美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局生物交叉技術(shù)進(jìn)展

薛曉芳，方 勇，耿國(guó)桐

美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（defense advanced research projects agency，DARPA）作為美國(guó)國(guó)防部軍事能力的提供者，以“避免技術(shù)突襲并謀求對(duì)敵方的技術(shù)突襲”為目標(biāo)，不斷從頂層制定科技規(guī)劃，持續(xù)支持能“改變游戲規(guī)則”的高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)技術(shù)研發(fā)，取得了重大創(chuàng)新成就，被譽(yù)為保持美國(guó)軍事技術(shù)領(lǐng)先地位的“國(guó)防技術(shù)引擎”。DARPA 的生物交叉技術(shù)研究一定程度上代表了美軍生物交叉技術(shù)應(yīng)用最前沿技術(shù)。隨著生物交叉技術(shù)在軍事應(yīng)用中發(fā)揮的作用越來(lái)越大，近幾年DARPA 在生物交叉領(lǐng)域投資持續(xù)增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)已有針對(duì)DARPA每年項(xiàng)目投入的簡(jiǎn)單梳理和分析研究［1-3］，但只是對(duì)DARPA 的某個(gè)財(cái)年科研預(yù)算的布局分析，鮮有針對(duì)DARPA 生物交叉技術(shù)領(lǐng)域在研項(xiàng)目的進(jìn)展分析。研究2021 年DARPA 生物交叉領(lǐng)域在研項(xiàng)目的發(fā)展情況，將對(duì)我軍生物交叉技術(shù)發(fā)展決策有一定借鑒作用，可為我軍生物交叉技術(shù)相關(guān)研究提供一定參考。

1 生物交叉項(xiàng)目總體分析

本文以2021 年DARPA 生物交叉技術(shù)領(lǐng)域在研的34 個(gè)項(xiàng)目為研究對(duì)象，該領(lǐng)域投資金額共計(jì)4.31 億美元［4］，約占總預(yù)算的12.2%，同比增長(zhǎng)15.2%。又針對(duì)每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行作戰(zhàn)應(yīng)用和預(yù)期進(jìn)展分析，總結(jié)34 個(gè)項(xiàng)目的作戰(zhàn)應(yīng)用效果，得出2021年DARPA 生物交叉技術(shù)聚焦方向和發(fā)展特點(diǎn)。

2021 年DARPA 生物交叉技術(shù)主要聚焦武器系統(tǒng)性能增強(qiáng)、作戰(zhàn)人員效能優(yōu)化和防護(hù)能力提升等方面，共計(jì)34 個(gè)項(xiàng)目。其中，武器系統(tǒng)性能增強(qiáng)相關(guān)項(xiàng)目15 個(gè)，共計(jì)1.47 億美元；作戰(zhàn)人員效能優(yōu)化相關(guān)項(xiàng)目10 個(gè)，共計(jì)1.58 億美元；生物威脅檢測(cè)與防護(hù)相關(guān)項(xiàng)目9 個(gè)，共計(jì)1.26 億美元。這些項(xiàng)目在材料制造、后勤保障技術(shù)與裝備、人效增強(qiáng)藥物與器械、疾病防護(hù)等方面取得進(jìn)展。

2 生物交叉技術(shù)方向分析

2.1 武器系統(tǒng)性能增強(qiáng)

DARPA 長(zhǎng)期關(guān)注利用合成生物學(xué)方法制備含能材料、聚合物、溶劑/涂料、纖維、織物、光學(xué)材料、粘合劑、無(wú)機(jī)材料等，提高武器系統(tǒng)的火力、防腐、耐高溫、表面粘合等性能；利用生物合成技術(shù)提升美軍后勤物資生產(chǎn)、建筑材料固化與再生、海岸防護(hù)加強(qiáng)、裝備腐蝕控制等能力；利用生物系統(tǒng)進(jìn)行輻射、聲學(xué)和電磁學(xué)等復(fù)雜特征的監(jiān)測(cè)，增強(qiáng)作戰(zhàn)人員的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力。

2.1.1 高性能材料合成

2021 年，DARPA 在高性能材料合成方面項(xiàng)目布局較多，在研項(xiàng)目共5 項(xiàng)，主要進(jìn)行武器裝備超常材料、精密元器件稀土元素、蛋白質(zhì)和核酸制造，以及太空生物制造等研究。這些項(xiàng)目的技術(shù)進(jìn)展較大。其中，“生命鑄造廠”項(xiàng)目主要利用合成生物學(xué)實(shí)現(xiàn)超常材料的設(shè)計(jì)與制造，提高按需生產(chǎn)能力。截至2021 年底，該項(xiàng)目已開(kāi)發(fā)了多功能生物合成平臺(tái)，使生物合成設(shè)計(jì)時(shí)間縮短，生物制品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)提速，可生產(chǎn)低成本的耐高溫涂料，以及噴氣式飛機(jī)和導(dǎo)彈燃料等材料，涉及1 630 種分子，已向各軍種轉(zhuǎn)化高能燃料、熱穩(wěn)定聚合物、高性能復(fù)合材料等超常材料生物合成技術(shù)［5］?！碍h(huán)境微生物工程資源”項(xiàng)目旨在研發(fā)稀土元素的生物采礦平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)美本地稀土元素提取，最終達(dá)到每周生產(chǎn)700 克以上單個(gè)稀土元素?！爸厮艿鞍踪|(zhì)制造”項(xiàng)目旨在研發(fā)“即時(shí)分布式”蛋白質(zhì)制造技術(shù)，提升美軍在惡劣環(huán)境中的蛋白質(zhì)醫(yī)療對(duì)策生產(chǎn)能力，最終實(shí)現(xiàn)24 小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)5 類具有生物活性的復(fù)雜蛋白質(zhì)。“全球核酸按需制備”項(xiàng)目旨在研發(fā)可24 小時(shí)內(nèi)快速生產(chǎn)、配制與包裝數(shù)百種核酸制劑的移動(dòng)平臺(tái)，用于美軍傳染病防控，2021 年2 月，DARPA 資助了美國(guó)莫德納公司和通用電氣公司，研制可快速生產(chǎn)、配制和包裝核酸藥物的平臺(tái)。“太空生物制造”項(xiàng)目旨在研究軌道環(huán)境下微生物替代原料的利用、可變重力下微生物生長(zhǎng)優(yōu)化、太空輻射對(duì)微生物生長(zhǎng)與生產(chǎn)的影響與緩解措施，最終形成太空中的生物制造能力，確保太空資產(chǎn)的供應(yīng)鏈彈性。

2.1.2 生物合成后勤補(bǔ)給物資

2021 年，DARPA 加強(qiáng)后勤補(bǔ)給物資的生物合成技術(shù)研發(fā)，聚焦戰(zhàn)場(chǎng)食品、水、潤(rùn)滑油、血液、建筑材料等生物合成研究及裝備微生物防護(hù)研究。在研項(xiàng)目共7 項(xiàng)，這些項(xiàng)目技術(shù)進(jìn)展較大，研發(fā)路線新奇，對(duì)我軍后勤物資裝備技術(shù)發(fā)展具有一定借鑒意義。其中，“原料按需生產(chǎn)”項(xiàng)目旨在研發(fā)后勤資源（食物、水和潤(rùn)滑劑等）的按需生產(chǎn)系統(tǒng)，使作戰(zhàn)人員可利用能源密集型廢物獨(dú)立生產(chǎn)物資，延長(zhǎng)作戰(zhàn)時(shí)間，提高作戰(zhàn)靈活性，2021 年1 月，DARPA 資助了美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等團(tuán)隊(duì)，開(kāi)發(fā)友好獨(dú)立集成的“變廢為寶”系統(tǒng)。“聚寶盆”項(xiàng)目旨在研發(fā)可在野外按需生產(chǎn)蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪和膳食纖維4 類食品的系統(tǒng)，滿足包括14名士兵的小分隊(duì)在45天惡劣環(huán)境下的口糧供應(yīng)。“大氣水提取”項(xiàng)目將研發(fā)大氣飲用水的提取設(shè)備，為單兵提供一定規(guī)模、重量、功率的水輸出，提高作戰(zhàn)人員飲用水自供給能力，受資助的美國(guó)通用電氣公司研發(fā)部門(mén)等正在開(kāi)發(fā)輕便的“空氣變水”設(shè)備。“野外全血替代品”項(xiàng)目開(kāi)發(fā)一種可部署、耐保存、通用的全血替代品，用于戰(zhàn)傷輸血，搶救嚴(yán)酷作戰(zhàn)環(huán)境下的戰(zhàn)傷人員生命，最終達(dá)到一周內(nèi)可生產(chǎn)50 個(gè)單位的全血產(chǎn)品，能在極端溫度環(huán)境中存儲(chǔ)6 個(gè)月，成本、重量與同量全血接近?！肮こ袒铙w材料”項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的先進(jìn)生物水泥已被用于遠(yuǎn)征軍事設(shè)施建設(shè)等任務(wù)，2021 年試驗(yàn)了CV-22傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)和C-17 戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)的機(jī)場(chǎng)建設(shè)［6-7］，有望幫助美國(guó)空軍在作戰(zhàn)區(qū)域快速、隱蔽地建成簡(jiǎn)易機(jī)場(chǎng)群，起降搭載高超音速導(dǎo)彈、火箭炮的戰(zhàn)略/戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)，對(duì)對(duì)手發(fā)起“快打快撤”式突襲，實(shí)現(xiàn)未來(lái)空中分布式作戰(zhàn)?！昂０斗雷o(hù)”項(xiàng)目旨在利用合成生物學(xué)開(kāi)發(fā)工程化的珊瑚或牡蠣礁海岸防護(hù)系統(tǒng)，減輕海浪和風(fēng)暴潮對(duì)海岸的損害，最終可消減90%的波浪能?！把b備防腐蝕”項(xiàng)目旨在利用微生物菌群控制技術(shù)在軍用物資裝備表面生成保護(hù)性生物膜，緩解或去除裝備的微生物腐蝕，降低裝備維護(hù)成本。

2.1.3 生物傳感器感知戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)

在生物傳感器方向，DARPA 主要研發(fā)人體表觀遺傳特征、轉(zhuǎn)基因植物、水生生物傳感器等，探測(cè)美軍事人員、陸地環(huán)境和海上所面臨的威脅。其中，“表觀遺傳特征監(jiān)測(cè)”項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)化生放核爆檢測(cè)設(shè)備，可在30 分鐘內(nèi)識(shí)別出某人攜帶的化生放核爆武器，提高對(duì)美軍大規(guī)模殺傷性武器威脅的診斷能力；“植物傳感器”項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)可遠(yuǎn)程監(jiān)控環(huán)境變化的轉(zhuǎn)基因植物傳感器?！八飩鞲衅鳌表?xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)可監(jiān)測(cè)水下運(yùn)載工具的生物傳感器硬件，提高美軍對(duì)海上威脅的偵察能力。

2.2 作戰(zhàn)人員效能優(yōu)化

DARPA開(kāi)發(fā)可監(jiān)測(cè)并預(yù)測(cè)作戰(zhàn)人員效能的傳感器，確定作戰(zhàn)人員效能增強(qiáng)的標(biāo)志物和代謝模型等；開(kāi)發(fā)個(gè)性化的認(rèn)知能力的評(píng)估、維持與增強(qiáng)方法，提高作戰(zhàn)人員的認(rèn)知能力；研究人類微生物組及其遺傳信息的表征與建模，提高人體防御力和恢復(fù)力。

2.2.1 研究人體效能標(biāo)志物，實(shí)現(xiàn)人效增強(qiáng)

在人體效能標(biāo)志物方向，DARPA 主要研發(fā)人員戰(zhàn)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、人體器官代謝延遲、人效增強(qiáng)工程化細(xì)胞、恢復(fù)力提升藥物、人體表觀基因組調(diào)節(jié)平臺(tái)等，增強(qiáng)人體耐受力和效能。其中，“生物能力測(cè)量”項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作戰(zhàn)人員選拔與訓(xùn)練狀態(tài)的傳感器，提高人員選拔訓(xùn)練效率，改善任務(wù)團(tuán)隊(duì)組建和人員恢復(fù)能力?！吧锿表?xiàng)目開(kāi)發(fā)能干預(yù)人體分子、細(xì)胞、器官代謝進(jìn)程的長(zhǎng)效藥物，延長(zhǎng)戰(zhàn)傷黃金救治時(shí)間?！吧沓洹表?xiàng)目開(kāi)發(fā)可減輕熬夜或污染造成人體效能退化的工程細(xì)胞，降低作戰(zhàn)人員受到的病毒、細(xì)菌或毒素等威脅?！叭f(wàn)能藥”項(xiàng)目開(kāi)發(fā)新型多靶點(diǎn)藥物，提升極端環(huán)境下作戰(zhàn)人員的恢復(fù)力。“表觀基因組調(diào)節(jié)”項(xiàng)目開(kāi)發(fā)可暫時(shí)調(diào)節(jié)人體表觀基因組的模塊化普適平臺(tái)，抵御病原體、藥物和輻射等對(duì)人體的威脅，重點(diǎn)關(guān)注流感病毒、阿片藥物、有機(jī)磷和γ 射線輻射。2021 年2-3 月，DARPA 研發(fā)了新冠病毒CRISPR靶向治療劑，可延緩或阻止新冠病毒的復(fù)制。

2.2.2 研發(fā)器械藥物，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知恢復(fù)與增強(qiáng)

在認(rèn)知力恢復(fù)與增強(qiáng)方向，DARPA 注重便攜、高分辨率和智能的腦機(jī)接口系統(tǒng)。在研項(xiàng)目共2項(xiàng)。其中，“下一代非手術(shù)神經(jīng)接口”項(xiàng)目主要開(kāi)發(fā)安全、便攜、高分辨率的雙向腦機(jī)接口系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)的高速交互，提高作戰(zhàn)人員的戰(zhàn)場(chǎng)認(rèn)知和快速?zèng)Q策能力?！爸悄芗怪涌凇表?xiàng)目將開(kāi)發(fā)新型自適應(yīng)智能接口，恢復(fù)脊髓損傷人員的呼吸、腸道與膀胱控制、運(yùn)動(dòng)、接觸和本體感覺(jué)等功能，如2021 年1 月加拿大加里大學(xué)的一項(xiàng)研究，通過(guò)對(duì)患者脊髓進(jìn)行電刺激控制患者血壓?！熬劢贯t(yī)藥”項(xiàng)目是延續(xù)性項(xiàng)目，旨在開(kāi)發(fā)快速治療退伍軍人神經(jīng)疾病的藥物，革新美軍的精神保健服務(wù)。

2.2.3 研發(fā)微生物組和生物工程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)恢復(fù)力增強(qiáng)

在人員恢復(fù)力增強(qiáng)方向，DARPA 通過(guò)微生物組和生物工程技術(shù)提升人體免疫力、耐受力和傷口愈合能力等。在研項(xiàng)目共2 項(xiàng)，其中，“擴(kuò)展人體彈性”項(xiàng)目主要研究人類胃腸道、呼吸系統(tǒng)、皮膚或口腔內(nèi)的微生物群落與人體的免疫、代謝、耐受、情緒、決策等的關(guān)系，開(kāi)發(fā)菌群控制藥物，提高作戰(zhàn)人員的免疫力、代謝力、耐受力及凝聚力等作戰(zhàn)效能。“戰(zhàn)傷快速恢復(fù)”項(xiàng)目主要開(kāi)發(fā)加速傷口愈合的閉環(huán)自適應(yīng)系統(tǒng)，由傳感器和執(zhí)行器組成，傳感器評(píng)估傷口狀態(tài)并跟蹤身體反應(yīng)，執(zhí)行器傳遞生化信號(hào)并加快愈合，最終實(shí)現(xiàn)復(fù)雜傷口的智能愈合，為作戰(zhàn)人員提供更快、更精準(zhǔn)的恢復(fù)力。

2.3 傳染病防護(hù)能力提升

由于新冠疫情肆虐全球，DARPA 持續(xù)投資病原體的檢測(cè)、治療藥物研發(fā)和傳染病媒介控制等領(lǐng)域。

2.3.1 病原體檢測(cè)與監(jiān)測(cè)

在病原體檢測(cè)與監(jiān)測(cè)方向，DARPA 主要開(kāi)發(fā)基因編輯病原體檢測(cè)器、細(xì)菌監(jiān)測(cè)設(shè)備、大規(guī)模殺傷性武器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、個(gè)性化生物防御系統(tǒng)，提升美軍生物防御能力。在研項(xiàng)目4 項(xiàng)。其中，“CRISPR病原體檢測(cè)儀”項(xiàng)目旨在將基因編輯器整合于分布式生物檢測(cè)器中，開(kāi)發(fā)15 分鐘內(nèi)可篩查10 種以上病原體或宿主樣本的設(shè)備，以及可同時(shí)篩查1 000個(gè)臨床樣本的大規(guī)模多個(gè)病原體檢測(cè)平臺(tái)，提高美軍的傳染病防控能力。2021 年8 月，DARPA 開(kāi)發(fā)了串聯(lián)核酸酶檢測(cè)方法，可在20 分鐘內(nèi)對(duì)每微升RNA 約30 個(gè)分子進(jìn)行穩(wěn)定檢測(cè)?！凹?xì)菌監(jiān)視”項(xiàng)目主要開(kāi)發(fā)工程化或未知細(xì)菌性病原體的檢測(cè)設(shè)備，為美軍提供新型生物防護(hù)能力?！按笠?guī)模恐怖威脅防御”項(xiàng)目前期已開(kāi)發(fā)了可經(jīng)濟(jì)、可靠、廣域監(jiān)測(cè)大規(guī)模殺傷性武器的傳感器網(wǎng)絡(luò)SIGMA，抵御人口密集中心的化生放核爆威脅。2021 年1 月，DARPA 將SIGMA 系統(tǒng)壓縮為輕巧（移動(dòng)電話大?。⒈阋说模?00 美元）的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備，該設(shè)備已成為美國(guó)國(guó)家安全基礎(chǔ)設(shè)施?！皞€(gè)性化生物防護(hù)系統(tǒng)”項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)先進(jìn)的單兵化生防護(hù)裝備，研發(fā)新的生物材料，以及能捕獲、中和或消除化生制劑的化合物和輕質(zhì)耐用系統(tǒng)，提高作戰(zhàn)人員的生存能力。2021 年4 月，DARPA 資助美國(guó)菲力爾公司等3 家公司開(kāi)發(fā)輕質(zhì)材料和強(qiáng)適應(yīng)性化生防護(hù)方法。

2.3.2 抗病原體藥物研發(fā)

在傳染病治療藥物方向，DARPA 主要開(kāi)發(fā)病毒源頭干預(yù)制劑、病毒干擾顆粒、多重耐藥細(xì)菌藥物，以及強(qiáng)化病毒和細(xì)菌性傳染病的治療方法。在研項(xiàng)目3 項(xiàng)，其中，“預(yù)防新興致病威脅”項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)病毒性傳染病的源頭干預(yù)方法，包括移除病毒突變和減少病毒載量的抗病毒劑、疫苗和干擾顆粒等?！案深A(yù)、共同預(yù)防及治療”項(xiàng)目主要利用病毒的治療性干擾顆粒干擾病毒復(fù)制，開(kāi)發(fā)針對(duì)病毒變異的廣譜性抗病毒制劑。2021 年4 月，該項(xiàng)目資助的巴斯德研究所利用有缺陷的寨卡病毒基因組序列，研制出可治療寨卡病毒感染的干擾顆粒，可降低蚊子和小鼠體內(nèi)的病毒活性?！岸嘀啬退幖?xì)菌的治療劑”項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)新的多重耐藥性細(xì)菌治療方法，包括篩選宿主的結(jié)合配體，開(kāi)發(fā)細(xì)菌的細(xì)胞降解或失活方法，生成宿主配體治療劑。

2.3.3 傳染病媒介控制

在傳染病媒介控制方向，DARPA 主要利用基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)阻斷蚊蟲(chóng)等傳染病媒介的繁殖。其中，“安全基因”項(xiàng)目主要開(kāi)發(fā)可以隨時(shí)隨地修改或恢復(fù)經(jīng)基因編輯后的序列，安全控制基因編輯技術(shù)的方法，如限制、消除基因編輯的藥物，防止基因編輯濫用風(fēng)險(xiǎn)。2021 年，DARPA 研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了可降低按蚊繁殖能力的基因驅(qū)動(dòng)抑制技術(shù)，研發(fā)了分子遺傳控制系統(tǒng)，控制多個(gè)病媒野生種群，使伊蚊不育，降低疾病傳播［8］。

3 生物交叉技術(shù)布局特點(diǎn)

通過(guò)分析DARPA 在2021 年生物交叉技術(shù)的總體資金投入與研究重點(diǎn)，可看出DARPA 不斷提升后勤保障和作戰(zhàn)人員效能及生物防護(hù)能力等方面的研究，呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)。

3.1 聚力后勤自主補(bǔ)給與維護(hù)能力，全面提升一體化后勤保障能力

近2 年，DARPA 聚焦水、食品、超常材料、潤(rùn)滑劑、血液、建筑材料等物資的生物合成技術(shù)，開(kāi)發(fā)作戰(zhàn)單元或單兵可使用的自主快速物資生產(chǎn)設(shè)備，保障邊緣部隊(duì)的自主后勤補(bǔ)給能力，降低后勤運(yùn)輸成本。同時(shí)，利用合成生物學(xué)建造自修復(fù)海岸防護(hù)系統(tǒng)，利用微生物菌群控制進(jìn)行裝備維護(hù)，利用由生物細(xì)菌和土壤制備的生物水泥快速隱蔽建設(shè)前沿機(jī)場(chǎng)和基地，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的快速建設(shè)和自主維護(hù)能力。2021 年3 月，美國(guó)陸軍的《多域轉(zhuǎn)型：在競(jìng)爭(zhēng)和沖突中獲勝》報(bào)告強(qiáng)調(diào)，將為聯(lián)合部隊(duì)提供持續(xù)的后勤保障、維護(hù)兵力投送能力。DARPA 將生物交叉技術(shù)布局在一體化后勤保障能力的全面提升上，未來(lái)這些技術(shù)裝備將在各軍種全面運(yùn)用，將大大提升美軍的后勤自主補(bǔ)給與維護(hù)能力，支撐分布式作戰(zhàn)。

3.2 深耕人體效能恢復(fù)與增強(qiáng)技術(shù)，打造超級(jí)士兵

近幾年，DARPA 廣泛布局“生物能力測(cè)量”“生物停滯”“生理超配”“萬(wàn)能藥”“表觀基因組調(diào)節(jié)”“聚焦醫(yī)藥”“擴(kuò)展人體彈性”“智能脊柱接口”“非手術(shù)神經(jīng)接口”“戰(zhàn)傷快速恢復(fù)”，聚焦人體效能恢復(fù)與增強(qiáng)技術(shù)，研究與人體效能相關(guān)的生物標(biāo)志物，開(kāi)發(fā)相關(guān)藥物、工程細(xì)胞、神經(jīng)接口和植入式電子設(shè)備等，提高在極端作戰(zhàn)環(huán)境下人體的恢復(fù)力與效能，打造恢復(fù)快、環(huán)境耐受力強(qiáng)、人體效能超強(qiáng)的“超級(jí)士兵”。

3.3 聚焦武器系統(tǒng)材料的生物合成技術(shù)，提升供應(yīng)鏈安全

DARPA 自2011 年發(fā)布“生命鑄造廠”項(xiàng)目以來(lái)，長(zhǎng)期致力于超常材料的生物合成技術(shù)，已實(shí)現(xiàn)了1 630 種分子的低成本快速制備，可生產(chǎn)隱身雷達(dá)吸波材料、耐高溫涂料、噴氣式飛機(jī)和導(dǎo)彈燃料等，目前正與空軍研究實(shí)驗(yàn)室、海軍空戰(zhàn)中心等部門(mén)進(jìn)行更多新材料的研發(fā)合作。近2 年，DARPA又推出了稀土元素、蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)的高效生物合成項(xiàng)目，以及太空生物制造項(xiàng)目，未來(lái)有望打通戰(zhàn)區(qū)前沿供應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)物資裝備的低成本快速生產(chǎn)，提升單兵或小型分隊(duì)的人員和武器裝備的補(bǔ)給與維護(hù)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)看，2021 年DARPA 生物交叉技術(shù)主要布局在高性能材料制造、后勤補(bǔ)給和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知提升等武器系統(tǒng)性能增強(qiáng)領(lǐng)域，在人體的體力、恢復(fù)力、認(rèn)知力效能增強(qiáng)領(lǐng)域長(zhǎng)期研究，在傳染病檢測(cè)與監(jiān)測(cè)、藥物研發(fā)和疫苗研制等方面持續(xù)研究。未來(lái)，DARPA 還將利用人工智能、合成生物學(xué)、腦機(jī)接口等技術(shù)的交叉融合，持續(xù)增強(qiáng)美軍生物交叉技術(shù)應(yīng)用，大幅提升美軍的裝備和人員效能，維持美軍全球領(lǐng)先的軍事科技代差優(yōu)勢(shì)。我們應(yīng)密切關(guān)注其進(jìn)展情況，時(shí)刻警惕其顛覆性技術(shù)帶來(lái)的軍事變革。

本文梳理了2021 年DARPA 生物交叉技術(shù)領(lǐng)域在研項(xiàng)目，分析了2021 年生物交叉技術(shù)在研項(xiàng)目布局和主要進(jìn)展，總結(jié)了其生物交叉技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)和特點(diǎn)及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)我軍生物交叉技術(shù)發(fā)展具有一定借鑒意義。但針對(duì)DARPA 生物交叉技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展情況還需更加關(guān)注其在研項(xiàng)目涉及的技術(shù)領(lǐng)域，以及項(xiàng)目后續(xù)主要進(jìn)展和成果轉(zhuǎn)化情況，還需深入分析項(xiàng)目公告書(shū)，進(jìn)一步分析相關(guān)技術(shù)和軍事應(yīng)用成果，獲得更有效的決策支撐價(jià)值。