阿湯哥背后的技術(shù)狂人組織DARPA

01

引言

大漠孤煙直。漫天黃沙中矗立著一座現(xiàn)代化的大都市。

你緊了緊手上那副薄薄的手套，抬頭仰望天空，摩天大樓高聳入云，看不見頂。盡管是老資格金牌特工，但此刻你心中還是祈禱著別出什么岔子。

情報顯示：有一場針對本市的恐怖襲擊策劃已久，行動時間正是今天19點。

你的任務(wù)：找到該恐怖分子，將其反殺。

現(xiàn)在時間：18：48。你還有12分鐘。

你把手貼在大樓外，手套產(chǎn)生了強大的吸力附著在玻璃幕墻上，一步步爬到了幾百米高處，朵朵白云在腳下飄過。

烈日炙烤，口渴難耐，不著急，還有10分鐘呢，足夠了。上哪兒弄點兒水喝呢？你抬頭看到天空中有一個黑點，那是一艘飄浮在平流層的給養(yǎng)飛船，它已經(jīng)飄了十年不曾落地，你之前召喚過它，它是一個全天候在線的后勤兵，隨時用微型無人機把你需要的給養(yǎng)送到手邊。你正在考慮用不用它時，突然想起今天帶了“水罐”——一個看起來很普通的運動水壺。瓶里空空蕩蕩，一鍵按下，水罐的蓋子發(fā)出輕微的轟鳴聲，四周的空氣被吸入，一股強勁的氣流圍著水罐旋轉(zhuǎn)起來，再看——

空空如也的水罐中竟然憑空有水流汩汩生出！無中生有。

就在這時，系統(tǒng)發(fā)來一條標為紅色的提醒信息——附近有些人的心理突然產(chǎn)生了微妙而邪惡的變化。經(jīng)過甄別，確認是一個人在唱歌，有一群人圍在旁邊聽，歌詞里暗含的恐怖思想引發(fā)了旁聽者的心理波動。聲紋比對確認了，等的就是你——那個唱歌的家伙！

真像師傅說的——恐怖分子也會害怕，在臨下手前也需要唱歌給自己鼓勁。

戰(zhàn)機稍縱即逝。但你現(xiàn)在還處在“掛票”狀態(tài)，粘在幾百米的高空中，怎么辦？

沒關(guān)系，現(xiàn)在需要做的只是找出那個倒霉蛋的照片，把目標照片和持續(xù)更新的坐標輸入手槍。舉槍，向著隨便什么方向開了一槍，一顆子彈發(fā)出凄厲的破空聲，劃出一道詭異的弧線，弧線不斷變換著，避開了建筑物的遮擋，像死神靈動地揮舞著鐮刀……子彈向著茫茫人海飛去，向著那個恐怖分子的太陽穴飛去……

師傅還說過：“真羨慕你們這一代特工，執(zhí)行任務(wù)跟玩?zhèn)€游戲似的，連回家吃飯都不耽誤。當年我們動不動就近身肉搏，甚至連水果刀都用上過……”

27秒后，12公里開外，恐怖分子應(yīng)聲倒地。大功告成，你卻不動聲色，深藏功與名，任由晚霞中的熱風(fēng)拂過你那90后的禿頂。遠眺，殘陽如血。

上面用到的武器裝備分別是：Z-Man壁虎皮，平流層飛船，大氣取水裝置，“敘事網(wǎng)絡(luò)”群體心理甄別系統(tǒng)，實時光學(xué)導(dǎo)向的EXATCO極精準目標彈藥。

這些裝備和技術(shù)不是碟中諜電影，也不是科幻小說，而是即將發(fā)生、甚至已經(jīng)存在的現(xiàn)實，都來自一家叫作“DARPA”的機構(gòu)。

我們今天就來聊一聊存在于本星球上最具科幻感的機構(gòu)——DARPA（Defense Advanced Research Projects Agency美國國防部預(yù)先戰(zhàn)略研究局）。

02

從冷戰(zhàn)對抗到獨步江湖

1957年，人類首次成功發(fā)射人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”，是從蘇聯(lián)拜科努爾航天中心發(fā)射升空的。對于冷戰(zhàn)對手美國而言，這個消息無疑是一枚重磅炸彈，令美國人坐立不安。次年，美國防部便成立了一個叫作“ARPA”（預(yù)先戰(zhàn)略研究局）的下設(shè)機構(gòu)，旨在杜絕以后再次發(fā)生“斯普特尼克”式打臉，防止被對手拉開技術(shù)代差，并盡量在冷戰(zhàn)科技競賽中將蘇聯(lián)甩在身后。

冷戰(zhàn)中的軍事科技競賽大幕就此徐徐拉開。

腦洞大開，允許失敗，不怕你燒錢，就怕你不夠瘋狂——這是外界對DARPA的貫有評價，稱其為“007背后的Q博士”或“現(xiàn)實版神盾局”并不為過。武器創(chuàng)意的腦洞大多來自專業(yè)的軍工企業(yè)、科研機構(gòu)，其中不乏“諾獎”得主，甚至還邀請過科幻作家、影視編劇等組建過顧問團，名叫“西格瑪小組”。

成立六十年來，DARPA曾經(jīng)研究過無數(shù)匪夷所思的科技產(chǎn)品，其中有不少成果對后世產(chǎn)生了深刻的影響，比如那顆“絕望鉆石”。

眾所周知，美國曾深陷越戰(zhàn)泥潭。以越南戰(zhàn)場的實際數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，美軍各類飛機損失不少。還有美國盟友以色列乃至全北約的軍隊，在經(jīng)過實戰(zhàn)或自我評估后發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下，空軍戰(zhàn)機戰(zhàn)損率太高。

于是一項新課題“如何讓敵方雷達看不見自己的戰(zhàn)機？”擺在軍方高層面前。

1973年，在DARPA內(nèi)部悄然啟動了一項名為“哈維”的絕密計劃。后來研究取得重大進展后更名為“海弗蘭”（HaveLand）計劃。

按DARPA的運作流程：發(fā)標提出具體要求;然后軍工商來競標;DARPA撥給研發(fā)費用;按最終實際的研發(fā)結(jié)果開標。著名飛機制造商洛克希德公司也對此產(chǎn)生了興趣，海弗蘭計劃中原本沒有他的位置，但是洛克希德公司硬是自掏腰包擠了進來。

在這之前，盡管已經(jīng)有了“隱身吸波涂料”這種技術(shù)，但在構(gòu)型設(shè)計上，減小戰(zhàn)機的雷達反射面主要靠的是機身融合，即利用邊條、圓滑過渡等減小反射面，但在功能日益強大的雷達面前這些都用處不大。一籌莫展之時，一篇名為《物理理論中的邊緣電磁波繞射方式》的論文引起了美國人的注意，這篇于1964年在學(xué)術(shù)期刊上公開發(fā)表的論文提出了“PTD”理論（物體繞射理論），核心觀點如下：

1.物體對雷達波的反射強度（即RCS）和尺寸大小沒有關(guān)系，而是和邊緣布局有數(shù)學(xué)比例關(guān)系;

2.遠繞射場可以看作鏡面反射場，再加上一個等效的邊緣電流修正量，即繞射系數(shù)來描述;

3.給出了反射面的計算方式。

我們可以直白地理解為：一塊二維金屬平面在雷達里的反射面大小，主要取決于金屬平面的邊緣，而非金屬平面本身的大小，

且給出了較為精確的計算方法。這意味著：再大的飛機，只要機身構(gòu)型中的各個面形狀合適，一樣可以實現(xiàn)“隱身”！

洛克希德公司看到后如獲至寶，根據(jù)文中的計算方法編寫了一套名為“反射波”的軟件，用來模擬計算雷達反射面。

早在1953年，美國數(shù)學(xué)家約瑟夫·B·科勒就提出過簡單的幾何繞射理論，并給出了積分方程，但只能分析有限幾種幾何形狀，并未引起人們的注意。直到10年后，上面提到的這篇奠定了隱身飛機最初理論的《繞射》論文的誕生，該文作者叫彼得·烏菲姆謝夫，是蘇聯(lián)人，任職于蘇聯(lián)雷達部108研究所。當年蘇聯(lián)方面并沒有注意到這一論文的軍事價值，允許其公開出版，結(jié)果被美國人翻譯過來，并首先利用到了戰(zhàn)機上。

沒辦法，歷史就是這么令人哭笑不得。

根據(jù)烏菲姆謝夫的計算理論，洛克希德臭鼬工廠的工程師在草紙上畫下了草圖，飛機的外形令人瞠目結(jié)舌。

它沒有機翼！只是一塊看起來像塊鉆石的多面體結(jié)構(gòu)！

這東西升力夠嗎？不用算，肯定沒戲！

當時就被譏笑“絕對飛不起來，這是顆令人絕望的鉆石”，于是這種構(gòu)型便有了一個外號“絕望鉆石”。之所以采取這種構(gòu)型，跟當時的計算機計算能力有關(guān)，因為理論中給出的計算方法是根據(jù)平整平面來的，所以有三個頂點的三角形在三維空間里的計算是比較容易、也比較精確的?！敖^望鉆石”因為其雷達反射面積表現(xiàn)優(yōu)越，一路殺進了決賽。此時，“絕望鉆石”已經(jīng)經(jīng)過了幾次設(shè)計改進，兩側(cè)長出了一對翅膀，同樣是呈多邊形的平面。

1975年9月14日，沙漠中的一處絕密試驗場，驕陽如火。一架渾身涂滿了黑色吸波涂料的木制原型機，在一根支架上被高高舉起，不遠處正是用來測試的防空雷達。雷達開機后，操作員問：

“飛機呢？架起來吧，雷達已經(jīng)開機了?！?/p>

洛克希德公司工程師回答：

“飛機已經(jīng)掛上去了?！?/p>

雷達操作員望著空無一物的屏幕，又扭頭看著工程師，眼神里寫滿了驚訝。因為此刻雷達屏幕里只能看到那根支架，支架上好像還有一個小鳥般大小的回波，完全看不到什么飛機。雷達操作員走了出去。

一看，果然，“絕望鉆石”好端端地正趴在支架上。模型機上還真落著一只想青史留名的鳥。把鳥轟走后，雷達屏幕里完全空白。

看到原型機的構(gòu)型，相信大伙一眼便認了出來，這就是后來大名鼎鼎的“夜鷹”F-117隱身戰(zhàn)斗機。盡管該系列機型因為載彈量有限、空中機動能力差、只能執(zhí)行轟炸任務(wù)等原因已經(jīng)在2008年全部退役。后來隨著計算能力的大幅前進，新發(fā)展的PTD軟件可以進行復(fù)雜的曲面計算，才為B-2等更新一代隱性飛機的誕生打下數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。但毫無疑問，F(xiàn)-117是第一架完全符合“隱形”定義的戰(zhàn)機，它的誕生標志著戰(zhàn)斗機進入了一個全新的隱身時代。

F-117 夜鷹隱身戰(zhàn)斗機——科幻指數(shù)85，軍事實用指數(shù)70，生活改變指數(shù)10。

接下來我們再來說一項對我們的生活產(chǎn)生了更直接影響的技術(shù)。

鮑勒·泰勒20世紀60年代進入ARPA（DARPA的前身），任信息技術(shù)處處長，離職后曾在施樂公司任職。

隨著冷戰(zhàn)中美蘇對抗的加劇，毀滅性的核打擊威脅始終懸在所有人的頭頂，猶如一把達摩克利斯之劍。以此為前提來假設(shè)極端情況：如果軍隊只有一個指揮信息中心，集中匯總了所有的軍事信息，萬一在戰(zhàn)爭中這個中心被摧毀，比如蘇聯(lián)發(fā)動了核打擊，那么整個美國的軍事力量將變成僵死的尸體，亂成一鍋粥。

因此，泰勒必須要面對一個問題：在遭受打擊后，如何還能保有足夠的信息傳遞和接收能力？如何保證軍隊的協(xié)調(diào)指揮能力不降低？

至少有一個道理需要明白——不把雞蛋放在一個籃子里。要建立一個分布式的網(wǎng)絡(luò)，部分被摧毀后，剩余部分仍然能夠正常發(fā)揮作用。

1969年，以ARPA名字命名的ARPA Net（即阿帕網(wǎng)）第一次試運行，只有4臺主機連入這個網(wǎng)絡(luò)，成了今天互聯(lián)網(wǎng)的雛形。1983年，阿帕網(wǎng)一分為二，軍事部分MIL Net和民用部分ARPA Net。1990年，阿帕網(wǎng)全部停止運行，正式退出歷史舞臺。阿帕網(wǎng)留下了一個著名的遺產(chǎn)：“TCP/IP協(xié)議”，成為今天互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)之一。

在今天看來，早期的ARPA網(wǎng)給我們留下了一個更重要的影響，那就是它誕生時就天生刻在基因里的技術(shù)思想：去中心化，分布式節(jié)點網(wǎng)絡(luò)，雞蛋放在不同的籃子里。這使得當今社會的信息交換結(jié)構(gòu)迅速攤平，更加扁平化。

阿帕網(wǎng)——科幻指數(shù)60，軍事實用指數(shù)90，生活改變指數(shù)95。

03

神盾局？神棍局？

除了隱身戰(zhàn)機，阿帕網(wǎng)這些之外，鼠標、GPS、無人機、腦機接口、人工智能等等無數(shù)已經(jīng)改變，或即將改變我們生活的發(fā)明，其最早的雛形都是誕生在DARPA，都是DARPA的高光時刻。

但正如前述“允許失敗”，那些看似瘋狂的想法中，最終取得成功（列裝部隊或走入民用）的只有2%，其余的絕大部分都以失敗而告終。

比如有關(guān)“落葉劑”和“精神力”的研究。

同樣是在“越戰(zhàn)”期間，越南軍的游擊隊隱蔽在叢林中，不時對美軍發(fā)起偷襲，讓美軍頭疼不已。這些茂密的叢林人煙罕至，衛(wèi)星也拍不到。DARPA提出了問題，馬上就有國防承包商提出了解決方案——研發(fā)一種藥劑，用飛機噴灑在越南的叢林中，讓植物的葉子全都掉光。經(jīng)過幾次實驗后，效果不錯。只需要幾天的工夫，實驗用的大樹就憂愁到無法自抑，瞬間禿頂，只剩下光禿禿的樹杈了。

美軍興沖沖地在越南的叢林中噴灑下了大量這種藥劑，因為藥劑呈橙色，后世也稱之為“橙劑”。

沒想到的是，在戰(zhàn)爭結(jié)束后橙劑讓越南當?shù)鼐用耧柺芷浜?，因為其中的一種成分二氧芑（Dioxin），又名二噁英。戰(zhàn)后，越南當?shù)爻錾瞬簧倩螊雰?，連曾在叢林中作戰(zhàn)的美軍士兵都有明顯的中毒后遺癥。

軍事上起到了一些作用，實現(xiàn)了短期的戰(zhàn)術(shù)目的，卻給戰(zhàn)后的生態(tài)環(huán)境、敵我雙方的軍民都造成了不可估量的長期損害。所以很難說這項發(fā)明是DARPA的成功案例，倒成了被美國國內(nèi)外各界長期詬病的一段黑歷史，使得DARPA的公眾形象從此在很多人眼中不再那么高大上，甚至非常負面。人們再次認識到了一項前沿軍事技術(shù)的兩面性，對壘雙方殺紅了眼時，無所不用其極，生死之事只在今日，誰還有心情去考慮明天？正如歌詞所唱的那樣“戰(zhàn)爭到最后，傷痛是兒童”。

橙劑，絕對失敗的軍事發(fā)明。和地雷、核輻射等戰(zhàn)爭后遺癥一樣，鹽巴撒在文明的傷口上，讓全人類一直疼到今天。

橙劑——科幻指數(shù)20，軍事實用指數(shù)50，生活危害指數(shù)90。

同樣是在20世紀70年代，大名鼎鼎的蘭德公司接到了一個奇怪的任務(wù)，是DARPA發(fā)來的。DARPA請?zhí)m德公司關(guān)注一個課題“美國與蘇聯(lián)在超自然現(xiàn)象方面科學(xué)與技術(shù)研究活動的實質(zhì)性差異”。

課題名字聽起來云山霧罩的，說白了就是“精神力研究”，研究人的意念直接作用與客觀世界。

之所以關(guān)注這么不靠譜的研究，是因為據(jù)說對岸的蘇聯(lián)在這方面開始有所動作，克里姆林宮招募了許多“神人”：有的能預(yù)測水下潛艇的位置，有的能遠隔萬里看到別人的機密文件……這確實是殺傷力極大、破壞性極強的技術(shù)，萬一是真的，DARPA也必須走在蘇聯(lián)人的前面！

至于這項研究的結(jié)局，可想而知。DARPA被蘇聯(lián)帶進溝里，神盾局差點兒改成了神棍局。

精神力研究——科幻指數(shù)250，軍事實用指數(shù)0，生活改變指數(shù)5。

之所以給最后一項指標生活改變指數(shù)留了5分，是筆者堅信DC和漫威一定從DARPA的研究中發(fā)現(xiàn)了不少的電影創(chuàng)意靈感。

2%的成功，98%的失敗，這就是DARPA項目的總體成功率。那成功的2%自不必說，但那些失敗掉的98%，比如讓人笑掉大牙的“精神力”研究，并非毫無意義，至少這是一種“否定”戰(zhàn)略。在有可能取得重大突破的科研方向上，DARPA至少要摸索著走到南墻根下，哪怕被撞了一腦袋包也無所謂，至少可以因此得到一個結(jié)論：此路不通，便不用再害怕其他國家在這條路上繼續(xù)前進了。

04

其他國家的黑科技口袋

我們假象這樣一個場景：一個班里，一二百個同學(xué)，三教九流，幫派林立。天天吵吵嚷嚷，叫囂喧鬧，時不時還會有吵到勸也勸不住直接動手的?；仡櫄v史，甚至還有過大家分成兩撥群毆械斗、打得頭破血流、一地雞毛的壯觀斗毆場面。所以無論家底殷實還是家徒四壁，誰都不希望自己受欺負，于是都多多少少要備點兒防身的武器，你兜里藏個彈弓，我包里裝塊磚頭什么的……

但大家發(fā)現(xiàn)有個小子，名叫美國，他那口袋跟哆啦A夢似的，里面總有各式各樣的黑科技武器，隨便祭出個大殺器，便稱霸兵器榜，號令江湖，無人敢惹，好生令人艷羨。

大家自然會心生好奇，他的黑科技都哪兒來的？

仔細探究之后發(fā)現(xiàn)，這個叫DARPA的機構(gòu)起了很大的作用。憑借DARPA的扁平化、快速收集戰(zhàn)場反饋并做出響應(yīng)的機制，使得美軍科技獨步江湖，于是班上的其他同學(xué)紛紛效仿，在自家的軍事科技體系中也陸續(xù)開設(shè)了類似的科研發(fā)包機構(gòu)。

比如英國，原來在英國國防部下設(shè)有國防采辦局，是由采辦局和后勤局合并而來的。據(jù)報道在2006年前后該機構(gòu)經(jīng)手采購金額超10億英鎊。近日有消息顯示，一家名為UKRI（英國研究與創(chuàng)新組織）的機構(gòu)承擔著技術(shù)創(chuàng)新資金運用監(jiān)督的職能。

德國的類似組織是ADIC（網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵科技顛覆性創(chuàng)新機構(gòu)），該機構(gòu)成立之初即與慕尼黑聯(lián)邦國防軍大學(xué)進行了資源整合，關(guān)注網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能、反恐等方面的創(chuàng)新研究。

1980年就存在的日本NEDO（新能源和工業(yè)技術(shù)開發(fā)組織）的注意力也一直聚焦在新技術(shù)領(lǐng)域，隸屬于通產(chǎn)省，先是專注于能源方面的研究，后研究范圍逐漸擴大，逐步涉及國防相關(guān)領(lǐng)域。此外還有ImPACT（革命性研發(fā)推進項目），其組織方式、任務(wù)等也類似DARPA，但從其公開運行的項目來看民用屬性更重。

我國軍工體系中最類似DARPA的是一個叫作“快響小組”的機構(gòu)，該機構(gòu)隸屬中央軍委下屬的科技委，全稱是“國防科技創(chuàng)新快速響應(yīng)小組”，小組成員平均年齡36歲，全部是博士學(xué)位。

快響小組曾經(jīng)于2018年在深圳面向全社會的科技企業(yè)公開招標，中標的有不少中小民營企業(yè)。公開資料顯示招標項目有：“共形天線及電路一體化快捷制造技術(shù)”“基于視頻的海上智能目標識別技術(shù)”“智能人機交互模塊”等等……不用打聽項目細節(jié)（也打聽不到），光聽名字，就知道個個都是高科技含量十足、令人仰視的那種。

05

結(jié)語

人類的歷史就是一部戰(zhàn)爭史。

我們祈求戰(zhàn)爭永遠消失，但在可預(yù)見的未來，八成這只是個美好的幻想而已。放眼未來，戰(zhàn)爭的模樣可能是今天的我們從沒想見過的。

換一種思維模式，如果在1944年的二戰(zhàn)戰(zhàn)場上有人告訴你說：未來有一天，想干掉敵方一個重要目標根本無須出動兵馬，只要坐在家里動動遙控器按鈕，指揮一種叫作“無人機”的東西飛過去就能搞定，你一定會認為對方在胡說八道。只過了短短的幾十年，昨日夢話今已成真。

DARPA模式的成功有其內(nèi)在優(yōu)勢，但我們應(yīng)該看到更深層的問題，即它的成長土壤——不光是軍工企業(yè)，還有遍布美國的其他各種科技企業(yè)、研究機構(gòu)、大學(xué)等。普及的科學(xué)精神、雄厚的人才優(yōu)勢等，是一個國家軍事技術(shù)創(chuàng)新的原動力。

我們把這個思維再繼續(xù)向深處推進，一個國家的民眾科學(xué)素養(yǎng)、一代代科學(xué)技術(shù)人才，一個個飛揚的科技設(shè)想，都是從哪里誕生的？

答案是——從課堂上，從科普讀物中，從科幻小說中。

“兵者，國之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也?！睂O子兵法開篇便如是說。

“用資源改變規(guī)律?！薄度w3·死神永生》中韋德如是說。

軍事是赤裸裸的競爭，軍事科學(xué)永遠走在民用之前。資源改變不了規(guī)律，卻能改變科技發(fā)展的進程和速度。舉國體制，集中資源，取得長遠突破，實現(xiàn)戰(zhàn)略性壓倒優(yōu)勢。一群最具想象力的天才服務(wù)于軍事目的搞研發(fā)，成果轉(zhuǎn)化成民用后再推動經(jīng)濟增長——從原子彈到核能發(fā)電，從宇航服內(nèi)襯到運動鞋鞋底，莫不如此。

軍事科技前沿中的現(xiàn)實往往比科幻更加精彩。

主要參考：

安妮·雅各布森著，李文婕，郭穎譯《五角大樓之腦：美國國防部高級研究計劃局不為人知的歷史》，2017

劉作奎《冷戰(zhàn)締造互聯(lián)網(wǎng)》，2005

吳京平《科學(xué)史評話》，2019

解放軍報社《創(chuàng)新求變：德版DARPA年內(nèi)建成》

【責任編輯：艾" 珂】