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抢占未来军事竞争制高点:2016年世界军事前沿技术回顾 
作者:[李芳、石海明] 来源:[军事科技与防务动态2017-01-04] 2017-01-04


    当代军事领域是前沿技术发展汇集的核心地带,也是最富创新性、最具超越性、最有颠覆性的科学技术发展前沿。正所谓,科技改变战争。回顾2016年,世界各军事强国正加紧推进军事科技研发,竭力抢占未来军事竞争制高点。

人工智能:必将催生新的战争模式

    人工智能在军事领域日益广泛的应用,正成为军事变革的重要推手,必将催生新的战争模式,改变战争制胜内在机理。美国在人工智能领域的研究一直处于前沿领域,并于2016年10月发布了《为人工智能的未来做好准备》和《国家人工智能研究与发展战略规划》,这两份文件详细阐述了人工智能的发展现状、规划、影响及具体举措。
   
    2016年1月,美国国家航空航天局进行了“小行星重定向机器人任务”航天器早期设计工作;8月,DARPA(美国国防高级研究计划局)启动了人机协作项目——“可解释的人工智能”,并向工业部门寻求开发人工智能自适应无线电技术;11月,美陆军又开启“研制士兵运动自发电装备项目”。除此之外,具有智能“集像增强”功能的头盔式夜视镜,以及具有全息三维显示技术的军事应用眼镜已装备美军作战部队。

高超音速飞行:决定制空权握在谁手

    未来战争的主动权与能否有效控制空天领域密切相关。围绕此焦点,制空权的攻防斗争日趋复杂多样,被称为可以超越时空限制的高超音速武器,必将对未来作战产生深远影响。目前,美军在高超音速技术方面仍是领先者,秘密进行了一系列高超音速飞行器试验,全方位开始了自己的X-51A“乘波者”高超音速飞行器、HTV-2高超音速滑翔飞行器和X-43A“高超X”计划,还将开发高超音速飞机、空天飞机等各种高超音速飞行器。作为美军的战略对手,俄罗斯开展研发能从太空发起核打击的高超声速隐身战略轰炸机PAK-DA,并将于2020年前完成原型试验机相关工作。2016年6月,俄印合资的布拉莫斯航宇公司营销董事帕萨科在KADEX2016国际防务与军警设备展上透露,布拉莫斯-2导弹工程研制工作将在2022年启动,预计2024年完成原型样弹研制。

量子通信:颠覆基于数学的密钥体系

    近年来,不断突破的量子信息技术正在开启新的机遇之门,势必在未来重新涂抹战神的面孔。美国对量子通信的理论和实验研究开始较早,是最先将量子技术列入军事战略及国家安全研发计划的国家,并在2016年7月发布了《推进量子信息科学:国家的挑战与机遇》的报告。该报告称,量子计算能有效推动化学、材料科学和粒子物理的发展,未来可能最终颠覆众多科学领域。基于该技术的广阔前景,英国制定了量子科学5年计划,并建立了4所新的研发中心。
    
    量子通信技术在军事应用方面有着无与伦比的广阔前景:一是运用量子计算快速破译现有密码体系,对现有的以数学为基础的密钥体系形成整体颠覆,从而掌握信息主动权。破译现有密码体系,经典计算需要1000年,而量子计算只需花不到4分钟;二是运用量子计算可以对海量情报数据进行实时分析处理,进一步提升作战评估与决策能力;三是运用量子计算可以有效解决高性能、大数据计算问题,可加快导弹攻防系统、新一代空海作战平台、军用航天装备等复杂武器系统的设计和试验进程,缩短建模仿真时间,有效提升武器装备的研发效率。

脑机接口技术:脑控武器的前夜

    脑机接口技术的来临,为“脑控”武器装备提供了全新的智能化发展方向,也将带来史无前例的新作战模式,极有可能成为军事装备发展史上又一座里程碑。其巨大的潜在战争价值备受各军事强国青睐,并争先恐后倾力加紧研究。据了解,美军将研发一种可植入的神经接口,作为连接人类大脑和计算机的桥梁。这一新项目归于奥巴马总统的BRAIN(推动创新科技的大脑研究)项目下,旨在大幅增强大脑和电子世界的数据传输连接。与此同时,DARPA于2016年10月13日在白宫前沿技术会议上首次在残疾人员身上演示验证了一项新型脑机接口技术,通过与机械臂连接的脑神经接口系统实现了人脑和机器之间的双向通信能力。该技术最终为残疾人员接触外界提供了新途径,也为赋予未来武器装备作战系统智能化奠定了基础。
   
    实现脑机接口与人机交互,为“脑科学技术”武器装备提供了全新的智能化发展方向。未来的脑科学技术可直接应用于新战场多个领域,包括催生新型脑控武器和智能化装备,提高作战人员作业能力,优化军事训练与决策,改善军人神经与精神损伤的救治,推动心理战的升级等。

新材料:即将进入“设计师时代”

    新材料是提高军队武器装备、军需装备性能的物质支撑,也是推动军事现代化进程的基础条件,加速发展军用新材料技术是保持军事技术领先优势的重要前提。美国政府高度重视新材料发展,先后出台多种政策、战略和计划推动新材料技术发展。作为美国国防先进技术的创新主体,DARPA积极推动对武器装备和军事技术发展有革命性作用的新材料研发与应用。近年来,DARPA和美国劳伦斯国家实验室联合开发的一种通过微型增材制造技术实现的超轻型新材料,承重可达自身质量的16万倍,刚度是气凝胶的1万倍,可应用于航空航天等需要轻型、高刚度、高强度材料的行业;此外,DARPA和美国军方研究实验室通过给石墨烯添加其他元素,研制出一种拥有磁性、光学、电学以及热属性的新材料,可广泛用于军用护目镜、军事探测系统、光电探测器以及晶体管内。靠混合、加热、组合等传统方法开发的新材料很多已不能满足当今对功能材料的需求,DARPA在材料科学领域制定的一系列研究项目反映出材料科学研究正从宏观转向纳米尺度转变,从传统的材料加工工艺向原子结构构建研究转变,预示着材料科学发展即将进入“设计师时代”。

    前沿技术无疑是科技发展最激动人心的领域,它以高度的前瞻性、创新性和对传统模式的大破大立,带来人类科技发展史上的一次次飞跃。从军事层面看,前沿技术关系到世界军事变革的未来,对维护国家安全具有重要影响,回顾过去是为了前瞻未来,掌握战争主导权。

【作者介绍】

李  芳:

    国防科技大学国防科技与社会发展研究中心,硕士。

石海明:

    国防科技大学国防科技与社会发展研究中心副教授,博士,《国防科技》杂志编委,中国军视网特约评论员,中信改革发展研究院研究员,《光明日报》社科普专家,远望智库特约研究员。

    与人合著出版《从物理战到心理战》、《虎狼之翼:关于科学技术与军事变革的对话》、《适应者死亡:媒体狂欢时代的全球战略博弈》、《科学、冷战与国家安全》、《制脑权》等9部作品,与人合译《技术与国际体系变迁》、《思想大战:脑科学与21世纪的军事》、《信息战:以柔克刚的艺术》3部。其中,《制脑权》入选中央国家机关干部“强素质-做表率”推荐读物,《中华读书报》年度百佳图书。


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