【科技专论】紧紧抓住颠覆性技术发展机遇 积极抢占新“三大革命”战略制高点
紧紧抓住颠覆性技术发展机遇
积极抢占新“三大革命”战略制高点
吴 集 沈雪石 赵海洋 徐小平
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摘要：当前，世界新一轮科技革命、产业革命和军事革命交织前行，为发展颠覆性技术提供了难得的机遇。着眼把握世界新科技革命和新军事革命不可错失的发展机遇，结合我国加快推进经济发展方式和战斗力生成模式双重转变的要求，应关注发展事关国家长久战略安全的颠覆性技术，发展引发武器装备重大创新发展的颠覆性技术，发展孵化培育战略性新兴产业的颠覆性技术，为实现我国经济社会可持续发展和实现国家持久安全提供新的引擎。
关键词：颠覆性技术；科技革命；产业革命；军事革命；战略；
颠覆性技术是具有变革性意义，可以“改变游戏规则”的重大技术，包括基于新概念、新原理的创新技术，也包括现有技术在军事和产业领域的创新应用[1, 2]。颠覆性技术的本质特征是从既定的系统和技术体系中，“衍生”、“进化”出新的主导性技术，取代已有技术并打破原有技术体系，使军事力量结构、基础以及能力平衡发生根本性变革。在军事技术发展进程中，无线电、飞机、雷达、核技术、互联网等技术，催生了新型武器装备，改变了作战样式，给人类发展带来巨大推动，被认为是典型的颠覆性技术。
当前，世界新科技革命、产业革命和军事革命“三大革命”交织推进，正是颠覆性技术集中涌现的重要时期，更是发展颠覆性技术的难得机遇。适应世界新科技、产业和军事革命的浪潮，着眼我国进入经济新常态，社会各领域加快实现创新驱动发展，一个重要的方面是要敏锐地捕获和发展那些对经济社会发展，对国防和军队建设具有战略影响的颠覆性技术，通过重点率先突破实现生产力和战斗力的大幅提升，尽快抢占新科技变革、产业变革和军事变革的战略主动权。
一、颠覆性技术是科技革命和军事革命的突破口，对推动科技发展和维护国家安全具有重要影响
颠覆性技术不遵循传统技术思维和技术发展路线，能够打破现有技术体系，改变已有社会面貌和战争形态，促进生产力和战斗力产生质的飞跃，形成经济竞争和军事对抗的独特优势。在科技进步和军事技术发展的历史进程中，无线电、飞机、雷达、核技术、互联网等技术伴随科技发展瓶颈和国际战略对抗孕育而生，打破了长期平稳发展的社会技术体系，深刻改变了人类生活与作战的方式。
一是颠覆性技术是新科技革命的率先突破口。历史上，每次科技革命的发生和突破，都以颠覆性技术出现和成熟为标志。蒸汽机的出现打破了以农业生产技术为主体的社会技术体系，内燃机和电力的出现打破了以煤炭和蒸汽机为主体的社会技术体系，计算机、互联网的出现推动了以机械制造为主体的后工业技术体系转型。当前，一些重要的科学问题和关键技术发生革命性突破的先兆日益显现，新科技革命的率先突破，仍然需要寄希望于信息技术、生物技术、空间技术、海洋技术、新材料等新兴技术领域取得战略性、颠覆性的率先突破和应用推广。
二是颠覆性技术是推动军事变革发展的重要先导力量。科技历来是推动社会变革以至军事变革的不竭推动力。颠覆性技术能够打破传统技术体系，促进武器装备性能产生质的飞跃，形成新的作战方式和力量，改变战争面貌和作战方式，对于推动军事变革前进的贡献更为突出。历史上，火炸药、碳钢冶炼和枪炮制造技术的发展导致热兵器时代到来，机械、航空、舰船和热核技术的发展催生机械化战争时代，信息、空间、制导技术的发展推动信息化战争发展，同时以这些技术首次应用为“标签”的战争如近代克里米亚战争、“一战”、“二战”、海湾战争等，以它们的“划时代”影响跻身战争历史。
三是颠覆性技术是实施技术突袭的主要途径。技术突袭（technologysurprise）是指在军事或经济对抗的特定时期，以独有的技术成果或压倒性技术优势突袭对手，实现打破战略均衡和实现军事优势的目的[3]。颠覆性技术是大国针对弱国增加实力进而取得更大对抗优势的“砝码”，也是弱国形成非对称手段牵制抗衡强国的“王牌”。基于相对先进、出奇不意的技术手段和武器装备，对敌手进行技术突袭的做法，在军事发展史上屡见不鲜。仅以美军而言，自上世纪五十年代以来，就先后在朝鲜战争中投入喷气式战斗机、在越南战争中使用精确制导炸弹、以及在伊拉克战争中利用隐身飞机、巡航导弹进行技术突袭。
四是颠覆性技术是维护国家科技安全的有效途径。国家科技安全是国家安全体系的重要构成。实现国家科技安全必须具备：一是自主发展能力，即构建自主创新力强、具备国际竞争力的科技体系，满足国家安全和发展需求；二是科技防卫能力，即防止来自外部的技术突袭和技术讹诈。当前，全球将进入空前的创新密集时代，国家科技安全既要依赖颠覆性技术的创新不断提升科技自主发展能力，抢占未来经济和科技发展的制高点，也要高度重视防御来自外部技术突袭和技术讹诈，运用颠覆性技术发展反制手段，提升科技防卫能力。
二、颠覆性技术具有“高风险、高回报”特点，需要形成与之相适应的发展机制
颠覆性技术具有“高风险、高回报”的突出特点。“高风险”体现了捕捉颠覆性技术机遇的困难，其产生不仅需要技术本身的突破，还与技术的应用时机、应用环境和应用模式密切相关。“高回报”体现了颠覆性技术的变革影响，其对作战、装备领域具有突破性、颠覆性和压倒性的技术效益。针对颠覆性技术的特点，美国等国家从保持军事和产业技术优势的目的出发，长期坚持发展颠覆性技术并形成了一些认识和机制。
一是发展颠覆性技术需要应用问题和概念创新的牵引。许多颠覆性技术的提出和发展具有突出针对性和特定目的，如计算机的诞生源于火炮弹道的高速解算，隐身技术源于抵消敌方战斗机高空高速的优势。美国等国家善于通过未来战争设计、作战概念创新、对手体系弱点分析等多种方式，设计新的军事需求牵引颠覆性技术的发展。最近几年，美国设计和提出了无人作战、全球公域作战[4]和赛博空间作战等军事需求，牵引无人作战系统、全球快速打击、网电作战等技术的发展。
二是发展颠覆性技术需要专门机构捕获机遇和推动发展。颠覆性技术机遇难得、回报丰厚，值得冒险，有必要建立专门机构捕获和发展颠覆性技术。美国基于上述认识上世纪五十年代就成立了DARPA，组织实施高风险、高投入的尖端科技项目，以防止“外来技术突袭”，先后在培育和推动因特网、隐身技术、GPS、激光、高超声速、无人系统等重大技术的发展取得成功。近年来，通过国防技术情报局、国防工业协会（NDIA）“颠覆性年会”、全球卓越技术监视项目[5]等持续而系统地捕捉技术机遇。俄罗斯于2012年建立国防高级研究基金会，试图通过借鉴DARPA 的运行模式和创新机制，捕获包括颠覆性技术在内的新兴前沿技术机遇以实现科技的重新振兴。
三是发展颠覆性技术需要持久高效的技术孵化应用机制。颠覆性技术的出现和发展，需要经历从实验室原理突破到产业应用的成长过程。同时，还需要在竞争的环境下，在较短时间内脱颖而出，迅速扩张，实现对传统技术的取代和颠覆。美国等西方国家为推动新兴技术快速发挥颠覆性影响，建立了比较成熟的技术孵化应用机制，包括科技风险投资机制、知识产权保护机制、技术转化促进机制、科技孵化器机制等，在信息、生命、材料、制造、能源等领域成功孵化了一批颠覆性技术。
三、把握颠覆性发展不可错失的重大机遇，着力推进我国颠覆性技术的捕获、培育和孵化
世界新科技革命、新产业革命和新军事革命的并发前行，为发展颠覆性技术提供了难得的发展突破口和土壤。近年来，美国等发达国家已经在积极部署军事和产业领域的重大科技创新计划，企图在重大领域尽快掌握一些颠覆性技术，打开军事和产业升级发展的突破口。在军事领域，美国国防部《2013—2017年科技发展计划》提出了超材料与表面等离激元学、量子信息与控制技术、认知神经学、纳米科学与纳米工艺、合成生物学以及对人类行为的计算机建模等6项颠覆性基础领域[6]，最近更是提出第三次“抵消战略”[7]，积极部署远程高隐身性飞机、全球监视与打击网络、空间态势感知等重大技术研究。在产业领域，美国已经发起了“材料基因组”计划、大数据研究倡议、“脑科学”计划等，德国提出工业4.0升级革命[8]等。国外举措表明，在科技和军事的重大变革来临之际，围绕颠覆性技术的新一轮竞争已悄然启动，谁能够中抓住机遇率先实现突破，谁就能乘势而上，在新一轮经济和军事版图变迁中占据优势。
深入把握“三大革命”兴起发展的重大历史机遇，立足国家安全发展和科学技术前沿，应以国家安全和产业发展需求为牵引，建立判定潜在颠覆性技术的方法准则，抓住那些前景比较明朗、具有潜力的颠覆性技术，率先打开军事、产业、科技发展的突破口，为国家长远发展和持久安全打下坚实的基础。在分析颠覆性技术产生和发展的特点，以及已有遴选方法如技术评估、技术预见和技术预警等基础上，首先构建判断潜在颠覆性技术的以下准则：一是需求贴合度，即贴合未来军事和产业发展需求，可适应未来战争和产业发展形态并在其中发挥颠覆性影响的技术；二是技术潜在效益，即通过潜在颠覆性影响推演，在影响程度和影响面上，具有一定程度共识的技术；三是技术关注度，即具有技术新颖性，目前成熟度较低，未引起关注或关注度不够的技术；四是技术可行性，即技术本身必须具有可行性，在一定时间周期内可投入应用。
图1 基于“收集→筛选→评价→决策”的颠覆性技术遴选流程
依据判断潜在颠覆性技术的准则，按照技术预警的“收集（collecting）→筛选（screening）→评价（evluating）→决策（deciding）”的思路构建综合分析方法（流程见图1），从战略安全、装备创新和产业发展三个角度梳理出以下应关注的潜在颠覆性技术：
一是要关注事关国家长久战略安全的颠覆性技术。未来20~30年，维护我国国家战略安全，尤其需要像建国之初“两弹一星”的新型“镇国之器”，确保新形势下传统领域的战略安全以及空天、海洋和网络空间非传统领域的战略安全，有效支撑国家实现由“大”向“强”的关键跨越。积极推动重大技术突破与国家安全长远建设需求的有机结合，力争形成新型“杀手锏”武器，确保国家持久安全提供坚强的战略基石。
二是要关注引发武器装备重大创新发展的颠覆性技术。深入把握量子、网络、材料、制造、认知与仿生等前沿技术发展和交叉融合态势，带动新型作战力量建设和信息化武器装备创新发展。发展这些技术在提升装备杀伤力、知识与信息、敏捷、速度以及生存力等能力度量要素的效能，为新概念、新机理、新形态装备及新一代主战装备创新发展提供有力支撑。
三是要关注孵化培育战略性新兴产业的颠覆性技术。适应新一轮产业革命发展和国家经济新常态[8]，把握“互联网+”、大众创业、万众创新对新兴产业的巨大推动[9]，加快发展3D打印、能联网和大数据等代表新一轮科技和产业革命发展方向的颠覆性技术，助推我国经济社会支柱产业升级，打造一批能够形成我国经济长期竞争优势的跨产业集群，为我国经济社会实现可持续发展提供新的引擎。
四、认识与思考
颠覆性技术是对当代科技发展特点规律的纵深解读，是把握和利用新科技和军事革命重大机遇的有力抓手。当前，在军事和民用领域发掘、培育颠覆性技术和孵化应用，需要依据颠覆性技术的特点开展机制创新和管理创新，建立颠覆性技术发展所需的机制和环境：
一是建立适时跨越发展思维，辩证看待和理性推动颠覆性技术发展。科学技术进步的模式主要包括渐进式和跨越式。在科技发展的大部分时间，科学技术进步以渐进发展模式为主，对长期制约科技发展的瓶颈，扎实进行长期、持续的科学研究和技术革新。颠覆性技术意味着跨越式发展，但具有“高风险、高回报”的特点。当前，“三大革命”为科技进步提供了跨越发展的客观机遇，颠覆性技术发展呈现方向选择增多、应用需求增强、成功机率增大的总体态势，从时机和把握上，正是推动颠覆性技术发展，进行“弯道超车”的恰当时机。
二是要从科技角度提升“战争智慧”，善于创造军事需求牵引颠覆性技术发展。以历史为例，虽然我们较早发明了火药，但却被列强转化成了优势。这说明，我们的传统思维中实际很缺乏将先进技术转化为军事优势的主动意识。发展颠覆性技术，用面向长远的“战略构想”和“战略愿景”塑造颠覆性技术的发展环境，通过对未来作战进行研究，梳理出对作战能力、武器装备的创新需求，牵引颠覆性技术的发展。同时，要不断提升技术认知力，加强新兴科学技术的持续预警和持续跟踪，深入开展军事前景和可行性分析，研判梳理具有巨大军事应用潜力的颠覆性技术。
三是握颠覆性技术发展内在规律，创建利于激发创新潜能的科研环境。颠覆性技术发展具有周期长、发展阶段多、发展风险大的特点。应借鉴美国DARPA 的专职机构，建立开放灵活的管理机制，以挑战性问题为导向，面向社会广泛汲取智慧，精心发掘创新概念、筛选方案和设置课题。颠覆性技术数量不多，应建立精干高效的成果转化队伍，直接面向作战部队、装备科研部门以及高新科技园和孵化器，推动技术向现实生产力和战斗力转化。
四是坚持军民融合的发展途径，推动颠覆性技术快速发展。对于关系国家战略安全和经济社会发展命脉的重大颠覆性技术，要充分借鉴两弹一星、载人航天等军民结合的成功做法和有效机制，统筹谋划军队科技发展计划和国家科技发展计划，大力推动颠覆性技术发展。对于暂时可由民口支持的两用型、基础型研究，以及需进入产业应用的成熟技术，要充分借鉴互联网、无线电等从需求、研发到孵化、应用的“军民互动”发展轨迹，做好军民计划安排和产业应用孵化的衔接，利用国家科技和产业优质资源，推动颠覆性技术的发展。
参考文献（略）
（本文已刊载于国防科技杂志）
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