【科技专论】 颠覆性技术对武器装备发展的影响及思考
颠覆性技术对武器装备发展的影响及思考
沈雪石 张爱军 赵海洋
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摘要：当今世界，科技创新蕴含着无限机遇和巨大挑战，颠覆性技术发展必将对武器装备建设产生深刻影响。本文从对颠覆性技术的基本概念探讨出发，分析了颠覆性技术对武器装备发展的影响，研究了主要大国发展颠覆性技术的主要做法，最后给出了推进我国颠覆性技术发展的几点思考。
关键词：颠覆性技术 军事博弈 武器装备
1995年，美国哈佛商学院工商管理学教授克里斯藤森发表了一篇题为《颠覆性技术：抓住创新浪潮》的学术文章[①]，首次提出颠覆性技术的概念，在工商界和学术界引起了较大反响。美军十分重视军事领域颠覆性技术发展问题研究，自2004年发布的《国家军事战略》引入“颠覆性技术”概念后，许多官方战略文件中都延续使用这一提法。2013年，美国国家科学基金会、麦肯锡全球研究所等智库先后发布有关颠覆性技术的研究报告[16]，颠覆性技术再次成为热点讨论问题，由于其对国家安全和武器装备建设的强劲影响，引起世界主要国家高度重视，都把推进颠覆性技术发展作为未来军事博弈的制高点。
一、颠覆性技术的基本概念
颠覆性技术是一种能够对已有传统或主流技术途径产生颠覆性效果的技术，可能是完全创新的技术，也可能是基于现有技术的跨学科、跨领域的创新型应用。克里斯藤森教授认为，当代技术进步呈现两种基本模式，即渐进性技术模式与颠覆性技术模式。前者表现为现有技术在性能上作增量的改进和完善，后者表现为新技术的发明、应用以至超越并取代现有主流技术。换言之，颠覆性技术不是传统技术的线性延续，而是能够以意想不到的方式替代传统技术、占领主流市场的技术创新，从而改变人们的生活、工作方式。例如，数字技术转移应用到照相领域，颠覆了传统的基于胶片的照相技术；计算机技术和通信技术交叉融合产生的计算机网络技术，颠覆了传统的信息传输和应用方式。
在国防和军事领域，颠覆性技术尚未形成一致且权威的定义。美军自2004年发布的《国家军事战略》提出：“美国必须有能力阻止对手获得颠覆性技术和颠覆性武器”以来，在2006年《四年防备审查报告》、2008年《国防战略》以及2011年《国家军事战略》等官方许多战略文件中[10,12]，频频出现“颠覆性军事技术”、“颠覆性武器技术”等提法，将颠覆性技术描述为“抵消美国在关键作战领域的优势”的突破性技术。2004年至2012年，美国国防工业协会持续举办颠覆性技术年会[4]，军方高层研究人员将军事领域的颠覆性技术定义为“支撑非常规作战和非对称作战能力的使能技术”，认为颠覆性技术是“让人半夜警醒的技术”。美国空军的马克·斯蒂芬认为，军事领域的颠覆性技术是指能够改变军事竞争本质并能根本地改变我们对战争认识的技术。
借鉴上述相关定义，我们认为,在国防和军事领域，颠覆性技术是指打破已有认知模式或技术体系，可导致武器装备实现作战效能的指数级提升，形成新的非常规或非对称作战能力，产生新的作战方式甚至改变战争面貌的新原理、新机理和新概念的技术。这一定义突出强调军事领域的颠覆性技术是能够形成非常规或非对称作战能力技术，不仅包括高端技术的重大突破，如发达国家总是谋求掌握“以高制低”的强势不对称高端技术，而且包括在一定范围内产生颠覆性作用的中端甚至是低端的创新技术。如，给驻伊美军造成了不容忽视的严重伤亡以及精神和心理等其他严重附带影响的路边炸弹，就属于低端的战术级的创新技术。总之，颠覆性技术是当今国防科技突袭的主体，国防科技预警的重点，使对手失能的技术，形成了非对称作战优势，变革着战争形态和作战方式，必将对武器装备的建设和发展产生重要的战略影响。
二、颠覆性技术催生新型武器装备不断涌现
在人类波澜壮阔的战争舞台上，颠覆性技术催生的新型武器装备描绘了一幅幅惊心动魄的画卷，写下了无数激动人心的篇章。在科技进步与军事需求的双轮驱动下，人类的军事对抗，从火药运用于战争，到飞机、坦克的发明，再到电子技术、信息技术和航天技术等高技术领域的崛起，从制陆权、制海权、制空权、到制天权，再到制网电空间权的争夺，从两次世界大战，到海湾战争、伊拉克战争，再到阿富汗战争的实践，基于颠覆性技术的新型武器装备都在其中发挥着巨大作用，推动着战争形态根本改变，催化着军事思想的激烈绽放，影响着作战体制的深刻变革，无不彰显着一代又一代创新技术在其问世时所具有的巨大颠覆性。
从18世纪中后期至19世纪末，是两次技术革命相继发生时期。第一次技术革命围绕着蒸汽机的发明和应用而展开，其结果是引发了以机器作业的大工业代替以手工劳动为基础的工场手工业的工业革命。第二次技术革命是以电力技术和内燃机的发明为主要标志，发电机、电动机、输变电技术、电报、电话、无线电通讯的相继发明与应用，使得机器大工业与电气化融为一体。两次技术革命的完成，涌现出大量的颠覆性技术，催生了许多新型武器装备，改变了战争的面貌。火药技术和引信技术的发展，制造出威力更大、火力更安全的新型弹药；电报、电话和无线电通信技术发展，改变了战争指挥、控制方式；内燃机技术的发展，出现了各种军用车辆和新型舰艇，军队机动能力呈现出质的飞跃。这些颠覆性技术物化为新型武器装备，都对战争形态和作战方式产生了巨大的颠覆性影响。例如19世纪，毛奇统帅的德军充分利用铁路、电报和来复枪三大关键创新技术，成功解决了内线多向临敌的地缘战略困境与兵力不足的矛盾，改变了德国与周边强国的力量对比，击败了更大的对手——奥地利和法国，为德国的统一和强盛奠定了军事基础[②]。
进入20世纪，第二次工业革命方兴未艾，以进化论、相对论、量子理论等为代表的科学突破引发的科技革命，开辟了全新的技术领域，为新一代颠覆性技术涌现奠定了坚实基础，导致大量新型武器装备登上战争舞台，各种新军事理论相继问世。特别是在两次世界大战的巨大需求刺激和推动下，各国高度重视科学技术在战争中的巨大作用，积极探索和孕育颠覆性技术，使得新型武器装备具备强大的打击能力和空前的机动能力，表明以机械化为中心的军事变革已进入巅峰时期。在第二次世界中，坦克、重型轰炸机、潜艇、航空母舰等进入大规模使用，军队的机动能力空前提高，火力空前增强，战争的规模和破坏力达到了新的高度。随着雷达、导弹、核武器等武器装备的出现，战场空间已由传统的陆域、海域向空域、天域和电域扩展，武器装备的杀伤威力摆脱了自然条件的束缚，对战争形态和军事理论产生根本性和划时代的颠覆性影响，宣告人类战争进入“导弹核武器时代”[③]。
20世纪中后叶以来，以信息技术、微电子技术等为先导的信息革命浪潮汹涌澎湃，对传统技术和传统产业产生根本性和颠覆性变革，极大地促进了新一代颠覆性技术的发展。随着信息技术、微电子技术、生物工程技术、新材料技术和新能源技术等一系列创新技术领域的开拓，军用卫星技术、洲际导弹技术、军用航天运载技术、C3I系统和电子战技术、精确制导技术、隐身技术等军事高技术快速发展，精确打击武器、激光武器、隐身飞机、无人装备等信息化武器装备陆续走进战场，战场空间正由物理空间向虚拟空间拓展，战争形态已由机械化战争向信息化战争转变。新一代信息技术如纳电子和光电子器件技术、高性能计算和新概念计算技术、机器智能技术、云计算技术、物联网技术、量子信息技术等的重大突破，将对现有技术体系产生颠覆性和换代性影响。“天基武器”、“网络武器”等新型武器装备正从原理和概念逐渐走向成熟。当前，人类社会正由“信息社会”向“知识社会”迈进，新一代颠覆性技术必将推进武器装备向无人化、网络化、智慧型方向发展，引发作战方式和战争形态发生根本性变革。
三、颠覆性技术成为大国军事博弈的制高点
人类战争历史表明，谁及时掌握和运用颠覆性技术，谁就获得打赢战争的先机。当今世界，随着世界新一轮科技革命、产业革命和新军事革命交织推进，科学技术发展呈现出多点、群发突破的态势，在纳米、生物、认知、量子等基础领域，在能源、信息、先进材料、先进制造、海洋等关系经济社会发展的战略领域等将会产生一批重大理论和技术创新，涌现一批新兴交叉前沿方向和领域，为颠覆性技术的发展提供了重大历史机遇。世界主要大国着眼未来国家安全和军事战略博弈的需要，将颠覆性技术发展作为提升国家科技创新能力的重要抓手，以大胆构想和前瞻性思维，推进颠覆性技术的发展，抢占军事博弈的战略制高点。
美国为在激烈的国际竞争中掌握战略主动，形成“数步领先于对手”的技术优势，积极推进颠覆性技术探索和发展，已在工业界、学术界、军方等部门形成了常态化机制。早在1958年美国国防部就组建了国防预先研究计划局（DARPA），积极捕获和发展颠覆性技术。先后在互联网、隐身技术、全球卫星定位系统（GPS）、激光、高超声速飞行器、无人系统等重大颠覆性技术发展上取得了成功，为保持美国军事领先地位、增强霸权实力发挥了重要作用。此后，美国又设立了多个颠覆性技术专门研究机构，主要有：美国国家研究理事会下设的国防情报局技术预测和审查委员会、未来颠覆性技术预测委员会，美国高级研究与发展组织内专设的“颠覆性技术办公室”。2005年，美国国防研究与工程署建议国防部将“颠覆性技术”纳入战略谋划范畴。2007年，美国著名智库兰德公司发布了有关颠覆性技术与国家安全的研究报告[13]。美国国家情报委员会分别于2008年和2012年发布《全球趋势2025》和《全球趋势2030》两份报告[14,15]，对可能出现的颠覆性技术进行了预测。2013年，美国国家自然基金会组织了颠覆性技术问题研究并发布了相关报告，建议美国要加快构建颠覆性技术预警系统，加强对颠覆性技术的持续跟踪预警，美国新美国安全中心发布《游戏规则改变者：颠覆性技术与美国国防战略》报告，提出了增材制造、自主系统、定向能、赛博能力、增强/降级人类能力等5项改变国防游戏规则的技术，强调美国必须为维持国防技术优势加强技术研发投入。
俄罗斯为重振昔日辉煌，着眼于未来战争的需要，在保持其核心武器技术、太空战武器技术等传统优势技术领域发展的同时，致力于颠覆性技术的发展。普京总统于2012年10月签署法令，批准成立面向国家安全与发展“未来研究基金会”，旨在借鉴美国DARPA模式，捕获包括颠覆性技术在内的新兴前沿技术机遇，促进颠覆性技术的诞生和发展。2013年，该机构预算为23亿卢布（7000万美元），用于新概念武器、未来战术武器和网络空间作战等颠覆性技术研发。法国在国防部武器装备总署内设立了探索与先期研究处，专门负责创新管理工作，其中包括探索颠覆性技术。
四、推进我国颠覆性技术发展的几点思考
当今世界，军事领域的技术创新在国际军事竞争中的关键作用，从来没有像今天这样突出，也从来没有像今天这样摆在了事关国家生死存亡的战略高度。因此，必须以更加前瞻、敏锐和辨证的战略思维，适应并驾驭颠覆性技术创新的“颠覆性”力量，将颠覆性技术作为我国国防科技又好又快发展的重要抓手，确保我国在未来军事竞争中赢得战略主动。
（一）深刻认识颠覆性技术发展对未来战争的深远影响，牢固树立打胜仗必须依靠科技进步与创新的理念
打胜仗的强军之要是推进颠覆性技术发展的根本动力。进入21世纪，世界已进入大科技时代和大融合时代，新科技革命、新产业革命和新军事革命正交织推进，科学技术已经成为新型战斗力的集中体现和重要标志。随着重大科技问题的突破，特别是颠覆性技术的涌现，将对未来战争起着关键性主导作用，并从军事竞争的幕后走向前台。因此，必须深刻认识当代科技进步对未来战争的深远影响，敏锐把握颠覆性技术发展机遇，扭住能打仗、打胜仗这个强军之要，强化军事与科技的结合力度，把颠覆性技术博弈作为推进我国国防科技跨越发展的重要战略抓手。
（二）科学把握颠覆性技术发展内在规律，准确捕捉颠覆性技术发展机遇
科学把握内在规律是颠覆性技术发展的基本前提。颠覆性技术发展蕴含着技术创新的一般规律，其发展表现为打破传统技术思维和技术发展路线，另辟蹊径，以完全创新的技术替代现有传统或主流技术。随着科学技术的突破性发展，将产生一批重大理论和技术创新，涌现一批新兴交叉前沿方向和领域，正是颠覆性技术集中涌现的重大历史机遇。因此，必须遵循颠覆性技术发展的内在规律，牢牢抓住颠覆性技术涌现的历史机遇，科学遴选潜在的具有战略性甚至是战术性的颠覆性技术，形成多种具有颠覆性作用的克敌制胜手段。
（三）加强信息化条件下军队战斗力提升潜力研究，以军事需求牵引颠覆性技术发展
提升军队战斗力是颠覆性技术发展的最终目的。随着战争形态向进一步信息化战争转变，提高基于信息系统体系作战能力是军队信息化建设的着眼点，谋求对敌作战体系优势是打赢的前提与关键。因此，必须加强体系对抗能力需求研究，仔细分析体系对抗涉及的多种武器装备、多个作战单元、多项作战系统所形成的整体作战能力，系统梳理不同装备、单元和系统最大限度支撑体系作战能力整体发挥的技术需求，牵引颠覆性技术的发展，通过战争设计、作战实验、作战演习等，对未来作战式样进行研究，形成能够扬长避短、克敌制胜的体系优势。
（四）强化基础研究和交叉学科研究，积极培育颠覆性技术的发展机遇
基础研究和交叉学科研究是颠覆性技术产生的重要源泉。经验表明，颠覆性技术的产生无论源于特定的市场或军事需求的攻关，还是通过重大科技突破的转化，都离不开坚实的基础研究和交叉学科研究。因此，应瞄准解决我国武器装备和国防科技发展重大关键问题的基础和交叉领域的发展前沿，积极探索可能给军事领域带来革命性影响的新技术、新概念、新原理，稳定增加军口国防基础领域研究经费，选准一批对国家安全具有战略性和全局性意义的前沿与新兴技术，创造颠覆性技术发展机遇，推动武器装备和国防科技的自主式发展、跨越式发展、可持续发展。
（本文已发表于《国防科技》杂志，参考文献略）
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