對(duì)顛覆性技術(shù)的認(rèn)識(shí)

    關(guān)于對(duì)顛覆性技術(shù)的認(rèn)識(shí)，主要有以下五點(diǎn)。一是發(fā)展顛覆性技術(shù)是構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。二是顛覆性技術(shù)是航空裝備升級(jí)換代的決定性力量。三是顛覆性技術(shù)具有風(fēng)險(xiǎn)高、周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。四是發(fā)展顛覆性技術(shù)必須要注重對(duì)新技術(shù)的集成。五是發(fā)展顛覆性技術(shù)必須要關(guān)注實(shí)際使用效果。

    顛覆性技術(shù)這一概念最早是在1995年由哈佛大學(xué)的一位教授提出的。今年8月份國(guó)務(wù)院發(fā)布了“十三五”科技創(chuàng)新規(guī)劃，規(guī)劃提出要把構(gòu)造先發(fā)優(yōu)勢(shì)作為重點(diǎn)任務(wù)。如果要構(gòu)造先發(fā)優(yōu)勢(shì)，就必須要加強(qiáng)顛覆性技術(shù)的研究，這就是現(xiàn)階段我們?yōu)槭裁匆⒅仡嵏残约夹g(shù)。

    二是顛覆性技術(shù)是航空裝備升級(jí)換代的決定性力量。顛覆性技術(shù)很早就在航空領(lǐng)域產(chǎn)生和發(fā)展，例如，人類最早升空是采用氣球，依靠空氣浮力，到萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)就是一種顛覆性的變化。之后到1939年西科斯基發(fā)明直升機(jī)，采用旋翼技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)；貝爾公司從螺旋槳飛機(jī)發(fā)展到噴氣式飛機(jī)，這些都是顛覆性技術(shù)。從過(guò)去追求飛機(jī)的高速，到追求隱身，再到超機(jī)動(dòng)飛行，這些技術(shù)也都是顛覆性的。所以說(shuō)，顛覆性技術(shù)是促進(jìn)航空裝備升級(jí)換代的決定性力量。

    三是顛覆性技術(shù)具有高風(fēng)險(xiǎn)、周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，因?yàn)樗婕昂芏嘈碌募夹g(shù)領(lǐng)域，存在很多不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)外有很多項(xiàng)目做了很多年，最后被迫下馬。例如，美國(guó)的X-30、RAH-66、E-10、ABL，還有一些多次發(fā)生事故的項(xiàng)目比如HTV-2、X-51等等。

    四是發(fā)展顛覆性技術(shù)必須注重對(duì)新技術(shù)的集成。發(fā)展顛覆性技術(shù)必須要借鑒其他專業(yè)、其他學(xué)科的新技術(shù)。中國(guó)工程院院士徐匡迪認(rèn)為，顛覆性技術(shù)必須是基于堅(jiān)實(shí)的科學(xué)原理，而不是神話和幻想。準(zhǔn)確地說(shuō)他們都是科學(xué)原理的創(chuàng)新型應(yīng)用；成功的顛覆性技術(shù)往往是跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的集成創(chuàng)新，而不是設(shè)計(jì)、材料、工藝方面的線性創(chuàng)新。

    五是發(fā)展顛覆性技術(shù)必須要關(guān)注實(shí)際的使用效果。例如，歐洲開(kāi)發(fā)的“協(xié)和”超聲速客機(jī)，這個(gè)飛機(jī)從技術(shù)上達(dá)到了原來(lái)的技術(shù)目標(biāo)，但是在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)它的噪聲、油耗、成本經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題超出了原來(lái)的預(yù)期，原計(jì)劃想賣200多架，實(shí)際上只賣了20多架，導(dǎo)致這個(gè)飛機(jī)沒(méi)有得到預(yù)期的商業(yè)成功。

    具有顛覆性潛力的新技術(shù)

    具有顛覆性潛力的新技術(shù)，主要包括高超聲速技術(shù)、無(wú)人機(jī)技術(shù)、變體飛機(jī)技術(shù)、高速直升機(jī)技術(shù)、空基發(fā)射航天器技術(shù)、分布式電推進(jìn)技術(shù)、激光武器技術(shù)和計(jì)算材料學(xué)。

    高超聲速技術(shù)，特點(diǎn)是飛行速度快，可以執(zhí)行遠(yuǎn)程快速的任務(wù)，偵察、作戰(zhàn)，也可以執(zhí)行作為航天器發(fā)展的第一級(jí)，進(jìn)行空間發(fā)射，用途廣闊。但它的技術(shù)難度非常高，包括動(dòng)力、布局和熱結(jié)構(gòu)等問(wèn)題。近些年，陸續(xù)取得了重要的進(jìn)展。

    無(wú)人機(jī)技術(shù)，得益于信息技術(shù)的發(fā)展，形成了多種新的用法，發(fā)展?jié)摿薮蟆，F(xiàn)在美國(guó)和歐洲、俄羅斯都在研究一些新的無(wú)人機(jī)，包括作戰(zhàn)用的、空中加油用的、運(yùn)輸用的，等等。

    變體飛機(jī)技術(shù)，通過(guò)變體的方式提高飛機(jī)飛行效率。難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)飛機(jī)變體，速度要快，幅度也要足夠大。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期不懈的研究，現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)也取得了突破。

    高速直升機(jī)技術(shù)，目前直升機(jī)的飛行速度、航程和攜帶任務(wù)能力都非常有限。為了滿足未來(lái)的發(fā)展需要，美國(guó)、歐洲和俄羅斯都開(kāi)展了高速直升機(jī)的技術(shù)研發(fā)，飛行速度定為400~500千米/時(shí)。

    偽衛(wèi)星技術(shù)，讓飛機(jī)像衛(wèi)星一樣更長(zhǎng)時(shí)間在天上停留，執(zhí)行長(zhǎng)期連續(xù)的監(jiān)視、觀測(cè)、通信和導(dǎo)航等任務(wù)。現(xiàn)在歐洲、美國(guó)、中國(guó)都開(kāi)展了一些研究。英國(guó)的“西風(fēng)”太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)，目標(biāo)是巡航高度在2.1萬(wàn)千米，續(xù)航時(shí)間達(dá)到3個(gè)月，這個(gè)飛機(jī)計(jì)劃在今年完成首飛，現(xiàn)在英國(guó)國(guó)防部已經(jīng)有了訂貨。

    空基發(fā)射航天器技術(shù)，目前發(fā)射衛(wèi)星成本高、對(duì)發(fā)射場(chǎng)依賴性大、使用不靈活。現(xiàn)在國(guó)外在研究用飛機(jī)來(lái)發(fā)射航天器技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的概念最早在20世紀(jì)90年代就有了，美國(guó)叫軌道科學(xué)公司曾經(jīng)用“飛馬座”火箭發(fā)射過(guò)400千克的載荷。但是它的發(fā)射能力相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小，只能發(fā)射一些小的載荷。從發(fā)展趨勢(shì)上可以看到，不管是美國(guó)或者是俄羅斯都在研究和發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)。如果這項(xiàng)技術(shù)將來(lái)普及的話會(huì)有很多的衛(wèi)星發(fā)射通過(guò)航空器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

    分布式電推進(jìn)技術(shù)，把渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑑?yōu)勢(shì)是空氣流量增大、發(fā)動(dòng)機(jī)油耗降低。在起飛和降落不需要發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)工作，可以降低工作消耗。現(xiàn)在美國(guó)和歐洲都有一些分布式電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的計(jì)劃在往前走。

    機(jī)載激光武器，反應(yīng)速度非常快，以光速進(jìn)行殺傷；成本很低，發(fā)射一次只付出能量的消耗。但是這個(gè)技術(shù)難度比較大，美國(guó)在20世紀(jì)90年代啟動(dòng)過(guò)機(jī)載激光器的研究計(jì)劃，但最終由于重量太大、使用維護(hù)困難，沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，在2010年項(xiàng)目終止。

    計(jì)算材料技術(shù)，特點(diǎn)是可以通過(guò)材料的組成來(lái)計(jì)算預(yù)測(cè)它的性能，也可以通過(guò)所需要的性能指標(biāo)來(lái)反算設(shè)計(jì)材料的構(gòu)成，這樣的話使材料的設(shè)計(jì)和研發(fā)取得跨越性的變化。但是這個(gè)技術(shù)也有幾個(gè)難點(diǎn)，一個(gè)是材料的建模技術(shù)，材料多種多樣，如何對(duì)每一種材料進(jìn)行可靠、可信的建模；另外，還要有大量的數(shù)據(jù)庫(kù)才能進(jìn)行仿真和推算，使得材料的性能得以保障。現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)在一些個(gè)別材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用上已經(jīng)得到應(yīng)用。

    加快顛覆性技術(shù)發(fā)展的建議

    加快顛覆性技術(shù)發(fā)展的建議主要有以下五點(diǎn)，一是加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。實(shí)際上我們國(guó)家也已經(jīng)認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)研究的重要性，不管是國(guó)家科學(xué)自然基金還是航空基金的投入都在加大，除了資金投入、人才投入，更重要的是機(jī)制問(wèn)題，基礎(chǔ)研究的機(jī)制也要進(jìn)行革命的變化才能使基礎(chǔ)研究真正能夠加強(qiáng)。

    二是加強(qiáng)技術(shù)引領(lǐng)。顛覆性技術(shù)原創(chuàng)性很強(qiáng)，用戶事先很難了解技術(shù)到底有什么作用，可以達(dá)到什么效果。例如，“曼哈頓”計(jì)劃，美國(guó)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)核物理的進(jìn)步可能會(huì)導(dǎo)致原子彈的產(chǎn)生，他們主動(dòng)聯(lián)合寫了一封信，通過(guò)愛(ài)因斯坦簽字以后交給美國(guó)總統(tǒng)羅斯福，這是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)顛覆性的技術(shù)會(huì)產(chǎn)生，而不是美國(guó)陸軍或者是美國(guó)空軍有這個(gè)需求讓科學(xué)家研究，這是技術(shù)推動(dòng)導(dǎo)致很典型的案例。在航空領(lǐng)域也有很多，包括噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生，它產(chǎn)生的時(shí)候也是先有發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)研制出來(lái)以后再找飛機(jī)，能用在戰(zhàn)斗機(jī)上提高戰(zhàn)斗機(jī)的飛行速度。

    三是要加強(qiáng)技術(shù)評(píng)價(jià)。要避免顛覆性技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，就要及時(shí)對(duì)技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。如果做顛覆性技術(shù)開(kāi)發(fā)，也要加強(qiáng)這方面的技術(shù)評(píng)價(jià)工作。雖然這個(gè)評(píng)價(jià)非常困難，但也要繼續(xù)堅(jiān)持下去。美國(guó)對(duì)技術(shù)評(píng)價(jià)投入很多，并且動(dòng)用了政府總審計(jì)署有一些第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而保證它的技術(shù)在往前穩(wěn)步的發(fā)展。

    四是完善創(chuàng)新機(jī)制。筆者在做研究時(shí)看過(guò)一篇美國(guó)總統(tǒng)科技咨詢委員會(huì)寫給總統(tǒng)的報(bào)告，報(bào)告里面講到關(guān)于振興美國(guó)制造業(yè)的方法，他們認(rèn)為解決的方法不是要出臺(tái)一些產(chǎn)業(yè)政策，而是要制定一些創(chuàng)新的政策。比如光伏產(chǎn)業(yè)、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，國(guó)家有很多的優(yōu)惠政策，最后的結(jié)果是產(chǎn)能的過(guò)剩。所以我們認(rèn)為重要的是要制定創(chuàng)新的政策，而不是再出臺(tái)一系列針對(duì)某一個(gè)產(chǎn)業(yè)的政策。

    五是要建設(shè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，解決創(chuàng)新中的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。技術(shù)從發(fā)現(xiàn)到發(fā)展，到最后形成產(chǎn)業(yè)化，要經(jīng)歷很多過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中風(fēng)險(xiǎn)最大的就是技術(shù)程度3到6的階段。所以怎樣維持這個(gè)階段的科研工作需要有一個(gè)機(jī)制的創(chuàng)新，美國(guó)主要是政府投入，制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)參與的成員，包括政府、大學(xué)、社區(qū)學(xué)院、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、大企業(yè)、小企業(yè)、初創(chuàng)性企業(yè)、風(fēng)險(xiǎn)投資伙伴等。它動(dòng)用全社會(huì)的力量，有錢的出錢，有人力的出人力，有試驗(yàn)設(shè)備的出試驗(yàn)設(shè)備，這么一個(gè)龐大的群體參與進(jìn)來(lái)，每個(gè)群體的訴求是不一樣的，所以它要制定一個(gè)有針對(duì)性的機(jī)制能夠各取所需，各盡所能，實(shí)現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新，這樣使創(chuàng)新進(jìn)入良性的可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的階段。（作者單位為中航工業(yè)發(fā)展研究中心）