DARPA五十年 失敗多 成就亦驚人

 

DARPA五十年 失敗多 成就亦驚人 
 
F-117隱形飛機。
 
文 ◎ 丘尚德、方洪

失敗有時會發生。如果不能從失敗中學習，那才是真正的失敗。「你必須去試，一試再試。」這種態度使DARPA在美國各類研究機構中能夠一枝獨秀。

一九五七年，蘇聯發射了軍事用人造衛星史普尼克，這也是世界上第一個人工衛星，開啟了太空時代。

蘇聯的這一行動使美國一時間感到措手不及。美國總統艾森豪威爾對此的回應是，設立一個具有明確任務的先進研究項目局（簡稱ARPA）。他希望該機構可開發出革命性的技術，以確保美國在軍事上不會再屈居人後。

從一九五八年至今，轉眼五十年過去了。「國防先進研究計畫局」（DARPA）取得了令人驚異的成就。

最初的幾年裏，DARPA在剛起步的美國太空計畫中扮演整合性的角色。接下來便開始了它輝煌的技術創新歷程，並至今深深的影響著人類的生活和世界的面貌。DARPA開發了以衛星技術為基礎的全球定位系統（GPS），還有隱形飛機，以及互聯網等等。這一切，可能已經遠遠超出艾森豪威爾當年的期望。

允許失敗

DARPA也有過很多失敗。多年來，它常被批評投資數百萬金錢在一些非常不切實際的研究上，比如預測暗殺企圖的市場，以及可以取代輪式車輛的叢林機械大象等等。

但是正是這種允許失敗的文化使得DARPA具有其他任何研究機構都不具備的驚人創造力。因此，DARPA的支持者一向認為，失敗本身對於開創並維持一個成功的DARPA所起到的作用是不可低估的。

DARPA的主管泰勒（Tony Tether）說，正是「失敗的自由」讓他的同仁發現真正革命性的新技術。

他告訴去年來參加DARPA技術研討會的三千名潛在的研究人員說，「我們也真的失敗過。」

他說：「但是，那是沒關係的，失敗有時會在你想要把新的可能性變成現實時發生。如果你不知道從失敗中學到東西，或是放棄追求成功，那才算是真正的失敗。你必須去試，一試再試。」

這種態度無疑使DARPA在美國各類研究機構中能夠一枝獨秀。DARPA沒有自己的實驗室或是科學家，同時，它也不採用審閱制度來評估計畫的可行性。

靈活的研究取向

DARPA的課題和經費安排過程很獨特。它僱用許多「項目經理」。這些人負責為大學或是企業提供研究經費，來進行那些對科研機構而言具有風險性的研究。近來，每年有大約一百四十位項目經理，負責分配和管理約廿九億的研究經費。

項目經理的角色就像是判官、法官。在研究不盡理想時，還得扮演「終結者」的角色。這樣的簡單機制使得DARPA可以快速進入新領域，而且也可以在研究沒有結果時快速喊停。

位於紐約的康乃爾大學機械與航太工程師嘉西亞（Ephrahim Garcia）也為DARPA工作，本人曾經在一九九八至二零零二年間擔任DARPA的項目經理。

在嘉西亞擔任該職位期間，他主導了包括造型飛機與外骨架等五項研究，每年管理著二千到三千萬美元的經費預算。

嘉西亞表示，有兩個因素對於取得經費是至關重要的。一是項目經理的想像力；二是他們有能力說服主管，使他們相信採用新想法將有助於改善美國軍事的能力。

創造驚奇

DARPA項目：波音公司研發的X-45無人作戰飛機。（Getty Images）

但是，由於主管的行程總是排滿了，得到一個機會來討論新計畫都很難。他說：「你總是要事先準備好電梯內的談話，在五秒或更短的時間內將新計畫告訴他，所以有時我還會希望我們能有一座高一點的大樓。」

該機構在一九五八年成立時只花了三個月的時間，到現在也沒有改變它的營運方式。唯一而且主要的改變就是一九七二年在名稱上加入「國防」的字眼，在一九九三年一度撤去，到了一九九六年又再恢復。

另外一個更深遠的改變是，DARPA的任務不再只是避免（美國）在新技術方面落後，就如泰勒所說的，而是要去「創造新技術」。

讓DARPA如此與眾不同的所有因素都沒有改變。在未來，它將繼續發明、創新與創造驚奇；同時它也無疑會鬧出可笑的錯誤，但是這都只是過程而已。按照嘉西亞的說法：「十次只要有一次成功，那就是值得的」。

DARPA在許多方面的成就改變了當今世界的面貌，它也有不少令人啼笑皆非的失敗教訓。下面就來看一看成功的例子、失敗的例子和頗具希望的研究課題。

成功可謂輝煌

互聯網的出現幾乎改變了現代人的整個生活。

DARPA開發的技術都是基於軍事方面的需要，不過呢，也有些後來在民用方面大顯身手。在這方面，互聯網技術就是最具有代表性的。

在二十世紀六十年代，美國軍方希望建立一種可「自我修復」的網絡通訊系統。就是說即使系統的一部份遭到破壞，整個網絡仍然可以運作。這需要信息傳送從傳統的連續流方式轉變為不連續的模塊方式。這可說是世界上最早的互聯網，直到今天，互聯網仍然採用同樣的思路。

全球定位系統GPS近年來進入尋常百姓家。（Getty Images）

也許就在幾年前，全球衛星定位系統（GPS）還是一個「軍用詞彙」，這種導航系統對於民用車輛而言，還是奢侈品。如今GPS已經廣泛的被普通老百姓所使用。

GPS最早是從六十年代起開始進入海軍服役。當時的定位精度只有二百米，每隔一小時為艦艇提供所在位置的數據

‧語言翻譯器

在伊拉克的美軍使用了一種可以聽懂人話，並翻譯成你能聽懂的語言的翻譯器。雖然說翻譯的準確程度最低的時候只有百分之五十，但是對於維護治安、而又不懂當地語言的軍事人員來說，這已經是莫大的幫助了。這種由DARPA提供經費開發設備目前還沒有投放民用市場，但是專家們相信，在全球化日益明顯的當今，DARPA的錢絕對沒有白花。

‧隱型飛機

所謂隱型飛機，並不是說這種飛機真的能讓對方完全看不見，而是難以用各種技術手段偵側到。

DARPA研發隱型飛機的構想是一個雄心勃勃的計畫，甚至讓挑剔的軍方吃驚。運用隱型技術的原形飛機於一九七零年代末試飛，後來經過一系列的改進，發展成為在海灣戰爭中大顯伸手的F-117「夜鷹」戰鬥機。

‧砷化鎵

上世紀八十年代中期曾經有一個經費高達六億美元的研究課題，最終導致了砷化鎵的廣泛應用。從手機到衛星，砷化鎵是生產無線通訊設備的芯片不可缺少的。砷化鎵比硅要昂貴，但是它的電子具有高運動性，因此可以用於高頻狀態。

失敗的項目

‧鉿彈

鉿是一種及其昂貴的金屬。科學家曾設想用一股X射線轟擊鉿的放射性同位素，以激發高能量的GAMMA射線流。基於這一理論，軍方希望開發一種實戰武器：鉿彈。

上世紀DARPA曾投入了七百萬美金用鉿彈研究。起初的願望是研製一種實戰炸彈，可以瞬間發出強大的GAMMA射線，而又不造成核污染。不過這一看似美妙的計畫在九十年代中期被擱置了，原因是最初的理論一直無法得到試驗證實。

‧機器大象

越戰的叢林對於當年的美國士兵而言可能是個惡夢。由於缺少像樣的柏油路，叢林裏的運輸是非常艱難的。DARPA異想天開的計畫研製一種機器大象。不過，這種帶有先進導航設備的「大象」始終沒有能夠問世。

‧遙感間諜

你相信特異功能嗎？在六、七十年代，美蘇兩個國家都曾經試圖利用特異功能從事間諜活動，但是結果事與願違。

七十年代，DARPA在這方面也投入了數以百萬計的金錢，不少具有特異能力的人參與了研究，其中包括遙感、用意念搬運物體等等。可惜參與研究的那些特異功能者沒有人可以在試驗中實踐他們的「本領」。特異功能真的存在嗎？還是DARPA把這些東西用錯了地方？
‧預測：「未來地圖」（Future Map）

DARPA的計畫有點邪門，因為他們不是搞正常的預測，而是試圖運用恐怖攻擊來預測未來的事。結果之中設想遭到美國政客們的大力抨擊。在「奇怪」、「荒唐」的評論聲中，DARPA放棄了這一計畫。

‧獵戶座計畫

這一計畫是DARPA的早期計畫，試圖研製一種星際飛船，在飛行過程中可以定期的扔出核彈。由於擔心和污染，在六十年代初期就被喊停。

展望 正在研發的項目

‧無人駕駛車輛

這本身並沒有神祕新奇，瞧瞧那些登上外星球的探測車，都是自動化無人駕駛。但是，在居民擁擠的大城市，無人駕駛車輛還是個新鮮東西。

DARPA的願望是開發可以在艱難的地表進行長距離行使的車輛。專家們相信，在不久的將來，這類車子將在軍事和民用兩方面得到廣泛的應用。

‧Z人

就像壁虎可以在牆上爬行一樣，小型的機器人目前也具備這種能力。不過，DARPA並不因此而滿足，他們計畫讓人類也能具備飛簷走壁的能力。

如果研究成功，未來的士兵將能夠在垂直的牆面上，不依靠繩索，以每秒鐘零點五米的速度行走。

‧水下快遞

當物體在水中高速運動時，可以將周圍的水氣化從而形成一個氣囊結構。利用這種原理，運送魚雷的部隊可以以一百節的時速在水中行進。

由於魚雷和水幾乎沒有任何接觸，阻力減小了百分之七十。目前的試驗還僅僅限於無人駕駛的潛艇。

‧仿真假肢

運動自如、有感知能力，並且可以用神經系統進行控制的假肢具有高度仿真的特點。對於軍人這樣的高危險職業來說，仿真假肢無疑是一項人道的後背技術。而且在民用方面也有廣闊的前景。

‧閘刀（Switchblade）

DARPA早已經成功開發了無人駕駛的飛行器UAVs。而「Switchblade」（閘刀）則更進一步，它可以超音速遠距離飛行。研究經費達一千多萬美元，而設計也是很奇怪：飛機的翼展達六十一米，機翼傾斜六十度角。當單側機翼前傾而另一側機翼後傾的時候，飛行器可以達到兩馬赫的飛行速度。

‧外骨骼（Exoskeletons）

這也是為未來士兵們具備更好的防護而設計的，當然還可以協同配備其他的先進裝備。為了增加機動性，DARPA對科研人員提出了很高的要求。目前，新研製的重卅六公斤的外骨骼，感覺上只有不到十公斤重。