2020年美国国防科技管理综述

业界 作者:全球技术地图 2021-03-08 19:15:14 阅读:97




2020年,新冠病毒疫情骤然爆发,世界科技发展大环境不利,全球科技竞争格局倍加严酷。美国进入大选年,特朗普政府执政后期深陷疫情失控、经济下滑、政治分化。作为美国防科研工作主管,国防部本轮科研管理改革中任命的首位研究与工程副部长年中突然辞职,一度令美军科研工作蒙上阴影。但整体而言,美国国防科技管理大方向坚定,始终遵循2018年《国防战略》既定路线,全速推进国防科研管理体制改革,特别强调前沿技术创新,愈加寻求更快更好地集成新技术能力,并借助厚积薄发的人才和信息化战略,谋求大国竞争背景下的绝对军事竞争优势。



完成国防科研管理体制改革阶段性调整,全面依托科技创新重塑军事优势


美国2017财年启动国防科研管理改革,将国防部原采办、技术与后勤副部长办公室职能拆分至研究与工程副部长办公室、采办与保障副部长办公室,由新设立的研究与工程副部长主管国防部科研工作的组织与协调,并作为国防部首席技术官推进技术发展与创新,旨在加快科技创新和新技术、新能力集成,在大国竞争中维持绝对军事优势。国防部研究与工程副部长办公室自2018年2月成立后,不断优化内部组织架构和职能,至2020年实现里程碑发展。


(一)发布政策文件,明确国防部研究与工程副部长职责权限



2020年7月,国防部发布第5137.02号指令《国防部研究与工程副部长》,标志着实施三年的国防科研管理体制改革基本完成。根据指令,国防部研究与工程副部长直接向国防部长汇报工作,下设负责现代化的国防研究与工程局(下称现代化局)、负责研究与技术的国防研究与工程局(下称研究计划局)、负责先期能力的国防研究与工程局(下称先期能力局)、国防高级研究计划局、导弹防御局、太空发展局、国防创新小组,国防微电子局、国防技术信息中心、试验资源管理中心等在行政管理上也直接隶属于研究与工程副部长,但在业务上则分别归研究与技术局、先期能力局管理。战略能力办公室由本轮改革初期隶属国防部研究与工程副部长管理之下调整为直接向常务副部长汇报工作。


(二)突出国防创新小组职能定位,加强商业创新为军所用


2020年,国防部研究与工程副部长将国防创新小组调整至和研究与技术局、现代化局、先期能力局三个职能业务局同等位置。同时,作为国防部仅专注商业技术为军所用的唯一机构,国防创新小组2020年4月设立联合预备役分队,由各军种从拥有商业、工程、技术转让、项目管理等领域工作资历的预备役人员中选派人员,补充到国防创新小组各办公室,一方面,提供关于商业领域所开发技术的专业知识和分析、挖掘可用于国防部的商业技术,并增加国防部与私营部门的创新技术交流合作机会;另一方面,与军种部、作战司令部及其他国防部机构一起,快速生产商业技术样机,利用创新的缔约机制快速采购此类技术,并提高国防创新小组和国防部技术需求的曝光度。


(三)改革导弹防御局组织架构,推进分层导弹防御


2020年年初,导弹防御局建立“导弹防御局2.0”组织结构,与原组织架构相比,主要优化两方面职能:一是将导弹防御项目的关注重点拓展为弹道导弹防御、高超声速导弹防御、国土巡航导弹防御,旨在更好地响应《国防战略》的要求,应对高度动态变化的威胁环境;二是着眼于联合及国际导弹防御兵力结构建设,简化决策链条,提高导弹防御局应对复杂全域威胁的速度和效率,同时改进业务实践、资源管理和人才管理。改组后的导弹防御局由总架构师、项目执行办公室、职能机构和导弹防御局机关组成。其中,总架构师从此前隶属于工程研制处,调整为直接向导弹防御局局长汇报,负责对导弹防御局新投资组合进行架构设计和评估,并牵头战略规划活动。项目执行办公室由此前的4个调整为5个:先期技术项目执行办公室;传感器、指挥与控制项目执行办公室;地基武器系统项目执行办公室;海基武器系统项目执行办公室;靶标与对抗措施项目执行办公室。


拓展军地融合网络,构建更广大国防创新生态体系


随着世界科技形势不断发展,美国技术创新环境发生重大改变,传统军工二元科研体系维系的军队技术优势已不能持续,国防部转向构建更广泛的创新体系,谋求持久创新优势。在国防部层面国防创新小组生态体系不断拓展的同时,三军的开放创新也初呈体系,2020年持续拓展。


(一)陆军开拓新的军地合作开放空间


2020年,陆军未来司令部下属陆军研究实验室、工程兵下属工程研发中心等传统科研机构持续推进开放创新,陆军采办、后勤与技术助理部长继续通过“快速技术搜索”(XTechSearch)竞赛拓展创新来源。与此同时,陆军情报、电子战与传感器项目执行办公室10月成立新的定位导航与授时(PNT)现代化办公室,领导陆军利用开放系统架构开发PNT解决方案,该办公室将启动“开放创新实验室”,作为开放合作空间,供商业实体与陆军共同开发PNT解决方案。



(二)海军扩大“技术桥”网络


在海军敏捷办公室持续推广敏捷创新方法、传统科研机构2019年主导建立6个军地合作“技术桥”的基础上,2020年,海军新建9个“技术桥”,其中,8个“技术桥”设在美国,主要由海军各作战中心等主导,负责促进海军与地方工业界、学术界及其他军兵种机构之间的合作,形成区域创新生态体系,关注领域涉及数字制造、数据分析与可视化、网络、无人与自主技术、人工智能与机器学习、先进材料、指挥与控制、海上气象学与海洋学等;1个“技术桥”设在英国伦敦,是美海军在海外设立的首个“技术桥”,由位于伦敦的美海军研究办公室全球部主导,负责加强与英国国防部、皇家海军、工业界、学术界的合作,吸收英国的技术解决方案为美海军所用,初始关注人工智能、无人与自主性、生物技术、太空、定向能等技术领域。


(三)空军拓展创新工场体系


2020年,在空军研究实验室主导的军地融合创新体系持续发展的同时,空军全球打击司令部与路易斯安那州非营利机构网络创新中心签署合作关系中介协议,建立“打击工场”创新中心,于5月正式开放运营,围绕空军全球打击司令部最具挑战的问题,汇聚地方政府、工业界、学术界等资源,加强技术创新、合作与转移转化。此外,空军采办创新旗舰“空军工场”(AFWERX)2020年进行内部结构重组并结束实验阶段,启动2.0模式,在其管理之下改组建立的“空军风险投资”(AF Ventures)部,通过统筹管理多种金融工具,广泛筹集空军项目、小企业项目资金及私营资本,促进军民两用技术发展,快速解决空军面临的现实挑战。2020年,AF Ventures为超过550家小企业筹集近10亿美元合同资金,其中近一半通过“战略融资”项目授予21家小企业。12月,在太空军成立即将满一年之际,空军在洛杉矶空军基地成立“太空工场”,作为AFWERX的太空军分支,拓展太空工业基础,确保太空军快速获取前沿技术。


加强新兴技术领域重点布局,同时推进科研发展与技术保护


人工智能、生物技术、自主武器、网络战、电子战、太空、高超声速武器、量子信息科学等新兴技术对经济增长和国家安全至关重要,将根本上改变未来战争的特征,美国将优先发展这些技术视为维持军事竞争力和领先地位的核心着力点。


(一)出台战略规划,从国家层面整体协调关键技术发展



美总统及白宫2020年2月、3月、10月分别发布《美国量子网络战略愿景》《美国安全5G国家战略》《关键与新兴技术国家战略》等文件,寻求调动整个联邦政府,并协调学术界、工业界乃至盟友和伙伴的力量,共同推进关键技术发展。其中,《美国量子网络战略愿景》提出了量子网络研究的近期和远期目标;《美国安全5G国家战略》明确了美国保护5G通信基础设施安全的框架;《关键与新兴技术国家战略》规划了维持美国在关键与新兴技术领域世界领导力的实现途径,特别强调促进国家安全创新基础,保护技术优势。


(二)建立科学中心,促进关键技术领域政学企投资研发合作


2020年8月,美国白宫宣布,计划未来5年投资7.65亿美元建立12个科学中心,其中,7个人工智能研究所由国家科学基金会和农业部国家食品与农业研究所资助,设在大学,每一研究所聚焦某一具体人工智能应用;5个量子科学研究所由能源部资助,设在能源部不同的国家实验室,聚焦量子计算机测试平台、量子互联网、量子传感器等量子信息科学各个方面。除政府资助外,IBM、谷歌、英特尔等私营企业也将为这12个研究所提供资助,使总资助规模达到10亿美元以上。每一研究所都将汇集美国政府、工业界、学术界等整个创新生态体系的资金和专业知识,合理推进具体研究方向快速发展。


(三)调整新兴技术领域重要性排序,微电子成国防部最高优先事项


美国防部研究与工程副部长2018年设立之初确定了十大现代化优先事项,高超声速排在第1位,此后,这些技术领域经过重新划定和增减调整,到2019年底现代化局成立之前变成11项。在2020年的国防科研管理体制调整完善过程中,研究与工程副部长下属现代化局对11大重点技术领域的优先次序进行了重排,微电子取代高超声速提升至第1位,5G排在第2位,高超声速降至第3位(除此之外,11大重点技术领域还包括定向能、人工智能、生物技术、太空、自主、全联网指挥控制与通信、网络、量子信息科学)。


(四)推进制造创新能力发展,新建生物工业制造创新研究所


美国防部通过制造技术计划打造国防部制造创新网络。2020年10月,国防部宣布,在已有8家制造创新中心基础上,未来7年斥资8700万美元,并吸纳来自另外31家企业、57所大学和学院、6家非营利机构及2家风险投资公司的1.87亿美元资金,建立第9家制造创新中心——生物工业制造创新研究所(BioMADE),以明尼苏达州大学为总部,联合地区公私机构,推进可靠、可持续生物工业制造技术发展。该制造创新研究所将与国防部及军兵种密切合作,为广泛国防产品打造长期可靠的生物工业制造能力。


(五)发布国防部政策文件,加强关键技术和项目保护


2020年7月,美国防部发布第5000.83号指示《维持技术优势的技术和项目保护》,为国防部科技相关主要机构和官员保护关键研究、军事技术和项目制定政策、程序,并分配职责,致力于:确保保密和非密受控技术信息安全;监督国防部资助的涉及合资企业、学术合作、合作研究关系的研究;设计用于安全性和网络弹性的系统;防范网络攻击;保护已部署系统安全;通过技术领域保护计划、科技保护计划和项目保护计划,加强对关键技术和项目的保护。当前,国防部正在实质落实该文件要求,如,研究与工程副部长办公室正根据国防部的有关评估与报告,为每一科技现代化领域建立“技术领域保护计划”。


加速国防科技成果转化,缩短能力研发到部署时间


成果转化是实现科技创新的重要环节。在大国竞争背景下,加速科技成果转化成为美国防科研管理改革的主要目标。为实现这一目标,推动国防相关科技成果的后续开发、试验、部署与应用,2020年,国防部研究与工程副部长辖下负责科技成果转化应用的先期能力局进一步细化了机构职能;同时,国防部发布了新的政策文件指导采办改革,以及试验与鉴定工作的顶层统筹。


(一)强调样机开发与软件研发


2020年,国防部研究与工程副部长先期能力局将此前下设的研制试验、鉴定与样机开发处更名为样机开发与软件处,一方面继续强调样机开发,另一方面突出国防部对软件研发的业务指导。1月,样机开发与软件处下设的全球能力项目启动“联盟样机开发计划”,在美国与国际盟友现有研发合作框架内,通过共同投资、共享技术专业知识、发挥各国工业优势,开发样机,最终实现5~7年内向联盟部队快速交付前沿技术能力,既提高联盟部队的互操作性,又增强彼此的供应链、降低脆弱性。2月,总统特朗普向国会提交的2021财年政府预算中,国防科研预算在原7个子类基础上,新增第8个子类“6.8软件和数字技术试点项目”,寻求通过敏捷开发、快速迭代等现代化软件采办手段,加速重要软件系统能力升级,为保持美军事领先优势提供重要支撑。与此同时,军兵种也响应国防部精神,加强样机开发与软件研发。陆军通过提前及更频繁举行“士兵接触点”活动,让士兵可在实验室样机研发的较早阶段接触样机,并根据作战经验提供反馈,从而加快新能力的转化;海军推进“创新性海军样机”项目,根据现实需求(而不是既定采办要求),将突破性技术引入战场。空军启动“先锋”项目,以战略能力办公室的快速样机开发流程为模型,加速实验室颠覆性技术向列编项目的转化,已首批启动“导航技术卫星3”、“天空博格”项目、“金帐汗国”3个项目。此外,空军1月启动“平台一号”、陆军7月建立软件工厂,以创新方式向作战人员加快提供软件解决方案。


(二)推动关键技术向工程研制转化


2020年4月,国防部研究与工程副部长先期能力局工程研制处成立联合高超声速转化办公室,推进高超声速技术向作战系统的转化,主要负责制定和实施一体化的高超声速科技路线图,建立高超声速研究大学联盟,发展人才,协调整个国防部当前和未来的高超声速研究、发展、样机研制、试验与评估项目。10月,国防部授予德克萨斯州农工大学工程实验站5年期、每年2000万美元经费,用于建立和管理一个应用高超声速大学联盟,2020年秋季启动运营,通过促进工业界与学术界合作,加快高超声速技术转化,并加强相关人才培养。


(三)以精简、灵活、快捷、安全为原则改革国防采办政策


2020年1月,美国防部发布美军新版采办全寿期管理政策文件第5000.02号指示《适应性采办框架的运行》,明确了国防采办宏观政策、采办过程中各部门的职责以及项目管理权限,提出推行“适应性采办框架”,针对不同采办对象采用6种采办路径。①紧急能力采办,针对2年内可形成初始作战能力、直接交付部队使用的应急采办项目,沿袭前版5000.02指示的快速采办程序;②中层采办,包括快速原型样机和快速部署两类;③重大能力采办,即传统硬件密集型装备采办,沿袭前版5000.02指示的常规采办程序;④软件采办程序,针对迭代发展的敏捷采办;⑤国防业务系统采办,突出为国防部业务运行提供能力保障;⑥服务采办,针对国防部服务需求和监管的团队建设、市场研究和绩效管理。与前版5000.02指示相比,新版指示最大不同在于新增了中层采办程序,调整软件采办程序,对服务采办作出了更明确的规范。


(四)加强试验与鉴定工作顶层统筹


2020年11月,美国防部发布第5000.89号指示《试验与鉴定》,制定了国防部新采办程序框架下的试验鉴定工作政策、程序,明确了研究与工程副部长、作战试验鉴定局局长等各方职责,强调提高研制试验与鉴定、作战试验与鉴定和试验资源管理三方工作效率,促进三方充分协调以实现一体化试验鉴定,通过强化研制试验与鉴定的严格性,提升作战试验鉴定的成功率等。该文件也是国防部首次以独立政策文件形式规范美军试验鉴定工作,旨在加强国防部试验与鉴定工作的顶层统筹,加快新技术向作战能力的转化。


重视国防科技人才发展,多举措壮大科研人才队伍


人才是实现国防科技创新、维持大国竞争优势的基础,是比科技、装备等硬条件更具战略重要性的软条件。2020年,美国防部采取多种渠道、多种手段培养、吸引和留住科技人才。



(一)扩大科技人才供应渠道


国防部2021财年申请7700万美元预算,聚焦现代化重点领域,推进“支持变革的科学、数学和研究”(SMART)奖学金计划,即为国防部急需的科技专业本硕博学生提供奖学金,要求奖学金获得者毕业后在国防部实验室或其他机构文职岗位工作相应年限。各军种均积极利用SMART奖学金等工具招聘新型科技人才。海军、空军还通过各自方向的STEM(科学、技术、工程与数学)项目,从初级教育阶段培养定向人才。


(二)实施灵活聘用机制


美国会授予军兵种实验室直接招聘特定领域人才、派遣人员深造、提供新人奖金、提供绩效薪酬的灵活聘用权限。2020年,陆军加强落实“人事管理论证计划”,充分利用国会赋予的各种人才管理授权;空军研究实验室继续利用“提高薪酬授权”,快速聘用自主系统、数据分析、通信与网络方面的专门人才;海军科研机构也开始建立新的人事管理系统,以更好地发挥国会授权的作用。


(三)加强科研合作


2020年,国防部SMART奖学金计划为奖学金获得者提供向国际顶级研究机构和人员学习机会,如与冯卡曼流体力学研究所建立合作伙伴关系等。陆军加强科研人员与政府、学术界、工业界专业人员的合作与交流,以合力解决陆军面临的技术难题;陆军研究实验室继续推进“开放园”业务模式,通过开放实验室研究设施,供重点技术领域全球学生和科研人员使用,使陆军科研人员与公私科研领域加强交流合作。海军通过科研资助项目,使海军科研体系研究人员(海军研究办公室、海军研究实验室、各作战中心的科研人员)与美国乃至全球大学的优秀科研人员合作开展研究,解决海军和海军陆战队面临的难题,目前在科技领域共有2500多个奖助金项目。


调整国防部首席信息官体制,加强军队信息化并拓展人工智能应用


国防部首席信息官的主要工作与信息管理相关,负责执行《国防部数字现代化战略》,涉及云、人工智能、指挥控制与通信、数据管理及网络安全5大部分业务。



(一)将首席数据官改组至首席信息官办公室管理


2020年,国防部将首席数据官(负责加强数据管理,实施数据战略,加快国防部向数据驱动的文化转变)由首席管理官办公室调整至首席信息官办公室,并于6月任命新首席数据官戴夫·斯皮尔克,旨在改革国防部使用和收集数据的方式,为联合全域作战提供支持。10月,《国防部数据战略》发布,作为《国防战略》与《国防部数字现代化战略》的重要支撑,该战略要求将数据视为武器系统进行有效管理、保护和使用,生成作战效能。其愿景是使国防部转型为“数据中心型机构”,通过快速、大规模使用数据,提高效率,夺取大国竞争背景下的作战优势。


(二)启动联合人工智能中心2.0版


2020年3月,联合人工智能中心在前期管理任务计划的成功与失败经验基础上,优化业务模式,启动联合人工智能中心2.0版,将进一步扩大规模,并利用人工智能催化国防部的长期改变。这一年,联合人工智能中心开发人工智能应用,支持国民警卫队和美国北方司令部强化其新冠病毒响应工作;通过建立人工智能责任委员会及其他举措,打造符合伦理的人工智能文化;继续领导国防部制定人工智能政策的有关工作;开始通过“联合通用基础”,与美国作战司令部一起开展人工智能项目。截至2020年7月,联合人工智能中心的人员规模已超过200人。



免责声明:本文转自国防科技要闻,作者王璐菲、魏俊峰。文章内容系作者个人观点,本公众号转载仅为分享、传达不同观点,如有任何异议,欢迎联系我们!



转自丨 国防科技要闻

作者丨 王璐菲、魏俊峰

编辑丨 刘瑾



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