美国是世界上大部分武器装备和军事技术的源头。历史上，GPS、精确制导炸弹、隐身飞机、核动力等均源自美国；现在世界范围内掀起的人工智能、无人系统集群、大数据等也大多源自美国。美国拥有当今世界上规模最庞大、体系最完整、能力最强大的国防科技创新体系，为美军持续掌握绝对技术优势、占领传统和新兴作战域战略制高点提供了雄厚基础。

图1 美国国防部徽章

一、拥有庞大的国防科研“国家队”作为核心力量

美国国防科技主体包括政府科研力量、企业、大学及其附属研究机构等。其中企业主要从事装备技术开发，大学偏重基础研究，政府科研力量侧重基础研究、应用研究、先期技术开发、试验验证。

政府科研力量的主体是国防部、能源部和国家航空航天局下属的90多个国防实验室和研发中心，约14万人。特别是美国国防部的科研机构，不走市场化道路，专注国防需求，围绕近中期国防需求，设定研究方向和重点，除自身开展研究外，重在把握国防科技发展的主脉，凝聚全美学术研究、技术开发、产品研制机构的创想，并借助美国盟友的优势力量，服务美国的军事需求。

这些政府科研机构汇聚和培养世界一流人才，运营一大批世界先进的科研设施，着眼于未来10～20年甚至更长远的发展需求，超前开展探索研究，引领了美国国防科技乃至世界军事技术的发展，产出一大批具有划时代意义的革命性成果。世界著名的阿贡、洛斯阿拉莫斯、劳伦斯伯克利等国家实验室就属于能源部。

图2 美国国防实验室和研发中心分布

二、构建了较完备的规划计划和统筹管理体系

在国家安全战略需求、军事需求、技术发展预判的共同指导下，美国国防部及其直属部门、各军种部、能源部、国家航空航天局根据各自需要，制定相应的计划，形成纵向贯通战略思想到年度预算，横向包容国防科技各领域，兼顾科技发展和应用各阶段以及近中远期不同时段的科技计划体系。同时，在保证科技发展方向相对稳定、持续的前提下，对计划进行适应性调整，国防部、能源部、国家航空航天局新推出各类计划，一般在3年之内修订一次，短的只相隔一年甚至几个月就推出修订版。

20世纪90年代中期，美国推出《基础研究计划》《国防技术领域计划》《联合作战科学技术计划》三大国防科技计划，每两年修订一次，指导国防科技发展的方向、重点。三大计划结束后，为统筹各军种基础共性技术的发展，2014年1月，美国防部建立“21世纪国防科技协同创新框架”，成立了由各军种部科学家组成的17个专业委员会，这些委员会商讨制定所负责领域的技术发展路线图，组织与工业部门的技术研讨会，推动跨军种、跨平台、跨行业合作，极大提高了科技创新效率。

三、保持长期稳定高强度的国防科研投入

美国超强国防科技创新能力的物质保障是庞大的国防科研投入。冷战时期，美国国防研发投入长期占到政府总研发费的七成以上，目前比例有所降低，按“广义国防”（含国防部、能源部、国家航天航空局）衡量，占政府总研发费三分之二，仅国防部一家，这个比例就达到50%。

近年美国政府每年国防研发费超过700亿美元，是欧盟26国总和的7倍；其中基础科研（含基础研究、应用研究、先期技术开发）经费约120亿美元，是欧盟总和的4倍。而且从历史看，国防科研投入在历次国防预算削减中相对保持稳定，尤其基础科研费是重点保护对象。在上世纪90年代美国国防预算大削减期间，国防科研费（即国防部研发、试验、鉴定费）与武器装备采购费之比达到7:10，即每花10元采购装备，就要花7元投入科研；2011年国防预算再一次缩减后，这个比例为2:3。

四、建立专门机构支持事关国家安全的高风险技术研发

美国于1958年组建了国防先期研究计划局（DARPA），专门发展攸关国家安全的颠覆性技术，以“阻止对手技术突袭，施以对手技术突袭”。DARPA不仅打造出精确制导武器、隐身技术等改变战争规则的军事能力，还催生出互联网、全球定位系统等提升人类生活水平的技术。

目前，DARPA正在人工智能军事应用、合成生物学、赛博安全等方面发力，年度预算超过30亿美元，是各军种同类预算的1.5倍。需要说明的是，DARPA的巨额投入，表面上看直接而迅速转化为军事应用的比例并不高，大约只有15～20%，但正是这占少数的成功项目，成为了引发局部乃至全局军事变革的引擎或导火索。

图3 DARPA组织的“电子复兴计划”峰会

其取得成功的关键因素包括始终以国家安全战略需求为导向发展高风险技术、高度依赖一流科学家组织管理科研项目、提供充足的经费并容忍“失败”、灵活的科研模式能够组织全社会力量进行创新、研发上另辟蹊径解决技术难题。DARPA另辟蹊径解决技术难题的一个例子是“分布式敏捷反潜系统”（DASH）项目，其深海系统创造性地采用“自下而上”的探测方式，避免了海底和海面声波折射造成的目标信息模糊，降低了海底地形对声学探测的影响。

五、特别注重技术源头的发现和利用

美国防部基础研究经费并不多，仅占联邦政府基础研究经费的6%，其主要投资应用研究和先期技术开发，目标是发现和转化应用学术界和工业界的科学发现、技术发明。随着全球技术的快速发展，美国认为其军事技术优势正逐渐被蚕食，为此采取一系列举措。

一是设立前沿扫描和重点监视计划，脱开国家情报系统和军事情报系统，在科研与采办系统内成立专门的科技情报分析部门，面向全球顶级学术期刊、创新机构的信息，开展系统扫描分析，供科研系统和相关决策系统参考；对重点技术领域和重大技术进展进行专题研究，形成分析报告，公开发布或面向专门用户秘密发布。

二是设立助理副部长级的战略情报分析小组，跟踪全球技术发展成就与趋势，评估潜在和新兴威胁及未来技术发展机遇，影响国防部科研预算制定和项目决策。

三是在硅谷、波士顿、奥斯汀等高技术密集区域建立国防创新机构（DIU），绕开既有科研系统就近发现先进技术，目的一是快速发现和发掘新技术及其军事价值，二是防止既有科研系统的运作惯性将极具军事潜力的技术萌芽掐灭。

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