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文 ◎ 丘尚德、方洪
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失败有时会发生。如果不能从失败中学习,那才是真正的失败。“你必须去试,一试再试。”这种态度使DARPA在美国各类研究机构中能够一枝独秀。
一九五七年,苏联发射了军事用人造卫星史普尼克,这也是世界上第一个人工卫星,开启了太空时代。
苏联的这一行动使美国一时间感到措手不及。美国总统艾森豪威尔对此的回应是,设立一个具有明确任务的先进研究项目局(简称ARPA)。他希望该机构可开发出革命性的技术,以确保美国在军事上不会再屈居人后。
从一九五八年至今,转眼五十年过去了。“国防先进研究计画局”(DARPA)取得了令人惊异的成就。
最初的几年里,DARPA在刚起步的美国太空计画中扮演整合性的角色。接下来便开始了它辉煌的技术创新历程,并至今深深的影响着人类的生活和世界的面貌。DARPA开发了以卫星技术为基础的全球定位系统(GPS),还有隐形飞机,以及互联网等等。这一切,可能已经远远超出艾森豪威尔当年的期望。
允许失败
DARPA也有过很多失败。多年来,它常被批评投资数百万金钱在一些非常不切实际的研究上,比如预测暗杀企图的市场,以及可以取代轮式车辆的丛林机械大象等等。
但是正是这种允许失败的文化使得DARPA具有其他任何研究机构都不具备的惊人创造力。因此,DARPA的支持者一向认为,失败本身对于开创并维持一个成功的DARPA所起到的作用是不可低估的。
DARPA的主管泰勒(Tony Tether)说,正是“失败的自由”让他的同仁发现真正革命性的新技术。
他告诉去年来参加DARPA技术研讨会的三千名潜在的研究人员说,“我们也真的失败过。”
他说:“但是,那是没关系的,失败有时会在你想要把新的可能性变成现实时发生。如果你不知道从失败中学到东西,或是放弃追求成功,那才算是真正的失败。你必须去试,一试再试。”
这种态度无疑使DARPA在美国各类研究机构中能够一枝独秀。DARPA没有自己的实验室或是科学家,同时,它也不采用审阅制度来评估计画的可行性。
灵活的研究取向
DARPA的课题和经费安排过程很独特。它雇用许多“项目经理”。这些人负责为大学或是企业提供研究经费,来进行那些对科研机构而言具有风险性的研究。近来,每年有大约一百四十位项目经理,负责分配和管理约廿九亿的研究经费。
项目经理的角色就像是判官、法官。在研究不尽理想时,还得扮演“终结者”的角色。这样的简单机制使得DARPA可以快速进入新领域,而且也可以在研究没有结果时快速喊停。
位于纽约的康乃尔大学机械与航太工程师嘉西亚(Ephrahim Garcia)也为DARPA工作,本人曾经在一九九八至二零零二年间担任DARPA的项目经理。
在嘉西亚担任该职位期间,他主导了包括造型飞机与外骨架等五项研究,每年管理着二千到三千万美元的经费预算。
嘉西亚表示,有两个因素对于取得经费是至关重要的。一是项目经理的想像力;二是他们有能力说服主管,使他们相信采用新想法将有助于改善美国军事的能力。
创造惊奇
DARPA项目:波音公司研发的X-45无人作战飞机。(Getty Images)
但是,由于主管的行程总是排满了,得到一个机会来讨论新计画都很难。他说:“你总是要事先准备好电梯内的谈话,在五秒或更短的时间内将新计画告诉他,所以有时我还会希望我们能有一座高一点的大楼。”
该机构在一九五八年成立时只花了三个月的时间,到现在也没有改变它的营运方式。唯一而且主要的改变就是一九七二年在名称上加入“国防”的字眼,在一九九三年一度撤去,到了一九九六年又再恢复。
另外一个更深远的改变是,DARPA的任务不再只是避免(美国)在新技术方面落后,就如泰勒所说的,而是要去“创造新技术”。
让DARPA如此与众不同的所有因素都没有改变。在未来,它将继续发明、创新与创造惊奇;同时它也无疑会闹出可笑的错误,但是这都只是过程而已。按照嘉西亚的说法:“十次只要有一次成功,那就是值得的”。
DARPA在许多方面的成就改变了当今世界的面貌,它也有不少令人啼笑皆非的失败教训。下面就来看一看成功的例子、失败的例子和颇具希望的研究课题。
成功可谓辉煌
.互联网
互联网的出现几乎改变了现代人的整个生活。(Getty Images)
DARPA开发的技术都是基于军事方面的需要,不过呢,也有些后来在民用方面大显身手。在这方面,互联网技术就是最具有代表性的。
在二十世纪六十年代,美国军方希望建立一种可“自我修复”的网络通讯系统。就是说即使系统的一部份遭到破坏,整个网络仍然可以运作。这需要信息传送从传统的连续流方式转变为不连续的模块方式。这可说是世界上最早的互联网,直到今天,互联网仍然采用同样的思路。
.全球卫星定位系统
全球定位系统GPS近年来进入寻常百姓家。(Getty Images)
也许就在几年前,全球卫星定位系统(GPS)还是一个“军用词汇”,这种导航系统对于民用车辆而言,还是奢侈品。如今GPS已经广泛的被普通老百姓所使用。
GPS最早是从六十年代起开始进入海军服役。当时的定位精度只有二百米,每隔一小时为舰艇提供所在位置的数据
.语言翻译器
在伊拉克的美军使用了一种可以听懂人话,并翻译成你能听懂的语言的翻译器。虽然说翻译的准确程度最低的时候只有百分之五十,但是对于维护治安、而又不懂当地语言的军事人员来说,这已经是莫大的帮助了。这种由DARPA提供经费开发设备目前还没有投放民用市场,但是专家们相信,在全球化日益明显的当今,DARPA的钱绝对没有白花。
.隐型飞机
所谓隐型飞机,并不是说这种飞机真的能让对方完全看不见,而是难以用各种技术手段侦侧到。
DARPA研发隐型飞机的构想是一个雄心勃勃的计画,甚至让挑剔的军方吃惊。运用隐型技术的原形飞机于一九七零年代末试飞,后来经过一系列的改进,发展成为在海湾战争中大显伸手的F-117“夜鹰”战斗机。
.砷化镓
上世纪八十年代中期曾经有一个经费高达六亿美元的研究课题,最终导致了砷化镓的广泛应用。从手机到卫星,砷化镓是生产无线通讯设备的芯片不可缺少的。砷化镓比硅要昂贵,但是它的电子具有高运动性,因此可以用于高频状态。
失败的项目
.铪弹
铪是一种及其昂贵的金属。科学家曾设想用一股X射线轰击铪的放射性同位素,以激发高能量的GAMMA射线流。基于这一理论,军方希望开发一种实战武器:铪弹。
上世纪DARPA曾投入了七百万美金用铪弹研究。起初的愿望是研制一种实战炸弹,可以瞬间发出强大的GAMMA射线,而又不造成核污染。不过这一看似美妙的计画在九十年代中期被搁置了,原因是最初的理论一直无法得到试验证实。
.机器大象
越战的丛林对于当年的美国士兵而言可能是个恶梦。由于缺少像样的柏油路,丛林里的运输是非常艰难的。DARPA异想天开的计画研制一种机器大象。不过,这种带有先进导航设备的“大象”始终没有能够问世。
.遥感间谍
你相信特异功能吗?在六、七十年代,美苏两个国家都曾经试图利用特异功能从事间谍活动,但是结果事与愿违。
七十年代,DARPA在这方面也投入了数以百万计的金钱,不少具有特异能力的人参与了研究,其中包括遥感、用意念搬运物体等等。可惜参与研究的那些特异功能者没有人可以在试验中实践他们的“本领”。特异功能真的存在吗?还是DARPA把这些东西用错了地方?
.预测:“未来地图”(Future Map)
DARPA的计画有点邪门,因为他们不是搞正常的预测,而是试图运用恐怖攻击来预测未来的事。结果之中设想遭到美国政客们的大力抨击。在“奇怪”、“荒唐”的评论声中,DARPA放弃了这一计画。
.猎户座计画
这一计画是DARPA的早期计画,试图研制一种星际飞船,在飞行过程中可以定期的扔出核弹。由于担心和污染,在六十年代初期就被喊停。
展望 正在研发的项目
.无人驾驶车辆
这本身并没有神秘新奇,瞧瞧那些登上外星球的探测车,都是自动化无人驾驶。但是,在居民拥挤的大城市,无人驾驶车辆还是个新鲜东西。
DARPA的愿望是开发可以在艰难的地表进行长距离行使的车辆。专家们相信,在不久的将来,这类车子将在军事和民用两方面得到广泛的应用。
.Z人
就像壁虎可以在墙上爬行一样,小型的机器人目前也具备这种能力。不过,DARPA并不因此而满足,他们计画让人类也能具备飞檐走壁的能力。
如果研究成功,未来的士兵将能够在垂直的墙面上,不依靠绳索,以每秒钟零点五米的速度行走。
.水下快递
当物体在水中高速运动时,可以将周围的水气化从而形成一个气囊结构。利用这种原理,运送鱼雷的部队可以以一百节的时速在水中行进。
由于鱼雷和水几乎没有任何接触,阻力减小了百分之七十。目前的试验还仅仅限于无人驾驶的潜艇。
.仿真假肢
运动自如、有感知能力,并且可以用神经系统进行控制的假肢具有高度仿真的特点。对于军人这样的高危险职业来说,仿真假肢无疑是一项人道的后背技术。而且在民用方面也有广阔的前景。
.闸刀(Switchblade)
DARPA早已经成功开发了无人驾驶的飞行器UAVs。而“Switchblade”(闸刀)则更进一步,它可以超音速远距离飞行。研究经费达一千多万美元,而设计也是很奇怪:飞机的翼展达六十一米,机翼倾斜六十度角。当单侧机翼前倾而另一侧机翼后倾的时候,飞行器可以达到两马赫的飞行速度。
.外骨骼(Exoskeletons)
这也是为未来士兵们具备更好的防护而设计的,当然还可以协同配备其他的先进装备。为了增加机动性,DARPA对科研人员提出了很高的要求。目前,新研制的重卅六公斤的外骨骼,感觉上只有不到十公斤重。◇