纵观世界主要国家发展态势,颠覆性技术创新已上升为国家战略。对“颠覆性技术”的研究探讨已成为当前的热点和焦点课题。在军事领域,鉴于“技术决定战术”这一规律,有必要从战术变革的角度、以历史的眼光来重新审视颠覆性技术的基本概念、主要特征和形成机制,为新时代的战术变革提供技术支撑。
一、理清颠覆性技术的基本概念
1995年,美国哈佛大学商学院教授克莱顿·克里斯滕森首次提出“颠覆性技术”这一概念。克里斯滕森针对商业创新背景,将技术分为渐进性技术和颠覆性技术,渐进性技术是指对正在应用的技术作增量式改进的技术;而颠覆性技术则是“一种另辟蹊径、会对已有传统或主流技术产生颠覆性效果的技术”。美国国防部将颠覆性技术定义为“以快速打破对手间军力平衡的方式解决问题的技术或技术群,此类技术一旦应用,作战样式将发生巨变,相关政策、条令和编制等随之失效”。
虽然“颠覆性技术”这一概念是20世纪90年代提出的,但笔者认为,颠覆性技术是一个历史的概念,不同的时代有与之相对应的颠覆性技术。历史地看,颠覆性技术有广义和狭义之分。
从广义上看,历代引发战术“颠覆性”变革的军事技术,可认为是与那个时代相对应的颠覆性技术。比如,金属冶炼技术、火药制作技术、机械制造技术、原子核反应技术、精确制导技术、网络信息技术等,在历史上均引发了战术“颠覆性”变革。以金属冶炼技术为代表的颠覆性技术出现和演变催生阵式战术,以火药制作技术为代表的颠覆性技术的出现和演变催生线式战术、纵队战术和散兵线战术,以机械制造技术为代表的颠覆性技术的出现和演变催生以集群式散兵战术、梯次快速集群战术为主要标志的机械化条件下合同战术,以原子核反应技术为代表的颠覆性技术的出现和演变催生以“大纵深立体、空地一体”为主要特征的核武器条件下合同战术,以精确制导技术为代表的颠覆性技术的出现和演变催生以“精确性、立体性、机动性”为主要特征的高技术条件下合同战术,以网络信息技术为代表的颠覆性技术的出现和演变催生以“信息主导、网聚效能、整体联动”为主要特征的信息化条件下合同战术。
从狭义上看,颠覆性技术是20世纪90年代“颠覆性技术”这一概念提出以来,不断涌现和演变的颠覆性技术。根据当今世界主要国家和军队的研究动向,以及我国《“十三五”国家科技创新规划》对颠覆性技术的界定,在军事领域可能引发战术变革的颠覆性技术主要包括人工智能、移动互联、先进计算、智能交互、增材制造、新生物医学、新能源、新材料等技术。当前,以人工智能技术为代表的颠覆性技术,呈现多点突破、交叉融合、群体跃进态势,必将引发战术新一轮的变革,催生以“无人化、自主化、可视化”为主要特征的智能化时代合同战术。
因此,无论从广义上看,还是从狭义上看,颠覆性技术是通过以技术创新驱动为引领的方式产生的具有颠覆性效果、变革性意义、标志性特征的技术。
在认清颠覆性技术的基本概念后,又如何搞清颠覆性技术与前沿技术、新兴技术等概念的区别与联系呢?具体来说,颠覆性技术强调技术的颠覆性和变革性;前沿技术强调技术的前瞻性和先导性;新兴技术强调技术的新颖性和尖端性。这三个概念之间,既有区别,又有联系。颠覆性技术可以是前沿技术、新兴技术,但前沿技术、新兴技术不一定是颠覆性技术。前沿技术、新兴技术在诞生时,无法判定其是否会产生颠覆性效果,只有随后被应用在某个领域时,其颠覆性才能得以识别与验证。例如,人工智能自1956年在美国达特茅斯会议上被首次提出后,经过60多年的发展,不仅位列21世纪三大尖端技术(纳米科学、基因工程、人工智能)之中,而且被公认为改变未来的颠覆性技术。
二、明晰颠覆性技术的主要特征
(一)在创新形态上具有超越性和替代性
颠覆性技术创新,以技术创新驱动为引领,利用打破常规、独辟蹊径的创新思维方式,开辟了新的技术应用领域,实现对已有传统或主流技术的跨越式发展。用这种颠覆性创新技术改进或生产出来的武器装备性能,将全面超越之前同类武器装备的性能,并且在条件满足的情况下逐步实现武器装备的小部分替代、大部分替代和完全替代,进而引发战术的深刻变革。与渐进性技术创新相比,颠覆性技术创新在形态上具有的超越性和替代性,为后发国家和军队跨越发展、赶超先进和赢得未来提供了重要条件与机遇。
(二)在作用效能上具有革命性和破坏性
颠覆性技术的出现和应用,一方面改变了现有技术的作用机理,破坏了原有的技术发展路径,使得先发国家和军队以“技术突袭”的方式形成与后发国家和军队之间的“技术代差”;另一方面破坏了现有武器装备的发展模式,有效提升武器装备在打击、防护、机动、信息等方面的一种或几种能力,加快传统武器装备的淘汰步伐,促进部队战斗部署、指挥、协同、行动和保障方法的变革。与渐进性技术相比,颠覆性技术在作用效能上具有的革命性和破坏性,充分显露出了其具有的颠覆性效果和变革性意义。
(三)在研发应用上具有风险性和不确定性
颠覆性技术创新需要创新的思维和全新的知识,并且挑战或彻底取代已有技术,创新程度较高,具有很大的不确定性。从颠覆性技术出现、研发到应用,需要一个长期的培育过程。在颠覆性技术演变过程中,受科学技术发展、资源投入力度、国家战略调整、军事战略格局等因素可能发生的重大变化的影响,颠覆性技术能否成功应用于武器装备、实现武器装备的更新迭代,以及能否适应未来战争的需要,都存在较大的风险性和不确定性。如果在国家和军队层面没有建立高效、灵活、包容的制度机制和营造提倡自由探索、鼓励学术争鸣、发扬学术民主和坚持开放共享的科技文化创新环境,那么发展颠覆性技术将是天方夜谭。
(四)在发展演变上具有渐进性和不平衡性
颠覆性技术的发展演变是一个从量变到质变的长期累积过程。颠覆性技术的产生,是集成不同时间的各种技术改进之后,在某一时间点显示出“颠覆性”现象,即出现了质变点之后,显现出“颠覆性”影响,显露出“颠覆性”效果。这时,技术的“颠覆性”才被判定和认可。因此,颠覆性技术的发展演变,不是一蹴而就的,是一个渐进发展的过程。同时,受外部条件和技术进展等多重因素影响,颠覆性技术的发展演变在不同的国家和军队呈现出不平衡性。人工智能在20世纪50年代首次提出时,其“颠覆性”影响并未显现,直到21世纪初,随着网络环境和计算机硬件设备等基础设施逐步完善、大数据和云计算等人工智能基础技术快速发展,人工智能核心算法能力有了质的提升,有力推动了人工智能在多个领域的应用,使得人工智能技术的“颠覆性”效果初步显露。此外,由于不同的国家和军队在机器学习、自然语言处理、人机交互和生物特征识别等关键技术突破上进展不一,导致人工智能在计算智能、感知智能向认知智能迈进的征程中呈现出不平衡性。
三、把握颠覆性技术的形成机制
从战术变革的角度看,颠覆性技术的形成,要从国家和军队两个层面进行分析考察。这两个层面既相互独立、自成体系,又相辅相成、密不可分。
(一)国家层面的颠覆性技术形成机制
在国家层面,颠覆性技术的形成主要依赖于技术推动和需求拉动两个方面。在“推”和“拉”共同作用下,促进颠覆性技术的形成和发展。
在技术推动上,世界范围内的技术原始创新和集成创新往往会深刻影响国家层面的技术创新发展和应用。对某个国家而言,出于综合国力竞争的需要,可通过引进消化吸收再创新的方式推动本国的技术创新发展和应用,也可通过自身的技术原始创新和集成创新促进本国、乃至世界范围内某项技术的创新发展和应用。
回顾颠覆性技术的形成和演变历程,可以梳理出颠覆性技术的产生主要源自三个方面:一是源自基于新机理的原始创新。基于新机理的科学理论和技术研究的重大突破往往会孕育出颠覆性技术。例如,1916年爱因斯坦提出的“受激辐射”理论和1958年阿瑟·肖洛与查尔斯·汤斯提出的“激光原理”,为激光制导武器的发展奠定了理论基础。二是源自既有技术的创新应用。既有技术在不同领域的创新应用会催生颠覆性技术,在军事领域更是如此。例如,诞生于20世纪初期的核技术,最初主要应用于化学和医学领域,但随后原子核裂变和聚变反应技术被应用在军事领域,出现了原子弹、氢弹等核武器。随着原子核反应技术的不断发展,不仅进一步增大了核武器的杀伤威力和毁伤效能,而且在核电、核医学等民用新型交叉学科产生了一系列具有重大价值和影响深远的颠覆性技术。三是源自多项技术交叉融合。技术发展史表明,多项技术的交叉融合是产生颠覆性技术的重要途径。例如,在军事和民用领域被广泛应用的网络信息技术,既是计算机、网络、通信、软件等技术相结合的产物,又是数学、物理、信息科学、材料科学等相关领域交叉融合的成果。再比如,人工智能需要信息识别、数据处理、语言处理、深度学习等技术相互协作,涉及计算机科学、数学、心理学、仿生学、材料学等众多学科。
根据技术创新之前的安排,技术推动可分为有计划的颠覆性技术创新和无计划的颠覆性技术创新。有计划的颠覆性技术创新,主要依靠长时间的增量创新积累,实现技术突破在量变基础上的质变。石墨烯就是在科学制备方法不断进步发展的情况下,有计划颠覆性技术创新的典型例子。石墨烯被称为“新材料之王”,是目前科学家发现的厚度最小、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。最早在2004年由英国曼彻斯特大学从石墨薄片中剥离出了石墨烯。随后几年,石墨烯的制备新工艺不断涌现。科学制备方法的不断进步推动石墨烯制备的新工艺。2015年,石墨烯制备的颠覆性技术形成,石墨烯3D打印出现,并且进入成熟的商业应用阶段。无计划的颠覆性技术创新,具有偶然性、不确定性和不可预测性。核裂变的发现,就是无计划颠覆性技术创新的典型例子。20世纪30年代,恩里科·费米试图通过将铀与中子撞击的方式合成一种超重原子。他在成功合成了两种重物质后,却偶然发现质量并未守恒,而是出现了质量损失。事实上,实验之后的质量损失是由原子核裂变产生的,费米无意之中发现了核裂变这个具有划时代意义的颠覆性技术。
在需求拉动上,主要是通过市场需求、企业主导、政府资助等方面实现的。技术创新是以市场需求为牵引,根据市场对产品的要求,在企业的商业化利益拉动和主导设计下,在政府的扶持和投资下,形成和发展颠覆性技术。演化经济学认为,创业型政府可以提出技术需求并为颠覆性技术创新创造市场。例如,在互联网技术、纳米技术、核反应技术等颠覆性技术的形成和发展过程中,政府始终扮演着试验性消费者和资助者的角色。
(二)军队层面的颠覆性技术形成机制
在军队层面,颠覆性技术的形成,除了涉及技术推动、需求拉动这两个因素外,还有一个重要因素需要考虑,这个因素就是作战对象倒逼。因技术推动形成的颠覆性技术,往往因需求拉动和作战对象倒逼而驱使颠覆性技术不断发展完善和深化应用。
对于技术推动,军队既可以利用自身特殊优势,开展原始创新和集成创新,也可通过军民融合等方式,充分共享国家的技术创新成果为军队所用;也可参考借鉴世界其他国家和军队的技术创新成果,通过引进消化吸收再创新的方式实现技术的重大突破,形成具有自身特色的技术创新成果。20世纪40年代,在原子物理学取得一系列重大进展的情况下,美国军方通过实施“曼哈顿计划”,推动了原子核裂变技术的形成和发展,先于纳粹德国制造出了原子弹,并于1945年8月在日本的广岛和长崎分别投下了一枚原子弹。原子核反应技术的不断发展,对现代战争的战略战术产生了重大影响。
对于需求拉动,就是以作战需求为牵引,以军队在特定战场环境下有效履行使命任务为目标,为有效提升武器装备打击、防护、机动、信息能力和最大限度发挥作战体系效能,形成和发展颠覆性技术。精确制导技术,就是在命中精度高、作战效能高、作战效费比高等作战需求牵引下形成和发展的。20世纪70年代,美国在越南战争中大量使用了激光和电视制导炸弹,极大地提高了作战效能。随着光电技术、微波半导体技术、集成电路和信息处理技术的迅速发展,各种小型化、高精度、低成本的制导系统相继问世,使得精确制导武器的抗干扰能力、自主制导能力和精确打击能力大大提高。
对于作战对象倒逼,就是着眼作战对象军事能力发展,为赢得军事优势和保持制衡能力,形成和发展颠覆性技术。美国提出并实施的三次“抵消战略”,就是一个非常典型的因作战对象倒逼而形成和发展颠覆性技术的例子。20世纪50年代,美国面对朝鲜战场失利后的财政危机和前苏联的威胁,提出以核技术优势抵消苏军压倒性常规军力优势的第一次“抵消战略”。20世纪70年代中后期,美国针对越南战争后的困境和前苏联常规军力优势,提出以精确打击技术为龙头、以信息技术为核心的第二次“抵消战略”。当前,美国加速推进亚太“再平衡”战略,旨在通过发展新的军事技术“改变游戏规则和未来战局”,使美军在新一轮的军事竞争中保持绝对优势。为此,美国从2017年起投入120亿~150亿美元开展第三次“抵消战略”。此次“抵消战略”把人工智能和自主化作为两大技术支柱,试图通过形成和发展改变未来战争规则的颠覆性技术赢得持久军事优势。(宋广收)
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