【导读】本文编译自美军《联合部队季刊》2020年第1期。原文作者为威廉·库利（William T. Cooley）、大卫·哈恩（David J. Hahn）和约翰·乔治（John A. George），三人系美军各军种实验室部门主要负责人，均为少将军衔。其中，威廉·库利为前空军研究实验室指挥官，大卫·哈恩为海军研究系统兼创新技术需求和测试评估项目负责人，约翰·乔治为陆军作战能力发展司令部司令。

原文作者结合自身工作实践，从国防部实验室体系所面临的内外环境着眼，阐述了美国国防部实验室进行改革的背景，列举了各军种实验室采取的部分措施，评价了改革取得的初步成效，并最终得出结论，即改革是为了使美军继续保持技术优势，打赢未来战争

美国必须以现代工业的速度重新获取和应对令人惊叹的新技术。政府机构必须转变职能，从过时的研发流程转向鼓励迅速应对甚至是冒险的行为。

——2017年《美国国家安全战略》

在大国竞争时代，一直被美军视为军事实力保证乃至世界安全基石的技术优势，正面临着严重威胁。以中国和俄罗斯为代表的战略竞争对手，如今在许多领域已经与美国势均力敌。两国甚至宣称要加速实现与美国的战略对等，进而谋求技术上的明显优势。这对美国和世界其他国家所带来的后果是难以接受的。

尽管美军在水下、网络空间乃至太空都占据着绝对优势，但正像2018年《国防战略》所说，“美军并非天生就具有在战场上获胜的权利”。面对挑战，美国必须全面审视、更新、规划国防部及各军种为作战人员研发新能力的进程。美国不仅要在传统领域维持优势，还要在新兴领域获取优势，这些领域包括定向能、人工智能、高超声速、自主系统、量子技术、合成生物学以及尚未出现的未来技术。目前，美国陆海空三军科技实验室正通过不懈努力，确保美国在军事技术竞争中继续保有优势地位。

时代发展的需要

二战后，美国针对基础研究和应用研究建立了一套行之有效的工作流程。国防部实验室与美国国防工业基地展开合作，通过科研项目满足作战人员的需求。美国学术界也在国防经费的支持下，协助探索解决新问题的方法。

虽然这种以国内和政府为中心的研究模式在冷战期间不断得以发展和完善，但在今天的战略环境下也不能停滞不前。这是因为全球科技格局已经发生了翻天覆地的变化。从技术角度讲，世界比以往更加“扁平化”。如下图所示，美国的研发费用在全球占比不足三成。政府在研发方面的投入少于私企，许多新兴领域的领先优势正由私人资助的大型科技公司和初创企业所推动，而这些公司几乎与国防研发没有任何联系。借助现代信息系统，美国的对手可以更便捷、更廉价地获取知识和技术，并快速实现武器化。

2015年全球研发费用占比情况（按地区）

在消费需求和竞争的驱动下，许多公司以惊人的速度研发和推广新技术，这种速度远快于美国政府现有的采购流程。企业深知要想通过繁琐的《联邦采购条例》与军方开展合作，他们就不得不放慢研发速度。在2016年的一份报告中，智库新美国安全中心（CNAS）指出，“需求下降、盈利减少、准入困难是导致国防市场吸引力大不如前的主要原因”。

为了在当今扁平化的技术竞争中脱颖而出并保持既有优势，也为了符合《国防战略》提出的指导原则，国防部急需调整其科研工作模式，提高速度和灵活性，缩短研发周期，并增强转化私营部门专业知识的能力。对此，近期美国采取措施及时做出了回应，包括《国防战略》《海军研发框架》《空军科技战略》等文件的发布和陆军未来司令部（AFC）的成立。

然而，这并不是美国第一次对科研工作表现出如此程度的重视。早在1947年，美国国家科研委员会就曾向杜鲁门总统建议，“美国的安全比以往任何时候都更加依赖科学知识的迅速普及。事实上，这种普及对美国而言非常重要，以至于我们有理由认为它是关乎国家存亡的主要因素之一”。美国目前建立的实验室体系有很大一部分原因是基于上述认识，该体系已为美国提供了数十年的技术优势。

由内而外的变革

海军推行全面有力的研发计划对美国的国家安全至关重要。在和平时期做不到这一点必将导致整个国家带着过时的武器和战争机器进入下一场战争。而在现代战争的快节奏下，战争打响就意味着这个国家失去了武装自己的机会。

——詹姆斯·福莱斯特，美国海军部长（1944-1947）

作为国防部实验室的指挥官，我们深知企业不能维持美国的技术优势。事实上，单纯依靠企业通常会输掉战争。为保持技术领先地位，美国必须转变运行方式、调整工作重心，成规模地为作战人员探索、研发和部署新能力，而且必须尽快完成。其底线是美国的实验室必须从根本上适应今天的科技环境，敢于承担风险，勇于突破现状。这是美国在这个独特的历史时刻所面临的挑战，与我们以往所面临的任何挑战一样紧迫。

美国不仅要努力做出改变，还要对国防部实验室独具特色的方面进行保留和拓展，因为正是这些方面令美国的国防科技脱颖而出。美国之所以能够击败世界上众多具有侵略性的政权，很大程度上是因为技术能够在政府的资助和国防部实验室的支持下，依托学术界、产业界与军方之间的密切关系，成功转化为战斗力。国防部实验室是探索、创新与合作这个大生态系统中的重要一环，在这个生态系统中，资金更多被用于满足作战人员的需求，而不是私企追求的利益。

国防部实验室以及处于实验室监管下的外包研究项目主要从事基础科学研究，这些研究有助于我们了解与军事相关的科学现象，获取开发未来作战应用所需的洞察力。例如，如果没有查尔斯·汤斯（Charles H. Townes）团队在上世纪50年代对微波受激发射放大现象的持续研究，就没有今天的激光武器。简言之，除了实验室，没有其他机构能够发挥这样的作用。在此之后，国防部实验室会将基础研究成果引入更先进的研发项目，或应用于新设备、新组件，甚至是全尺寸原型，并逐渐向未来采购计划过渡（理想情况下）。

除了这些基本职能外，国防部实验室已经明确了需要进行重大变革的具体领域，以便适应21世纪的技术环境。部分关键领域涉及合同、伙伴关系、财务灵活性和团队发展等问题。虽然这些问题可能不是战场胜负手，但它们却能决定军用技术研发成功与否。

受官僚体制的影响，长期以来，国防部实验室很难及时获得合同与资金。其结果是许多领先一时的研究项目最终成为明日黄花。更糟的是，不少出色且爱国的研究人员认为不值得把大量时间浪费在等待资金批复和填写各类申请等琐事上，转而跳槽去往更高效的工作场所。

例如，据美国联邦示范合作协会（FDP）2018年一项针对科研人员的调查显示，受调查者有44%的工作时间是用来应付行政部门的各种要求，而不是从事真正的研究。这是一个发人深省的数字，也是对所有依靠尖端技术开展工作和保家卫国的军人的极大伤害。

国防部实验室成功的根本原因得益于美国最宝贵的资产：人才。然而，对人力发展的担忧和阻碍非但没有减少，反而有所增加。随着对科学、技术、工程和数学专业毕业生的需求与日俱增，招募顶尖国防科研人员逐渐成为一项充满挑战的课题，特别是在大量研究人员和项目官员即将退休的情况下。为了最大程度地保留人才，国防部实验室必须建立更加灵活的现代就业模式，在薪资待遇、个人发展问题上与私企展开人才争夺战。

然而在这些想法背后，国防部实验室的研究人员仍要面对许多现实中的挫折。例如，存在故障的信息系统、过多的培训要求以及官僚体制的运行模式等。这些阻碍因素严重影响了科学家和工程师每天实际投入研究的时间。无独有偶，根据大量实验室研究人员的离职谈话记录显示，这些研究人员之所以离开国防部或军队系统并不完全是为了追求高薪，更多是为了确保获得充足的研究时间。就国防部实验室改革问题而言，虽然提高效率和减轻负担似乎并不是关键因素，但完善这些方面对培养美国在未来冲突中所需的人才和技术至关重要。

新的合作与改革

我们应当牢记，正是军队的技术优势为美国奠定了二战后的战略优势。因此，我们强烈建议继续深入开展技术攻研，以确保美军能够维持武器系统的质量优势。

——柯蒂斯·李梅，美国空军参谋长（1961-1965）

在高层的鼓励和现实的压力下，自2017年11月以来，美国国防部实验室的指挥官每季度都要例会一次，讨论效率、同步化和加强军种实验室之间合作等问题。此外，会议还将国防技术列为优先事项，并决定参照行业惯例进一步提高信息透明度。

目前，通过推广全新而高效的企业业务系统，进行研发管理数据分析和建立开放式实验室等举措，国防部实验室积极探索解决问题、分享成果的新路径，并取得了一定预期效果。

农业业务系统

为使实验室成为更加高效、透明的机构，一个由美国空军研究实验室（AFRL）领导的三军协作团队正在推进信息技术工具、人员和工作流程的部署工作，其重点是提升数据驱动管理决策能力和综合业务执行能力。例如，智能业务流程管理（BPM）平台和共享的开发环境正在被应用于实践，从而使该团队能够开发多个综合应用程序。其中，部分程序可以通过日常工作自动搜集有关合同、财务和其他主题的实时信息，从而减轻了搜集信息的负担。同时，该团队还将为决策者提供富含大量信息的最新图片，确保决策者能够迅速高效地做出业务决策。

研发管理数据分析

早在季度例会制度建立前，国防部实验室的指挥官就通过设立数据分析工作组来实现科研数据的跨军种共享。然而工作组遇到的最大挑战就是各军种财务系统中的数据不一致问题。为解决该问题，工作组重新界定了最小可行性产品（MVP）的数据目录，该目录包括所有授权、合同以及外部机构资金文件的元数据。同时，该目录还支持分析功能，可以帮助确定共同的研究兴趣、研究机构、研究成员和经费来源。通过与外部数据库的结合，最小可行性产品还能够协助识别新兴技术领域与核心研究机构。目前工作组正在推动该功能的政府云环境部署，从而实现数据驱动条件下的跨军种决策。

开放式实验室

此项工作由美国陆军研究实验室（ARL）于几年前牵头负责，其目的是为了建立一个更加广泛的科技生态系统，即允许国防部实验室的科研人员与来访的科学家或其他合作伙伴在实验室中协同工作，同时也允许国防部的研究人员参与其他合作机构的项目。同时，这项努力还包括打造一条更加灵活的职业发展道路，允许军方科研人员在政府部门、学术界和产业界之间实现身份转换。

上述举措仅仅是一个开端。国防部实验室正在推进许多其他项目，以不断开辟新领域。例如，为汇聚人才、促进合作、推动研发，国防部和各军种在全国范围内不断加快建设创新中心的步伐。从国防创新单元（DIU）到空军创新中心（AFWERX），从陆军开放式实验室到海军远征敏捷性办公室（Naval X Agility Office），美国正努力在作战人员和创新者之间架设桥梁。减少官僚作风、遵循企业模式、利用商业技术是这些机构的共同特点。很多机构在主要城市都建有实体店，以方便与企业直接建联。同时，这些机构还致力于深化伙伴关系，聚焦作战人员需求，推动技术转型发展。

此外，国会还准许国防部实验室在合同和融资问题上提高速度与灵活性。部分实验室甚至获得了招聘最优秀科研人员的特权，这使其招募流程远快于普通政府部门。而且在这个过程中，各军种还会分享各自经验供其他军种借鉴，从而促进整个实验室系统实现共同进步。

正是得益于这些变化，各军种实验室才能向作战部队快速交付更具杀伤力的技术。

陆军

陆军的现代化战略主要集中于一点：使士兵和部队比任何对手都更具杀伤力和效力。陆军未来司令部的成立是该军种40多年来最大的机构变革举措，该司令部的主要职能是为未来战士提供获胜所需的概念、能力和组织架构，并领导整个陆军的转型工作。为实现统一的指挥和控制，陆军未来司令部已经整合了其他陆军司令部的现代化业务，此举被军方高层认为是应对全球挑战的关键所在。

陆军未来司令部下属的作战能力发展司令部（CCDC），前身系陆军装备司令部下属的研究、发展与工程司令部（RDECOM），该部目前仍处于改革、调整和完善阶段。作为未来司令部的一分子，作战能力发展司令部的定位是如何有效整合陆军作战部队，并与未来司令部的跨职能小组（CFT）建立成熟的合作关系。而跨职能小组则是领导陆军六大现代化优先项目的主要机构，这些项目包括远程精确火力、下一代战斗车辆、防空反导能力、士兵杀伤力、网络能力和未来垂直起降能力。

陆军还进一步分析了发展过程中遇到的瓶颈及解决办法。在2018年的一篇文章中，陆军指出，“要想在科技发展初期实现成功过渡，就要在技术人员和项目执行官及项目经理之间建立牢固的工作关系”。此外，通过加大原型设计和试验场所的利用率，听取作战人员的反馈意见，以及吸收产业界和学术界伙伴的创新研究成果，实验室将有机会满足更加智能的研发需求。

海军

海军研究系统（NRE）进行了重大改组，以简化和加快其探索、开发以及向陆战队和水兵交付新能力的方式——包括利用国会授权在已经获批的研究项目内减少不必要的竞争。在经过了一系列调整后，海军研究办公室主任在2018年对外宣称，关键性未来海军能力（FNCs）的交付时间不仅大幅缩短——从过去的5年到如今的3年或更短时间，而且交付方式也从“被动接收”向“主动提供”转变。

为加速现代化进程，海军还专门任命了一位熟悉私企工作流程的高级主管。据悉该主管将凭借其出色的创造性思维具体负责海军与私企的业务对接工作。海军研究系统持续优化业务工作流程和人事管理制度，努力确保课题项目按期完成验收，甚至还在努力解决采购环节中存在的问题——由于采购手续不足、程序不全，导致研究工作因缺乏必要设备而出现重大延误的现象长期存在。（仅这一项改进措施就大幅提高了海军研究实验室的采购效率，加快了数百笔关键性材料的交易流程，累计节约了1000多个工作日。）

上述举措使海军研究系统能够以最快速度向部队持续交付具有杀伤性的能力。在2018财年，海军研究系统共向舰队提供了30项创新研究成果。在2019财年，海军研究系统向陆战队和水兵交付了火箭弹热成像导引头、搭载先进航电系统的教练机、后勤支援工具以及探测和分类算法程序等。在2020财年，包括声纳系统、电磁战武器、无人系统在内的19项未来海军能力将交付部队测试。

空军

空军在对高等教育和现代工业进行了长达18个月的研究后，于2019年公布了新版的《科技战略》（Science and Technology 2030 Strategy）。空军研究实验室、空军作战集成能力团队（AFWIC）和空军采购、技术及后勤部长助理办公室（SAF/AQ）正在积极推进该战略提出的五项战略转型能力，改革科研领导和管理方式，深化和扩大与科技产业的合作关系。为推动变革、激发竞争，并最终解决联合部队面临的挑战，空军研究实验室正在开展多项努力。

新成立的转型能力办公室（TCO）将为空军研究实验室提供先进的项目管理经验，确保实验室技术部门获得所需的集成能力。此外，该办公室还将管理新版《科技战略》中的另一个核心要素——空军“先锋计划”。该计划旨在通过演示、试验和原型设计在短期内集中推进新型武器系统与作战概念的发展。目前，空军研究实验室正与空军作战集成能力团队，空军采购、技术及后勤部长助理办公室以及主要司令部开展密切合作，通过例会和研讨会等形式调研作战人员需求，推动包括“先锋计划”在内的技术研发项目得到落实。空军研究实验室还将高素质的科学家和工程师派往主要司令部担任联络员，以确保能够从参谋人员处第一时间获取作战需求，从而实现技术的成功过渡。

与此同时，空军研究实验室还利用“建模、仿真和分析”（MS&A）工具来预测潜在技术能力对未来空战的影响。这对于在大规模投资前理解技术概念非常重要。通过与作战演习相结合，这些工具可以将作战部门纳入研究过程，并允许他们参与设计、提出概念，从而快速提高任务产品的兼容性，节约时间和成本。

空军研究实验室非常清楚利用外部机构投资的重要性。因此，我们强调与其他政府机构、国际伙伴、学术界和商业部门建立强有力的伙伴关系，同时还要密切关注国防部生态系统中的非传统参与者。这些非传统参与者包括科技创业公司、风投公司和小企业。为此，空军研究实验室要加强“领导—应用—监控”（LLW）模型对技术开发的管理作用。借助该模型，空军研究实验室不仅能够在特定的空军应用领域确立主导地位（L），而且可以利用学术界、产业界和其他机构的技术潜力（L），还能够对具有发展前景但军事用途未明的技术保持密切关注（W）。

最后，空军研究实验室还在积极调整人员招聘和管理制度，以适应21世纪的人才需求。据悉，新政策将有助于空军研究实验室获取和保留来自全国各地的优秀人才。此举对满足人工智能和数据分析等高技术部门的需求尤为重要，因为这些领域的人才很容易被私企挖角。

结论：为联合作战人员赋能

科研工作的发展进步是关乎国家福祉与安全的必要条件……通过成千上万名无私的科研工作者在实验室、试验场默默付出的努力，科学最终得以在这场战争（指二战）中胜出。也正是由于这些人的存在，科学才能够不断推动知识发展，制造出缩短战争周期的新式武器。

——哈里·杜鲁门，1945年国情咨文

时任美国空军部长希瑟·威尔逊（Heather Wilson）曾经指出“军种即将实现整合……不仅仅是提高相互依存度，也不仅仅是联合，而是在作战行动中实现一体化”。如果我们能够做到这一点——如果我们能够“更快地搜集信息，更快地进行决策，更快地根据所获信息采取行动”——那么我们将“在21世纪的冲突中取得胜利”。现在美国就在朝着这个方向前进。国防部实验室的指挥官正在不断扩大各军种的协作与联合。这种伙伴关系使联合部队越来越接近国防部倡导的一体化作战。

如果不能让我们的作战人员掌握技术，那么一切合作将会徒劳无功。潜在对手在信息时代战争背景下的日益成熟，要求美军必须走向一体化。为保证我们的作战部队拥有世界上最强大的杀伤力和战斗力，美国必须比对手更迅速、更高效地创新和作战。美国必须不断寻求重大技术突破，这些突破不仅会带来超越对手的能力，而且会彻底改变未来战争的平衡。

拥有强大优势可以有效摄止对手的不良企图。美国能够而且必须保有这种威慑力。

国防部实验室已经认识到做出改变的必要性，而且此时此刻正在行动。实验室正紧跟时代标准，加强人才储备，优化工作实践。实验室的团队正与学术界、产业界、政府机构和国际伙伴密切合作关系，以确保在21世纪维持技术优势。

尽管美国还没有找到所有问题的答案，但我们相信统一的战略思想和忠诚的部门机构可以引导国防部走向成功。文中提出的建议不仅仅停留在理论层面，国防部实验室正在把它们付诸实践。同时，实验室也邀请其他有识之士加入我们，给我们建议，成为我们的伙伴。实验室需要锐意进取，也期待国防部高层和国会帮助我们扫清障碍。

国防部系统始终致力于将能力转化为胜利，而作为整个系统中的一分子，国防部实验室非常清楚自身承担的责任，因为未来的军事力量肇始于此。不论是美国，还是国防部实验室，都有一个共同的优势，即我们与全世界最优秀人才蓬勃发展的伙伴关系。美国可以支持由创意而不是由利益驱动的研究。国防部实验室是唯一能够做到这一点的机构。这是最高级别的责任、挑战和机遇。

国防部实验室呼吁军种范围内的主要伙伴，以及国防部长办公室、民选官员、政府机构、企业、学术界和联邦资助研发中心（FFRDCs）等机构或个人，与我们一道完成这项重要的使命。