美智库发布《国防技术战略》这三类技术投资要注意!

业界 作者:全球技术地图 2020-12-08 18:33:34 阅读:79




2020年11月17日,美智库新美国安全中心(CNAS)发布题为《国防技术战略》(Defense Technology Strategy)的报告。报告认为美国国防部不断变化的技术重点损害了其赢得长期技术竞争(军事优势)的能力。因此,国防部需要一种系统化的方法(一种技术战略)来确定投资技术的优先级。国防部技术战略的重中之重应该是迅速采购私营部门的最新数字技术并军事化。此外,报告还认为美国需要一项国家技术战略以维持美国全球技术领导者的地位。


1. 背景情况


一直以来,技术都是实现军事优势不可或缺的一部分。美国国防部不断寻求利用新技术,以在与对手的竞争中取得优势。比如,美国通过利用隐形技术、GPS和精确制导武器等技术,在海湾战争期间以30比1的伤亡率战胜了萨达姆的军队。虽然单靠技术很少能发挥决定性优势,但技术可以推动军事优势的形成。从人工智能(AI)到超音速导弹,美国国防部高层一直期待新技术能够帮助美国军队在大国竞争中取得技术优势。为此,美国需要采取适合当今技术发展趋势的技术战略。



随着科技创新的日益全球化,以及私营部门成为科技创新的主要推动力,因此美国在20世纪60年代、70年代和80年代采用的方法在今天行不通。因为,即使拥有7000多亿美元的国防预算,国防部也没有足够的资金来投资每一项技术。在过去几年中,五位不同的国防部领导人阐明了不断变化的投资技术重点,其中人工智能、超音速、核现代化和微电子在不同时期都占处于战略优先地位。为在长期的技术竞争获胜,美国国防部需要一个连贯的技术战略,以最大限度地提高其技术投资的回报。 


2. 目前的研发生态


在过去几十年中,美国的研发生态发生了巨大的变化。国防部不再是美国研发生态的主导者。在20世纪60年代,联邦政府资助了美国三分之二的研发资金,而仅国防部就资助了大约一半的国家研发资金。如今,国防部仅仅占美国研发的十分之一,联邦政府资助只占美国研发资金的不到四分之一,私营部门填补了这一空白。虽然研发资金占GDP的比例仍然基本相同,但联邦政府和私营部门的地位和作用已经发生了翻转。



美国公共和私营部门在研发支出方面的翻转意味着大部分的技术创新发生在美国国防部之外。国防部不再是技术创新的主要驱动力,而日益成为国防生态系统之外的技术创新的消费者。这既给国防部带来了挑战,也带来了机遇。


机遇:国防部可以充分利用非国防部产生的创新,相当于免费利用了非国防部门的研发资金。

挑战:在推动技术创新方面,国防部不再拥有同样的自由。国防部可以在关键技术领域下注,但大部分的研发资金却不由国防部控制。


因此,国防部需要做的最重要的事就是开发能够迅速采用国防部外技术创新的方法。迅速采用非国防部(私营部门)的技术创新并军事化,应当是美国国防部技术战略的主要重点。


3. 信息革命


全球技术生态系统最重要的趋势是信息革命。信息技术在数据、网络和计算能力等多个维度上呈指数级增长。


目前在用的互联设备大约有 220 亿台,连接设备每年增长 10%,预计到2023年将会有300 亿台。物联网 (IoT) 设备正以最快的速度增长,包括智能电表、医疗设备、家用电器和工业应用,预计到 2023 年,物联网设备将占所有互联设备的一半以上。这些设备生成大量的数据,并在网络中共享,预计2020年每月网络中传输的数据大约为250EB。IP流量每年以 26% 的速度增长,增长速度甚至快于互联设备。预计到2022年,全球IP 流量将增长到每月近 400 EB。网络传输的速度也在增加。预计到 2023 年,宽带速度将增加至少一倍,无线速度将增加至少两倍。


这些趋势都呈指数级增长。信息技术的变化速度远远超过了其他技术领域的变革速度。国防部努力在这些技术中获得10%、20% 或30%的增量收益。对于国防部的大多数系统来说,物理性能(范围、速度、有效载荷、耐用性)翻倍都是显著的变化。但是在信息领域,军事和非军事系统都在以数量级的速度发展。联合打击战斗机是一个很好的例子,就战斗机的本身特征而言,并不是特别先进。然而,在传感器融合、数据处理、电子战、信息管理等方面,数字属性赋予了它巨大的优势,因此它也成为了有史以来最先进的军用飞机。


未来几十年,战争最巨大的变化将来自军事系统以信息为中心的能力的巨大飞跃——感知环境、处理和传输信息以及决策的能力。从物理属性来看,未来的军事装备可能与今天并没有什么不同。比如直升机、飞机、坦克、潜艇和导弹肯定不会比现在的系统快30万倍、打击范围更大或更具机动性,但是这些装备必然更加智能。如果国防部要在未来战争中保持技术竞争力,就必须优先利用这些指数趋势的技术。 


4. 优先投资技术


国防部目前缺乏一种系统的方法来确定哪些技术对于获得未来的军事优势至关重要。优先投资技术常常受到部门高级领导人思想的左右。因此,国防部常常从一个优先事项转到下一个优先事项,而没有实现任何特定领域技术发展所需的持续投资。


当前全球技术的主导趋势是信息革命,信息革命引发了包括网络、数据和计算能力在内的数字能力的指数级增长。美国军方要在未来战场中保持竞争力,就必须利用这一趋势,并迅速采用相关信息技术以发挥作战优势方面与对手竞争。


国防部在技术投资方面应采取分三层的方法来确定技术投资的优先事项:


4.1 数字技术指数曲线


国防部技术战略的头号重点应该是迅速采用在商业领域比较成熟的数字和信息技术,并利用这些技术满足军事的特定需求。国防部应该积极行动,尽早实现原型系统并交付给作战部队,开展新的作战方式的实验以期在战场获得优势。未来几年最有可能引发巨大变化的能力就是利用数字指数趋势的能力:网络、电子战、传感器、数据、网络、云计算、人工智能、自主性、机器人学、基因组学和合成生物学。


4.2 关键军事特定技术


美国国防部还应投资于关键的特定军事技术,如定向能源武器或超音速导弹。材料、光学、能源和电力等非数字技术也在进步,但与信息技术的指数增长率是不同的,而且这些技术不太可能对未来战争产生变革性的变化或影响。


4.3 颠覆性技术


最后,国防部还应该投资那些短期内在作战中应用成熟度较低、但如果实现将带来变革型影响的颠覆性技术。比如量子技术(量子计算、通信和传感)、脑机接口、人工智能和纳米技术。


这种分层的投资策略能够帮助国防部对未来战争中最关键的技术进行投资,同时对冲潜在的意外风险。


5. 美国需要国家技术战略


仅仅正确地投资军事技术是远远不够的。美国作为一个国家必须保持强大的技术基础。技术是经济竞争力的持久来源,也是国家经济、政治和军事力量的持久来源。



该研究认为,未来几年,中国在研发方面的支出可能会超过美国。此外,中国在量子技术、基因组学和人工智能等一些关键技术领域已经是一个主要参与者。根据目前的趋势推断,未来中国将很有可能取代美国成为全球技术生态的规则制定者。因此,美国需要一个国家技术战略,以保持全球技术领导者。这一战略应集合联邦政府和美国私营部门的力量以保持美国在关键领域的领导地位。主要优先事项包括:


  • 增加联邦研发支出;

  • 通过科学、技术、工程和数学 (STEM) 教育和高技能移民来增长人力资本;

  • 提供有助于研发的公共产品,如数据、计算资源和制定标准;

  • 确保激励创新的政策和监管生态系统。


此外,美国还必须与盟国合作,确保发展的全球技术生态系统能够保持竞争力、开放和安全。5G无线技术的竞争只是冰山一角,以中国为主导的全球科技生态系统将损害美国的利益,破坏美国的国家安全。


美国需要一项类似于太空竞赛的重大战略以扭转目前的发展趋势,重振其科技基础。美国的国家技术战略不应试图复制中国“自上而下、政府引导”的投资和挑选“国家队”的做法。相反,决策者应该参考美国20世纪60年代和70年代的历史重塑美国作为全球技术领导者的地位。



免责声明:本文转自学术plus,原作者Paul Scharre,Ainikki Riikonen。文章内容系原作者个人观点,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 学术plus

作者丨 学术plus高级评论员  张涛

编辑丨 刘瑾



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