(chuàng)成果，借鑒DARPA的實踐經(jīng)驗，可以有效推動有組織科研的展開，不斷增強中國科技創(chuàng)新策源能力。
01DARPA實施有組織科研與創(chuàng)新的實踐
1.1扁平化、非層級式的組織架構(gòu)
DARPA下設(shè)4類辦公室：局長辦公室、技術(shù)辦公室、特別項目辦公室和支撐辦公室，管理層只有2級：局長、副局長與辦公室主任、副主任。這些管理人員本身技術(shù)熟練，能夠快速而有效地做出明智的決定，包括聘請哪位專家做項目經(jīng)理：（略）
DARPA有約100名項目經(jīng)理：（略）
圖1DARPA（略）絡(luò)
DARPA在（略）絡(luò)，（略）絡(luò)成員的緊密交互聯(lián)動，促進了顛覆性創(chuàng)新項目的識別、發(fā)現(xiàn)、研發(fā)與轉(zhuǎn)化。
1.2充分賦權(quán)的行政管理
DARPA擁有靈活的聘用及合同權(quán)。DARPA的管理人員、行政人員在專門的法律規(guī)定下，開展人員聘用和合同管理。例如，DARPA得到法律授權(quán)，可以快速地聘用項目經(jīng)理：（略）
除了靈活的聘用權(quán)之外，法律許可DARPA可以多種靈活的形式簽訂合同，其中包括“其他交易權(quán)”（OTA）。這項權(quán)力使DARPA不受限于高度限制性的政府采購要求。DARPA還擁有“獎勵權(quán)”。例如，在機器人領(lǐng)域，DARPA可以在法律授權(quán)下組織競賽并提供獎勵，以吸引通常不與政府合作的研究團隊。
1.3面向挑戰(zhàn)、專注于高風(fēng)險/高回報的研發(fā)組織
首先，DARPA專注于遠大的技術(shù)目標，而不是技術(shù)漸進。其使命是創(chuàng)造有價值的新技術(shù)。DARPA資助基礎(chǔ)科學(xué)研究，將其作為發(fā)展新技術(shù)的手段。其次，DARPA專注于具有變革性潛力的項目。它并不關(guān)注技術(shù)的即時或漸進式改進，而是專注于嘗試實現(xiàn)技術(shù)能力的重大變化或轉(zhuǎn)變。最后，DARPA尋求創(chuàng)造“突破性”“變革性”或“顛覆性技術(shù)”，特別是尋求“改變態(tài)勢”的技術(shù)（顯著改變現(xiàn)有能力的技術(shù)）。DARPA更關(guān)注技術(shù)能夠帶來的產(chǎn)出和成果，而不是技術(shù)本身的特點。
麻省理工學(xué)院華盛頓辦公室前任主任威廉姆·邦維利曾指出，DARPA研發(fā)模式有兩個重要方面：一是以應(yīng)對挑戰(zhàn)為出發(fā)點；二是連接科學(xué)研究和技術(shù)挑戰(zhàn)的“關(guān)聯(lián)模型”。以應(yīng)對挑戰(zhàn)為出發(fā)點是指DARPA的項目經(jīng)理：（略）
（1）專注于高風(fēng)險/高回報項目。高風(fēng)險/高回報項目預(yù)算體量往往達數(shù)千萬美元，DARPA承擔(dān)風(fēng)險的方式：（略）
（2）多代技術(shù)持續(xù)投入。當一項新技術(shù)可以為美國國防部和整個國家?guī)碇卮笥绊憰r，DARPA會在這一技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)投入很多年。DARPA會在項目取得成功的技術(shù)領(lǐng)域繼續(xù)布局新一輪3～5年的項目，通過長期圍繞某一重要的技術(shù)開展工作，DARPA可以創(chuàng)造頂尖的新技術(shù)（技術(shù)“主題”）。每一代的研發(fā)項目都有不同的技術(shù)目標和評價標準，但都處于共同的技術(shù)領(lǐng)域，會在前一代成果和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行下一步研發(fā)。這意味著新的項目經(jīng)理：（略）
（3）資助互補的戰(zhàn)略技術(shù)。DARPA會資助一些其他領(lǐng)域的項目，這些領(lǐng)域與重大新技術(shù)相關(guān)，并且對重大新技術(shù)的整體成功至關(guān)重要。
（4）催生新的技術(shù)團隊。DARPA通過資助既競爭又相互合作的多學(xué)科交叉團隊，經(jīng)常會催生新的技術(shù)團隊和學(xué)術(shù)領(lǐng)域。DARPA（略）的主要力量。
1.4以項目經(jīng)理：（略）
DARPA模式的核心特征之一是聘用技術(shù)成就突出的項目經(jīng)理：（略）
（1）新項目技術(shù)方向征集。項目經(jīng)理：（略）
如圖2所示，DARPA主要有以下兩種信息收集的方式：（略）
圖2DARPA項目開發(fā)的影響因素
（2）需求建議書撰寫和審查。項目經(jīng)理：（略）
（3）分階段的項目實施管理。DARPA采取個人責(zé)任制、多團隊競爭性資助、分階段資助驗收和項目過程開放的項目管理方式：（略）
（4）廣泛使用外部分包商。（略），（略）與DARPA機構(gòu)有長期的合作關(guān)系，有些人員還曾擔(dān)任DARPA的項目經(jīng)理：（略）
（5）互動的合同管理過程。DARPA的項目是持續(xù)管理的，而非后續(xù)評估。當項目不可避免地出現(xiàn)意外和變化時，可以更改合作項目，若更改后仍然失敗，那么就會終止此項目。從項目開始到完成或者淘汰的過程中，通過各種方式：（略）
（6）合同談判和實施監(jiān)督。合同通常包括具體的績效要求，合作方需要按期提交進度報告（通常每3個月提交一次），項目經(jīng)理：（略）
1.5多元化的創(chuàng)新模式
（1）競爭式創(chuàng)新——挑戰(zhàn)賽模式。DARPA挑戰(zhàn)賽通過公開競爭動員全民參與，吸引來自各個專業(yè)領(lǐng)域的多種類型機構(gòu)（高校是主要參與力量）參賽，擴大了競賽規(guī)模，降低了研發(fā)風(fēng)險。在挑戰(zhàn)賽中，參賽方可以直觀展示其創(chuàng)新技術(shù)和解決方案，加速不同領(lǐng)域的技術(shù)相互融合，實現(xiàn)競爭式創(chuàng)新并不斷完善。2009年奧巴馬政府通過了《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略》，呼吁全社會通過獎勵和挑戰(zhàn)賽的形式激發(fā)創(chuàng)新活力，2010年，奧巴馬政府發(fā)布了《美國競爭法案（2010版）》，首次從法律層面全面規(guī)范了政府機構(gòu)舉辦技術(shù)挑戰(zhàn)賽的形式與要求。
（2）系統(tǒng)式創(chuàng)新——眾包模式。DARPA較早地開展了眾包模式，（略）運用，取得了顯著成效。眾包模式可以最大限度地調(diào)動全社會創(chuàng)新積極性，并將大量的工作任務(wù)分包出去，縮短創(chuàng)新時間，提高創(chuàng)新效率。
（3）協(xié)同式創(chuàng)新——平臺模式。當有解決方案時，眾包模式可以發(fā)揮很好的創(chuàng)新作用，但如果沒有解決方案，眾包模式的作用無法發(fā)揮。2019年，DARPA（略）推出了多學(xué)科、多領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新的Polyplexus平臺。DARPA（略），（略）絡(luò)的力量應(yīng)用于高新技術(shù)研究和開發(fā)，從而縮短了從科學(xué)思想到科研實踐之間的時間。
（4）集成式創(chuàng)新——“創(chuàng)新會館”模式。DARPA針對某些具有短期創(chuàng)新要求的技術(shù)研發(fā)任務(wù)，推行了一種全新的模式——“創(chuàng)新會館”。DARPA將不同領(lǐng)域的研究人員集合起來協(xié)同工作，（略）臨的技術(shù)難題提出創(chuàng)新性的解決方案。
（5）迭代式創(chuàng)新——項目融合模式。為遵循技術(shù)創(chuàng)新的規(guī)律，有效應(yīng)對技術(shù)創(chuàng)新的不確定性，DARPA會圍繞一個共同的高新技術(shù)主題，采用“滾雪球”的迭代創(chuàng)新方式：（略）
（6）大眾式創(chuàng)新——創(chuàng)意征集模式。大眾向DARPA提交高新技術(shù)發(fā)展想法和概念的首選方法是響應(yīng)公開征集，而不是主動提交建議。DARPA使用的征集類型包括BAA以及小企業(yè)創(chuàng)新研究公告（SBIR）、小企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓研究公告（STTR）、研究公告（RA）、征求建議書（RFP）或其他贊助邀請。小企業(yè)創(chuàng)新研究公告和小企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓研究公告是DARPA的小企業(yè)計劃辦公室（SBPO）發(fā)布的小企業(yè)創(chuàng)新信息研究公告，以提高小型企業(yè)參與高新技術(shù)研發(fā)的創(chuàng)新能力，并拓展成果（略）場。研究公告模式是當DARPA計劃對研究項目授予經(jīng)費或簽署合作協(xié)議時，用研究公告公示研究信息，并廣泛征求意見。征求建議書模式是DARPA基于聯(lián)邦采購法規(guī)（FAR）的一種招標方法，使用頻率低于BAA和研究公告模式，僅在超出簡化采購門檻或存在共同合作申明的情況下，根據(jù)政府對供應(yīng)和服務(wù)的要求征求建議。
02DARPA最新布局彰顯新科技革命發(fā)展方向
2.12024財年經(jīng)費預(yù)算總體情況
DARPA把技術(shù)開發(fā)歸為三大類，即基礎(chǔ)研究（第1～2級）、應(yīng)用研究（第3～4級）和先進技術(shù)開發(fā)（第5～7級），其中大部分資金用于資助第3～7級技術(shù)的研發(fā)，即從技術(shù)方案的初步驗證階段到初級產(chǎn)品的應(yīng)用場景驗證階段。DARPA填補了“死亡之谷”和“資助裂縫”，資助了從第1級到第7級技術(shù)的研發(fā)。從經(jīng)費配比來看，應(yīng)用研究和先進技術(shù)開發(fā)兩類預(yù)算活動的經(jīng)費之和約占總經(jīng)費的90%。由此可見，DARPA國防科研的最主要任務(wù)是開展與實際應(yīng)用結(jié)合更為緊密的應(yīng)用研究和先進技術(shù)發(fā)展研究。
2024財年，DARPA預(yù)算在三大類預(yù)算活動下（管理保障不計）共設(shè)14個計劃單元，32個項目細分技術(shù)方向。其中，基礎(chǔ)研究類活動預(yù)算為3.62億美元，主要包括國防研究科學(xué)和基礎(chǔ)作戰(zhàn)醫(yī)學(xué)兩個計劃單元；應(yīng)用研究類活動預(yù)算為16.26億美元；先進技術(shù)開發(fā)類活動預(yù)算為22.86億美元，（略）、太空項目與技術(shù)、先進電子技術(shù)、（略）、（略）戰(zhàn)技術(shù)和傳感器技術(shù)共6個計劃單元，（略）、太空項目與技術(shù)和混合技術(shù)集成等13個領(lǐng)域。
對于技術(shù)開發(fā)階段和領(lǐng)域，電子技術(shù)、超越規(guī)模技術(shù)與人工智能技術(shù)是貫穿基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和先進技術(shù)開發(fā)3個階段的投入重點。應(yīng)用研究的方向規(guī)劃清晰，分為生物醫(yī)學(xué)技術(shù)、信息與通信技術(shù)、生物戰(zhàn)防御、戰(zhàn)術(shù)技術(shù)、材料和生物技術(shù)、電子信息技術(shù)6個方向，其中電子信息技術(shù)、材料和生物技術(shù)等占據(jù)了絕大部分經(jīng)費，是當前DARPA的戰(zhàn)略重點與科技核心，也是目前中國科技發(fā)展的主要方向。
先進技術(shù)開發(fā)階段，（略）技術(shù)經(jīng)費占比最大，說明美國國防部重視聯(lián)合全域指揮控制、“馬賽克戰(zhàn)”等協(xié)同作戰(zhàn)概念的技術(shù)開發(fā)與驗證，（略）作戰(zhàn)協(xié)同能力提升，致力于突破協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)、研制協(xié)同節(jié)點裝備并演練協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)。此外，傳感器技術(shù)和太空項目技術(shù)經(jīng)費逐年遞增，體現(xiàn)了美國亟須在這兩個領(lǐng)域取得突破，使商用技術(shù)快速滿足軍用需求，其背后的戰(zhàn)略意義十分明確——使美國在科技領(lǐng)域能有源源不斷的產(chǎn)出，在世界上保持領(lǐng)先地位。
2.2DARPA項目布局的主要特點
近年來，DARPA在新一代信息技術(shù)、生命健康、空天海洋和能源材料等領(lǐng)域加大投入，體現(xiàn)出搶占未來產(chǎn)業(yè)制高點的戰(zhàn)略意圖。
（1）未來制造：精巧設(shè)計、革命性改進。在尖端半導(dǎo)體制造方面，DARPA發(fā)布了“下一代微電子制造”（NGMM）計劃，（略），重點關(guān)注三維異構(gòu)集成（3DHI）微電子材料和設(shè)備，提升美國的微電子開發(fā)和生產(chǎn)能力。DARPA認為，微電子創(chuàng)新的下一波浪潮將主要來自先進封裝異質(zhì)集成材料、（略）方面。DARPA已選擇11個組織開展下一代微電子制造計劃。起始階段的工作重點是基礎(chǔ)研究，（略）提供信息。（略）、亞利桑那州立大學(xué)、休斯研究實驗室、英特爾聯(lián)邦和北卡羅來納州立大學(xué)等。這是一項高風(fēng)險的任務(wù)，如果取得成效，將鞏固美國在未來尖端微電子領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。
在生物制造方面，DARPA發(fā)布了“聚寶盆”（Cornucopia）計劃，旨在使用3種成分（空氣、水和電）制造各種健康的新型微生物食品，用于軍事作戰(zhàn)部隊和救災(zāi)情況。約翰·霍普金斯大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校和哈佛醫(yī)學(xué)院將進行該項目的微生物生物質(zhì)的生產(chǎn)。微生物生物質(zhì)由蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪和膳食纖維4種人類膳食常量營養(yǎng)素組成，以期產(chǎn)出多種食品形式，如奶昔、棒狀、凝膠和肉干，（略）中的軍事營養(yǎng)標準和適口性要求，最大限度地減少投入、處理過程和占地面積。這些研究團隊的技術(shù)成果體現(xiàn)了廣泛的多樣性，包括13種不同的碳和氮固定方法、12種不同的微生物和藻類物種、39種微生物來源的風(fēng)味和18種食品加工方法。
在光學(xué)制造方面，DARPA的“天頂”（Zenith）計劃將研究液體鏡（LM）作為玻璃或鈹光學(xué)器件的替代品。天文學(xué)和空間領(lǐng)域感知（SDA）能力的發(fā)展受到望遠鏡光學(xué)器件尺寸的限制，這與精磨和拋光玻璃主鏡的成本有關(guān)，即光學(xué)器件的“成本-尺寸縮放定律”：隨著主鏡變大，成本呈指數(shù)增長，限制了超大口徑望遠鏡（VLT）尺寸的大規(guī)模制造、推廣和商業(yè)化。太空鏡還容易受到超高速碎片撞擊造成的災(zāi)難性破壞，這種破壞程度會急劇增加，并受限于有效載荷整流罩尺寸、分段鏡的設(shè)計等。液體鏡可能會突破天文學(xué)和空間領(lǐng)域感知應(yīng)用的限制。該計劃將通過開發(fā)建模、電磁力控制以及其他方法解決大型毫米波望遠鏡的天頂限制，打破需要旋轉(zhuǎn)和重力創(chuàng)建光聚焦光學(xué)表面的規(guī)則。
（2）未來健康：精準調(diào)控、經(jīng)濟性開發(fā)。在健康睡眠方面，DARPA設(shè)立了“警覺戰(zhàn)士”啟動（AWARE）計劃項目，旨在解決一些環(huán)境條件導(dǎo)致戰(zhàn)士睡眠不足，從而削弱其戰(zhàn)斗力的問題，通過修改目前批準的處方藥，在使其不會成癮且不會對睡眠、情緒產(chǎn)生負面影響的情況下，實現(xiàn)快速助眠的效果。項目目標是設(shè)計一種新型光控興奮劑，這種興奮劑的作用方式：（略）
在基因與細胞調(diào)控方面，DARPA發(fā)布了廣譜編輯拮抗劑計劃（B-SAFE），（略）技術(shù)，以增強基因與細胞的活性、實用性和覆蓋范圍。先進基因組編輯工具領(lǐng)域的快速發(fā)展使人們能夠以精確、快速、經(jīng)濟高效且廣泛可用的方式：（略）
（3）未來信息：量化自主、顛覆性突破。在人工智能方面，DARPA啟動了“人工智能量化”（ArtificialIntelligenceQuantified，AIQ）項目并在“在復(fù)雜環(huán)境中具有彈性的機器人自主性”（RACER）計劃上取得新突破。
人工智能量化項目旨在通過開發(fā)新技術(shù)評估生成式人工智能的質(zhì)量，并確保人工智能能夠給出正確的答案。人工智能在文本生成、游戲等領(lǐng)域的表現(xiàn)已經(jīng)接近人類的水平，這為與軍事和社會中的人類伙伴廣泛融合提供了前景。在高風(fēng)險決策中，依賴可靠、具體的信息至關(guān)重要。將基礎(chǔ)數(shù)學(xué)與測量和建模領(lǐng)域相結(jié)合，可以發(fā)現(xiàn)以量化方式：（略）
自動駕駛RACER項目在得克薩斯州的軍事（略）域完成測試。RACER項目開發(fā)的具有彈性的自主機器人在15mi2（1mi2=2.59km2）的區(qū)域內(nèi)展示了先進的自主運動能力，（略）域包括高度多樣化的地面植被覆蓋、樹木、灌木叢、巖石、斜坡、受阻的溝渠和小溪交叉口等裝甲機動所需要面對的各種典型復(fù)雜地形。夜間運行測試結(jié)果顯示其與白天具有同等性能。這些測試為其未來在軍事和民用領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
在量子科技方面，自21世紀初以來，DARPA各種量子項目的重點是在量子傳感和量子信息科學(xué)研究界之間建立橋梁，增進對以極高的精度控制和操縱量子態(tài)的理解。近年來，DARPA選擇美國的領(lǐng)先機構(gòu)部署了一系列具有顛覆性潛力的任務(wù)。
“（略）”（UnderexploredSystemsforUtility-ScaleQuantumComputing，US2QC）（略）開展合作。US2QC項目試圖確定一種未充分探索的量子計算方法是否能夠?qū)崿F(xiàn)實用化。在US2QC項目第一階段結(jié)束后，DARPA（略）（PsiQuantum）進入US2QC項目的下一階段，該項工作預(yù)計將持續(xù)到2025年3月。
“中等規(guī)模量子器件噪聲優(yōu)化”（OptimizationwithNoisyIntermediate-ScaleQuantum，ONISQ）項目，與哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州理工學(xué)院、（略）（QuEraComputing）等開展合作。ONISQ項目始于2020年，旨在通過超越純經(jīng)典超級計算機的性能解決一類極具挑戰(zhàn)性的問題（組合優(yōu)化問題），從而證明量子信息處理的優(yōu)勢。哈佛大學(xué)已在其實驗室中構(gòu)建了擁有約48個里德堡邏輯量子比特（qubits）（略），截至2024年初是擁有邏輯量子比特數(shù)量最多的實驗室。由于里德堡邏輯量子比特的同質(zhì)性和糾錯能力較高，預(yù)計快速增加邏輯量子比特的數(shù)量相對簡單。ONISQ（略），有助于加速容錯量子計算的發(fā)展，并徹底改變量子計算機處理器的設(shè)計理念。
“新合成量子納米結(jié)構(gòu)”（SynQuaNon）項目，旨在開發(fā)合成超材料，以實現(xiàn)更強大的量子計算能力。目前的量子計算、傳感、（略）處理方法都依賴于超導(dǎo)電子設(shè)備，因為這些設(shè)備能夠以量子級別的精度操縱或處理信息。但這些設(shè)備需要冷卻到絕對零度（-273℃），以及建設(shè)大型制冷裝置。該計劃將探索新型人造材料，如超材料、納米圖案結(jié)構(gòu)和量子異質(zhì)結(jié)構(gòu)，這些材料可耐受更高的環(huán)境溫度，從而顯著降低尺寸、重量和功率（SWaP）要求。新型合成納米材料可應(yīng)用于單光子探測，支撐單光子探測器在更高的溫度或更快的響應(yīng)速率下運行，從而能夠以更快的速度探測單光子（光的量子極限）。此外，單光子探測器在暗物質(zhì)探測的實驗中發(fā)揮較大的作用。除此之外的應(yīng)用領(lǐng)域是通用射頻放大器件，可以使射頻放大器變得更小、更便宜，并且可以在更高的溫度下運行，噪聲更低。
（4）未來能源。DARPA部署了BLUE（Battery-freeElectricalUpgradeforOceanExploration）項目，旨在開發(fā)持續(xù)供電技術(shù)，（略）的功能。（略）對維護國家安全、了解海洋環(huán)境動態(tài)和監(jiān)測海洋氣候變化具有巨大潛力。BLUE項目通過捕獲微觀形式的海洋生物質(zhì)，如溶解有機物、浮游植物、細菌和微觀浮游動物，將其轉(zhuǎn)化為電能。該計劃目標是開發(fā)自給式電源，在完全浸沒的情況下維持至少0.1kW的平均連續(xù)功率一年以上，無須維修，體積不超過180L，重量不超過200kg并且可以使用海洋生物質(zhì)自行補充燃料，使遠程、（略）（（略））運行時間比同等大小的電池組運行時間更長。該項目涉及來自多個互補學(xué)科（如海洋工程、海洋生態(tài)學(xué)、流體動力學(xué)、電化學(xué)、分子生物學(xué)、合成生物學(xué)、生物化學(xué)和生物生產(chǎn)）的專業(yè)知識團隊。
（5）未來空間。在海洋科技方面，DARPA部署了“蝠鲼”（MantaRayUUV）項目，旨在使有負載能力的自主無人水下航行器（UUV）在海洋中執(zhí)行長期、遠程任務(wù)而無須現(xiàn)場人力后勤支持或維護。2020年3月，DARPA（略）研發(fā)合同以執(zhí)行蝠鲼計劃。（略）洛克希德·馬丁先進技術(shù)實驗室、諾斯羅普·（略）（前身為Navatek公司）被選中研發(fā)蝠鲼原型機，第四家Metron公司專門研究海底能源解決技術(shù)。2021年2月10日，DARPA宣布完成初步設(shè)計審查，并且選擇諾斯羅普·（略）和馬丁防務(wù)集團繼續(xù)推進各自的無人潛航器總體設(shè)計。Metron公司將繼續(xù)研究自主無人水下航行器原型的能源解決方案。2024年2—4月，諾斯羅普·（略）建造的蝠鲼原型機在南加州海岸完成了全尺寸的水中測試。該無人機的試驗成功是美國國防部在未來無人潛航器領(lǐng)域的最新進展。
在空天科技方面，通過“敏捷地月行動演示火箭”（DRACO）計劃，與美國國家航空航天局（NASA）合作建造核熱火箭（NTR）發(fā)動機，目標是2027財年在地球軌道上測試支持NTR的航天器。NTR可以將貨物運送到新的月球基地、將人類運送到火星以及將機器人運送到更遠的地方。該計劃于2021年啟動，美國國家航空航天局2023年初加入。NASA的目標是在21世紀30年代末或21世紀40年代初將宇航員送到火星。美國國家航空航天局承諾提供高達3億美元資金，其中2.5億美元是核熱火箭的核動力發(fā)動機設(shè)計和開發(fā)協(xié)議成本。NTR發(fā)動機比電力推進效率高出約10000倍，效率比化學(xué)推進高出2～5倍。基于過去反應(yīng)堆技術(shù)的經(jīng)驗教訓(xùn)，DRACO計劃探索使用高含量低濃縮鈾（HALEU）燃料，實心NTR溫度可達到近2760℃，因此需要使用先進材料。
03啟示
3.1（略）促進項目目標凝練
（略）具有多樣性共生、自組織演化和開放式協(xié)同的特點，（略）能夠孕育和涌現(xiàn)出新物種、新群落，也意味著新思想、新技術(shù)和新產(chǎn)品的持續(xù)產(chǎn)生。在典型的DARPA項目開發(fā)過程中，有關(guān)新功能的信息來自美國國防部，而有關(guān)技術(shù)的可行性信息以及各領(lǐng)域具備發(fā)展?jié)摿Φ男畔碜孕袠I(yè)企業(yè)和技術(shù)界。信息分析與篩選則大多來自為美國國防部和DARPA提供建議的智庫和咨詢委員會。外部顧問、美國國會或總統(tǒng)行政辦公室在完成DARPA項目方面發(fā)揮了重要作用。DARPA項目經(jīng)理：（略）
中國在推動有組織科研與創(chuàng)新的任務(wù)布局過程中，建議加強項目目標凝練，特別是要探索建立以項目經(jīng)理：（略）
3.2實行“階梯式”彈性資助項目團隊的科研組織方式：（略）
DARPA通過平行競爭和階段性評估資助“高風(fēng)險/高回報”項目。項目第一階段采用多團隊、（略）線的競爭性資助，促使項目之間產(chǎn)生良性的競爭機制。對于達到第一階段指標要求的團隊，DARPA將在第二階段加大資金投入進行重點資助。這種方式：（略）
中國在推動有組織科研與創(chuàng)新過程中，建議采用類似DARPA的支持模式，構(gòu)建“階梯式”彈性資助方式：（略）
3.3加強未來產(chǎn)業(yè)重點方向顛覆性技術(shù)創(chuàng)新布局
DARPA的成功之處是軍民融合、寓軍于民。從DARPA近年來的重點任務(wù)布局上，可以看出，面向地緣政治格局變化，DARPA在未來信息、未來健康、未來制造、未來空間和未來能源等多個方面的布局均有不同程度的加強。這些布局反映出新科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的重要趨勢，體現(xiàn)了未來大國博弈的技術(shù)支撐所在。
中國在推動新興產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，建議加強科技創(chuàng)新策源能力的提升。一方面，全面推行引領(lǐng)性、智能化的技術(shù)預(yù)見工作。技術(shù)預(yù)見對于把握前沿技術(shù)態(tài)勢、展望未來應(yīng)用前景以及應(yīng)對技術(shù)風(fēng)險挑戰(zhàn)等具有重要意義。引領(lǐng)性技術(shù)的預(yù)見對于促進原創(chuàng)科研具有至關(guān)重要的作用，可以為新興產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)的布局提供更具前瞻性、突破性的建議。同時，近年來國際上技術(shù)預(yù)見的一個重要趨勢就是智能化，應(yīng)支持建設(shè)針對專業(yè)（略），為原創(chuàng)科研布局、（略）線研判遴選等提供及時、動態(tài)、有效支撐。另一方面，通過多部門協(xié)同、央地互動（略）域協(xié)作等，探索采用“項目關(guān)聯(lián)”研發(fā)模式，加速新技術(shù)應(yīng)用、新業(yè)態(tài)形成和新商業(yè)模式涌現(xiàn)。例如，美國國家科學(xué)基金會的使命是利用杰出研究人員的才能發(fā)展通用知識，而DARPA則利用這些新知識，組織受過良好教育、經(jīng)驗豐富的研究人員，實現(xiàn)特定技術(shù)目標，實現(xiàn)了通用知識和特定技術(shù)目標的融合。因此，中國應(yīng)加強科研項目庫的建設(shè)與有序共享，遴選已實施或正在實施的科研項目，基于其研究成果，與特定技術(shù)目標相結(jié)合，推進建（略）域、跨部門、跨行業(yè)和跨領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)與未來產(chǎn)業(yè)培育工作。
3.4加強卓越技術(shù)人才和卓越技術(shù)管理人才隊伍建設(shè)
DARPA在項目提案征集和實施過程中，構(gòu)建了與美國優(yōu)秀團隊合作的機制，創(chuàng)建了卓越的技術(shù)人才信息庫。DARPA致力于以企業(yè)風(fēng)險投資無法承擔(dān)的方式：（略）
中國在推進有組織科研與創(chuàng)新工作開展過程中，應(yīng)借鑒DARPA模式，著重加強卓越技術(shù)人才和卓越技術(shù)管理人才隊伍建設(shè)。一是探索“兩線兩總”機制，強化有組織科研與創(chuàng)新的資源保障、技術(shù)攻關(guān)之間的高效互動和有機協(xié)同。高校科研機構(gòu)以及大型企業(yè)等開展有組織科研與創(chuàng)新活動時，應(yīng)探索建立研發(fā)辦公室和總工程師室。其中研發(fā)辦公室作為項目經(jīng)理：（略）
作者：鄒蕓、李萬，上海科學(xué)院
本文轉(zhuǎn)載自微信：（略）
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