阿汤哥背后的技术狂人组织DARPA
——比科幻更科幻的前沿军事科技
文\东方晓灿
01 引言
大漠孤烟直。漫天黄沙中矗立着一座现代化的大都市。
你紧了紧手上那副薄薄的手套，抬头仰望天空，摩天大楼高耸入云，看不见顶。尽管是老资格金牌特工，但此刻你心中还是祈祷着别出什么岔子。
情报显示：有一场针对本市的恐怖袭击策划已久，行动时间正是今天19点。
你的任务：找到该恐怖分子，将其反杀。
现在时间：18:48。你还有12分钟。
你把手贴在大楼外，手套产生了强大的吸力附着在玻璃幕墙上，一步步爬到了几百米高处，朵朵白云在脚下飘过。
烈日炙烤，口渴难耐，不着急，还有10分钟呢，足够了。上哪儿弄点儿水喝呢？你抬头看到天空中有一个黑点，那是一艘飘浮在平流层的给养飞船，它已经飘了十年不曾落地，你之前召唤过它，它是一个全天候在线的后勤兵，随时用微型无人机把你需要的给养送到手边。你正在考虑用不用它时，突然想起今天带了“水罐”——一个看起来很普通的运动水壶。瓶里空空荡荡，一键按下，水罐的盖子发出轻微的轰鸣声，四周的空气被吸入，一股强劲的气流围着水罐旋转起来，再看——
空空如也的水罐中竟然凭空有水流汩汩生出！无中生有。
就在这时，系统发来一条标为红色的提醒信息——附近有些人的心理突然产生了微妙而邪恶的变化。经过甄别，确认是一个人在唱歌，有一群人围在旁边听，歌词里暗含的恐怖思想引发了旁听者的心理波动。声纹比对确认了，等的就是你——那个唱歌的家伙！
真像师傅说的——恐怖分子也会害怕，在临下手前也需要唱歌给自己鼓劲。
战机稍纵即逝。但你现在还处在“挂票”状态，粘在几百米的高空中，怎么办？
没关系，现在需要做的只是找出那个倒霉蛋的照片，把目标照片和持续更新的坐标输入手枪。举枪，向着随便什么方向开了一枪，一颗子弹发出凄厉的破空声，划出一道诡异的弧线，弧线不断变换着，避开了建筑物的遮挡，像死神灵动地挥舞着镰刀……子弹向着茫茫人海飞去，向着那个恐怖分子的太阳穴飞去……
师傅还说过：“真羡慕你们这一代特工，执行任务跟玩个游戏似的，连回家吃饭都不耽误。当年我们动不动就近身肉搏，甚至连水果刀都用上过……”
27秒后，12公里开外，恐怖分子应声倒地。大功告成，你却不动声色，深藏功与名，任由晚霞中的热风拂过你那90后的秃顶。远眺，残阳如血。
上面用到的武器装备分别是：Z-Man壁虎皮，平流层飞船，大气取水装置，“叙事网络”群体心理甄别系统，实时光学导向的EXATCO极精准目标弹药。
这些装备和技术不是碟中谍电影，也不是科幻小说，而是即将发生、甚至已经存在的现实，都来自一家叫作“DARPA”的机构。
我们今天就来聊一聊存在于本星球上最具科幻感的机构——DARPA（Defense Advanced Research Projects Agency美国国防部预先战略研究局）。
- 科幻指数 军事实用指数 生活改变指数 是否已实现指数
Z-Man壁虎皮 65 65 65 已实现
平流层飞船 80 80 80 未实现
大气取水装置 70 70 70 进行中，未知
“叙事网络”群体心理甄别系统 50 50 50 进行中，未知
EXATCO极精准目标弹药 65 65 65 已实现
02 从冷战对抗到独步江湖
1957年，人类首次成功发射人造卫星“斯普特尼克1号”，是从苏联拜科努尔航天中心发射升空的。对于冷战对手美国而言，这个消息无疑是一枚重磅炸弹，令美国人坐立不安。次年，美国防部便成立了一个叫作“ARPA”（预先战略研究局）的下设机构，旨在杜绝以后再次发生“斯普特尼克”式打脸，防止被对手拉开技术代差，并尽量在冷战科技竞赛中将苏联甩在身后。
冷战中的军事科技竞赛大幕就此徐徐拉开。
脑洞大开，允许失败，不怕你烧钱，就怕你不够疯狂——这是外界对DARPA的贯有评价，称其为“007背后的Q博士”或“现实版神盾局”并不为过。武器创意的脑洞大多来自专业的军工企业、科研机构，其中不乏“诺奖”得主，甚至还邀请过科幻作家、影视编剧等组建过顾问团，名叫“西格玛小组”。
成立六十年来，DARPA曾经研究过无数匪夷所思的科技产品，其中有不少成果对后世产生了深刻的影响，比如那颗“绝望钻石”。
众所周知，美国曾深陷越战泥潭。以越南战场的实际数据统计来看，美军各类飞机损失不少。还有美国盟友以色列乃至全北约的军队，在经过实战或自我评估后发现：现代战争条件下，空军战机战损率太高。
于是一项新课题“如何让敌方雷达看不见自己的战机？”摆在军方高层面前。
1973年，在DARPA内部悄然启动了一项名为“哈维”的绝密计划。后来研究取得重大进展后更名为“海弗兰”（Have Land）计划。
按DARPA的运作流程：发标提出具体要求；然后军工商来竞标；DARPA拨给研发费用；按最终实际的研发结果开标。著名飞机制造商洛克希德公司也对此产生了兴趣，海弗兰计划中原本没有他的位置，但是洛克希德公司硬是自掏腰包挤了进来。
在这之前，尽管已经有了“隐身吸波涂料”这种技术，但在构型设计上，减小战机的雷达反射面主要靠的是机身融合，即利用边条、圆滑过渡等减小反射面，但在功能日益强大的雷达面前这些都用处不大。一筹莫展之时，一篇名为《物理理论中的边缘电磁波绕射方式》的论文引起了美国人的注意，这篇于1964年在学术期刊上公开发表的论文提出了“PTD”理论（物体绕射理论），核心观点如下：
1.物体对雷达波的反射强度（即RCS）和尺寸大小没有关系，而是和边缘布局有数学比例关系；
2.远绕射场可以看作镜面反射场，再加上一个等效的边缘电流修正量，即绕射系数来描述；
3.给出了反射面的计算方式。
我们可以直白地理解为：一块二维金属平面在雷达里的反射面大小，主要取决于金属平面的边缘，而非金属平面本身的大小，且给出了较为精确的计算方法。这意味着：再大的飞机，只要机身构型中的各个面形状合适，一样可以实现“隐身”！
洛克希德公司看到后如获至宝，根据文中的计算方法编写了一套名为“反射波”的软件，用来模拟计算雷达反射面。
早在1953年，美国数学家约瑟夫·B·科勒就提出过简单的几何绕射理论，并给出了积分方程，但只能分析有限几种几何形状，并未引起人们的注意。直到10年后，上面提到的这篇奠定了隐身飞机最初理论的《绕射》论文的诞生，该文作者叫彼得·乌菲姆谢夫，是苏联人，任职于苏联雷达部108研究所。当年苏联方面并没有注意到这一论文的军事价值，允许其公开出版，结果被美国人翻译过来，并首先利用到了战机上。
没办法，历史就是这么令人哭笑不得。
根据乌菲姆谢夫的计算理论，洛克希德臭鼬工厂的工程师在草纸上画下了草图，飞机的外形令人瞠目结舌。
它没有机翼！只是一块看起来像块钻石的多面体结构！
这东西升力够吗？不用算，肯定没戏！
当时就被讥笑“绝对飞不起来，这是颗令人绝望的钻石”，于是这种构型便有了一个外号“绝望钻石”。之所以采取这种构型，跟当时的计算机计算能力有关，因为理论中给出的计算方法是根据平整平面来的，所以有三个顶点的三角形在三维空间里的计算是比较容易、也比较精确的。“绝望钻石”因为其雷达反射面积表现优越，一路杀进了决赛。此时，“绝望钻石”已经经过了几次设计改进，两侧长出了一对翅膀，同样是呈多边形的平面。
1975年9月14日，沙漠中的一处绝密试验场，骄阳如火。一架浑身涂满了黑色吸波涂料的木制原型机，在一根支架上被高高举起，不远处正是用来测试的防空雷达。雷达开机后，操作员问：
“飞机呢？架起来吧，雷达已经开机了。”
洛克希德公司工程师回答：
“飞机已经挂上去了。”
雷达操作员望着空无一物的屏幕，又扭头看着工程师，眼神里写满了惊讶。因为此刻雷达屏幕里只能看到那根支架，支架上好像还有一个小鸟般大小的回波，完全看不到什么飞机。雷达操作员走了出去。
一看，果然，“绝望钻石”好端端地正趴在支架上。模型机上还真落着一只想青史留名的鸟。把鸟轰走后，雷达屏幕里完全空白。
看到原型机的构型，相信大伙一眼便认了出来，这就是后来大名鼎鼎的“夜鹰”F-117隐身战斗机。尽管该系列机型因为载弹量有限、空中机动能力差、只能执行轰炸任务等原因已经在2008年全部退役。后来随着计算能力的大幅前进，新发展的PTD软件可以进行复杂的曲面计算，才为B-2等更新一代隐性飞机的诞生打下数学基础。但毫无疑问，F-117是第一架完全符合“隐形”定义的战机，它的诞生标志着战斗机进入了一个全新的隐身时代。
F-117夜鹰隐身战斗机——科幻指数85，军事实用指数70，生活改变指数10。
接下来我们再来说一项对我们的生活产生了更直接影响的技术。
鲍勒·泰勒20世纪60年代进入ARPA（DARPA的前身），任信息技术处处长，离职后曾在施乐公司任职。
随着冷战中美苏对抗的加剧，毁灭性的核打击威胁始终悬在所有人的头顶，犹如一把达摩克利斯之剑。以此为前提来假设极端情况：如果军队只有一个指挥信息中心，集中汇总了所有的军事信息，万一在战争中这个中心被摧毁，比如苏联发动了核打击，那么整个美国的军事力量将变成僵死的尸体，乱成一锅粥。
因此，泰勒必须要面对一个问题：在遭受打击后，如何还能保有足够的信息传递和接收能力？如何保证军队的协调指挥能力不降低？
至少有一个道理需要明白——不把鸡蛋放在一个篮子里。要建立一个分布式的网络，部分被摧毁后，剩余部分仍然能够正常发挥作用。
1969年，以ARPA名字命名的ARPA Net（即阿帕网）第一次试运行，只有4台主机连入这个网络，成了今天互联网的雏形。1983年，阿帕网一分为二，军事部分MIL Net和民用部分ARPA Net。1990年，阿帕网全部停止运行，正式退出历史舞台。阿帕网留下了一个著名的遗产：“TCP/IP协议”，成为今天互联网的技术基础之一。
在今天看来，早期的ARPA网给我们留下了一个更重要的影响，那就是它诞生时就天生刻在基因里的技术思想：去中心化，分布式节点网络，鸡蛋放在不同的篮子里。这使得当今社会的信息交换结构迅速摊平，更加扁平化。
阿帕网——科幻指数60，军事实用指数90，生活改变指数95。
03 神盾局？神棍局？
除了隐身战机，阿帕网这些之外，鼠标、GPS、无人机、脑机接口、人工智能等等无数已经改变，或即将改变我们生活的发明，其最早的雏形都是诞生在DARPA，都是DARPA的高光时刻。
但正如前述“允许失败”，那些看似疯狂的想法中，最终取得成功（列装部队或走入民用）的只有2%，其余的绝大部分都以失败而告终。
比如有关“落叶剂”和“精神力”的研究。
同样是在“越战”期间，越南军的游击队隐蔽在丛林中，不时对美军发起偷袭，让美军头疼不已。这些茂密的丛林人烟罕至，卫星也拍不到。DARPA提出了问题，马上就有国防承包商提出了解决方案——研发一种药剂，用飞机喷洒在越南的丛林中，让植物的叶子全都掉光。经过几次实验后，效果不错。只需要几天的工夫，实验用的大树就忧愁到无法自抑，瞬间秃顶，只剩下光秃秃的树杈了。
美军兴冲冲地在越南的丛林中喷洒下了大量这种药剂，因为药剂呈橙色，后世也称之为“橙剂”。
没想到的是，在战争结束后橙剂让越南当地居民饱受其害，因为其中的一种成分二氧芑（Dioxin），又名二噁英。战后，越南当地出生了不少畸形婴儿，连曾在丛林中作战的美军士兵都有明显的中毒后遗症。
军事上起到了一些作用，实现了短期的战术目的，却给战后的生态环境、敌我双方的军民都造成了不可估量的长期损害。所以很难说这项发明是DARPA的成功案例，倒成了被美国国内外各界长期诟病的一段黑历史，使得DARPA的公众形象从此在很多人眼中不再那么高大上，甚至非常负面。人们再次认识到了一项前沿军事技术的两面性，对垒双方杀红了眼时，无所不用其极，生死之事只在今日，谁还有心情去考虑明天？正如歌词所唱的那样“战争到最后，伤痛是儿童”。
橙剂，绝对失败的军事发明。和地雷、核辐射等战争后遗症一样，盐巴撒在文明的伤口上，让全人类一直疼到今天。
橙剂——科幻指数20，军事实用指数50，生活危害指数90。
同样是在20世纪70年代，大名鼎鼎的兰德公司接到了一个奇怪的任务，是DARPA发来的。DARPA请兰德公司关注一个课题“美国与苏联在超自然现象方面科学与技术研究活动的实质性差异”。
课题名字听起来云山雾罩的，说白了就是“精神力研究”，研究人的意念直接作用与客观世界。
之所以关注这么不靠谱的研究，是因为据说对岸的苏联在这方面开始有所动作，克里姆林宫招募了许多“神人”：有的能预测水下潜艇的位置，有的能远隔万里看到别人的机密文件……这确实是杀伤力极大、破坏性极强的技术，万一是真的，DARPA也必须走在苏联人的前面！
至于这项研究的结局，可想而知。DARPA被苏联带进沟里，神盾局差点儿改成了神棍局。
精神力研究——科幻指数250，军事实用指数0，生活改变指数5。
之所以给最后一项指标生活改变指数留了5分，是笔者坚信DC和漫威一定从DARPA的研究中发现了不少的电影创意灵感。
2%的成功，98%的失败，这就是DARPA项目的总体成功率。那成功的2%自不必说，但那些失败掉的98%，比如让人笑掉大牙的“精神力”研究，并非毫无意义，至少这是一种“否定”战略。在有可能取得重大突破的科研方向上，DARPA至少要摸索着走到南墙根下，哪怕被撞了一脑袋包也无所谓，至少可以因此得到一个结论：此路不通，便不用再害怕其他国家在这条路上继续前进了。
04 其他国家的黑科技口袋
我们假象这样一个场景：一个班里，一二百个同学，三教九流，帮派林立。天天吵吵嚷嚷，叫嚣喧闹，时不时还会有吵到劝也劝不住直接动手的。回顾历史，甚至还有过大家分成两拨群殴械斗、打得头破血流、一地鸡毛的壮观斗殴场面。所以无论家底殷实还是家徒四壁，谁都不希望自己受欺负，于是都多多少少要备点儿防身的武器，你兜里藏个弹弓，我包里装块砖头什么的……
但大家发现有个小子，名叫美国，他那口袋跟哆啦A梦似的，里面总有各式各样的黑科技武器，随便祭出个大杀器，便称霸兵器榜，号令江湖，无人敢惹，好生令人艳羡。
大家自然会心生好奇，他的黑科技都哪儿来的？
仔细探究之后发现，这个叫DARPA的机构起了很大的作用。凭借DARPA的扁平化、快速收集战场反馈并做出响应的机制，使得美军科技独步江湖，于是班上的其他同学纷纷效仿，在自家的军事科技体系中也陆续开设了类似的科研发包机构。
比如英国，原来在英国国防部下设有国防采办局，是由采办局和后勤局合并而来的。据报道在2006年前后该机构经手采购金额超10亿英镑。近日有消息显示，一家名为UKRI（英国研究与创新组织）的机构承担着技术创新资金运用监督的职能。
德国的类似组织是ADIC（网络和关键科技颠覆性创新机构），该机构成立之初即与慕尼黑联邦国防军大学进行了资源整合，关注网络技术、人工智能、反恐等方面的创新研究。
1980年就存在的日本NEDO（新能源和工业技术开发组织）的注意力也一直聚焦在新技术领域，隶属于通产省，先是专注于能源方面的研究，后研究范围逐渐扩大，逐步涉及国防相关领域。此外还有ImPACT（革命性研发推进项目），其组织方式、任务等也类似DARPA，但从其公开运行的项目来看民用属性更重。
我国军工体系中最类似DARPA的是一个叫作“快响小组”的机构，该机构隶属中央军委下属的科技委，全称是“国防科技创新快速响应小组”，小组成员平均年龄36岁，全部是博士学位。
快响小组曾经于2018年在深圳面向全社会的科技企业公开招标，中标的有不少中小民营企业。公开资料显示招标项目有：“共形天线及电路一体化快捷制造技术”“基于视频的海上智能目标识别技术”“智能人机交互模块”等等……不用打听项目细节（也打听不到），光听名字，就知道个个都是高科技含量十足、令人仰视的那种。
05 结语
人类的历史就是一部战争史。
我们祈求战争永远消失，但在可预见的未来，八成这只是个美好的幻想而已。放眼未来，战争的模样可能是今天的我们从没想见过的。
换一种思维模式，如果在1944年的二战战场上有人告诉你说：未来有一天，想干掉敌方一个重要目标根本无须出动兵马，只要坐在家里动动遥控器按钮，指挥一种叫作“无人机”的东西飞过去就能搞定，你一定会认为对方在胡说八道。只过了短短的几十年，昨日梦话今已成真。
DARPA模式的成功有其内在优势，但我们应该看到更深层的问题，即它的成长土壤——不光是军工企业，还有遍布美国的其他各种科技企业、研究机构、大学等。普及的科学精神、雄厚的人才优势等，是一个国家军事技术创新的原动力。
我们把这个思维再继续向深处推进，一个国家的民众科学素养、一代代科学技术人才，一个个飞扬的科技设想，都是从哪里诞生的？
答案是——从课堂上，从科普读物中，从科幻小说中。
“兵者，国之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也。”孙子兵法开篇便如是说。
“用资源改变规律。”《三体3·死神永生》中韦德如是说。
军事是赤裸裸的竞争，军事科学永远走在民用之前。资源改变不了规律，却能改变科技发展的进程和速度。举国体制，集中资源，取得长远突破，实现战略性压倒优势。一群最具想象力的天才服务于军事目的搞研发，成果转化成民用后再推动经济增长——从原子弹到核能发电，从宇航服内衬到运动鞋鞋底，莫不如此。
军事科技前沿中的现实往往比科幻更加精彩。
主要参考：
安妮·雅各布森著，李文婕，郭颖译《五角大楼之脑：美国国防部高级研究计划局不为人知的历史》，2017
刘作奎《冷战缔造互联网》，2005
吴京平《科学史评话》，2019
解放军报社《创新求变：德版DARPA年内建成》
[责任编辑：艾珂]
