透视美国《2023年国防科技战略》
发布日期:2025-03-07 16:28 点击次数:184
2023年5月,美国国防部出台了《2023年国防科技战略》(2023 National Defense Science and Technology Strategy)报告,该报告延续了美国《2022年国家安全战略》和《2022年国防战略》基调,详细阐明了美国国防部的优先事项,强调将利用关键新兴技术实现国防战略目标;指明了美国将如何聚焦联合任务,快速、大规模将尖端技术转化为新质新域战斗力;明确了美国将通过综合威慑、战役和建立持久战略优势三种相互关联的方式加强国防建设。现将原文主要内容编译如下,以飨读者。
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图1:美国2023国防科技战略报告封面
美国国防科技研发始终致力于建立持久的军事优势以捍卫国家安全、增强国家影响力和威慑力。美国意识到,市场的参与以及军民两用先进科技研发会冲击其曾引以为傲的科技领先地位,同时,风云变幻的国际局势也给美国带来了日益复杂的安全挑战。因此,报告建议美国国防部加强与私营部门合作,积极抢占新兴和先进技术发展的主动权、主导权,并通过开发整合尖端技术和开放性系统,加紧将科技优势转化为战斗力,以此维持美国在全球范围内的科技强国、军事强国地位。
一、聚焦联合任务
报告指出,联合作战是未来主要作战样式。美国《2022年国防战略》要求美国“进行正确的技术投资”,始终瞄准如何将科技转化为战斗力,而非专注于无用的技术竞争。国防科技企业必须与军事部门合作,加速提升联合作战能力。
美国出台的《竞争时代技术愿景》和《关键项目和技术清单》确定了指导和保护联合部队投资的关键技术,主要有以下三类:(1)新兴技术领域,包括生物技术、量子科学、新一代无线通信技术和先进材料;(2)当下活跃商业活动的有效适用领域,包括可信人工智能和自主、系统的集成网络化系统、微电子、可再生能源发电和存储、高级计算和软件和人机界面;(3)国防特定领域,包括定向能武器、高超声速武器、综合传感和网络攻防技术。
报告建议以全局、发展的眼光看待各项关键技术并对其进行持续严格评估,以确保美国国防部能根据现有的最佳数据和分析能力适时更新科技优先项目,始终专注于战略竞争所需技术的投资和研发。
(一)需求分析
报告指出,为使得联合部队在有限资源环境下仍保持持久作战优势,美国必须建立具有优先处理潜力的“方法论过程”,以最大可能满足当前及未来的作战需求;开发高度精确的战役级体系模型和仿真系统,以确定特定技术对任务完成的贡献度从而适时调整研发方向;将基于物理的模型集成到战役级系统的模型中,提高评估准确性,上述模型和系统将与全面的技术观察工作相结合,以期为未来关键技术投资提供科学有效的信息支持。
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图2:凯瑟琳·约翰逊号(S.S. Katherine Johnson)部署了美国陆军空间和导弹防御司令部定位、导航和授时联合能力技术演示卫星
(二)联合实验
报告指出,单靠分析并不能提高作战及制胜能力,因此美国国防部将通过持续迭代的联合实验来验证联合作战概念的可行性。国防部研究和工程企业将利用来自各国防工业部门的优质人才,确定并不断试验联合解决方案和相关技术,力争迅速对威胁建立严格的情报分析程序,以便国防部合理规划相关科学技术投资。
二、快速、大规模地将尖端技术转化为新型战斗力
美国国防部认为,不能让有用的研究在实验室里荒废,不能让体制机制成为国防部与创新型私营企业及与其他伙伴盟友间合作的阻碍。国防部将做出必要的改变,以培育一个更有活力的创新生态系统,通过重新调整其保护技术创新的形象,并对形成军事优势的关键技术加强保护,以吸引更多合作伙伴共同深化国防科技领域的研究和合作。
美国意识到,不能无休止地追求精湛的技术,而忽略了务实的解决方案。对此,美国国防部将寻找新方法快速试验非对称能力,大规模研发新技术,加速将理论转为战斗力。
(一)培育更具活力的研发生态系统
按照前文的指导原则,美国国防部将增加与盟友合作研究来发展军事科技,以加强创新生态系统为美国提供的竞争优势。培育充满活力的研发生态系统,将为新想法的出现创造更多机会。但报告也指出,增加研发生态系统参与者的数量将导致技术剽窃等的相关风险增加,这要求美国国防部采取措施,施加充分的技术保护,并确保合作伙伴有意愿、有能力共同保护敏感关键技术。
(二)加强传统伙伴关系
报告指出,美国在实现国家安全目标和保持技术优势方面得益于与传统伙伴之间的密切合作。美国还将通过双边和多边倡议进一步加强与盟友在国防科技领域的合作,例如,强化与北大西洋公约组织在北约科技组织(the NATO Science and Technology Organization,STO)中的盟友关系,巩固与澳大利亚、英国的三方安全伙伴关系 (the Australia – United Kingdom – United States,AUKUS),加强与澳大利亚、印度、日本和美国的四方安全对话(the Quadrilateral Security Dialogue,QSD)以及推进北约北大西洋防务创新加速器(the NATO Defence Innovation Accelerator for the North Atlantic,DIANA)项目。
美国国防部谋求扩大多边关系,与其传统伙伴建立新的科技伙伴关系,共同保护前沿技术研发。其国防科技合作将有助于提升双方的科研生产能力,同时实现美国对其盟友综合威慑的共同承诺。
(三)发展非传统伙伴关系
报告认为,美国必须创新军民两用技术的应用途径来解决国家安全问题。国防创新单位(Defense Innovation Unit,DIU)、美国空军的敏捷创新机构(AFWERX)、美国海军的创新中心(NavalX)、美国陆军的快速能力和关键技术办公室(the U.S. Army’s Rapid Capabilities and Critical Technologies Office,RCCTO)、美国陆军的颠覆性概念和技术计划(xTechSearch)、 美国特种作战司令部的特种作战部队工场(SOFWERX)、 美国太空部队的技术部门(SpaceWERX)等都积极地与私营企业沟通,以确定如何更好利用他们研究的军民两用技术。为了推进联合解决方案,国防部将开发新的程序,以加强与私营企业的联系。此外,美国在一些关键技术上的创新,尤其是那些拥有独特军事用途的关键技术,可能得不到私营企业的充分投资,潜在的市场壁垒使得国防部难与小型企业成为合作伙伴。基于此,美国国防部将通过扩大与这些创新生态系统成员的投资来支持他们的生产能力,并将他们的产品应用到生产中,以进一步激发美国小企业的创新潜力,为合作奠定基础。同时,美国国防部还将与私人资本市场合作,优先考虑投资不足、上下供应链的技术差距等问题,提高国防部对关键技术的准入门槛,保护关键行业免受大规模的外国投资影响。
(四)创新工业流程
建立持久的优势需要在工业生产中进行创新。为了改善国防工业流程,满足联合部队当前和未来的需求,国防部建立了9个制造创新研究所(Manufacturing Innovation Institutes,MII)作为发展公私合作伙伴关系的平台。这些研究所的重点工作是推进制造技术和工艺发展以建立强大的创新生态支持系统。美国必须在这些努力的基础上,缩短生产关键产品的生产周期,并提高快速、大规模生产新技术的能力。
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图3:美国空军实验室研制的一种柔性硅聚合物芯片,其存储容量是当今市场上主流柔性集成电路的7000多倍
(五)连续转换能力
将概念从研发过渡到生产需要持续的原型设计和实验活动,以便尽早确定提供操作效益的功能。快速创新是一个连续的周期,要求美国国防部在整个技术转换过程中不断改善方法。报告指出,美国需要通过用户的反馈,及时发现和修复问题,并快速做出决策以此实现从技术到战斗力的转换。
(六)高效沟通
报告强调,美国不仅要加强与业界和学术界的沟通,还要提高核心业务问题的透明度。美国国防部将积极寻求与媒体和学术界的接触,并与私营企业的高管进行讨论。美国国防部还将加强与能源部、国务院和商务部等其他政府机构的沟通,以倡导国防部权益,使美国实现综合威慑、竞选和持久优势的目标。国防部将继续使用国防科学委员会和国防创新委员会等外部咨询小组开展独立评估并提供相关建议。
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图4:美国陆军实验室在马里兰州阿德尔菲的量子计算研究
根据美国总体国家安全利益和报告的指导原则,美国计划与盟友共享更多敏感信息和情报,尽管此举存在失泄密风险。同时,美国国防部正致力于解决过度保密问题,以期实现在保护机密信息同时又能扩大与盟国和伙伴的合作。
最后,在军事能力方面,美国将继续利用国际局势的不确定性,迷惑竞争对手,使其军事准备复杂化。美国还将慎重考虑情报、数据的保密与公开机制,力争使盟友放心的同时又能对竞争对手形成威慑。
(七)保护关键技术
报告认为,美国的竞争对手同样意识到美国创新生态系统的实力,并积极尝试通过一切手段从美国获取技术。因此,保持美国技术优势需要国防部采取适当措施来保护敏感前沿技术和尖端军事项目,但无论是国防部还是美国政府其他部门都无法单独提供保护技术,美国国防部须与国内外政府、工业界和学术界的密切合作。报告称,通过充分利用开放科学、合作研究和自由企业,美国及其合作伙伴网络能够实现在科技创新方面超越战略竞争对手的同时,采取有效措施垄断先进技术和创新成果。
三、实施技术人才保护
报告指出,要在科技领域不断取得新突破、新成就,就要革新科研设备、教育系统和就业政策。为了在高度危险的环境中安全高效执行联合任务,美国将利用现代数字基础设施收集和分析数据,并在仿真环境中测试相关技术。同时,美国还计划引进一批最具才华的人才,以确保科研项目和联合任务顺利实施。
(一)加强实验室和测试基础设施
为对联合部队在网络受限情况下作战能力进行模拟测试,美国需要现代化基础设施,以适应新兴技术所需的新概念和新测试方法。基于此,美国计划对发现和测试新能力所需的设备和设施进行基础投资。这些投资不仅将为美国的基础设施带来新动能,还有助于人才的引进。
盟友和合作伙伴以及业界的参与是美国实验室和测试基础设施不可或缺的一部分。美国有意愿让最信赖的盟友和合作伙伴更广泛地使用其实验室和测试基础设施,而不是相互蚕食争夺资源和人才。
(二)提升数字基础设施建设
报告指出,美国将继续推动数字基础设施现代化,以改善资讯共享和知识管理现状。根据美国国防部的数字现代化战略、数字工程战略、数据战略和网络安全战略,云计算和数据共享将成为常态。技术标准和协议是美国数字基础设施、国家安全和经济繁荣的核心,美国期待与其盟友建立促进合作研发的共享平台。随着数字基础设施的升级,美国将重新参与制定技术规范的标准机构。美国鼓励工业界、学术界、盟友和合作伙伴积极地参与标准制定。
(三)培养现有技术人才
报告强调,美国的国防科技必须掌握在美国人自己手里。美国所需要的人才和专业知识分布于全球,流动性强,并且十分抢手。为了赢得竞争,美国国务院必须斥巨资引进人才,并培养具有识人、用人能力的领导者。
美国呼吁其科学家和工程师继续学习知识和技能。美国希望通过工程师和科学家交流计划(the Engineer and Scientist Exchange Program ,ESEP)等项目,与联邦资助的研发中心、大学附属研究中心以及产业界更密切地合作,通过现代化培训,以期进一步促进相关科学家和工程师的能力提升,从而满足美国国防所需的技术、人才需求。报告认为,通过在整个创新生态系统中更多地培养和任用现代化人才,美国可以跟上科学技术的快速变化。
(四)对未来人才的投资
教育是建立持久优势的另一个基石。美国计划投资培养未来各级师资力量。通过早期培养技能激发学生对科学、技术、工程和数学领域的兴趣并鼓励其从事相关研究。在国防教育联盟(the DefenseSTEM Education Consortium,DSEC)、国防教育计划(the National Defense Education Program,NDEP)和科学、数学和转型研究计划(the Science, Mathematicsand Research for Transformation,SMART)等项目的支持下,美国将持续加强对重要人才培养通道投资建设。
结 语
美国《2023年国防科技战略》整体上延续了其《2022年国防战略》分析出的观点,即联合部队的实力和战斗信誉仍然是综合威慑的核心,在此基础上也提出了许多新观点。综合审视美国对未来国防科技发展的分析与展望,不难看出美国已经意识到不停地“退群”“甩锅”,并不能长久地巩固其全球领先地位。因此,本报告花了大篇幅阐述美国将如何加强与其盟友和合作伙伴之间的合作,甚至决定与部分盟友共享敏感信息,可见美国已经意识到维持持久战略优势的必要性与紧迫性。于我们而言,绝不能有“松口气”“歇歇脚”的想法,必须始终锚定国际先进水平,不断“砺剑”,推进国防科技创新及成果转化。同时,也要加强与世界各国之间科技合作,力避被美国垄断和孤立。此外,在人才引进和创新工业流程方面,报告给出的解决方案具备一定客观合理性,值得我们深入研究思考,借鉴他山之石更好发展自身,为积极应对新一轮科技革命和其他全球议题形成中国智慧、中国方案。
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