未來十大軍事科技制高點

原標題：未來十大軍事科技制高點

轉自：雷科防務

科技總是最先應用于軍事領域，並對戰爭產生深刻影響。要在明天的戰爭中贏得主動，今天就必須關注和努力搶佔未來軍事科技的制高點。基於此，本文重點對當今軍事科技的十大熱點領域進行了梳理，對當前研究情況和未來發展，以及在軍事領域的應用進行了展望，期望對廣大軍事工作者有所啟發和啟示。

近代歷史和現代幾場局部戰爭充分表明：技術改變戰爭，誰掌握了軍事科技的制高點，誰就掌握了未來戰爭的主動權。近年來，新一輪科技和產業革命方興未艾。科技創新的浪潮正以前所未有的速度、廣度和深度席捲全球，成為經濟和社會發展的強大驅動力。面對科技的迅猛發展和在軍事領域的廣泛應用，世界主要國家紛紛加大對軍事科技的投入，一些重點領域、新興領域的高新技術，一些被認為「改變遊戲規則」、一些可能改變世界的「顛覆性技術」大量湧現，呈現出強勁的發展勢頭，不僅將強力牽引軍事技術的迅速發展，也必將對未來戰爭形態產生革命性的影響，徹底改變戰爭的面貌，需要引起足夠重視。

一、太赫茲技術

一種被軍事專家普遍看好，並稱為第五維戰場「拓荒者」的技術。太赫茲技術的核心是太赫茲波，一種頻率從0.1—10THZ、波長從3毫米到30微米、介於毫米波與紅外之間、頻譜範圍相當寬廣的電磁波；具有輻射小、透射性好、通信傳輸容量大等突出特點，在雷達探測、電子對抗、電磁殺傷和通信技術等軍事領域具有廣泛的應用前景。美國、歐洲、俄羅斯、日本都十分重視這一技術，紛紛投入巨資開展相關研究。早在2004年，美國就先後啟動了太赫茲成像陣列技術研究和太赫茲電子學研究計劃。

經過20多年的發展，目前已經研製成功攜帶型遠距離太赫茲成像雷達和放大器集成電路，大功率太赫茲波輻射和高靈敏度探測技術等相關研究也取得了重大突破，將在小孔徑通信、高解析度成像、提高爆炸物探測能力等軍事通信、戰場偵察、精確制導、反隱身和電磁對抗等軍事領域發揮重要作用。未來，隨著太赫茲技術的成熟和發展，隱身武器將無處遁形，戰場態勢感知將迎來質的躍升，戰場透明度將大大增強。

二、腦科學技術

腦科學是關於人類迄今為止最為複雜的人腦神經系統的科學。其研究的終極目標是揭開人類意識的起源之迷，將動態的神經活動模式轉化為健康和疾病中的認知、情感、感知和行動，實現對人類精神功能的真正了解，提高預防和控制疾病能力。腦科學技術作為現代科學技術的一個重要前沿領域，近年來發展十分迅速。

美、歐、日等國家或國家集團已先後啟動了重大研究計劃，從國家層面強力推動這一研究的發展。2013年1月，歐盟啟動「人腦工程」重大計劃，計劃總投資12億美元，預期研究期限10年，將有130多家有關腦神經科學、生命科學、臨床醫學、大型計算機和機器人技術的歐盟科研機構參加，成為目前世界科技界公認的最先進的腦神經大腦研究計劃；2013年4月，美國也宣布啟動「腦計劃」；2014年6月，美國國立衛生研究院諮詢委員會，由15名世界神經科學界頂尖科學家組成的工作組正式提交了《大腦2025，科學願景》，建議從2016年開始為期10年的腦科學計劃，第一個5年每年4億美元，第二個5年，每年5億美元。9月30日，美國政府在白宮舉行了腦科學計劃會議，參與腦科學計劃的聯邦機構增加至5個，同時眾多基金會和私營公司等機構也宣布積极參与腦科學計劃，投入總計超過3億美元。值得關注的是美國軍方對此項研究表現出極大的熱情，迅速啟動了相關研究項目，每年投入數億美元開展相關研究。2014年，DARPA新成立的生物技術辦公室共資助23個項目，而與腦與神經科學相關的有12項之多；2015財年有經費資助的165項，腦與神經科學相關的項目有20項，經費達1.25億元；2016年8月，DARPA舉行了網路挑戰大賽，首次實現了人工智慧黑客之間的網路攻防對決。此外，腦控技術發展迅速，美國已開發出可通過意識與戰友交流的「讀心頭盔」，計劃在2017年組建一支「讀心部隊」。這是多麼不可思議和充滿科幻的事情！但它確確實實就要發生了！

儘管腦科學研究的初衷是實現對人類精神功能的全面性、機制性的了解，進而預防疾病、控制疾病，為人類的健康和提高生命的質量服務，寄託了人類無限美好的願望。但美軍的高調參與，仍給這一領域的研究蒙上了戰爭的恐怖色彩。我們可以設想但很難想像出，隨著腦科學技術的不斷突破和在軍事領域的應用，未來戰爭的制勝機理會發生怎樣的變化？戰場形態又會是個什麼樣子？

三、虛擬現實技術

一種利用計算機及顯示設備模擬產生一個三維空間的虛擬世界，並為使用者提供與之關聯的視覺、聽覺、觸覺等感官模擬的虛擬模擬技術，被譽為「21世紀的新科技」。虛擬現實設備能夠獲取使用者運動軌跡和相對位置、並實時進行計算和渲染，讓使用者如身臨其境一般，及時、全面地觀察三維空間內的事物。虛擬現實將在軍事領域得到廣泛應用。如，通過三維戰場環境圖形圖像庫，包括作戰背景、戰場環境、各種武器裝備和作戰兵力，為使用者創造一種逼近真實、多域一體的立體戰場環境；利用這個虛擬環境進行虛擬演習，按照部隊的實際編製、作戰原則、戰術要求，使遍布在各地的兵力共同處於一個虛擬的戰場環境中，諸兵種在不動一槍、一彈、一車的情況下，進行適時協調一致的聯合戰役訓練，不僅能極大提高部隊的作戰能力、訓練效益；還能大大縮減武器的研發和實訓的費用。

據悉美國第四代戰鬥機F—22和JSF聯合攻擊機在研製全周期中，就是採用了虛擬現實技術，使得研發周期縮短50%，節省研發經費93%。目前，全球各大高校和公司在虛擬現實技術領域投入了大量資源，各種虛擬現實應用異彩紛呈，大有愈演愈烈之勢，必將對世界各國的軍隊建設產生重大而深刻的全方位影響。

四、量子通信技術

量子通信是利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型通訊方式。近年來，這門學科已逐步從理論走向實驗，並向實用化發展。量子通信又稱隱形傳送，是指一種無影無蹤的傳送過程，具有傳統通信方式所不具備的絕對安全性，以及大容量、高效率、遠距離等特點，在國家安全、信息安全、軍事和國防領域具有重大的應用價值，是21世紀國際量子物理和信息科學研究的熱點。自1993年美國IBM科研人員提出量子通信理論以來，美國國家科學基金會，國防高級研究計劃局都對此項目進行了深入的研究，歐盟在1999年集中國際力量致力於量子通信的研究，研究項目多達12個；日本郵政省把量子通信作為21世紀的戰略項目。進入本世紀以來，量子通信技術得到了較快發展和應用。2004年，奧地利出現了世界首個採用量子通信的銀行；2007年瑞士全國大選，為保證選票結果傳送過程的絕對安全，也採用了量子通信技術；值得欣喜的是：中國在這一研究領域已遠遠走在了前面，領先世界先進水平。2009年，量子政務網、量子通信網相繼在中國建成，這兩個可實際投入使用的量子通信網的建成，標誌著原本停留在紙面和實驗室的量子通信，已經開始走嚮應用。2011年，中國科學院啟動了空間科學戰略性先導專項，計劃用5年左右時間發射全球首顆「量子通信衛星」；2011年10月在青海湖首次成功實現了百公里級的自由空間量子隱形傳態和糾纏分發；2016年6月，中國傳輸距離達2000公里的「京滬幹線」項目完成交付，成為全球首個距離最遠的廣域光纖量子保密通信骨幹線路；7月，由中科院院士潘建偉擔任首席科學家的量子實驗衛星成功發射，開啟了「天地一體化」量子通信實用化的真正大幕。「詭異」的屬性，一定產生「詭異的事件」。可以想見，這一曾被愛因斯坦戲稱為「詭異的互動性」，而被當今科學家廣泛視為「神奇的力量」技術的發展，一定會在軍事領域大顯身手。

五、3D列印（增材製造）技術

一種快速成型的，以數字模型文件為基礎，運用粉末金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層列印的方式直接製造幾乎任意形狀三維實體的技術。常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型，現正用於一些產品的直接製造，現已有使用這種技術列印而成的零部件。3D列印技術作為新一輪科技革命和產業變革的代表性和顛覆性技術，近年來，因其在工業設計、先進位造領域表現出的廣泛應用前景，越來越受到各國政府的重視。美國政府於2012年8月成立了「國家3D列印創新中心」，中心成立後得到了高達1.1億美元的支持，10月正式開始運行；經過3年多的發展，中心不僅聚集了生態系統中的不同要素，還建立了流程，使之成為一個可持續的生態系統，吸引了工業界、學術界、政府和其它組織的廣泛參與；目前創新中心已有會員179家，年增長率達到40%，其中政府合作夥伴9家，白金、黃金、白銀會員分別為19、53、98家，涵蓋了橫跨全美3D列印全產業鏈的主要大中小型企業、高校、國家實驗室和政府機構；政府的重視、眾多企業、高校的參與，為3D列印技術注入了活力，推動了3D列印技術的蓬勃發展；3D列印在國防科技等軍事領域也展現出巨大的應用潛力，美國陸軍和海軍已於2014年開始研製3D印表機，用於現場列印備件和設計製造更便宜、更輕、更有效的武器系統，以節省大量設備運輸時間和成本；2017年4月4日防務新聞報道：洛克希德?馬丁公司計劃採用3D列印和虛擬現實技術，參與下一階段的陸基戰略威懾（GBSD）的競爭；也有消息稱：美國空軍目前正在第六顆「先進極高頻」衛星上試用激光熔覆增材技術，利用數字化設計用激光熔化金屬鋁粉。遙控介面裝置——容納航空電路的鋁外殼，這將是第一種用於洛馬軍事衛星的3D列印零件。有趣的是這篇報道的題目就是：洛馬3D列印：這次是軍事衛星零件，下次是造洲際核導彈。這一帶有明顯大膽預測的標題，既讓人看到了3D列印技術在軍事領域的廣闊應用前景，也無疑會使人聯想到這一技術將給未來武器裝備和戰場建設、以及戰爭形態帶來怎樣翻天覆地的巨大變化！我們應該思考怎樣搶佔這一制高點，主動迎接這一挑戰！

六、增強現實技術（Augmented Reality 簡稱AR）

AR技術是利用計算機生成一種逼真的視、聽、力、觸和動等感覺的虛擬環境，通過各種感測設備使用戶「沉浸」在該環境中，實現用戶和環境直接進行自然交互的技術。它是以交互性和構想為基本特徵的計算機高級人機界面，是一種全新的人機交互技術，利用這樣一種技術，可以模擬真實的現場景觀。增強現實技術能把真實環境和虛擬物體無縫集成，既能100%地反映真實世界的基本特徵，又能將真實世界中不存在的各種要素疊加到真實世界中，使參與者獲得高度逼真的感官體驗，極大提高虛擬和現實場景的融合性，在態勢感知、模擬訓練和軍工製造等軍事領域顯露出了廣闊的應用前景。近年，增強現實技術發展迅速，基於增強現實技術的態勢感知裝備不斷問世。2016年6月，美國海軍發布了潛水員視覺顯示系統，該系統能向潛水員提供從圖表到文字的各類實時信息；11月，F-35戰機「第三代頭盔顯示系統」完成測試並交付，該系統可隨飛行員視野提供空速、航向、高度、目標和警告等任務信息，輔助飛行員迅速做出正確判斷；還可通過顯示高清設備，配合頭部跟蹤系統，使飛行員視野可穿透飛機，實現前所未有的全方位態勢感知能力；與此同時，增強現實技術在大型複雜裝備製造、大批量零部件質檢、高端產品維護保障等領域也不斷取得突破，波音、洛克希德?馬丁等大型軍工企業都積極引入增強現實技術；空客公司開發的MIRA/SART增強現實工具已於2015年實現大規模應用，並於2016年實現跨企業應用；該增強現實設備可將飛機裝配時間由21天減至3天，效率提升6倍；2016年美國亨廷頓?英格爾斯工業公司提出在第三艘「福特」級航空母艦建造過程中，利用增強現實技術構建集成數字環境，使船舶建造和過程更直觀，實現了造船全流程的高效銜接，從而大大降低了建造成本；目前，美軍正加大對增強現實系統的研發力度，計劃配備陸軍部隊的士兵，意在將每名戰士都打造成「順風耳」「千里眼」，使戰鬥力和作戰效能實現大幅躍升。

七、超材料技術

一種特種複合材料或結構，通過對材料關鍵尺寸進行有序結構設計，使其獲得常規材料所不具備的超常物理性質。典型的超材料包括「左手材料」、「光子晶體」、「超磁性材料」等。由於超材料具有天然材料所不具備的特殊物理特性，特別是其在雷達、通信、電子戰、隱身武器等軍事領域的廣泛應用前景和將帶來的革命性變化，使其研發引起世界各國的高度重視，美國國防部將其列為「六大顛覆性基礎研究領域」之一。2010年《科學》雜誌將其評為過去10年中人類最重大的十大科技突破之一；美國國防部專門啟動了超材料研究計劃，英特爾、AMD和IBM等6家公司成立了聯合基金，歐盟和日本也制定研究計劃投資研究；目前，超材料技術已取得重要進展，如：通過對氣動外型、電磁性能和力學性能的定製化複雜設計，實現物理結構與電磁功能一體化的超材料隱身結構，已在飛機、航船、導彈隱身上得到應用；超材料吸波隱身功能材料，通過設計微結構、利用複雜微結構設計和材料改性，實現超材料在低頻寬頻的定製化材料、結構吸波功能，具有優異的低頻寬頻隱身性能，可做為艦船船身吸波隱身、甲板吸波隱身、貼覆式吸波隱身材料；利用超材料技術，設計製造具備高透波、低副瓣、低方向圖畸變、高隱身性能的電磁窗，可用於導彈罩、機載天線罩；此外，利用超材料電磁調製技術製作的機載共形天線、彈載共形天線、艦載小型化天線，能夠實現天線與平台共形安裝，具備角域寬、覆蓋範圍廣、兼備高輻射性能與高隱身性等優異特性，可以預見，在不久的將來，超材料一定在軍事領域會大放異彩。

八、人工智慧技術

人工智慧與原子能、空間科學並稱為21世紀三大科技前沿。它是研究、開發用於模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。它是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，併產生出一種新的能以人類智能相似的方式作出反映的機器。「像人一樣思考，像人一樣行動，理智地思考，理智地行動」是它現在可以預見的終極目標。自1956年美國科學家首次提出人工智慧的概念後，經過60多年的發展，近年來人工智慧技術取得了長足進步，不斷邁向新的歷史高度，書寫一個又一個傳奇的神話：2016年3月，在舉世矚目的人機大賽中，ALphaGo以4：1的戰績一舉戰勝圍棋高手李世石；6月，美國辛辛那提大學開發的ALphaAl機器飛行員，在空戰模擬器上，完勝著名空軍戰術教官吉恩?李上校。據稱在空中格鬥中機器調整戰術計劃的速度比人快250倍；8月，在人機漏洞攻防大戰中，DARPA贊助卡內基?梅隆大學研製的Mayhem系統，戰勝了14支人類頂尖戰隊中的2支；並在有7支機器人隊伍的網路挑戰賽中奪冠。

戰爭是博弈的最高形式，博弈是戰爭的直接體現。AI技術在這些博弈中令人驚吒的非凡表現，不僅使AI技術一度成為前沿領域的熱門話題，也被各行各業普遍看好，尤其是在國防科技和指揮控制等軍事領域，更表現出無比廣闊的應用前景。AI技術和智能化武器裝備已成為各國裝備建設中的重點之重點，競相發展，大力投入。帶有智能化特徵的各種無人裝備、無人系統，如雨後春筍般大批湧現。既讓人感到眼花繚亂，也讓人在撲朔迷離中隱約感到AI技術的無窮魅力。特別是美國已將其做為「第三次抵消戰略」的核心技術內容，大力推進其向軍事領域轉化應用。2017年3月22日，美國高級計劃研究局（DARPA）在美國政府聯邦高級網發布了《戰略技術（Strategic Technologies）》廣泛機構公告，為尋求創新思想和突破性技術，支撐美國未來戰場能力，重點徵詢了態勢感知、多域機動、混合影響、系統之系統（SOS）、海上作戰系統、系統之系統增強型小單元和基礎戰略戰術七大技術領域。這七大技術領域都與AI技術有關，仔細對這些技術進行解讀，我們不難發現當前和未來一個時期，美軍對AI技術的重視和需求的迫切程度；AI技術和裝備在未來戰爭中的重要地位和重要程度，也由此可見一斑。

九、石墨稀技術

石墨稀是一種二維晶體，是從石墨上剝下來的只有一個碳原子厚度的石墨片。單層石墨稀只有一個碳原子的厚度，即：0.335納米，相當於一根頭髮厚度的20萬分之一；1毫米的石墨中將近有150萬層左右的石墨稀。石墨稀是世界上最薄也是最堅硬的納米材料，比鑽石還堅硬，強度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍；它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；它是目前世界上最輕便的材料，1克石墨稀可以覆蓋一個足球場；是迄今為止導熱性、導電性和韌性最出色的材料；石墨稀是2004年英國曼徹斯特大學的兩位教授在實驗室發現的，兩人也因此在2010年獲得諾貝爾物理學獎，從此也把石墨稀帶上世界絢麗奪目的舞台，吸引著世人的目光。

業內人士評價，如果說20世紀是硅的世紀，石墨稀則開創了21世紀的新材料紀元，會給世界帶來實質的變化。顯然，由於石墨稀集合了世界上最優質的各種材料品質於一身，使其擁有了無比廣闊的發展空間，在電子、航天、光學、儲能、生物醫藥等諸多領域應用前景一片光明。英國每日電訊報網站2017年3月28日報道說：英國維珍航空公司創始人理查德?布蘭森提出，十年後飛機有可能完全由所謂的神奇材料石墨稀製造。具有如此優異特性的「神奇」材料，自然也會成為軍事領域的「新寵」。目前，雖然還有諸多的技術「瓶頸」沒有突破，其產品研發和產業化還面臨一些困難，還有相當長的路要走。但世界主要國家的軍隊仍紛紛把目光聚集這裡，期望和堅信在不久的將來，通過在軍事航天、軍用能源、軍用發動機、海水淡化、裝甲防護、極高頻衛星通信系統、激光武器、光電探測裝備、輕便防彈衣等方面的廣泛應用，創造出新的讓世人驚嘆的「神奇」。

十、網路空間技術

上世紀末，以信息技術為代表的高新技術群迅猛發展，在全世界範圍內掀起了一場波瀾壯闊的、跨世紀的新軍事變革，至今仍洶湧澎湃，一浪高過一浪。伴隨這場新軍事變革的，絕不僅僅是電子戰、信息戰、網路中心戰這些新的作戰概念的出現，以及戰爭機理、戰爭手段、戰爭樣式的深刻變化，更在人們面前推出了一個嶄新的作戰空間，它是一個人類迄今為止仍在探索、在短時間內看不到邊界，在未來戰爭中又繞不開、躲不過，迷霧重重的空間，即：網路空間。這是繼陸、海、空、天之後，一個新的作戰域，一個純粹由信息技術高速發展開拓出來的無形的、但卻是能夠創造和奪取有形之勝的關鍵作戰空間。後來者居上，與前四維空間比，網路空間，無影無蹤，看不見，摸不著，既獨立，又包容。從廣義上說，它無窮無盡，能包容所有的物理空間；從微觀上說，它又無孔不入，能滲透和融合於各個空間中。

無形勝有形，未來傳統戰場將融入網路空間，戰爭將無網不戰，無網不勝。網路空間這種與生俱來的特殊屬性，奠定了它在軍事領域中無與倫比的獨特地位和作用；自露端倪以來，立即引起各國軍隊的高度重視，不斷加大網路空間技術的研究和力量建設。2002年美軍建立了世界首支網路部隊，2009年成立網路戰司令部，並建有133支網路作戰分隊，並於2016年9月底獲得了「初始行動能力」；美國政府和國防部還先後出台了三份綱領性的文件，從國家和軍隊戰略的高度推動網路空間的建設發展。2006 年美軍參謀長聯席會發布《網路空間作戰國家軍事戰略》，2011年美國國防部出台《網路空間行動戰略》；2015年美國國防部又發布了《國防部網路戰略》；不斷深化網路空間作戰重要地位的認識，強化網路空間作戰的軍事能力建設；俄軍於2013年著手組建網路空間司令部，將聯邦安全局、內務部和武裝力量的網路安全力量組成網路戰主體力量，2017年2月俄軍正式對外宣布已建成信息作戰部隊；英國為贏得下一代網路空間競爭的主動權，繼續加大信息技術的研發投入，推動軍隊地方協同創新，特別是針對新一代信息技術的協議規範、通信安全等開展先期研究；期間，2010年，美軍還使用「震網」病毒成功攻擊了伊朗的核電站，2016年，美軍又從互聯網、軍用指揮網、民用通信網，對「伊斯蘭國」發動「集成」網路攻擊，大大壓縮了「伊斯蘭國」的指揮能力和實際控制範圍，取得顯著效果。這充分顯示了網路空間作戰的強大能力和震懾作用，展現了未來戰爭的既模糊又清晰的圖像和制勝機理。搶佔網路空間作戰的制高點，就贏得了未來戰爭制勝的先機。建設網路空間作戰力量是適應時代發展的現實要求和必然選擇。

預測未來，是為了更好地把握現在，從而贏得未來。我們正處在科學技術快速發展的時代，但戰爭遠遠沒有因此走開。科技在造福人類生活的同時，也同樣以前所未有的速度向軍事領域滲透、擴散，不斷給戰爭蒙上神秘的色彩。時代可以忽略我們，但我們絕不能無視時代。在新軍事變革面前，我們應審時度勢、擦亮眼睛、挺立潮頭，以發展對發展，以科技對科技，掌握制勝機理，揭開戰爭迷霧，執新一輪新軍事變革之牛耳，在重點領域、重點方向、關鍵和核心技術，實現重點突破、彎道超車、跨越發展，由跟跑、並跑到領跑，從容走進未來。

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