對顛覆性技術(shù)的認識

    關(guān)于對顛覆性技術(shù)的認識，主要有以下五點。一是發(fā)展顛覆性技術(shù)是構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢的關(guān)鍵。二是顛覆性技術(shù)是航空裝備升級換代的決定性力量。三是顛覆性技術(shù)具有風(fēng)險高、周期長的特點。四是發(fā)展顛覆性技術(shù)必須要注重對新技術(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)勢作為重點任務(wù)。如果要構(gòu)造先發(fā)優(yōu)勢，就必須要加強顛覆性技術(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，采用旋翼技術(shù)來實現(xiàn)；貝爾公司從螺旋槳飛機發(fā)展到噴氣式飛機，這些都是顛覆性技術(shù)。從過去追求飛機的高速，到追求隱身，再到超機動飛行，這些技術(shù)也都是顛覆性的。所以說，顛覆性技術(shù)是促進航空裝備升級換代的決定性力量。

    三是顛覆性技術(shù)具有高風(fēng)險、周期長的特點，因為它涉及很多新的技術(shù)領(lǐng)域，存在很多不可預(yù)知的風(fēng)險。國外有很多項目做了很多年，最后被迫下馬。例如，美國的X-30、RAH-66、E-10、ABL，還有一些多次發(fā)生事故的項目比如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)。中國工程院院士徐匡迪認為，顛覆性技術(shù)必須是基于堅實的科學(xué)原理，而不是神話和幻想。準(zhǔn)確地說他們都是科學(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、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)注實際的使用效果。例如，歐洲開發(fā)的“協(xié)和”超聲速客機，這個飛機從技術(shù)上達到了原來的技術(shù)目標(biāo)，但是在使用過程中發(fā)現(xiàn)它的噪聲、油耗、成本經(jīng)濟性的問題超出了原來的預(yù)期，原計劃想賣200多架，實際上只賣了20多架，導(dǎo)致這個飛機沒有得到預(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)、無人機技術(shù)、變體飛機技術(shù)、高速直升機技術(shù)、空基發(fā)射航天器技術(shù)、分布式電推進技術(shù)、激光武器技術(shù)和計算材料學(xué)。

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

    無人機技術(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)在美國和歐洲、俄羅斯都在研究一些新的無人機，包括作戰(zhàn)用的、空中加油用的、運輸用的，等等。

    變體飛機技術(shù)，通過變體的方式提高飛機飛行效率。難點在于如何實現(xiàn)飛機變體，速度要快，幅度也要足夠大。經(jīng)過長期不懈的研究，現(xiàn)在這項技術(shù)也取得了突破。

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

    偽衛(wèi)星技術(shù)，讓飛機像衛(wèi)星一樣更長時間在天上停留，執(zhí)行長期連續(xù)的監(jiān)視、觀測、通信和導(dǎo)航等任務(wù)。現(xiàn)在歐洲、美國、中國都開展了一些研究。英國的“西風(fēng)”太陽能無人機，目標(biāo)是巡航高度在2.1萬千米，續(xù)航時間達到3個月，這個飛機計劃在今年完成首飛，現(xiàn)在英國國防部已經(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、對發(fā)射場依賴性大、使用不靈活。現(xiàn)在國外在研究用飛機來發(fā)射航天器技術(shù)，這項技術(shù)的概念最早在20世紀(jì)90年代就有了，美國叫軌道科學(xué)公司曾經(jīng)用“飛馬座”火箭發(fā)射過400千克的載荷。但是它的發(fā)射能力相對來說比較小，只能發(fā)射一些小的載荷。從發(fā)展趨勢上可以看到，不管是美國或者是俄羅斯都在研究和發(fā)展這項技術(shù)。如果這項技術(shù)將來普及的話會有很多的衛(wèi)星發(fā)射通過航空器來實現(xiàn)。

    分布式電推進技術(shù)，把渦輪發(fā)動機產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑑?yōu)勢是空氣流量增大、發(fā)動機油耗降低。在起飛和降落不需要發(fā)動機滿負荷工作時，通過電動機來工作，可以降低工作消耗。現(xiàn)在美國和歐洲都有一些分布式電推進發(fā)動機的計劃在往前走。

    機載激光武器，反應(yīng)速度非常快，以光速進行殺傷；成本很低，發(fā)射一次只付出能量的消耗。但是這個技術(shù)難度比較大，美國在20世紀(jì)90年代啟動過機載激光器的研究計劃，但最終由于重量太大、使用維護困難，沒有達到預(yù)期目標(biāo)，在2010年項目終止。

    計算材料技術(shù)，特點是可以通過材料的組成來計算預(yù)測它的性能，也可以通過所需要的性能指標(biāo)來反算設(shè)計材料的構(gòu)成，這樣的話使材料的設(shè)計和研發(fā)取得跨越性的變化。但是這個技術(shù)也有幾個難點，一個是材料的建模技術(shù)，材料多種多樣，如何對每一種材料進行可靠、可信的建模；另外，還要有大量的數(shù)據(jù)庫才能進行仿真和推算，使得材料的性能得以保障。現(xiàn)在這項技術(shù)在一些個別材料的設(shè)計和應(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，一是加強基礎(chǔ)研究。實際上我們國家也已經(jīng)認識到基礎(chǔ)研究的重要性，不管是國家科學(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，更重要的是機制問題，基礎(chǔ)研究的機制也要進行革命的變化才能使基礎(chǔ)研究真正能夠加強。

    二是加強技術(shù)引領(lǐng)。顛覆性技術(shù)原創(chuàng)性很強，用戶事先很難了解技術(shù)到底有什么作用，可以達到什么效果。例如，“曼哈頓”計劃，美國的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)核物理的進步可能會導(dǎo)致原子彈的產(chǎn)生，他們主動聯(lián)合寫了一封信，通過愛因斯坦簽字以后交給美國總統(tǒng)羅斯福，這是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)顛覆性的技術(shù)會產(chǎn)生，而不是美國陸軍或者是美國空軍有這個需求讓科學(xué)家研究，這是技術(shù)推動導(dǎo)致很典型的案例。在航空領(lǐng)域也有很多，包括噴氣發(fā)動機的產(chǎn)生，它產(chǎn)生的時候也是先有發(fā)動機，發(fā)動機研制出來以后再找飛機，能用在戰(zhàn)斗機上提高戰(zhàn)斗機的飛行速度。

    三是要加強技術(shù)評價。要避免顛覆性技術(shù)風(fēng)險，就要及時對技術(shù)進行評價。如果做顛覆性技術(shù)開發(fā)，也要加強這方面的技術(shù)評價工作。雖然這個評價非常困難，但也要繼續(xù)堅持下去。美國對技術(shù)評價投入很多，并且動用了政府總審計署有一些第三方機構(gòu)進行評價，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)新機制。筆者在做研究時看過一篇美國總統(tǒng)科技咨詢委員會寫給總統(tǒng)的報告，報告里面講到關(guān)于振興美國制造業(yè)的方法，他們認為解決的方法不是要出臺一些產(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)，國家有很多的優(yōu)惠政策，最后的結(jié)果是產(chǎn)能的過剩。所以我們認為重要的是要制定創(chuàng)新的政策，而不是再出臺一系列針對某一個產(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)險問題。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)歷很多過程。在這個過程當(dāng)中風(fēng)險最大的就是技術(shù)程度3到6的階段。所以怎樣維持這個階段的科研工作需要有一個機制的創(chuàng)新，美國主要是政府投入，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、國家實驗室、大企業(yè)、小企業(yè)、初創(chuàng)性企業(yè)、風(fēng)險投資伙伴等。它動用全社會的力量，有錢的出錢，有人力的出人力，有試驗設(shè)備的出試驗設(shè)備，這么一個龐大的群體參與進來，每個群體的訴求是不一樣的，所以它要制定一個有針對性的機制能夠各取所需，各盡所能，實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新，這樣使創(chuàng)新進入良性的可持續(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）