現(xiàn)實版神盾局:解密美國的科技大腦
2019-1-11 青野云麓
?
2018年,美國當?shù)貢r間11月12日,“漫威之父”斯坦·李在好萊塢一家醫(yī)療中心去世,享年95歲。這位美國漫畫界泰斗級人物,生前創(chuàng)作了《蜘蛛俠》《鋼鐵俠》《綠巨人》《X戰(zhàn)警》等經(jīng)典漫畫,構(gòu)建起一個影響無數(shù)人、龐大恢弘的漫威宇宙。其超級英雄漫改電影在全球狂卷超200億美元票房,成為世界上運營最成功的超級IP之一。(文/劉愛國)
漫威宇宙里,有一個特殊的秘密組織“神盾局”(S.H.I.E.L.D.),作為正義世界的“科技大腦”,組建了由眾多超級英雄組成的復仇者聯(lián)盟。這些世界拯救者們身上,集成了地球上最先進的黑科技,他們與威脅人類的邪惡勢力戰(zhàn)斗,保衛(wèi)著美國和世界的安全。

這個帶有強烈美國式“英雄夢”的組織,有一個現(xiàn)實中的版本——DARPA(美國國防部高級研究計劃局)。其承載的使命和創(chuàng)造的傳奇,絲毫不遜色于漫畫中的神盾局。
互聯(lián)網(wǎng)、GPS、無人機、平板顯示器、隱身飛機、腦機接口、人工智能……這些深刻影響和改變著人類世界現(xiàn)在和未來的科技成果,都是DARPA曾經(jīng)的作品。
一份60年代的DARPA內(nèi)部報告中寫道:“一系列人類行為研究均與國防相關(guān)?!?DARPA研究的所有目的,都是為了能讓美國人贏得未來的世界軍事沖突。
這個神秘的組織,與漫威世界里那個將指揮部設(shè)在“天空母艦”上的“神盾局”一樣,管理著美國科技的最高機密。而連DARPA自己也沒有意識到的是,這個以“感知軍方未來潛在需求”為創(chuàng)辦目的的科研機構(gòu)[1],日后會成為人類科技創(chuàng)新最具重要的孵化器之一。
1
創(chuàng)建DARPA
1957年10月8日,尼爾·H·麥克爾羅伊被任命為美國第六任國防部長。這位新上任的國防部長,前一份工作是寶潔公司的總裁。
麥克爾羅伊起初并不太愿意出任這份公職,理由很現(xiàn)實:工資太低。在老朋友艾森豪威爾總統(tǒng)的盛情相邀下,麥克爾羅伊終于勉強答應接下這份差事,條件是:可以從寶潔公司請假,但是只干兩年。
在寶潔的時候,麥克爾羅伊從上門推銷肥皂的銷售員干起,一步一步做到寶潔公司的行銷經(jīng)理。彼時寶潔公司生產(chǎn)的肥皂,正面臨銷售低迷的危機,麥克爾羅伊想出了一個主意——在白天的電視節(jié)目中插播肥皂廣告,這個時間段會有大量的美國家庭主婦收看。投放效果出奇的好,1957年,寶潔公司肥皂年銷售額已達10億美元。麥克爾羅伊,也因此成為全球廣告界大名鼎鼎的“肥皂劇之父”。
除此之外,麥克爾羅伊還提出了著名的品牌經(jīng)理制,他提倡的“一個人,一個品牌”制度,將公司雇員變成了全力以赴推廣公司產(chǎn)品的經(jīng)理人,這個制度使寶潔公司的產(chǎn)品遍布全球。這位廣告界的傳奇人物,骨子里也是一名執(zhí)著于研發(fā)的狂人,巨額的研發(fā)投入奠定了日后寶潔產(chǎn)品全球擴張的基礎(chǔ)——在他擔任寶潔總裁的最后一年,整個公司有70%的利潤來源于前12年投資研發(fā)的產(chǎn)品。
日后的事實證明,麥克爾羅伊把賣肥皂的成功經(jīng)驗平移到國防科技管理上,同樣可以取得巨大成功。
一個跨界客串國防部長的企業(yè)家,和一位擁有二戰(zhàn)指揮官背景的總統(tǒng)聯(lián)手,將給日后的人類科技帶來深刻的改變。而此時他們面臨的第一個挑戰(zhàn),便是來自蘇聯(lián)人在太空領(lǐng)域的巨大威脅。
在麥克爾羅伊正式走馬上任的四天前,蘇聯(lián)發(fā)射了世界首顆人造地球衛(wèi)星“旅行者1號”,消息迅速傳遍美國,讓美國人陷入自珍珠港事件之后的最大恐慌。當時正值美蘇核競賽的焦灼時期,這顆由洲際彈道導彈技術(shù)送入太空的衛(wèi)星,意味著蘇聯(lián)人很快就有能力攜帶核彈頭,穿越半個地球打擊美國境內(nèi)的一切目標。

赫魯曉夫同時施放了另一顆“衛(wèi)星”,通過媒體大肆宣傳“世界的力量對比已開始發(fā)生根本性的變化”。并向世界夸下??冢骸疤K聯(lián)擁有所需的各類導彈,可以擊中美國和歐洲的任一城市。制造導彈就像制造香腸一樣,不斷從車間里成批生產(chǎn)出來?!?/span>
此時正率領(lǐng)中國代表團訪問蘇聯(lián)的毛澤東主席,也不失時機的站出來調(diào)侃。他在一次會上開玩笑說:“美國人有什么了不起?蘇聯(lián)把人造地球衛(wèi)星拋上了天,美國人哪怕拋個山藥蛋上去給我看看也行啊?!?/span>
來自各方面的壓力,迫使不明真相的艾森豪威爾總統(tǒng)在他的最后任期內(nèi)做出了“趕上蘇聯(lián)”的決定,從1958-1960短短三年間,美國的戰(zhàn)略核武庫幾乎增加了兩倍。直到1961年1月,新入主白宮的肯尼迪總統(tǒng)才發(fā)現(xiàn),美國陷入了一場騙局,“導彈差距”只不過是赫魯曉夫精心導演的“戰(zhàn)略忽悠”。
就在艾森豪威爾決定擴張核武庫的同時,麥克羅伊爾帶來的一個大膽設(shè)想。他建議在五角大樓內(nèi)部設(shè)立一個新的機構(gòu),名叫高級研究計劃局(Advanced Research Projects Agency,ARPA)。這個機構(gòu)將負責包括太空領(lǐng)域在內(nèi)的美國大多數(shù)軍事高技術(shù)研發(fā)項目。
艾森豪威爾這時正面臨另外一個頭疼的問題。剛從二戰(zhàn)中走出來的美國,聚集了全世界最頂尖的科學家。但此時的美國軍方科研機構(gòu)山頭林立,陸、海、空三軍都想當老大,在未來武器研發(fā)中獲得更多的主導權(quán)。
作為二戰(zhàn)中歐洲盟軍的最高統(tǒng)帥,艾森豪威爾深知各軍種團結(jié)的重要性,他一直力主糾正軍種之間重復上馬項目造成的資源浪費。當麥克羅伊爾將這份收攏研發(fā)權(quán)力的計劃擺在白宮的辦公桌上時,這位總統(tǒng)眼前一亮:知我者老友也。
1958年1月9日,就在美國的第一顆“山藥蛋”被拋上天的22天前,艾森豪威爾通過國情咨文,正式向全國宣布這個新機構(gòu)的成立。他在講話中強調(diào),“我今天并不打算對危險的軍備競賽作出判斷,然而,有一件事是非常清楚的,不管他們(蘇聯(lián))現(xiàn)在怎樣,美國打算讓他們停住。”
創(chuàng)辦初期的高級研究計劃局,關(guān)注重點都與對蘇聯(lián)人的防御有關(guān),主要集中在航空、彈道導彈防御和核試驗探測三大領(lǐng)域。
1960年,高級研究計劃局將民用航空項目交接給了新成立的NASA(國家航空航天局),軍用航空項目交接給了各個軍種。從此以后,高級研究計劃局開始集中精力專注于防御者計劃(彈道導彈防御)、維拉計劃(核試驗探測)和敏捷計劃(反叛亂研究與研發(fā))等項目,并開始致力于計算機處理、行為科學和材料科學等工作。
通用電氣高管羅伊·約翰遜被任命為DARPA的第一任局長。36歲的赫伯特·約克被任命為首席科學家,這位美國最優(yōu)秀的青年核物理學家,6年前就已經(jīng)擔任利弗莫爾實驗室的首席科學家,主導了美國冷戰(zhàn)早期一系列的氫彈試驗。其麾下的主要干將,也幾乎都是30歲左右的年輕人。

位于弗吉尼亞州阿靈頓的DARPA總部,沒有任何標志,很不起眼,卻主導著全世界最尖端的科技創(chuàng)新。
這支優(yōu)秀企業(yè)家和年輕科學家們組成的團隊,讓DARPA從創(chuàng)建開始就遠離官僚主義的纏繞,在秩序森嚴的國防體系內(nèi)開辟了一片自由、靈活的創(chuàng)新“樂土”。其與生俱來的創(chuàng)新基因,將在日后幾十年里,引領(lǐng)美國的軍民融合,為美國的科技發(fā)展史做出卓越的貢獻。
2
DARPA的運行機制
成立后的高級研究計劃局,折騰過幾次改名,從1958年最初創(chuàng)建時的ARPA,到1972年3月改名為DARPA(DefenseAdvanced Research Projects Agency),再到1993年2月改名回ARPA,至1996年3月再次改名為DARPA。
DARPA并不能算是一個嚴格意義上的科研機構(gòu),因為他并不從事與具體的研究工作。他更像是一個國家設(shè)立的風險投資機構(gòu),專門投資和管理一些“高風險、高收益、前瞻性”的基礎(chǔ)科學研究。
在這里,創(chuàng)新幾乎沒有門檻。年輕的科學家們,可能只需要憑借和局長簡短的幾句交流,就能拿到數(shù)以百萬甚至千萬美元計的項目資助經(jīng)費。而對于人才的選用,DARPA則更是不拘一格。
尼古拉斯·克里斯托菲洛斯原本是希臘的一位電梯修理工人,業(yè)余時間關(guān)注“粒子回旋加速器”一類的前沿科技。正在美國頭疼如何防御蘇聯(lián)人導彈的時候,這位“民間科學家”提出一個驚世駭俗的方案——每年在大氣層中引爆數(shù)千枚核彈,以在大氣層上方造成由高能電子組成的能覆蓋全美的“天穹”,可以將來襲蘇聯(lián)洲際彈道導彈攔截在飛行軌道上。
這個聽起來像是要毀滅地球的計劃,卻得到了赫伯特·約克等人的大力支持。這項名為“137號工程”的實驗,DARPA不僅鄭重其事地給予了充足的研究經(jīng)費,還組織了一批當時科學界最嚴肅意義上的頂級科學家和思想家,來協(xié)助克里斯托菲洛斯完成計劃。他們當中,有粒子物理學家、理論物理學家、天體物理學家、化學家、數(shù)學家以及一名經(jīng)濟學家和一名核武器工程師。日后正是這些人提出了“6 夸克”、蟲洞和量子泡沫等概念。其中兩人,尤金·威格納和瓦爾·菲奇后來還獲得了諾貝爾物理學獎。
這項研究,促使了人類首次電磁脈沖炸彈的試驗。2014年,由趙又廷、黃渤等人主演的《痞子英雄2:黎明升起》,那顆瞬間讓全香港斷電斷水,陷入一片死寂的EMP炸彈,正是這項技術(shù)的科幻版本。
在DARPA內(nèi)部,最常常聽到的一個詞語是“改變世界”。DARPA的主要責任,是不斷發(fā)現(xiàn)從事“未來”研究工作的人才和新思想,并加速向“現(xiàn)在”轉(zhuǎn)移。其工作重心,不是現(xiàn)有技術(shù)的逐步改進,而是技術(shù)的革命性創(chuàng)新。
DARPA不從事具體的研究工作,所有的具體研發(fā)都外包給斯坦福大學這樣的高校,或者洛克希德·馬丁這樣的防務承包商來完成。DARPA的核心人才,是一支精悍的項目經(jīng)理團隊。這批項目經(jīng)理大多數(shù)由創(chuàng)新意識極強的優(yōu)秀科學家組成,他們作為整個項目的指揮中樞,在每個項目體系中擁有絕對權(quán)威。
目前DARPA每年雇傭約120名項目經(jīng)理,每人任期5年左右。實行任期制的目的,是為了源源不斷的引入新鮮的思想和創(chuàng)新活力,杜絕機構(gòu)的官僚化。這些項目經(jīng)理,每年負責1000-5000萬美元不等的經(jīng)費,每人管理著一個或多個項目,在經(jīng)費支配方面擁有非常高的自主支配權(quán)。除了統(tǒng)籌協(xié)調(diào)研發(fā)進度外,還負責與應用方對接,完成產(chǎn)品向軍方的移交。
這種短期任職制度還有一個好處,可以時刻提醒項目經(jīng)理,必須抓緊有限的時間來完成手中的工作。信息創(chuàng)新辦公室項目經(jīng)理邁克·沃克說:“感到時間的流失才是核心。這是人們探索未知領(lǐng)域的動力,促使人們提出建議,構(gòu)建原型及全部?!?/span>
和所有的創(chuàng)新型組織一樣,DARPA的組織管理極為扁平化??v向分為局長、辦公室主任和項目經(jīng)理組成的三級垂直管理機構(gòu),橫向分為6個技術(shù)辦公室、3個專項計劃及技術(shù)轉(zhuǎn)移辦公室,以及7個職能保障辦公室。

DARPA的創(chuàng)意來源十分多元化,除了鼓勵從科幻大片中尋找靈感外,DARPA還會以各種方式向全社會征集創(chuàng)意——包括面向社會舉辦的各類新技術(shù)大賽,以及工業(yè)日、開放日等活動。除此之外,DARPA還有一批專門合作的智庫,如著名的JASON國防咨詢小組、蘭德智庫,以及各軍種的科學委員會。
研發(fā)和咨詢統(tǒng)統(tǒng)外包,DARPA只從事最核心的項目管理和投資工作。這種小核心、大協(xié)作的運營模式,讓DARPA得以成為一個高效運作的機構(gòu)。
軍民融合,是DARPA的另外一大特色。DARPA認為,即便是最具有革命性和希望的新觀念,只有被整個軍隊或全社會投入使用,才能“改變世界?!睘榇?,DAPAR建立了基于軍事需求引領(lǐng)的軍民協(xié)同論證機制。成立了專門的辦公室負責技術(shù)轉(zhuǎn)移。
作為一個擁有特殊地位的準獨立機構(gòu),DARPA的匯報機制也十分簡單。創(chuàng)辦之初只需要直接向美國國防部長負責,現(xiàn)在則是向分管研究與工程的國防部副部長報告,不受來自外部的其它任何部門或個人牽制。
這種創(chuàng)新思維超前,高流動、扁平化、小機構(gòu)的管理模式,也成為日后影響DARPA發(fā)展的一把雙刃劍。既讓DARPA得以成為最高效的前瞻科學研究機構(gòu)之一,也常常因為創(chuàng)新理念過于超前,而導致與各軍種的現(xiàn)實需求產(chǎn)生矛盾,項目受到軍方的阻礙。
過于激進的技術(shù)創(chuàng)新、人員流動過快,也給后續(xù)的持續(xù)發(fā)展和技術(shù)融合帶來困難。以至于很多技術(shù)半途而廢,缺乏后續(xù)的推進,日后很難融入現(xiàn)實的商業(yè)應用之中。
但是我們無法否認,DARPA的模式在當時獲得了空前的成功。尤其在冷戰(zhàn)期間,成為引領(lǐng)美國科技創(chuàng)新最耀眼的一面旗幟。那些成功孵化出的作品,也一件件從軍方走向民間,從美國走向世界,成為點燃全世界新一輪科技革命的催化劑。
在DARPA的工作動力里,一切都是為了能讓美國“贏得戰(zhàn)爭”。從互聯(lián)網(wǎng)到人工智能、機器人的研究,都與戰(zhàn)爭密不可分。
3
網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)爭
如今我們使用的互聯(lián)網(wǎng),前身叫做“阿帕網(wǎng)”?!鞍⑴痢?,即為當時高級研究計劃局的縮寫ARPA。這個改變世界的發(fā)明,源于五角大樓對軍事指揮的需求。
1962年的古巴導彈危機,可能是人類歷史上距離全面核戰(zhàn)爭最近的一次事件。這一年,心理學家J·C·R·利克里德離開麻省理工學院,加入DARPA。DARPA聘用利克里德的初衷,是要建立一個名為“C2”的核武器指揮系統(tǒng)。當時的情況是,如果爆發(fā)核戰(zhàn)爭,總統(tǒng)只能依靠辦公室的一部紅色座機電話指揮反擊。而如果蘇聯(lián)人的核導彈已經(jīng)來襲,光撥號碼就需要浪費掉幾秒鐘的時間,顯然是來不及的。
跨界的科學家常常具有創(chuàng)造性解決問題的思維。作為一名研究“人類聽覺神經(jīng)系統(tǒng)”的心理聲學家,利克里德從模擬人類大腦的運行方式中找到了答案。要讓指揮命令更快速地下達,首先就必須將控制武器的計算機聯(lián)網(wǎng),共同組成一張“超級大腦”。
在那個計算機運算能力還不如今天一部計算器,體積卻有一座房子大小的年代,這個想法無疑是破天荒的。但利克里德堅持相信,計算機終有一天會成為人類的“電子助手”,具備“回答問題、仿真建模、圖標演示、舉一反三”的能力。協(xié)助人類完成更多的“機械性工作”。
利克里德還構(gòu)想了一幅“未來圖書館”的畫面?!叭藗冏诩依锏呐_式電腦前,就可以遠程閱讀圖書館里的所有書籍”。這個現(xiàn)在早已實現(xiàn)的場景,在60年代初期人們的眼中,就如同對未來世界的幻想一樣,瘋狂且大膽。
在利克里德抵達DARPA六個月后,寫下了一份備忘錄,文中提出,建立一種“星型拓撲網(wǎng)絡(luò)”,來解決計算機之間聯(lián)網(wǎng)的問題。它讓無數(shù)臺計算機連接成一個龐大的多用戶系統(tǒng),可以跨平臺收集信息并進行整合。這份備忘錄,日后被稱為“數(shù)字革命的第一顆種子”
DARPA對這種革命性的思考方式極為感興趣。在利克里德?lián)蜠ARPA信息處理技術(shù)處處長期間,整個美國計算機科學領(lǐng)域研究的70%由DARPA贊助,結(jié)果DARPA不僅成為網(wǎng)絡(luò)誕生地,同樣也是電腦圖形、平行過程、計算機模擬飛行等重要成果的誕生地。
1965年,利克里德離開了DARPA,離開之前,他說服了自己的兩位繼任者——年僅26歲的伊凡·蘇澤蘭和33歲的鮑勃·泰勒,讓他們同時相信“網(wǎng)絡(luò)”概念的重要性。泰勒就任后,找到當時DARPA的主任查爾斯·赫茲菲爾德申請啟動資金,用來嘗試在四臺不同的大學計算機之間建立連接。赫茲菲爾德當場提出一個非常關(guān)鍵的問題:
“四臺計算機連接在一起,如果其中一臺出問題,是否整個網(wǎng)絡(luò)都會崩潰?”
思維敏捷的泰勒立刻回答:“應該不會,可以在這個系統(tǒng)中植入網(wǎng)絡(luò)冗余的概念,如果一個節(jié)點失靈,在網(wǎng)絡(luò)中游走的信息就會另擇通道?!?/span>
這次僅20分鐘的會談,可能是互聯(lián)網(wǎng)早期發(fā)展史上最重要的一次談話。不止是談妥了全球互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的第一筆天使投資。更重要的是,奠定了互聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的底層技術(shù)邏輯——直到今天,沒有任何一個組織、政權(quán)能夠完全占領(lǐng)或者控制互聯(lián)網(wǎng)。

最早聯(lián)網(wǎng)的四臺計算機
?
1967年,在鮑勃·泰勒的力邀下,拉里·羅伯茨來到DARPA,著手籌建“分布式網(wǎng)絡(luò)”。到1972年,阿帕網(wǎng)已經(jīng)擁有包括五角大樓在內(nèi)的24個節(jié)點。連接這些節(jié)點的主要負責人之一名叫羅伯特卡恩。日后他與另一位DARPA的程序管理員溫特·瑟夫一起,發(fā)明了可以讓新加入的節(jié)點也能同樣與舊節(jié)點交流的通用語言——TCP/IP協(xié)議。羅伯特卡恩、溫特·瑟夫、拉里·羅伯茨、鮑勃·泰勒這一串星光熠熠的名字,后來被世人統(tǒng)稱為“互聯(lián)網(wǎng)之父”。
與互聯(lián)網(wǎng)研究幾乎同時起步的,是關(guān)于人工智能(AI)的研究。與互聯(lián)網(wǎng)研究的初衷一樣,人工智能研究課題的提出,同樣是基于對不斷提高計算機應用能力的突破性創(chuàng)新。
20世紀60年代初期,DARPA在MAC計劃中嘗試加入電腦分時操作技術(shù),開啟了最初的人工智能技術(shù)研究。而人工智能作為一個單獨的研究項目列入DARPA預算,則是到60年代末的事。發(fā)展到20世紀70年代中期,DARPA已經(jīng)成為美國人工智能研究的主要支持者,并推動了人工智能技術(shù)的實際應用,如自動語音識別和圖像理解。20世紀70年代末,人工智能得到更廣泛的應用,并在一些軍事系統(tǒng)上得到應用。
DARPA選擇的資助對象,主要是斯坦福和麻省理工學院兩所高校。這兩所美國頂尖的理工科高校,日后成為世界人工智能和機器人研究的主要發(fā)源地。DARPA不僅支持知識表達、問題解決、自然語言結(jié)構(gòu)等技術(shù)的基礎(chǔ)研究,也支持專家系統(tǒng)、自動編程、機器人技術(shù)和計算機視覺等方面的應用研究。
由于人工智能研究涉及科目諸多,且需要大量算法的積累和硬件的突破,發(fā)展遠遠不如互聯(lián)網(wǎng)迅速。人工智能的研究,在DARPA信息處理技術(shù)處的優(yōu)先級排位里也并不算高,發(fā)展至今也是一路坎坷。
與DARPA人工智能的研究密不可分的,是機器人的研究。研究的目的很簡單,同樣是為了未來戰(zhàn)爭。日后我們常常在好萊塢科幻電影中看到人類戰(zhàn)士穿戴的各種高科技機甲,和那些與他們并肩作戰(zhàn)的機器人,大多都有其現(xiàn)實的版本。
20世紀80年代,日本在計算機科學領(lǐng)域的飛速發(fā)展,讓美國人感覺到了從東半球而來的威脅。1983年,DARPA成立戰(zhàn)略計算項目(SCI),以此提高所有計算和信息處理領(lǐng)域的優(yōu)勢。人工智能成為戰(zhàn)略計算項目的一個基本組成部分。
DARPA想建一張能在戰(zhàn)爭中自主決策的網(wǎng)。在DARPA的日志里,是這樣描述這項計劃的:
“武器速度和攻擊范圍的增加加快了戰(zhàn)爭的節(jié)奏,具有固定計算邏輯的計算機愈發(fā)無法適應戰(zhàn)場決策的需要。這種情況下,領(lǐng)導人和決策者將被迫依賴人的判斷。因此我們需要能夠應對這種多變的、不可預測的戰(zhàn)爭情況的計算技術(shù)。而能夠在量子水平進行計算的計算機是解決這一問題的唯一途徑。”
一年之后,施瓦辛格主演的《終結(jié)者》在好萊塢上映,全世界的觀眾都從電影院里看到了那張差點毀滅地球的“天網(wǎng)”。

這張現(xiàn)實版本的“天網(wǎng)”并沒有建成,1993年,這項耗資10億美元的計劃最終停止。DARPA的結(jié)論是:我們還遠遠沒達到SCI計劃的技術(shù)水平。
不管電影是否放大了人類對計算機的恐慌,將人工智能和機器人用于未來戰(zhàn)爭,都是DARPA從來沒有停止的探索?;蛟S是《終結(jié)者》給DARPA研究人員帶來了更多的靈感。電影上映一年后,DARPA人工智能的研究(包括殺手機器人)成為戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室(TTO)聰明武器項目(SWP)的一部分。
1999年,DARPA在計算機和通信項目下,設(shè)置了智能系統(tǒng)和軟件技術(shù)的研究科目,目的是為了研制一種能夠主動、自主為戰(zhàn)士提供各類輔助信息的人工智能系統(tǒng)。
進入21世紀后,DARPA開始大力資助機器學習的項目。希望讓機器不僅僅能簡單模仿人的行為,還能夠像人一樣自主學習。
2000年之后,DARPA開始研制通過對話進行人機交互(HCI)的系統(tǒng),該系統(tǒng)能從與不同人的對話中學習經(jīng)驗,提供個性化的服務?,F(xiàn)在天天陪伴我們生活的蘋果Siri、微軟小娜,還有國內(nèi)的天貓精靈、百度小度們,都是這項技術(shù)的徒子徒孫。
2010年,DARPA在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的基礎(chǔ)上,開始資助深度學習項目(DL),目標是構(gòu)建一個通用的機器學習引擎。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)計算機不同,傳統(tǒng)計算機是使用預編程指令處理特定但范圍有限的可預知事件,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目的是,先從以前經(jīng)歷的例子中學習經(jīng)驗教訓,然后再調(diào)整適應以前可能沒有遇到過的情況。
通俗地說,這是目前最接近人腦的智能學習方法。深度學習可以完成高度抽象的任務,如語音識別、圖像識別和檢索、自然語言理解等。深度學習技術(shù)的誕生,將人工智能帶上了一條新的快車道。而這項技術(shù)的日益精進,也再一次給人們帶來無限的憂慮。
“機器是否真的有一天會統(tǒng)治人類?”這個喋喋不休的問題,正式從科幻小說走入現(xiàn)實科學家會議的討論之中。人們開始追問科學家:“我們是否真的已經(jīng)打開了毀滅世界的潘多拉魔盒?”
但是DARPA并沒有絲毫停步不前的意思。2018年9月8日,DARPA宣布,計劃投入20億美元開發(fā)新的AI技術(shù),這是 “AI Next(下一代人工智能)”計劃的一部分。DARPA在一份聲明中稱,將致力于打造具有常識、能感知語境和更高能源效率的系統(tǒng)。
可以預見的是,這項技術(shù)將再一次深刻影響我們生活的世界。
而對于更遠的未來,我們都身處未知之中。唯一確定的是,科技在向前發(fā)展,任何人也無法阻擋。正如《黑客帝國》中那句經(jīng)典的臺詞:
“任何事情都始于當初的選擇?!?/span>
4
那些未實現(xiàn)的“黑科技”
和所有的風險投資機構(gòu)一樣,DARPA的項目并不是每個都能取得巨大成功。DARPA收到的所有項目計劃書中,有的確實是才華卓越的創(chuàng)新突破,也有相當多盲目自大、不切實際的想法。與其說DARPA歷史上的成功項目多得可怕,不如說DARPA對項目失敗的承受度高得驚人。
雖然鼓勵冒險、鼓勵新想法和容忍失敗,但并不意味著任何天馬行空的想法都能拿到DARPA的資助。DARPA在項目資助資金的審核上,有著非常嚴格的審批流程。其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室副主任帕梅拉·梅爾羅伊認為,“在特別危險的項目里需要考慮投資規(guī)模,思考‘瘋狂線’究竟畫在哪里”。
雖然審查嚴格,但沒有任何提案因為想法過于大膽而被忽略。如今再來看DARPA的一些瘋狂想法,腦洞之大絲毫不亞于好萊塢的科幻導演。甚至很多漫威和好萊塢科幻電影里的黑科技,都能與那個時代的現(xiàn)實研究對應得上?,F(xiàn)在已經(jīng)很難說得清楚,到底是斯坦·李們給了DARPA研究的靈感,還是DARPA給了斯坦·李們創(chuàng)作的靈感。
在20世紀80年代,中國掀起一場“人體特異功能和超自然現(xiàn)象”的研究熱潮。錢學森等人為首的頂尖科學家熱衷于此,以解放軍507研究所為主,專門成立了一個“中國人體科學研究會”,從全國各地收攏了一班號稱有“特異功能”的人進行研究,期望能從這些奇人身上,找到能“用意念控制衛(wèi)星”、甚至隔著大洋對敵方進行“致命攻擊”的絕招。
這場現(xiàn)在看起來頗顯荒誕的“超能力”研究,并不是中國人的原創(chuàng)。美國和蘇聯(lián)人從更早時候就開始了這項研究。作為冷戰(zhàn)時期兩個超級大國之間一場不為人知的秘密競賽,一度受到國家最高層的密切關(guān)注。
這項秘密研究的始作俑者是蘇聯(lián)人。二十世紀60年代,在莫斯科工學博物館聚集了一批具有“超能力”的“特異功能者”。其中一位叫沃爾夫·梅興的“特異人”最有名,梅興最如日中天的時候,不僅是宣傳海報貼滿全國的“網(wǎng)紅”,還是斯大林的座上賓。
這些“特異功能者”經(jīng)常被克格勃請去“執(zhí)行任務”。比如,從電視畫面中“判讀”美國總統(tǒng)和其他要人的健康;以旅游者身份潛入美國,通過“超能力”和自己遠在國內(nèi)的“同事”聯(lián)絡(luò),把搞到的情報發(fā)出去;克格勃還曾經(jīng)試圖讓“特異功能者”“看”水下的美國潛艇,以及發(fā)現(xiàn)燃料加注基地等。

20世紀70年代,DARPA委托蘭德公司評估“美國與蘇聯(lián)在超自然現(xiàn)象方面科學與技術(shù)研究活動的實質(zhì)性差異”。換句話說,DARPA開始插手“精神力研究”。[7]為此,DARPA煞有其事的花費了數(shù)百萬美金,試圖招募一批具備心靈感應能力的人來進行遠程間諜活動。甚至秘密籌建一所類似《X戰(zhàn)警》中的澤維爾天才學校。DARPA期望,這批特異功能者可以通過折彎湯勺,來折磨克里姆林宮里的蘇聯(lián)領(lǐng)導人。
DARPA還曾經(jīng)在上世紀60年代研究過一種“機械戰(zhàn)象”,不知道研究者是否受到中國《三國演義》中“木牛流馬”的啟發(fā)。這種為了幫助越戰(zhàn)中的美軍穿越熱帶叢林,運輸戰(zhàn)爭物資的機器人,可以穿越山區(qū)、沼澤、小溪甚至河流,沿著狹窄蜿蜒的叢林小徑以及陡峭的山坡運送人員貨物。
后來這項發(fā)明被時任DARPA主任的埃貝哈特·萊克廷叫停,理由是“腦洞過大,會嚴重影響DARPA在國會的信譽”。1980年上映的《星球大戰(zhàn)5:帝國反擊戰(zhàn)》中,有一款可以運輸40名沖鋒隊員的AT-AT全地形裝甲步行機,正是這款“機械戰(zhàn)象”的科幻版本。

這款全地形步行機器人,涉及到極為復雜的機械設(shè)計和控制技術(shù)。在當時的技術(shù)條件下,幾乎是不可能完成的任務。然而DAPAR并沒有停止在這個方向上的探索。1992年,馬克·萊伯特在麻省理工學院的Leg Lab實驗室里創(chuàng)辦了波士頓動力公司。這家致力于仿生機器人研究的科技公司,日后將在世界機器人科學史上寫下濃墨重彩的一筆。其中著名的項目“獵豹機器人”,正是在DARPA的資助下得以開展。

《鋼鐵俠》電影中,托尼·斯塔克在自己的胸前安裝了一個“方舟反應堆”,這是一個迷你可控的核聚變反應堆,可以為自己的鋼鐵盔甲提供源源不斷的充沛動力。而這個小到可以拿在手上的小型核聚變反應堆,也曾經(jīng)在2009年,正式進入DARPA的研究目錄,并獲得300萬美元的研究預算。
?

以上僅僅是DARPA各種驚世駭俗研究中的冰山一角。據(jù)非官方統(tǒng)計,DAPAR成立六十年的歷程中,失敗的項目占比高達98%。雖然很多項目因為現(xiàn)實條件不具備而胎死腹中,但是DARPA對美國科學進步的最大貢獻在于——即使這些項目暫時失敗,所積累的經(jīng)驗和沉淀的有價值的技術(shù),也成為一筆不可多得的財富。
DARPA國防科學辦公室現(xiàn)任主任斯蒂芬妮湯普金斯曾說:“如果失敗是因為你愚笨懶惰,那不可原諒,好在這種情況在這里不太常發(fā)生”。DARPA鼓勵“正確的失敗”,并盡可能總結(jié)出失敗的原因和經(jīng)驗。
愿望總是美好的,但實際上,DARPA自己并沒有做好這項工作。由于項目經(jīng)理流動太快,很多項目都來不及寫出詳細的總結(jié)報告。這也成為近年來美國國會和軍方對DARPA模式提出質(zhì)疑的一大原因。
但這些精英項目經(jīng)理,即使離開DARPA,也能成為新的領(lǐng)域不可多得的人才。DARPA的研究從來不立足于眼前,而是著眼于未來。與其說DARPA在資助天才的科學家們進行一項項瘋狂的研究,不如說支持著他們探索未知的世界。這些向未來世界的探索,會將我們帶向更加自由,還是更加禁錮?我們猶未可知。
《變形金剛》電影里,擎天柱曾經(jīng)說:
他們是原始的種族...難道我們不是嗎?
他們還年輕,需要不斷學習!
但是他們有優(yōu)秀的品質(zhì),
自由是所有生命體擁有的權(quán)利。
……

5
中國的“DARPA”
中國類似DARPA職能的機構(gòu),有人認為是國防科工局,也有人認為是中央軍委新成立的科技委。
現(xiàn)在的國防科工局,組建于2008年3月。前身是1998年成立的新中華人民共和國國防科學技術(shù)工業(yè)委員會。這個“新國防科工委”,屬于政府序列。
而另外一個常常容易被大家混淆的“國防科工委”,則原屬軍隊序列,受國務院和中央軍委的雙重領(lǐng)導。1982年由軍隊序列的國防科委、政府序列的國防工辦和軍委科裝委合并而成。在1998年3月機構(gòu)改革時,一部分職能劃歸軍方,改組為解放軍總裝備部。另一部分職能則并入新組建的“國防科工委”。
簡單地說,1998年機構(gòu)改革時,中央將原來各軍工總公司承擔的政府職能剝離,連同原國防科工委管理國防工業(yè)的職能、國家計委國防司的職能一起打包合并,成立了新的國防科工委。2008年又在此基礎(chǔ)上,改組成立為副部級的國防科工局。
原來的五大軍工總公司,1999年改組成為十大軍工集團,自此輕裝上陣,離全面市場化又更進一步。而新成立的國防科工委以及日后的國防科工局,則承擔著管理、協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌十大軍工集團的責任。
在“中華人民共和國國家國防科技工業(yè)局”的百科詞條上寫道:
“國防科技工業(yè)作為國家戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè),涵蓋核、航天、航空、兵器、船舶、電子六大行業(yè),肩負著強軍和富國的雙重使命。國防科工局具體負責組織管理國防科技工業(yè)計劃、政策、標準及法規(guī)的制定與執(zhí)行情況監(jiān)督?!?/span>
從國防科工局的對外文件中可以看出,該局同時專注于先進工業(yè)技術(shù)的研究和國防基礎(chǔ)研究的計劃管理工作,并承擔著推動軍民融合的重大職責。目前國防科工局的科研支持專項計劃中,包含基礎(chǔ)科研、技術(shù)基礎(chǔ)、配套科研、民用航天等若干專項。

將國防科工局視作中國的DARPA,顯然是低估了國防科工局的職權(quán)功能。與DARPA更多專注于未來前瞻性科技的孵化不同,中國國防科工局更專注現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)能力和國防科研總體能力的提升。
目前國防科工局共設(shè)有17個司、局,以及12個局屬單位(中心),并在各省市設(shè)有地方工辦,這是一個龐大的機構(gòu)設(shè)置。與DARPA定位輕、快,鼓勵冒險、追求創(chuàng)新的扁平化運營模式不同,國防科工局的任務,是需要扎扎實實地提升中國的基礎(chǔ)科研能力。
這也直接反映出中美現(xiàn)階段科研風格的巨大差異。DARPA作為一個完全獨立的機構(gòu),集中投資和孵化著最具前瞻性的科技,探索著世界科技創(chuàng)新的未知領(lǐng)域。而中國科研仍以補課為主。跟隨研發(fā)的同時,補齊中國工業(yè)存在的短板。突破性的創(chuàng)新嘗試,則暫時分散在各大院所和高校內(nèi)部。
相比國防科工局的重任在肩,另一種聲音則認為,2016年,新一輪軍改中成立的軍委科技委,看起來似乎更有“中國DARPA”的氣質(zhì)。
國防科工局和軍委科技委,一個代表乙方,一個代表甲方。所處立場不同,工作方式自然也有差異。
2018年,軍委科技委成立一支快速響應小組。根據(jù)國家軍民融合公共服務平臺發(fā)布的公告顯示,快響小組成員共6名,平均年齡36歲,最年輕的僅為29歲,全部為博士學位,分別擁有空間機器人、先進制造、智能控制、項目管理等各學科領(lǐng)域的專業(yè)背景。而公告中對快響小組的工作方式描述為:
“快響小組每月組織一次為期5個工作日,針對1-2個商業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的實地調(diào)研,主動發(fā)現(xiàn)或積極受理具有現(xiàn)在軍事應用價值的先進技術(shù),并視情邀請軍兵種相關(guān)人員開展應用策劃和需求對接。對合適項目,由組長和專家組形成現(xiàn)場評估意見,與有關(guān)單位草簽合同,返京后簽訂正式合同。項目周期通常不超過12個月。”
根據(jù)“快響小組”發(fā)布的首批7項需求來看,主要集中在配件、耗材和軟件方面,大多是與現(xiàn)有武器裝備配套直接相關(guān)的零部件。與DARPA充滿科幻感的研究計劃相比,“快響小組”發(fā)布的技術(shù)需求顯然要接地氣許多。
但是凡事總有開頭,能夠跨越重重繁復的審批流程,搭建起“軍品民采”的直通車,已經(jīng)在推動軍民融合的道路上做了一次突破性的嘗試。在快響小組首批需求發(fā)布的三個月內(nèi),得到了熱烈的響應,僅僅100天后,就在深圳與14家單位簽訂了首批項目合同,總金額達到1156萬元。
沒有管理創(chuàng)新,就沒有技術(shù)和產(chǎn)品的創(chuàng)新。從歷史進程中尋覓蹤跡,軍工歷來是集中體現(xiàn)人類管理智慧的領(lǐng)域,是一個集合了軍事、政治、經(jīng)濟、文化、科技、工程等多學科知識的載體?,F(xiàn)代項目管理起源于國防領(lǐng)域,經(jīng)過幾十年發(fā)展嬗變,又以全新面貌服務于國防。
新中國的國防科研體系從創(chuàng)辦初期,同時帶有美蘇模式的雙重印記。一方面承襲了蘇聯(lián)的部分管理方式,另一方面,以錢學森為首的一批留美科學家歸國,為新中國科研體系的創(chuàng)建打下了第一根樁。
1956年10月8日,由錢學森掛帥的我國第一個導彈研究機構(gòu)----國防部第五研究院成立。(詳情參見前文《歷史選擇了錢學森》)。這個比DARPA還早兩年成立的國防科研機構(gòu),日后開枝散葉,成為中國“兩彈一星”和航空航天事業(yè)的最早發(fā)源地。目前中國的國防科研管理體系,正是以錢學森系統(tǒng)工程理論為基礎(chǔ),在現(xiàn)實需求的推動下,不斷創(chuàng)新求變。
歷史經(jīng)驗顯示,若沒有一個完整的工業(yè)體系作后盾,科技創(chuàng)新則無從談起。正如領(lǐng)導人在十二屆全國人大五次會議解放軍代表團全體會議上所說:
“國防科技工業(yè)作為國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),是國家安全和國防建設(shè)的脊梁,是國家科技創(chuàng)新體系的中堅,是國防科技創(chuàng)新體系的主體?!?/span>
如今,中國的國防科技科研管理體系,正在歷經(jīng)新一輪的組織改革。中國國防科技工業(yè)體系歷經(jīng)70年的臥薪嘗膽,到了破繭成蝶,創(chuàng)新之花不斷綻放的時候。中國是否需要一個像DARPA一樣的組織來集中孵化創(chuàng)新,這只是一個形式上可以探討的問題。而更深刻的思考在于:什么樣的組織方式,能最大程度地提升國家科技創(chuàng)新的整體效率?

6
未來
在2014年的一次新聞發(fā)布會上,DARPA局長阿拉蒂·普拉巴卡爾講到:“我們?nèi)匀幻媾R著空前機遇,那就是以特定的方式推動技術(shù)進步,為國家提供強大的創(chuàng)新能力?!?/span>
我們研讀2018年DARPA的研究計劃。從227個在研項目中,我們大致可以看到一個關(guān)于未來世界的輪廓。
DARPA生物技術(shù)辦公室(BTO)的工作重點,是利用工程和信息科學的進步,來推動生物技術(shù)的重塑。其研究項目中,不乏神經(jīng)技術(shù)、兼具預防和治療的自動診斷技術(shù)、生物控制、人機接口、人因績效、生物工程材料、疾病預測、安全基因、傳染病及合成生物學這一類革命性技術(shù)。
國防科學辦公室(DSO)則負責將科學和工程領(lǐng)域的一系列高新技術(shù),轉(zhuǎn)化為保護美國國家安全的顛覆性技術(shù)。其中包括:高效科學仿真加速計算、原子級技術(shù)、化學武器的分解與銷毀、機器深度學習、極端光學和成像、飛行機器人、光子探測、太赫茲、量子技術(shù)、Z戰(zhàn)士、超級材料合成等等。
信息創(chuàng)新辦公室(I2O)開發(fā)改變游戲規(guī)則的信息科學和技術(shù),以確保美國及其盟國的信息優(yōu)勢。其在研項目包括:主動網(wǎng)絡(luò)防御、多尺度異常檢測、大數(shù)據(jù)搜集和分析、自適應軟件系統(tǒng)、計算機仿真在線社交行為、人機交流技術(shù)、安全軟件、透明計算、高可靠度語言自動轉(zhuǎn)錄、利用智能手機對作戰(zhàn)人員進行健康分析等等。
微系統(tǒng)技術(shù)辦公室(MTO)通過在微處理器、MEMS系統(tǒng)和光學器件領(lǐng)域的投資,為美軍的戰(zhàn)略突襲創(chuàng)造機會。近年來,這個辦公室一直推動者半導體材料、高性能集成電路、相控陣雷達、高能激光器、紅外成像等領(lǐng)域的創(chuàng)新,幫助美國建立和保持巨大的技術(shù)優(yōu)勢。
戰(zhàn)略技術(shù)辦公室(STO)則致力于開發(fā)作為網(wǎng)絡(luò)支撐作戰(zhàn)的技術(shù),以提高軍事效能和適應性,并降低作戰(zhàn)成本。其重點領(lǐng)域包括:作戰(zhàn)管理、指揮與控制系統(tǒng),通信和網(wǎng)絡(luò),情報、監(jiān)視與偵察,電子戰(zhàn),定位、導航與授時,基本戰(zhàn)略技術(shù)和系統(tǒng)。
戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室(TTO)將負責陸、海、空、天領(lǐng)域的全新革命性作戰(zhàn)平臺,即戰(zhàn)術(shù)武器裝備。目前在研的項目包括:座艙內(nèi)機組人員工作自動化系統(tǒng)、反潛戰(zhàn)持續(xù)跟蹤無人艇、無人潛航器、空天飛機、小精靈無人機、地面X戰(zhàn)車、無人機航母、高超聲速武器、磁流體動力爆炸彈藥、地球同步軌道衛(wèi)星機器人、太空監(jiān)視望遠鏡、垂直起降飛機、進攻性蜂群戰(zhàn)術(shù)等。
目前,美國的技術(shù)創(chuàng)新出現(xiàn)了“以軍帶民”到“以民帶軍”的新趨勢。不僅有以硅谷為代表的技術(shù)創(chuàng)新中心,很多新思想、新概念、新創(chuàng)意大量來自中小企業(yè),甚至個人。特朗普上臺之后,更加重視以硅谷為代表的技術(shù)創(chuàng)新能力,并成立了以他女婿庫什納為首的白宮創(chuàng)新辦公室,推動美國新一輪的創(chuàng)新機制改革。
新時代提出新要求,DARPA“自上而下”的創(chuàng)新模式必須和“自下而上”的創(chuàng)新模式聯(lián)動起來。2017年,美國五角大樓向國會提交了名為《重組國防部采辦、技術(shù)與后勤組織和首席管理官組織》的改革計劃,包括DARPA在內(nèi)的國防部內(nèi)三個準獨立機構(gòu)將被降格,劃歸分管科研和工程項目的國防部副部長領(lǐng)導。
冷戰(zhàn)時代的陰云已經(jīng)散去,科技研究不再充滿血腥味道。那些超級大國爭霸留下來的科技財產(chǎn),已沉淀成為當今世界的第一生產(chǎn)力。在信息越來越透明的當下,DARPA和他的同僚們,已不再如往昔那樣的神秘莫測。他們所探索的前沿科技,不再只是存在于好萊塢科幻大片里,而是一個又一個地走入我們的現(xiàn)實生活當中。
或許終有一天,DARPA會結(jié)束他的歷史使命,他所創(chuàng)造的那些經(jīng)典科技作品,將和好萊塢的傳奇電影一樣,成為人們茶余飯后的話題談資。但是科學家的故事永遠不會結(jié)束,只要人類還存在,創(chuàng)新就沒有終點,科技就沒有結(jié)局。
?