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顛覆性技術與未來戰爭

馮傑

2020年07月30日 02:01

李宪港 张元涛 卢军科
光明日报( 2020年07月26日 07版)

在軍事領域,顛覆性技術發展初期往往因爲性能不夠完善而易被忽視,一旦技術成熟度提升,將快速改變競爭對手之間的實力平衡,並對武器裝備、作戰概念乃至戰爭形態産生深遠影響。恩格斯曾說:“軍隊的全部組織和作戰方式以及與之有關的勝負,取決于物質的即經濟的條件:取決于人和武器這兩種材料,也就是取決于居民的質與量和取決于技術。”縱觀戰爭史,無論主戰裝備新舊、無論戰爭規模大小,人和武器一直都是戰爭的主體因素,兩者相互促進、相互作用,貫穿于一切戰爭實踐中。從戰爭主體這一基礎性視角,前瞻性、機理性捕捉顛覆性技術可能應用的領域及場景,對于加速顛覆性技術驅動的軍事創新,贏取未來作戰“制高點”至關重要。

“人”是戰爭的決定因素,顛覆性技術將全面激發人的體能、智能和技能。現代戰爭,高新技術的廣泛應用使得武器裝備愈發重要,但人的物質和精神力量的較量仍然是戰爭勝負的決定因素。從冷、熱兵器戰爭,到機械化、信息化戰爭,不同戰爭形態對于人的體能、智能、技能等要求雖然不盡相同,但毫無例外的是,戰場上的人一直無法突破自身生理極限。近年來,得益于生物科學、信息科學、認知神經科學等領域的研究進展,人體機能增強技術發展迅速,讓人們看到了顛覆式提升人的能力的曙光。體力增強方面,機械/柔性外骨骼、人工肌肉等仿生裝置能夠大幅提升士兵四肢力量和持久耐力,神經性藥物的使用可以暫時性提升士兵對疲勞、疼痛、饑餓的耐受力,使之更加適應惡劣的戰場環境,有望打造出更高更快更強的“鋼鐵戰士”。腦力增強方面,運用非侵入式腦機接口或納米機器人等設備,有望在人腦與計算機之間搭建起有機融合的橋梁,實現人腦非線性思維與計算機線性思維的優勢互補,極大提升人在戰場上的態勢感知、情況判斷和指揮控制等能力,創造直達戰場勝勢的“最強大腦”。感知增強方面,運用石墨烯等新材料的隱形眼鏡有望取代傳統夜視儀、望遠鏡等笨重設備,而視網膜植入物和人工耳蝸則能夠通過直接刺激大腦神經的方式,大幅增強人的聽、視覺能力,賦予穿透戰場態勢迷霧的“千裏眼順風耳”。可以預見,人體機能增強技術一旦開始廣泛應用,將徹底顛覆通過緩慢自然進化和系統軍事訓練提升人力的傳統途徑,人與人之間的直接較量或將再度成爲戰場爭奪的焦點。

“武器”是戰爭的關鍵因素,顛覆性技術將主導引領武器裝備的更新換代。既准且狠的打擊力、固若金湯的防護力、快如閃電的機動力是戰爭中人們孜孜以求的目標,誰能在強對抗戰爭環境中,獨占武器某一個方面的優勢,往往就能占據戰場主導權。當前,先進技術驅動下新質武器裝備密集湧現,其中尤以以下幾種最具顛覆性。光速釋能的定向能技術:千百年來,弓箭硬弩、火槍火炮、巡航導彈等遠程打擊武器從發射到擊中目標都有或長或短的時間差,而激光、微波和粒子束等定向能武器則是一類以光速將能量直接投射到目標上,産生高輻射、高溫、高壓、電離等綜合性毀傷效應的新概念武器,具有“零時間”摧毀目標、“全電型”能源驅動、“無限量”彈藥供應等顯著優勢,不僅能大幅提升打擊力,還能在未來戰場構築起一張密不透風的火力遮蔽網。選擇殺傷的基因編輯技術:盡管核武器和精確制導武器已將武器的毀傷度和精准度提升至前所未有的水平,然而不容忽視的是,近年來基因編輯技術的飛速發展使得基因武器具備了裝備轉化的基礎,這種武器可以人工設計並合成自然界並不存在的病毒,有選擇性地對重點人群進行精准攻擊,無形無聲于百萬軍中取上將首級,具有敵我分辨准確、造價成本低廉、攻擊過程隱蔽等突出特點,值得引起高度重視與警惕。以快制慢的高超聲速技術:對決雙方占據速度優勢的一方,往往能夠所向披靡、無往而不勝。高超聲速技術是指飛行速度大于5馬赫的飛行技術,近年來發展迅猛並逐漸物化爲高超聲速巡航導彈、臨近空間助推滑翔飛行器、可重複使用的航天運載器等高超聲速武器裝備,能夠極大拓展戰場空間,壓縮OODA(觀察—判斷—決策—行動)循環周期,實現對時敏目標的精准打擊,勢必成爲未來戰場的“明星”裝備。

“人與武器結合方式”是戰爭的重要因素,顛覆性技術將徹底革新傳統攻防對抗模式。具體講,武器生産、武器訓練和武器操控等方式影響著人力的發揮程度和武器的作戰效能。顛覆武器生産方式的增材制造技術:從原始社會手工打磨石器,到鐵器時代冶煉鑄造鋼鐵兵器,再到機械化戰爭時期切削焊接主戰裝備,雖然形式各有不同,但本質上無非是減材制造抑或是成型制造。近年來發展迅速的3D、4D打印等增材制造技術,通過軟件與數控系統將專用材料逐層堆積,不僅能夠實現輕量化拓撲結構零部件的近淨成形,而且能夠制備出形態隨時間、溫度等多維可控的智能器件,有望大幅降低新型武器裝備研發設計成本,提升作戰效能。同時,還可實現戰時按需制造,變革傳統裝備維修保障模式,滿足多任務、多地域軍事需求。顛覆武器訓練方式的數字孿生技術:操作使用、組織運用和維修保養等武器訓練方式影響和制約著戰場上武器效能的有效發揮。自美軍上世紀80年代開始構建虛擬場景進行坦克作戰訓練以來,虛擬現實、增強現實等技術成熟度不斷提升,已逐漸成爲信息化武器裝備訓練的新質手段。展望未來,數字孿生技術有望利用全息投影、智能算法等先進技術,構建出與真實戰場環境高度一致、更加逼真的數字虛擬空間,該空間可以與現實物理世界雙向學習、閉環反饋、同步進化,支持人在回路之中近似實戰的博弈對抗演練,能夠極大提升人與武器的結合能力。顛覆武器操控方式的自主無人技術:機械化戰爭之前漫長的曆史時期,人與武器總是緊密地聯系在一起。信息化戰爭,無人化裝備雖已投入戰場,但大多使用前台無人、後台有人的遙控非自主技術,人裝結合方式並沒有發生質的變化。展望未來,自主無人技術將賦予武器更高的類人智能,使之普遍具備自主學習、協同進化、集群分布、跨域融合等新特征,地面、空中、海上、水下智能機器人勢必成爲戰場主角,與之相伴,人與武器可控分離、人在回路之上實施監督控制將成爲發展的必然趨勢,戰爭千百年來所“應有”的一貫面貌也將隨之迎來巨大的改變。

(作者:李憲港,系陸軍研究院科技創新中心工程師;張元濤,系陸軍研究院科技創新中心高級工程師;盧軍科,系32604部隊助理工程師)


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2020年07月30日 09:59
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