加速商业技术军事化，助力美军国防科技创新

导语

美国国防创新小组发布《2019年年度报告》，对其发挥的影响、技术重点领域、项目情况及未来工作进行了系统阐述。此为国防创新小组发布的第3份年度报告，其中，2018年报告着重强调机构的调整与变动，2019年报告则突出了技术重点领域的优化与完善，且具体安排更加细化，项目体系化建设趋势明显。此外，报告首次明确提出国防创新小组的工作意在应对中国的军民融合战略。

与政府部门相比，当前商业领域的人工智能、机器学习、自主系统、网络安全、生物技术、太空和大数据等技术处于领先地位，而且美国企业的研发支出是联邦政府的3倍，国防部的研发支出仅占全球研发支出的4%（1960年为36%）。因此，国防部亟需引入商业技术和研发投资，优化科研工程资源，推动其军事现代化优先事项的发展。作为国防部唯一致力于商业技术军事应用的机构，国防创新小组通过与军种、作战司令部、国防机构等合作，开辟了可实现商业技术快速样机化、能力交付和全面推广的便捷途径，其职责包括加速国防部采用商业技术、推动商业技术转化为军事能力、加强国家安全创新基础建设。2019年，国防创新小组共有 65名全职人员，分布在位于硅谷、奥斯汀、波士顿和五角大楼的4个办事处，总预算为4400万美元。

2016年6月-2019年12月，国防创新小组共启动72个项目，吸引了120家非传统供应商参与，其中60家供应商首次获得国防部合同，授出的样机合同总价值约4.519亿美元，其中国防创新小组授出合同金额占比约为11%，国防部其他机构占比89%。其中，已完成33个项目，并向国防部合作伙伴交付了16个项目。2019年，国防创新小组共发布17项招标，收到商业解决方案466个，授出63项合同，并完成了8个项目，签署合同总价值约1.142亿美元，授出后续生产合同总额约2.93亿美元。此外，截至2019年12月，国防创新小组共收到来自45个州和哥伦比亚特区1400多家公司的解决方案，并向来自美国23个州及英国、加拿大、法国和以色列的140多家公司授出样机协议。

成立以来，国防创新小组通过整合组织资源、改进内部流程等措施不断优化其运作机制，以提升签约能力，同时强化与国防部合作伙伴、风险投资公司、创业团队的合作，确保提交的解决方案发挥最大影响力。

（一）大幅提升了国防部的签约能力能力

2019年初，国防创新小组获得签署其他交易协议的授权，可依据《美国法典》第10章第2371b条款授出合同，改变了原来仅可通过新泽西州陆军合同司令部、华盛顿勤务总署等第三方机构授出合同的局面。此举不仅提升了国防创新小组的整体签约能力，也为其简化项目流程、灵活管理项目提供了便利。2月，在负责采办与保障的副国防部长的授权下，国防创新小组设立高级签约官职位，进一步充实其采办团队，并于7月授出其首份其他交易协议。国防创新小组采办团队参与了从发布商业领域开放方案征集到授出合同再到签订后续生产其他交易协议/采购合同的整个流程，可以提升商业技术转化和应用的成功率。

在国防创新小组的推动下，商业领域开放方案征集已在国防部范围内得到应用。2016年，国防创新小组与新泽西州陆军合同司令部合作率先启动商业领域开放方案征集流程，旨在利用商业条款快速授出竞争性样机其他交易协议，并在完成后无需竞争即可授出后续生产其他交易协议。该流程的特色在于不设定具体的技术要求，而是以结果为导向，同时鼓励尚未与国防部有业务往来的企业参与。截至2019年底，已有8家国防部机构制定并实施了自己的商业领域开放方案征集流程，包括空军、陆军、海军、美国特种作战司令部、美国网络司令部、总务管理局、国防情报局、华盛顿勤务总署。

（二）加强了与技术供给和需求两侧的紧密联系

2019年初，国防创新小组成立商业参与小组（CET）和国防参与小组（DET），前者负责对接商业领域，后者负责对接国防部的机构，这些工作显著提升了国防创新小组的协调能力和业务能力，进一步加强了其与利益相关者之间的联系。

商业参与小组的目标是：①向商业公司传授国防采办经验；②为风险资本家及其投资公司传递国防部的信息；③确保每次招标都能吸引到优秀的供应商；④鼓励私人投资者关注与国家安全相关的商业公司。2019年，商业参与小组通过早期沟通、提升透明度、快速推广等手段，帮助商业公司改善了参与国防部业务的体验，成功缓解了其对进入国防市场的担忧，并通过证明这些工作可以提升公司价值，促使投资者鼓励其投资的公司与国防部开展合作。商业参与小组的主要工作包括向商业界阐明国防市场机会和兴趣领域、介绍国防创新小组的招标流程，还负责将国防部的合同工具转化成商业条款，并持续拓展企业在国防部的其他业务。

国防参与小组的成员均拥有丰富的军事经验，熟悉国防部的业务流程，主要负责寻找国防部潜在的项目需求，建立并维护与国防部机构的合作伙伴关系，推动已成功引进的重大项目向国防部其他用户转化、部署和推广。通过在项目初期将国防部用户、采办组织等利益相关者聚集在一起，国防参与小组团队可尽早确定用户对项目的需求、选择标准，并评估国防创新小组是否可以利用商业技术解决这些需求，这为样机的成功转化和部署提供了强有力的基础。

（三）扩大了国防部的创新生态范围

2019年，国防创新小组将国家安全创新网络（NSIN）纳入统管，两者职能互为补充，从吸引人才、投资新的供应商、降低国防市场准入门槛以及促进军事技术商业化等方面推动国防科技创新发展。报告指出，这些工作是应对中国军民融合战略的重要对策。国家安全创新网络的职责包括：①为技术人员和企业家提供参与国家安全服务的机会；②与学术界和早期创业社区合作，针对作战人员面临问题开发新的概念和解决方案；③通过与国防部机构合作加速技术应用。

目前，国家安全创新网络的运行成效初显，如通过其项目，吸引了596名外部人才和132家初创企业参与国防业务；开发的新概念和解决方案在国防部的采用率高达73%；孵化出57家新的军民两用企业。此外，国家安全创新网络通过在印第安纳大学、华盛顿大学圣路易斯分校、亚利桑那州立大学和加利福尼亚大学伯克利分校派驻专职人员以扩展其网络，并与全美35所大学、5家商业孵化器和加速器建立了合作关系。

国防创新小组围绕人工智能、自主系统、网络、人类系统和空间5大技术领域开展工作。

一是人工智能。重点是运用商业领域的人工智能和机器学习技术，加速国防部关键决策的制定并扩大作战影响，其成果包括将AI应用于改善陆军、空军和海军陆战队的空中和地面车辆的战备状态，将全方位的图像检测和分析算法应用于国内外的野火扑救行动，并快速研发多传感器分析技术，以提升其响应空中威胁的能力。未来的工作将围绕机器学习预测、大数据分析、人工智能增强决策等领域开展。

二是自主系统。旨在借助商业领域技术，在陆海空等领域建立基于人机交互的可扩展性自主系统，并开发可应对敌方自主系统的能力，使其可在现有系统无法进入的空间中运行。近期部署的能力包括多学科反无人机系统、用于室内飞行和战术预警的自动四旋翼机、可遥控的水下爆炸物处理机器人以及商用无人机抗网络脆弱性软件。未来的工作方向包括海事自主系统、无人机系统、反无人机系统、地面自主系统。

三是网络。网络投资组合旨在采用商业领域的网络安全和信息技术，提升国防部网络安全能力，并帮助网络作战人员和分析师预测网络力量对国家安全的影响。近期的样机项目包括用于监视、欺骗、迷惑和扰乱恶意网络活动的欺骗网络以及用于检测设备威胁和体系安全补救的移动终端安全系统；已部署的项目有采购商业威胁数据，以减少在深网和暗网上搜索威胁和情报信息的工时。未来的工作重点包括评估威胁、安全、防御、使能。

四是人类系统。重点是通过增强型设备、创新训练、新型健康应用程序来优化人类系统和平台，从而提升作战人员的战备能力、生存能力和杀伤力。人类系统投资组合涵盖生物技术、可穿戴技术、数字健康和诊断到虚拟现实、医疗保健、通信和网络、3D打印和辅助技术等多个领域。近期的样机项目包括帮助诊断癌症以改善医疗效果的医学图像工具、可在症状出现前预测人体是否感染病毒的智能手表、可穿戴的生物传感器等。未来的工作方向包括杀伤力、生存能力、战备能力。

五是空间。旨在快速部署对空间领域的按需访问能力、持久的卫星能力和宽带太空数据传输。空间投资组合通过帮助国防部获得先进的商业空间技术，解决现有能力差距，提升态势感知和决策能力，增强美国航天工业基础，改善与合作伙伴及盟国的互操作性，从而维持美国在空间领域的主导地位。2019年启动的项目包括轨道前哨站，寻求为实验和作战概念开发提供在轨自主平台即服务。其他成就包括：与美国火箭实验室合作将3颗空军实验卫星发射到近地轨道；在弗吉尼亚州沃洛普斯岛建立第二发射场；通过空间和导弹系统中心向美国太空部队提供商业空间态势感知服务。未来的工作方向包括和平时期的指示和预警、响应式进入任务指定的轨道、降低延迟通信和GPS弹性、软硬件现代化升级、多轨道运营与物流。

一是部署预测性维护软件，显著提升战机的维修保障能力。国防创新小组与美国空军合作于2017年7月启动“预测性维护”项目招标，目标是在故障发生前了解并更换损坏的部件，提高飞机的战备能力和可用性。2019年11月，C3.ai公司完成样机协议后获得了后续生产其他交易协议。当前，国防创新小组和USAF已将“预测性维护”软件应用于920多架飞机，包括E-3哨兵、C-5银河和F-16战鹰飞机等。结果表明，这使得飞机的任务能力提高了3-6%，等待维修的事件减少约35%，计划外维修事件减少约40%。目前，国防创新小组赞助了高达9500万美元的生产其他交易协议，允许各军种及其他联邦机构采购该软件，2020年的目标是实现软件在UH-60黑鹰、AH-64阿帕奇直升机平台以及F-35“闪电II”联合攻击战斗机等的部署和应用。若该软件得以在国防部全面推广，预计每年将为其节省约50亿美元的维护费用。

二是构建“网络威胁情报”新型平台，提高情报处理效率。2017年，国防创新小组与美国网络司令部合作启动“网络威胁情报”项目，旨在将商业网络威胁数据纳入情报分析、生产、训练和作战，并于2019年9月授出“记录未来平台”的后续生产其他交易协议。该平台使得国防部网络作战人员和威胁分析师能够利用实时威胁情报数据和报告，不仅提升了数据收集和分析的速度，并可安全共享机密情报。

三是部署下一代爆炸物处理水下反应器，降低技术人员的操作风险。2018年1月，国防创新小组和美国海军合作启动“爆炸物处理（EOD）水下反应器”项目，并于2019年7月授出两份“EOD水下反应遥控器”的后续生产其他交易协议，并已成功将两台仪器部署到舰队，明显降低了EOD服务人员面临的风险。水下反应遥控器允许EOD技术人员立即调查水中的不明设备，而之前的程序需等待24小时后才可操作。目前，海军正在推动EOD水下反应遥控器的全面部署。

四是借助商业空间态势感知，提升太空障碍探测效率。太空碎片运行速度极快，会对军用卫星、航天器和人员造成损坏。国防创新小组的样机项目通过增强空军的空间感知体系结构，利用机器学习观察、表征和预测围绕地球轨道运行物体的位置变化。2019年7月，空间与导弹司令部向ExoAnalytic Solutions公司授出基于联邦采办条例的生产合同。目前，ExoAnalytic的工作已为90多个用户提供了800多万次观测和10万次轨道检测，其观测数据量约为空军光电传感器的3倍，而每次的观测成本仅为0.04美元。

2020财年，国防创新小组的预算增加了55%，达到7000万美元，并增设6.4先期部件开发与样机预算，用于演示验证商业技术的国防应用。此外，国防创新小组将继续加强与联合人工智能中心、美国网络司令部及美国太空部队等的联系。

未来，国防创新小组将优先考虑可提供新的、颠覆性能力的项目，包括“响应空中威胁”“小型反无人机团队”“快速补丁”“安全云管理”“预测健康”“多轨道物流”等。其中，“响应空中威胁”项目旨在应用机器学习技术提升决策能力和速度；“快速补丁”旨在解决国防部用户终端关键漏洞问题；“多轨道后勤”旨在为国防部提供低成本、快速进入地球同步轨道的能力。这些项目紧密围绕5大技术重点领域，并基于特定目标推动新质作战能力成形。随着业务的不断增多，国防创新小组的未来能力将得到不断深化，其在推动美国国防科技创新中的作用有望更加突出。