【深度】哈佛大学报告：人工智能与国家安全（十）航天技术案例研究

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应美国情报高级研究计划局（IARPA）的要求，哈佛大学肯尼迪政治学院贝尔弗科学与国际事务中心与2017年7月发布《人工智能与国家安全》报告，分析人工智能（AI）对美国家安全的巨大影响，为美政府AI政策提供建议。本报告分为以下几个部分，我们将在接下来几天内，摘选报告部分主主体内容与大家共同分享学习。

第一部分：人工智能的变革潜力

第二部分：学习以前的变革性技术案例

第三部分：关于人工智能和国家安全的建议

结论

附录：变革性国家技术的案例研究

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哈佛大学报告：人工智能与国家安全（十）

变革性国家技术的案例研究

案例研究 #2：航天技术

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历史

军事航空始于18世纪后期欧洲气球飞艇的应用，但在后来的一个世纪里，缺乏转向机构以及后勤方面的挑战限制了气球飞艇在侦察和通信中的有效使用。

自从1783年在法国被发明以来，气球技术很快被公认为是一种有用的军事侦察技术，并在拿破仑战争、美国内战和普法战争等战争中得到了广泛应用。到19世纪80年代，大多数的欧洲陆军都成立了专门的气球工程师军团。在那段时间，人们对未来气球的潜在攻击能力尤其乐观。从飞行初期开始，美国和欧洲的气球行业以及后来的飞机行业都把政府视为他们的主要潜在客户。

19世纪后斯的科幻小说习惯把未来描述为携带大炮和武器的飞艇时代。

早在飞机技术实现之前，儒勒·凡尔纳（Jules Verne）的通俗科幻小说《征服者罗比尔》（1873年）和艾伯特·罗比达（Albert Robida）的《二十世纪的战争》就已让飞机在空中混战以及向有人居住的城市投炸弹成为了一个众所周知的概念。朱利欧·杜黑（Giulio Douhet）等军事理论家以及斐迪南·冯·齐柏林（Count Ferdinand von Zeppelin）等发明家是坚信“飞机技术将使这种想象中的未来不可避免”的咨询将军。

由于害怕空中轰炸，相关国家签署了一份国际条约，禁止使用装有武器的飞机，但他们很快就放弃了自我约束，于是在第一次世界大战期间爆发了空战。

在1899年的国际军备控制会议上，沙皇尼古拉二世成功地游说各国“禁止通过气球或类似的方式扔任何种类的射弹或炸药”。此禁令持续了五年，在此期间欧洲所有的大国都遵守着这一禁令。1907年的第二届海牙会议打算继续执行这道禁令，但失败了。后来，欧洲每个交战国的首都（除罗马外）都被飞机轰炸过。

关键的技术方面

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• 破坏潜力：中等

携带普通炸药的单架飞机也能造成损坏，但只有大量的飞机集结在一起所构成的威胁才能与核武器相当。航天技术的真正破坏性风险不是来自单架飞机，而是来自空军部队。常规航天技术让一个国家真正面临危险只有一种可能的途径，即拥有优越军事能力的敌对国利用一大群飞机屡次轰炸这个国家，就像二战中的德国和日本和海湾战争中的伊拉克一样。

• 成本状态：先低后高

如今的军用飞机每架都价值数百万或数十亿美元，但在军用飞机被发明之后的前几十年里，只有富裕的平民才能买得起先进的飞机。

在第一次世界大战中，美国的主要战斗机型是民用轿车价格的十倍多一点点。到1945年，战斗机的价格是新民用轿车的大约50倍，而先进轰炸机的价格超过了650倍。为研究、设计及制造B-29轰炸机，美国政府花了37亿美元（按1945年的币值计算），为“曼哈顿计划”中所花金额的将近两倍。

• 技术复杂性状态：先中等后高

从一开始，航天技术就吸引了一些最优秀的科学家和工程师。早期的军用飞机很简单，因此小汽车机修工——甚至自行车机修工——都能制造并修改这些飞机。但到了二次大战，飞机的成本和复杂性飙升，只有最先进的组织才能推动其工艺水平。

• 军用/民用“两用”潜力：高

二次大战之后，商用飞机和军用飞机技术之间的差别达到最小，而与其它科学部门和工业部门之间的“重合度”很大。在第一次世界大战之后，德国被禁止生产军用飞机。和平条约的执行国面临着重大挑战，因为军用飞机和商用飞机的性能要求基本上相同。在欧洲，在最早的一批商用飞机公司中有一家利用改装的一战轰炸机建立了自己的客运服务。从制造要求和行业要求来看，飞机制造业也有着与其它行业（尤其是汽车工业）类似的很多需求。在一战和二战期间，汽车制造厂重新改造了他们的工厂，用于制造发动机、其它系统甚至整架军用飞机。

• 间谍活动和监视的困难程度：高

商用飞机厂虽然需要与军用飞机厂类似的人才和设备，但并未受到专门的“情报、监视和侦察”（ISR）监控。在20世纪的大部分时间里，军事航天技术的研发和制造与一般工业部门（例如汽车工业）之间有着很大的重合度。这种“两用”问题使得监视军事航天技术的开发计划变得很难，除火箭技术外。

政府的管理方法

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美国政府在航天技术市场上始终起着很积极的作用：提供研发支持，充当重要客户，制定关于强制使用安全性增强技术和程序的法规和标准。

• 研发支持：在1915年，作为“海军拨款法案”的一部分，国会成立了国家航空咨询委员会（NACA）。NACA就是后来的美国国家航空航天局（NASA）。NACA刚开始时规模小，但迅速成长为政府的主要航天技术研究机构，并在1917年建成了自己的国家级实验室——美国第一批专注于某科学学科的政府实验室之一。由NACA开发及共享的研究活动——尤其是与风洞技术有关的研究——对美国飞机工业成功地提高飞机性能和安全性产生了关键性的影响。NACA还在访问欧洲航天公司和研究人员并将其最新技术传播给美国公司的过程中起了重要作用。陆军和海军都成立了飞机技术委员会，以制定要求及帮助飞机工业满足军队需求。后来，军方建立了自己的实验室，并向学术机构和私人承包商提供资金搞重大研发。这些途径如今已成为标准途径，但在当时是一大革命。

• 充当重要客户：一战期间军方的大量飞机订单导致对飞机的需求激增。美国的年度飞机产量从1916年的411架增加到1918年的14000架，而且据报道在此过程中雇用了175000人。但在战争结束后，飞机需求量猛跌，到1923年再次低于1916年的水平，导致很多企业破产。于是，政府在1925年通过了《航空邮件法》，以解决这个问题。这部法令规定由商用飞机公司负责政府的航空邮递业务，从而给飞机制造厂和运营商提供了稳定的收益，让他们能达到可持续的规模经济，进而成功地加入商业市场的竞争。虽然飞机工业与汽车工业相比仍然很渺小，但这个行业在一战之后的疲软需求和欧洲激烈竞争面前并没有垮塌。

• 监管与标准化：早期的航空工业遭受着重大失事和伤亡事故的高发生率之苦。这些事故不仅让客户受到惊吓，还毁掉了公司融资渠道。政府在利用《航空商事法》（1926年版）解决此问题的过程中起了重要作用。该法令不仅要求飞行员接受培训及考执照，还在制造商和运营商中间建立了统一的安全标准，为安全基础设施的开发提供资助。所有这些工作都将接受商务部新成立的一个航空部门的监督。这个部门后来发展成了如今的联邦航空局（FAA）。一旦这个机构在1928年启航，飞机失事率——虽然仍不为当今的标准所接受——每年都在取得持续进展。

现代空运监管综合设施有效实现了100多年的技术工艺智慧，使安全性最大化。行业和政府的官员正在详细研究每条商业航线的失事问题或主要问题，之后将实施具体的程序和技术，使具体失事事件再次出现的可能性降到最低。

在二战期间，航天技术与作战成为美国军队和政府的主要活动之一。

航天技术几乎成为了现代国力的代名词。

在1941年，陆军航空兵团改名为“陆军航空部队”。这支部队变得规模越来越大、越来越重要，以至于最终成为一支与陆军和海军平起平坐的独立部队。海军自身也获得了重要的航空能力，能够使用航空母舰及执行联合海空作战任务。在二次大战期间及之后，数百万的美国军人和民间辅助人员也参与执行了通过航空航天技术实现的军事/情报活动。这些活动的规模很庞大，成为美国总GDP的一个重要组成部分。从二战开始，空中优势和空军强国就成了美国军事战略与作战的基本目标。

尽管政府大力参与了航天工业，但从根本上支持美国飞机制造工业的仍是以资本主义和自由企业为特点的美国经济模式。

与大多数的其它工业部门相比，美国政府在飞机制造业中起着更大的干涉作用。但甚至在二次大战和冷战的高潮期间，美国政府总的来说也没有通过政府机构或国有企业直接参与航空制造。这些活动完全由私营企业来决定，私营企业通过竞争投标政府生产合同。

另外，美国还鼓励将军事航天技术商业化。例如，数字计算机行业在刚开始时，从急需电脑芯片作为其导弹航空电子装置的国防机构那里获得了很大的支持。这种商业化行为使得生产商能够把自己的产品扩大到航空航天领域之外的新市场，进而让他们能够达到更大的经济规模，同时为航空航天客户节约成本。

在二战和冷战期间，美国代表其军用航天公司从事了工业间谍活动：

当美国情报机构发现优越的国外航空航天技术时，他们把这些技术与政府的国防承包商共享，让国防承包商们能够将这些先进技术融入其设计中。美国在工业间谍活动方面的长期官方政策不是为了在国家安全领域之外从事这些间谍活动，但美国国防航天公司长期以来一直都从这些间谍活动中受益菲浅。

政府管理方法的结果

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• 保持美国的军事技术领导地位：成功

20世纪的大部分时间都可精确地归纳为一次航天军备竞赛。在这段时间，美国并非总是显而易见的、无争议的领先者。美国在很多技术领域和操作领域树立了榜样，而且当对手因取得技术性突破而抢先一步时，美国通常都会很快追赶上。美国政府的技术管理方法帮助美国建设了世界一流的军用/商用航天工业。

• 支持航天技术的和平利用：成功

由于在飞机发明之后的前40年里民用飞机技术和军用飞机技术之间重合度很高，因此上述强劲的军用飞机性能也复制到了商用领域。在二战之后，美国在为迅速成长的航空运输市场制造商用飞机方面成为无可争议的赢家。苏联的影响力没那么大，就利用政治手腕给其同盟国和客户施压，要求他们在苏联统治的地区买苏联飞机。

• 缓解航天技术的巨灾风险：成功

航天技术的巨灾风险与核武器的巨灾风险截然不同。一个核装置就能导致数百万人死亡，而飞机坠毁只会造成少数人（与核装置相比）死亡——这是航天技术的一种主要风险。如上所述，美国政府采取的用于降低民用/军用空运风险的方法获得了巨大成功，飞机的飞行变得越来越安全。美国航天技术的另一种主要风险是美国在技术和空军实力上落后于苏联。对此，美国已通过开发强大的军用航天能力充分地缓解了这一风险。

本报告中文译文版本将于近期成册

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https://www.belfercenter.org/sites/default/files/files/publication/AI%20NatSec%20-%20final.pdf

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