美国国防部科研机构包括国防部下属的国防高级研究计划局（DARPA）、国防实验室、研发中心和试验中心。此外，国家核军工管理局（NNSA）及其下属的实验室虽然隶属于能源部，但在核武器、核动力装备的发展上起着重要作用。其中：国防实验室和研发中心63家，主要分布在陆军部（25家）、海军部（27家）和空军部（9家），雇员超过6.7万人；试验中心，即重点靶场与试验设施基地（MRTFB）23家；DARPA直属于国防部长办公室，宗旨是“阻止对手技术突袭，并向对手施以技术突袭”，负责向各军种提供先进的技术；国家核军工管理局管理着3家从事核武器研发的国家级实验室和2家从事核动力技术研发的非国家级实验室。
图1 美国国防实验室和研发中心分布
美国国防部科研机构具有独立法人地位，国防部指令要求其履行“科学与技术、工程开发、已部署装备的工程保障和现代化”职能。这就使它们不仅定位于装备发展的前端，即科学知识的发现、技术的发明和创造，还作用于装备发展的中端和后端，参与装备开发、采购和运行与维护工作。总体上，美国国防部科研机构主要发挥以下六种作用。
一、引领国防基础性前瞻性创新
美国国防部高层反复强调，今天的军事优势是过去几十年国防科技发展的结果，今天的技术优势决定未来的军事优势。国防部科研机构既是国防科技创新的骨干，又是保障国防科技全面、协调、持续、稳定发展的核心，为美国保持全球军事技术优势起到了战略基石的作用。它们不走市场化道路，不参与国防科研任务的市场竞争，科技经费基本全部来自政府预算拨款。
其中，DARPA、陆军研究实验室、海军研究实验室和空军研究实验室主要着眼于未来10～20年甚至更长远的发展需求，超前开展企业或大学无力或不愿承担的大规模、高风险、周期长、多学科交叉的基础性前瞻性研究，产出一大批具有划时代意义革命性成果。除自身开展研究工作外，这些机构还组织企业、大学、非营利机构等创新力量开展重大技术攻关。其中，DARPA没有自己的科研设施，依靠短期聘用的项目经理提出和设计颠覆性技术项目，然后利用企业、大学、国防实验室和研发中心等各类科研力量开展研究。
例如，陆军研究实验室正在探索量子传感技术，预期性能比传统传感器高几个数量级，且可在GPS拒止环境下使用，能大幅提高美军导航和探测能力；海军研究实验室长期开展大功率光纤激光器和电磁轨道炮等新概念武器研究，是美国定向能和动能武器科研计划的组织者和领导者；空军研究实验室从2006年起，组织通用电气和罗罗等公司开展自适应发动机技术研究，以满足第六代战斗机研制需要；DARPA于2017年6月启动“电子复兴”计划，统筹各类创新力量，研发全新微系统材料、系统架构及电路设计工具和方法，为下一代电子学和微系统发展奠定基础。
图2 DARPA组织的“电子复兴计划”峰会
二、支持装备采办、部署和保障
美国国防部科研机构不仅从事装备早期的技术研究工作，还广泛参与装备的研制、采购和保障，甚至支撑作战任务，提供技术咨询、技术评估和试验鉴定等服务。在装备研制和采购项目招标过程中，国防部科研机构可能参与需求制定、招标和评标、合同谈判和签订、项目实施和验收等环节，确保国防部在与供应商的交易中始终作为一个“聪明”买家。
据统计，陆军研究实验室、海军研究实验室和空军研究实验室约50%的经费都用于支持装备采办和运行与维护，如海军研究实验室2015财年的10.44亿美元总经费中，4.88亿美元用于武器开发、采购和运行与维护。装备研发中心一般都与相应的装备发展部门建立合作关系，开展更多支持采办和后勤的工作，如陆军武器研发与工程中心对口武器项目采办部门，其75%的经费都投向武器研制、采购和保障。
三、承担特殊装备和技术研发任务
美国国防部科研机构还承担核武器及核反应堆堆芯设计、生化武器、含能材料及弹药等特殊装备和技术的研发。这类装备和技术具有重大战略性，对投入、安全和保密的要求极高，不宜市场化，私营机构也一般不愿承担。国防部核生化防御项目局、导弹防御局负责美军相关敏感项目的研发和采购；陆军埃奇伍德生化研究中心是美国最重要的非医学生化科研机构，承担烟雾弹、吸入毒理学、过滤科学、生化战、气溶胶物理学等领域研究任务；洛斯阿拉莫斯国家实验室是能源部下辖的最大实验室，拥有约1.2万名雇员，承担美国各种型号核弹头的研制，发展先进核武器技术，持续推进核武器装备现代化，保证战略核力量安全、可靠和长期有效。
四、推动军事技术向应用转移转化
美国国防部对“技术转化”的理解是“将新技术从实验室或研究环境转移至采办项目和作战人员的过程，技术转化通常发生在先期技术开发结束以及新产品开发启动之时”。各军种国防实验室和研发中心在技术转化过程中发挥着核心作用，它们将新型技术集成到装备或作战环境中进行试验，推动技术的工程应用。例如，陆军武器研发与工程中心与弹药采购部建立合作伙伴关系，让后者参与项目的规划、实施和验收，并与后者签署技术转化协议确保技术的顺利应用；海军水面战中心和水下战中心每年组织针对特定主题的技术演习，演示先进海上技术，以促进技术的成熟和转化。
在推动军事技术向民用领域转移方面，美国法律规定，国防部科研机构必须将创新成果转移到私营部门，推动国家经济的发展。为此，各国防实验室和研发中心均设立了技术转移办公室，负责推广可用于商业转化的技术专利，与企业签订技术许可协议，由企业开发新的产品和服务，进而产生经济输出、增加就业机会和税收。根据美国国防部对505家企业的调查，2000～2011年间，国防部科研机构共与这些企业签署602项技术许可协议，为企业带来133.51亿美元收入，其中民品业务收入120.3亿美元，占90%。
五、培养一流人才，运营大型设施
美国国防部科研机构不仅把人才作为资源，而且当成最可贵的科研产出。海军研究署在发布的《海军科技战略》中，始终将人才列为科技的三大产出之一，另两大产出分别是知识和转化。美国国防部科研机构培养和吸引了一批世界顶级科学家，稳定了一支超过4万人的强大科研队伍，积累了雄厚的人才和技术储备。例如，陆军研究实验室共产生了14位诺贝尔奖获得者，39位国家科技奖章获得者。此外，陆军研究办公室、海军研究署和空军科学研究办公室管理着国防部基础研究经费，其中半数以上都投向大学，资助理工科的教授和学生开展研究，为国防部科研机构培养后备人才。
图3 美国2015年版《海军科技战略》
美国国防部科研机构还运营一大批世界先进的科研设施，如高超声速风洞、核反应试验堆、超级计算机、同步辐射光源等，为从事高水平研究提供了物质基础。这些大型试验设施虽由各军种投资、管理和运营，但向国防部各部局提供试验与鉴定支持，可供所有军种、政府机构使用，在某些情况下也可供盟国政府和承包商使用。例如，陆军试验与评估司令部管理着八个重点靶场与试验设施基地，每天完成地面装备、航空器、导弹和传感器系统、C4I等超过1000多项试验，主要服务于国防部各部局和军工企业；海军研发中心通过中国湖等试验设施，对水面战、水下战、空战、空间与海战等领域的武器系统进行全面测试和评估；空军试验中心囊括了阿诺德工程开发复合体、第412试验联队和第96试验联队，分工进行航空装备发动机、航空电子、弹药等系统的工程技术分析和试验评估。
六、参与实施国家重大科技计划
美国国防部科研机构通过参与国家科技计划，发挥国防科研能力与成果的溢出效应。在“美国制造”国家计划下，国防部牵头成立了8家制造创新机构，其中多由国防部科研机构负责运行和管理，如柔性混合电子学制造创新机构由空军研究实验室作为首席技术部门协调政府不同部门的需求，陆军研究实验室负责技术项目的管理。近年来，美国政府实施的“大数据研究与发展计划”、“材料基因组计划”、“纳米技术计划”、“机器人计划”等重大科研计划中，国防部科研机构均发挥了重要作用。
（蓝海星：孙兴村）
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