作品介紹

瘋狂科學(xué)家大本營:世界頂尖科研機構(gòu)的創(chuàng)新秘密


作者:邁克爾・貝爾菲奧爾     整理日期:2015-05-09 01:51:46

美國最棒的創(chuàng)意工場不是貝爾實驗室,不是硅谷,也不是麻省理工學(xué)院的媒體實驗室,而是由五角大樓領(lǐng)導(dǎo)的絕密軍事機構(gòu)DARPA——國防高級研究計劃局。DARPA是由美國前總統(tǒng)艾森豪威爾建立的軍事部門,創(chuàng)建的目的是為了回應(yīng)蘇聯(lián)的太空計劃。
  雖然DARPA屬于政府機構(gòu),但是沒有冷冰冰的氛圍和官僚做派,那里的科學(xué)家偏愛牛仔褲和運動鞋。不過他們最愛的還是在各個領(lǐng)域?qū)ふ翌嵏残詣?chuàng)意。從能源、IT,到航空航天領(lǐng)域,DARPA無時無刻不在為人類制造驚喜。
  本書是第一次公開DARPA運行模式的著作,從DARPA的創(chuàng)新科技成果——互聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)、高超音速飛機、無人駕駛汽車等,到科研項目的管理方法和其歷任領(lǐng)導(dǎo)的行事風(fēng)格,都做了詳盡的解讀,旨在為讀者揭示,為何DARPA可以長期引領(lǐng)科技創(chuàng)新并不斷地把二十世紀(jì)的科學(xué)幻想轉(zhuǎn)變?yōu)槎皇兰o(jì)的技術(shù)現(xiàn)實。
  如果你致力于創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)、從事科研管理、關(guān)注前沿科技,或者你對智能機器人、無人駕駛汽車、取之不盡的新能源感興趣,那么請跟隨本書立刻穿越到未來50年吧!
  作者簡介:
  邁克爾·貝爾菲奧爾
  美國著名科技作家、記者、演講家,主要關(guān)注前沿科技領(lǐng)域改變游戲規(guī)則的突破性技術(shù),為《紐約時報》、《大眾科學(xué)》、《大眾機械》、《新科學(xué)家》、《金融時報》、《連線》等世界著名媒體以及新興高科技公司撰寫科技文章。
  在撰寫本書的過程中,曾獲得史無前例的采訪權(quán),踏進僅有百分之二的美國人熟知的神秘機構(gòu)DARPA(國防高級研究計劃局),并參觀了DARPA分布在全國各地的研究場所,采訪了那些與DARPA合作或為DARPA工作的科學(xué)家、管理者以及政府要員。
  歡迎與作者交流:www.michaelbelfiore.com
  目錄:
  推薦序一
  推薦序二
  推薦序三
  推薦序四
  推薦序五
  推薦語
  前言
  第一章戰(zhàn)爭的代價
  伊拉克戰(zhàn)爭的代價
  笨重的假胳膊
  林上校
  肌電手臂
  對完美假臂的構(gòu)想
  實現(xiàn)變革的團隊
  艱難的研發(fā)歷程推薦序一
  推薦序二
  推薦序三
  推薦序四
  推薦序五
  推薦語
  前言
  第一章戰(zhàn)爭的代價
  伊拉克戰(zhàn)爭的代價
  笨重的假胳膊
  林上校
  肌電手臂
  對完美假臂的構(gòu)想
  實現(xiàn)變革的團隊
  艱難的研發(fā)歷程
  把雞蛋放在不同的籃子
  同場競技
  讓研發(fā)價值最大化的幕后推手
  第二章特別項目管理局
  來自寶潔的國防部長
  三軍之爭
  發(fā)射人造衛(wèi)星的價值
  這根“老黃瓜”成功了
  俄國人發(fā)射了人類第一顆人造衛(wèi)星
  總統(tǒng)的漫長噩夢
  夾縫中誕生的救世主
  借調(diào)來的國防部長
  國家的科學(xué)顧問
  DARPA的誕生
  失之東隅,收之桑榆
  第三章星際計算機網(wǎng)絡(luò)
  收計算機的垃圾場
  星際計算機網(wǎng)絡(luò)
  人機共生的夢想
  世界第一次互聯(lián)網(wǎng)演示
  阿帕網(wǎng)——互聯(lián)網(wǎng)之母
  計算機網(wǎng)絡(luò)變革
  反戰(zhàn)情緒
  斯坦福研究所的誕生
  度假村般的研究所
  神奇的語音識別項目
  人與機器誰翻譯得更準(zhǔn)確
  自學(xué)習(xí)的個人助手
  未來指揮部
  只有演示,沒有成品
  漂亮的世俗品
  殺手級應(yīng)用的會議助手
  第四章機器人醫(yī)生時代即將來臨
  等待
  曲折的研發(fā)過程
  轉(zhuǎn)機
  黃金一分鐘
  初嘗微創(chuàng)手術(shù)
  成功
  機器人外科醫(yī)生手術(shù)室
  外科護理系統(tǒng)
  戰(zhàn)場上的外科機器人醫(yī)生
  太空站中的外科機器人手術(shù)系統(tǒng)
  醫(yī)用機器人的未來
  第五章后座司機
  DARPA的守門人
  莫哈韋沙漠里的開幕式
  沙漠挑戰(zhàn)賽的由來
  技術(shù)需要面向?qū)嶋H
  規(guī)則的“動態(tài)張力”
  業(yè)余選手的勝利
  德國氣質(zhì)
  斯汀的失敗
  “老板”的優(yōu)異表現(xiàn)
  當(dāng)夢想照進現(xiàn)實
  簡約與技術(shù)
  合作無國界
  命運坎坷的斯汀車隊
  場地設(shè)計的變化
  參賽車隊的各自遭遇
  關(guān)于競賽的種種
  比賽開始
  他們撐到了最后
  挑戰(zhàn)賽帶給人們的啟示
  自主駕駛的過去及未來
  第六章瘋狂創(chuàng)意者的故事
  堅固的大門
  門縫里的一絲曙光
  開啟DARPA神秘之門
  秘密“金礦”
  偉大來自創(chuàng)意
  美妙的副作用
  特瑟與DARPA的第一次邂逅
  特瑟時代
  第七章終極先鋒
  初遇終極先鋒
  終極先鋒的工作原理
  國家航天飛機項目為何失敗
  走出實驗室
  高超音速飛機
  黑燕計劃有變
  A2航天客機的設(shè)計
  高超音速技術(shù)未來
  第八章人類能源
  能源不再是戰(zhàn)爭的根源
  新能源研究探索之路
  師生聯(lián)手
  分色鏡突破與混合材料
  生物燃料
  挑戰(zhàn)航空燃油
  北達(dá)科他那群干巴巴的家伙
  格羅尼沃德發(fā)家史
  讓世界更清潔
  能源安全的解決方案
  揭秘能源和環(huán)境研究中心
  相信我,這真的是JP-8
  生物燃料搶了我們的糧食
  五花八門的發(fā)電機
  發(fā)電站的革命
  國家的財富
  注釋
  主要參考文獻(xiàn)前言我頭一次知道機器人醫(yī)生是源自一本科幻小說。小說的故事發(fā)生在一艘進行星際旅行的宇宙飛船上,飛船上的機器人醫(yī)生可以使它的使用者接近永生。對于星際旅行來說,這是一項必備條件,即便是以接近光速的速度來航行。而現(xiàn)在,我居然親眼看到了機器人醫(yī)生的實物,它就蹲在硅谷一個實驗室的角落里,像一個巨大的機械昆蟲,嘴巴和四肢都栩栩如生,正嚴(yán)陣以待地準(zhǔn)備在手術(shù)臺上展示它高超的技能。
  躺在手術(shù)臺上的病人也是人工制造的。工程師把“病人”放在手術(shù)臺上,模擬出真人躺下的情景。我的導(dǎo)游是一位47歲說起話來滔滔不絕的機械工程師。他指著一只裝滿手術(shù)工具的手術(shù)器械柜和一個搖臂式機器人護士,解釋說,這種機器人是在工業(yè)機器人的基礎(chǔ)上發(fā)明的,從前這種機器人的工作對象絕大多數(shù)是汽車,而不是人體。他還跟我解釋了機器人醫(yī)生系統(tǒng)的工作原理。不用怎么費勁去想象,我就仿佛身臨其境了。
  鮮血正噴涌而出,在死亡邊緣徘徊的病人被猛地抬到手術(shù)臺上,考慮到此時情形緊急,必須立即止住大出血。受傷的病人綁著繃帶,氣息微弱,任由機器人醫(yī)生調(diào)遣著機器我頭一次知道機器人醫(yī)生是源自一本科幻小說。小說的故事發(fā)生在一艘進行星際旅行的宇宙飛船上,飛船上的機器人醫(yī)生可以使它的使用者接近永生。對于星際旅行來說,這是一項必備條件,即便是以接近光速的速度來航行。而現(xiàn)在,我居然親眼看到了機器人醫(yī)生的實物,它就蹲在硅谷一個實驗室的角落里,像一個巨大的機械昆蟲,嘴巴和四肢都栩栩如生,正嚴(yán)陣以待地準(zhǔn)備在手術(shù)臺上展示它高超的技能。
  躺在手術(shù)臺上的病人也是人工制造的。工程師把“病人”放在手術(shù)臺上,模擬出真人躺下的情景。我的導(dǎo)游是一位47歲說起話來滔滔不絕的機械工程師。他指著一只裝滿手術(shù)工具的手術(shù)器械柜和一個搖臂式機器人護士,解釋說,這種機器人是在工業(yè)機器人的基礎(chǔ)上發(fā)明的,從前這種機器人的工作對象絕大多數(shù)是汽車,而不是人體。他還跟我解釋了機器人醫(yī)生系統(tǒng)的工作原理。不用怎么費勁去想象,我就仿佛身臨其境了。
  鮮血正噴涌而出,在死亡邊緣徘徊的病人被猛地抬到手術(shù)臺上,考慮到此時情形緊急,必須立即止住大出血。受傷的病人綁著繃帶,氣息微弱,任由機器人醫(yī)生調(diào)遣著機器抓鉗抓緊他的受傷部位。手術(shù)臺上的微型CT掃描器沿著病人身體向下滑動掃描,將信息及時地反饋給機器人醫(yī)生的計算機大腦。之后,機器人醫(yī)生便開始手術(shù)。首先,它用針刺進病人的身體,然后敏捷地把一根輸血導(dǎo)管穿過病人的血管系統(tǒng),從而絲毫不誤地找到了微弱搏動的動脈,血正通過動脈的破裂缺口汩汩流到手術(shù)臺和地板上。
  機器人醫(yī)生停下,不再移動,在病人身體內(nèi)部進行著外界看不見的手術(shù)。然后,當(dāng)機器人醫(yī)生堵住血管的破裂缺口時,就像開著的水龍頭被擰上那樣,血流戛然而止。隨著一陣“嗡嗡”聲和“咔噠”聲,機器人醫(yī)生滿意地收回了它的抓手,抽出了輸血導(dǎo)管,代之以簡易靜脈注射。無需任何語言的命令,一旁的機器人護士移向手術(shù)器械柜,從中取出一些縫合線,再移回機器人醫(yī)生身旁,把醫(yī)生的一只手臂拔掉,接上另外一只全新的手臂。機器人醫(yī)生就用這支新手臂接過縫線,開始靈活迅速地給病人縫合傷口。從診斷傷口到手術(shù)完成,整個過程只用了大約兩分鐘。瞬間又一個戰(zhàn)士被救活了,相信在今后的某一天他又能生龍活虎地重回戰(zhàn)場。
  “想試試嗎?”工程師問我。
  “當(dāng)然!蔽一卮鹫f。
  他讓我在另外一個機器人醫(yī)生面前坐下,這個機器人醫(yī)生是最新版本的醫(yī)生模型,然后他指導(dǎo)我把雙手放在一副金屬把手上,他讓我身體前傾,這樣我可以透過控制臺上的雙目顯微鏡看清整個操作過程。之后,我立刻被傳送到了屋里另外一張手術(shù)臺前,臺上有模擬的身體正等待著我做縫合手術(shù)。我清楚地看到手術(shù)臺和模擬身體的3D效果,在我不專業(yè)地操縱著機器人的抓手并嘗試縫合時,我的雙手切切實實地感受到病人因為我手藝不精、操作不當(dāng)而引發(fā)的每一次痛苦搐動。這一次親身經(jīng)歷讓我不僅眼瞅著科幻小說中的情景變?yōu)楝F(xiàn)實,還讓我身臨其境。
  在DARPA(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency,國防高級研究計劃局)這個奇怪的政府機構(gòu)里,我度過了非比尋常的一段漫長旅程,而我對機器人醫(yī)生的拜訪僅僅是其中的一個篇章。我認(rèn)識的人里幾乎沒有人知道這個政府機構(gòu),但是這個神奇的機構(gòu)卻以不計其數(shù)的創(chuàng)新方式深刻地影響著我們的生活。你用過互聯(lián)網(wǎng)嗎?電腦鼠標(biāo)呢?衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)呢?這些都是DARPA昔日的杰作!非常感謝DARPA對我撰寫本書的支持,我寫這本書,是希望能夠探討一下這個機構(gòu)目前發(fā)展的項目計劃中,有哪些足以媲美昔日那些具有重大影響力的項目,同時也為了與實現(xiàn)這些項目的人進行交流,以了解他們瘋狂創(chuàng)新的故事。
  我第一次了解到DARPA是源自世界第一次私人太空旅行的報道。那是2004年6月22日,在加利福尼亞莫哈韋小鎮(zhèn)上,電視轉(zhuǎn)播工作人員已經(jīng)收起了衛(wèi)星天線和帳篷,準(zhǔn)備驅(qū)車回洛杉磯,他們的背后跟著成千上萬驅(qū)車前來圍觀的群眾。這個在洛杉磯以東大約100英里①的莫哈韋沙漠中的小鎮(zhèn),在一天之內(nèi)又歸于往日的空寂,只有旗桿被風(fēng)鞭打的聲音,偶爾還會傳來飛機在機場起飛和降落時噴氣發(fā)動機和活塞發(fā)動機的咆哮聲,F(xiàn)在,這里已經(jīng)成為一座航天港。
  2004年的6月21日,太空1號(SpaceShipOne)第一次把63歲的邁克?墨爾維爾送到外太空。太空1號是由一位瘋狂的、敢于創(chuàng)新的著名飛機設(shè)計師設(shè)計的,飛船的建造也是由他經(jīng)營的一家小型公司完成。這家公司的名字叫縮尺復(fù)合材料公司(ScaledComposites),總部設(shè)在莫哈韋小鎮(zhèn)機場的保養(yǎng)場上。飛船的造價僅用了2500萬美元,只是波音737-600客機售價的一半。這架小型的太空飛船由純手工制作的碳纖維復(fù)合材料制造,飛行速度可以達(dá)到音速的三倍,比任何一架現(xiàn)役的民用飛機都要快,不過還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于到達(dá)太空軌道所必需的時速25馬赫②。盡管如此,太空1號還是突破了大氣層,使得墨爾維爾在失重狀態(tài)下漂浮了4分鐘。當(dāng)年,這條消息登上了世界各國報紙的頭版頭條。不過,似乎在報道墨爾維爾太空之旅的記者中,我是唯一會在第二天回到莫哈韋小鎮(zhèn)來看看這個商業(yè)太空港平日情形的記者。整個小鎮(zhèn)的室外幾乎沒人,像一個鬼鎮(zhèn)。所有人都在室內(nèi),躲過沙漠里的炎炎烈日,在他們的機庫和辦公室里工作,度過平常的日子。
  我的發(fā)現(xiàn)之旅始于調(diào)查一家名叫XCOR航天的火箭研發(fā)和制造公司。就像事后所證明的那樣,那天我的發(fā)現(xiàn)也只有這么多。雖然XCOR航天公司看上去沒什么,但它確實和航天界其他特立獨行的公司(如縮尺復(fù)合材料公司)齊名,它代表了私人太空之旅的希望、夢想和潛力。XCOR航天公司占用了一座平凡無奇的藍(lán)色機庫,這座機庫的歷史可以追溯到二戰(zhàn)時期。大門上一個非寫實的火箭推進式飛機圖像就是把此處和其他尋常機庫區(qū)別開來的唯一標(biāo)志。我走進一間破舊不堪的休息室,看得出公司想把這間屋子作為接待廳來使用,只是很明顯他們的這一想法不太成功。四周墻上掛著裝裱過的介紹公司的雜志和文章復(fù)印本。其中有些文章介紹了一架自制飛機,它是公司的工程師用一輛汽車改裝的,他們給汽車裝上了一對火箭引擎,給它起了個綽號叫“EZ-Rocket”。
  公司的心臟位于一個敞開的機庫,作業(yè)區(qū)和作業(yè)臺沿著四周排開。在那里,我遇到了一位友好的中年工程師,名叫阿萊塔?杰克遜。后來,隨著了解的深入,我發(fā)現(xiàn)她極其聰明,擁有將自己畢生精力都投入到普通人覺得不可能實現(xiàn)的夢想中所需要的幽默感。她全然不像那些開創(chuàng)了首次太空旅行紀(jì)元的前輩們,完全不同于我們想象和傳說中的攻堅克難人物的固定印象。雖然負(fù)責(zé)的并不是大規(guī)模的政府計劃,但杰克遜對太空旅行夢想的投入程度絲毫不亞于她的前輩!叭绻荒芾、定期、可靠地接觸太空,那我認(rèn)為我們這個星球就有麻煩了!彼唵蔚馗医忉屨f,“我們必須利用太空,利用得越早,地球上的每個人也就能過得越好!
  每個人?
  “如果人類能夠例行訪問太空的話,那我們能做的事情就太多了,”她具體解釋道,“比如我們可以帶回我們沒有的資源!
  比如說?
  “一個直徑3千米的碳質(zhì)球粒隕石小行星產(chǎn)生的副產(chǎn)品中的黃金可能會比迄今為止地球上所有開采到的黃金總量還要多!
  XCOR的總工程師丹?德朗同樣由衷地相信,開發(fā)出人類可以承受得起的太空旅行的方法將具有變革世界的力量。“這幾乎是一種宗教信仰。”他在XCOR的工作間加入了我和杰克遜的談話:“你必須相信這個信仰能夠?qū)崿F(xiàn),你必須保持樂觀。很顯然,如果我們單純想賺錢的話,我們會去做其他更加容易的事情。”
  盡管夢想看起來有點崇高而遙不可及,但是這些科學(xué)家卻采用非常實際的方法,實現(xiàn)對太空在可承受范圍之內(nèi)的開發(fā)。他們需要投資者,所以他們建造了那輛火箭推進式汽車來作為技術(shù)展示,以表明他們的夢想不僅是建立在可靠的工程技術(shù)原則之上,并且他們的火箭還可以安全地飛行,并通過普通可靠的商業(yè)模式來運轉(zhuǎn)。為了進一步展示他們火箭的安全性和可靠性,他們建造了一個很小的“茶車”火箭,只有15磅③推力,以乙烷和一氧化氫為燃料驅(qū)動,裝置在一個可運動的推車上,樣子有點像酒店里客房服務(wù)用的餐車。實際上,他們的確曾在一家酒店的宴會廳里發(fā)動這臺設(shè)備!拔覀兊玫搅讼啦块T的安全認(rèn)證,”德朗對此很驕傲,“消防部門的安全認(rèn)證給我們的投資者留下了深刻的印象!
  我發(fā)現(xiàn)非常宏偉的目標(biāo)與基本的、常識性的商業(yè)原則,以及尋常的問題求解之道組合在一起時極具啟發(fā)性。不同于縮尺復(fù)合材料公司,XCOR沒有一個手握大量閑置資金的天使投資人,它的投資者們都期待著投資回報,而且當(dāng)然是越快越好。不過這也并沒有讓杰克遜和德朗感到困惑。由于先前在旋轉(zhuǎn)火箭公司(RotaryRocket)的失敗經(jīng)歷——那家公司在花掉了3000萬美元之后,連一架可以飛的太空飛船都沒造出來,所以杰克遜和德朗的團隊開始提倡“少而美”的哲學(xué)!坝刑噱X可能比沒有錢更會讓公司失敗,”德朗說,“如果你一開始就有太多錢的話,你永遠(yuǎn)也不知道節(jié)省!
  為解決流動資金短缺這一問題,XCOR的經(jīng)營者的解決方法是尋找需要技術(shù)的個人客戶,而這些技術(shù)也是XCOR所希望開發(fā)的技術(shù)。他們的第一個太空里程碑是一架憑火箭推力即可從飛機跑道上起飛的雙人座火箭推進式飛機。不同于“噴氣飛機+火箭飛機”的太空1號系統(tǒng),它不需要噴氣式母機的幫助就能達(dá)到與太空1號同樣的高度和速度。杰克遜和團隊里的其他成員希望火箭飛機能夠在那些有太空旅行夢想的人群和科學(xué)家中找到市場,有些科學(xué)家希望微重力飛行試驗可以比以前更加便宜。在走到那一步之前,XCOR的工程師們希望能夠在太空飛船的一些技術(shù)上挖掘出足夠多的利潤,以支持他們開發(fā)另一些無法找到客戶、沒有市場需求的太空飛船組件和技術(shù)。
  在我訪問XCOR的時候,他們的工程師們正順利地進行太空旅行的商業(yè)運作。他們當(dāng)時剛剛開發(fā)完成了活塞驅(qū)動的液體氧氣泵。這項技術(shù)顯然不像太空1號那樣有轟動性,但是只要是懂火箭的人都知道這也是很重要的一項技術(shù)。DARPA的項目經(jīng)理顯然是行家,他們對XCOR的新泵技術(shù)投資了75萬美元,現(xiàn)在他們正在期待著投資得到回報。
  當(dāng)時,我對DARPA了解不多,只知道它是XCOR的主要客戶以及它是一家政府機構(gòu)。那時,我剛開始寫一本有關(guān)小型商業(yè)太空公司(如縮尺復(fù)合材料公司和XCOR)的書,在我的印象中,太空項目的私人應(yīng)用研發(fā)領(lǐng)域比龐大的政府領(lǐng)域更有活力。
  在安薩里X獎對人類第一次太空私人旅行的資助下,商業(yè)太空飛行領(lǐng)域開始起飛。此獎項要求獲獎?wù)卟荒芙邮苋魏蝸碜哉馁Y金。獎項的設(shè)立者彼得?迪亞曼迪斯(PeterDiamandis)先生認(rèn)為,太空旅行太貴是因為政府太空項目扼殺了這個行業(yè)的創(chuàng)新精神。X獎的競爭者們傾向于認(rèn)同他的觀點,我當(dāng)時也深信彼得?迪亞曼迪斯的這一觀點,從而專心致志地撰寫著關(guān)于X獎的爭奪及其余波的故事。
  可是,我越是對DARPA不屑一顧,它越是不斷地出現(xiàn)在我的書中——《火箭人:一群有遠(yuǎn)見卓識的商界領(lǐng)袖、工程師和飛行員們?nèi)绾未竽懙貙⑻账接谢。那時這個機構(gòu)在資助“太空探險科技公司”——或稱為“SpaceX”,由伊倫?馬斯克(ElonMusk)創(chuàng)立并領(lǐng)導(dǎo),公司位于洛杉磯國際機場旁。馬斯克曾經(jīng)是貝寶公司(PayPal)的聯(lián)合創(chuàng)始人,由于這家公司在2002年被賣給易趣,馬斯克從中大賺了一筆。如今,馬斯克把太空旅行視為人類躲避造成恐龍滅絕之類環(huán)境大災(zāi)難的最大希望。馬斯克不僅把希望放在月球上,他的目標(biāo)一直延伸到火星,并且希望能提供科技基礎(chǔ)設(shè)施,使人們永久性地定居在那里。這并不是所謂的白日做夢和天方夜譚,單是SpaceX的創(chuàng)始人就注資了1億美元,他們的研發(fā)已經(jīng)有了很大進展,包括建造和測試了獵隼1號(Falcon1)。馬斯克團隊的工程師都很優(yōu)秀,有一些是從SpaceX主要的競爭對手公司挖過來的,他們也相信整個計劃能夠獲得成功。DARPA對獵隼1號的首次演示發(fā)射也很有信心,這也正是它成為SpaceX的第一位顧客的原因。
  DARPA也資助了另外一家在太空科技研發(fā)領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)公司,名叫高空發(fā)射有限公司。這家公司由旋轉(zhuǎn)火箭公司的前CEO加里?哈德森(GaryHudson)創(chuàng)立。公司的目標(biāo)是降低衛(wèi)星發(fā)射成本,方法是把火箭從C-17運輸機的尾部投下去。這頗有點像太空1號摒棄不用其競爭對手使用的昂貴的一次性第一階段助推器,而是在發(fā)射第一階段用一架飛機助推。為了載人發(fā)射,高空發(fā)射有限公司不是把這個大塊頭火箭踢出C-17運輸機的尾部,而是選擇把它從一架由縮尺復(fù)合材料公司定做的飛機的腹部拋下,或者在必要時,這架飛機可以由一架經(jīng)過特別改裝的波音747代替。通過一家名為太空變革公司(也叫t/Space)的衍生公司,哈德森試圖讓NASA(NationalAeronauticsandSpaceAdministration,國家航空和航天局)資助他與合作伙伴的載人太空飛行計劃。在支付太空變革公司600萬美元用于研究此計劃之后,NASA便放棄了。哈德森對NASA拒絕跟進支持把人類送入太空軌道的全新理念并沒有感到特別吃驚。他覺得NASA過于官僚化,太傾向于冷戰(zhàn)時代的運作模式(NASA更希望拿下金額大的合同,而并不是很關(guān)注新鮮的想法,即使后者價格更加低廉,甚至也更加安全),這和許多后來被稱為新太空領(lǐng)域企業(yè)家的人想法并無二致。哈德森只是搖了搖頭,便又投入到高空發(fā)射有限公司的工作中去。高空發(fā)射有限公司之后在莫哈韋航天港測試啟動了火箭發(fā)動機,并把虛擬火箭從C-17運輸機的尾部投下。正如我所發(fā)現(xiàn)的,高空發(fā)射有限公司是一個空軍項目,正是由DARPA而非他人所負(fù)責(zé)。
  DARPA究竟如何與這些在理念上最“前衛(wèi)”的太空企業(yè)建立深厚的工作關(guān)系?這些企業(yè)都以攻克傳說中無法逾越的難關(guān)而著稱,傳統(tǒng)的“智慧”認(rèn)為除非有重大政府項目的預(yù)算,否則無法解決這些難題。我認(rèn)為這種工作關(guān)系和DARPA的兩項過人之處有關(guān):(1)靈活看待問題,知道難題不僅要用非常規(guī)的手段解決,而且要由非常規(guī)的人員來實現(xiàn);(2)能夠從貌似瘋狂的想法中總結(jié)出真正可行方法的洞察力。我不由地想知道,DARPA到底是什么?為什么他們會表現(xiàn)得和這群沙漠流浪者一樣,如此急切地想要用更低廉的成本訪問太空?
  最終,在兜了一大圈之后,我又回到了DARPA這里。我的所見所得讓我大吃一驚。原來DARPA是美國第一家太空機構(gòu)。沒錯,不是NASA,也不是美國民用太空機構(gòu),是DARPA——這個通常被認(rèn)為是國防部研發(fā)中心的機構(gòu),最初是為響應(yīng)艾森豪威爾總統(tǒng)的政府號召而創(chuàng)立,目的是追趕并超越俄國人④的太空成就。
  艾森豪威爾建立了NASA和DARPA——那時候的DARPA叫做ARPA(AdvancedResearchProjectsAgency,高級研究計劃局),沒有D(國防)的意思。二者的設(shè)立是對蘇聯(lián)1957年成功發(fā)射人造衛(wèi)星的回應(yīng)。當(dāng)時NASA的成立章程的直接目的是在太空打敗俄國人,而ARPA的任務(wù)更加寬廣,包括了研發(fā)所有先進的科技,以保衛(wèi)美國并抵御來自世界上任何角落的科技沖擊。ARPA在NASA之前就大力推動了美國的火箭項目,而NASA就像恒星吸聚周圍的物質(zhì)最后形成一個太陽系那樣,吸收了這些項目,最終擊敗俄國人,登上了月球。同時,ARPA也悄悄地進入信息科技領(lǐng)域的研究。在1969年,NASA成功地使人類第一次登上了月球,而ARPA也開創(chuàng)了當(dāng)時不為人知的阿帕網(wǎng)(ARPANET),它作為互聯(lián)網(wǎng)的主干對后世產(chǎn)生了極為重要的影響。
  在21世紀(jì)初期,NASA完成自己的初始使命30年后依然迷失于尋找下一個清晰的目標(biāo),而此時DARPA卻華麗地轉(zhuǎn)身回到了太空領(lǐng)域。它的項目經(jīng)理們琢磨著要是訪問太空能夠變得更加“快速反應(yīng)”(用軍事術(shù)語來說),那他們在這方面表現(xiàn)自己的機會又有多少。為了應(yīng)對特定的沖突,在執(zhí)行特殊的偵察和通信任務(wù)時發(fā)射彈出式衛(wèi)星,這個想法如何?或者是別的想法:空軍或者陸軍有沒有可能在幾個鐘頭的響應(yīng)時間之內(nèi)就把特種部隊派遣到地球的另一端執(zhí)行一次攻擊任務(wù)呢?
  我挖掘得越多,我越是被這個行事低調(diào),卻影響巨大的國防科研部門所吸引。這個政府機構(gòu),預(yù)算不少于30億美元⑤,運營模式卻像一家小型公司。它十分迅速地資助著各式創(chuàng)新科技項目,卻有著最少的官僚主義煩擾。它是如何成功地完成這看似不可能實現(xiàn)的偉績的呢?我一直在思考,其他的公司和組織機構(gòu)可以向它學(xué)習(xí)些什么呢?更讓人興致勃勃的是,DARPA還會醞釀出哪些將像互聯(lián)網(wǎng)那樣影響巨大,卻又不為我們所知的令人驚奇的項目呢?
  我之所以對DARPA這么感興趣還有另外一個原因。2009年美國在國防相關(guān)活動上的開支達(dá)到了6510億美元之巨。這個數(shù)額占了政府彈性預(yù)算的一半多,超過中國、俄羅斯以及歐盟的國防預(yù)算的總和。這樣的一個數(shù)字正表明了艾森豪威爾總統(tǒng)——一位親手建立NASA和DARPA的總統(tǒng)——曾警告過的過度的國防開支對國民造成的直接損害!懊可a(chǎn)一支步槍,每下水一艘戰(zhàn)艦,每發(fā)射一枚火箭,所有這些軍事開支最終都意味著偷竊,都是從那些食不果腹、衣不蔽體的百姓手中偷竊而來。”這是他在1953年4月對美國報刊編輯協(xié)會發(fā)表演講時所說的話,這次演講通過電視和無線電向全國廣播!爸圃煲活w現(xiàn)代重型炸彈的花費等于在30個城市分別建立一所磚房小學(xué)的支出,等于建造兩座分別能為6萬人口城鎮(zhèn)供電的發(fā)電站的支出,等于建造兩家設(shè)備齊全的醫(yī)院的支出,等于建造50英里的水泥高速公路的支出。我們對每一架戰(zhàn)斗機都付出了50萬蒲式耳⑥的小麥,對每一架殲擊機我們都支付了為8000人構(gòu)建新房的價錢……從任何真正意義上來說,軍事開支都不是經(jīng)濟之道。那是以戰(zhàn)爭威脅之名,把人類吊在鋼鐵十字架之上!
  后來這位總統(tǒng)在他1961年的離職演講時,說出了那番著名的言論,對軍工企業(yè)進行了嚴(yán)厲地批評,斥之為“軍事工業(yè)復(fù)合體”。尤其讓人感到驚異的是,此話出自一位比任何人都要更為懂得一個強大、裝備精良、訓(xùn)練有素的軍隊的重要價值的將軍之口。畢竟,二戰(zhàn)時期艾森豪威爾曾在歐洲統(tǒng)帥過盟軍部隊。
  艾森豪威爾本人看不到任何其他出路,唯有接受龐大的軍隊及其威脅國家健康的事實。“直到我們這個世界最近的一次沖突之前,”他在離職演講中解釋,“美國還沒有軍火工業(yè)。美國制造的犁頭,如果時間和條件允許,也可以化為刀劍來用。但是如今我們無法承擔(dān)遇到緊急情況時臨時拼湊一股國防力量的風(fēng)險;我們被迫建立了一個永久性的占國民生產(chǎn)總值很大比重的軍火工業(yè)!
  但是他也找到一個減輕巨額國防支出造成的不良影響的方法。在1956年,艾森豪威爾簽署了“全國州際和國防公路法案”,國家高速公路網(wǎng)便開始修建,后來被稱為“艾森豪威爾州際公路網(wǎng)”。表面上看,這個網(wǎng)絡(luò)是在戰(zhàn)爭的情況下用于軍隊的快速行軍和民眾從城市快速撤離的公路,整個網(wǎng)絡(luò)可以說是總統(tǒng)在兩屆任期內(nèi)最有價值的工程,它同樣也是五角大樓在斥資用于軍事之外,釋放一部分資金作為民用的一種途徑。ARPA被證明是艾森豪威爾所斥責(zé)的軍事工業(yè)復(fù)合體的一線曙光。
  阿帕網(wǎng)自創(chuàng)立后,發(fā)展成為了互聯(lián)網(wǎng)。全球定位系統(tǒng)(GPS)的前身起初用于為戰(zhàn)艦、戰(zhàn)機和地面軍車導(dǎo)航,如今卻為數(shù)不盡的徒步旅行者、搶險人員,還有手機用戶指路。在激動人心的廣闊領(lǐng)域里數(shù)不清的工程中,DARPA促成并帶來了一些過去50年間最為有用的科技成果。與此同時,其運作費用卻只占每年國防預(yù)算中的很小一部分——只有一架B-2轟炸機費用的1.5倍,只有NASA預(yù)算的1/6。DARPA向我們證明了,美國軍隊有能力在不拖垮美國經(jīng)濟的情況下,保持其科技實力領(lǐng)先世界的地位。
  限于篇幅,本書只能對這一主題略作探討,我會把筆墨集中在這個機構(gòu)對我們社會具有巨大潛在影響力的工程上,集中在那些可以媲美互聯(lián)網(wǎng)和全球定位系統(tǒng)的項目上。與此同時,我也會講講DARPA非同尋常的歷史。跟我一起進行一次頂尖科學(xué)和技術(shù)的神奇之旅。DARPA的故事是瘋狂科學(xué)最好的例子。說它瘋狂,是因為只有少數(shù)的夢想者才敢相信一切皆有可能。說它瘋狂,是因為這些瘋狂的創(chuàng)新點子最終都被實現(xiàn)。在全球知識流動和技術(shù)轉(zhuǎn)移加速發(fā)展的今天,我們更需要兼容并蓄,了解世界科技強國科技研發(fā)的經(jīng)驗教訓(xùn),結(jié)合我國的實際,為科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化插上創(chuàng)新的翅膀。
  ——萬鋼,全國政協(xié)副主席、科技部部長
  希望此書能對探索我國科技管理體制與機制的改革有所幫助。
  ——鄔賀銓,中國工程院院士
  DARPA的經(jīng)驗不光對國防科研有價值,我國民口科研管理部門也應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)DARPA的管理方法。
  ——李國杰,中國工程院院士
  正如我所料到的,這是一本可以引發(fā)我們思考和行動的書籍。
  ——懷進鵬,中國科學(xué)院院士
  今天的中國如何參與塑造世界的科技圖景?我們?nèi)绾稳プ龀鲇惺澜缂壱饬x的科技業(yè)績?答案是我們必須突破自我,必須創(chuàng)新。其中,學(xué)習(xí)與借鑒人家的成功經(jīng)驗也是十分重在全球知識流動和技術(shù)轉(zhuǎn)移加速發(fā)展的今天,我們更需要兼容并蓄,了解世界科技強國科技研發(fā)的經(jīng)驗教訓(xùn),結(jié)合我國的實際,為科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化插上創(chuàng)新的翅膀。
  ——萬鋼,全國政協(xié)副主席、科技部部長
  希望此書能對探索我國科技管理體制與機制的改革有所幫助。
  ——鄔賀銓,中國工程院院士
  DARPA的經(jīng)驗不光對國防科研有價值,我國民口科研管理部門也應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)DARPA的管理方法。
  ——李國杰,中國工程院院士
  正如我所料到的,這是一本可以引發(fā)我們思考和行動的書籍。
  ——懷進鵬,中國科學(xué)院院士
  今天的中國如何參與塑造世界的科技圖景?我們?nèi)绾稳プ龀鲇惺澜缂壱饬x的科技業(yè)績?答案是我們必須突破自我,必須創(chuàng)新。其中,學(xué)習(xí)與借鑒人家的成功經(jīng)驗也是十分重要的。
  美國國防高級研究計劃局DARPA是一個深刻改變世界的科研創(chuàng)新機構(gòu)!动偪窨茖W(xué)家大本營》生動地解讀了DARPA的創(chuàng)新密碼,包括團隊、文化、組織、經(jīng)營管理和技術(shù)等方方面面,非常值得我們?nèi)W(xué)習(xí),去思考。
  ——李伯虎,中國工程院院士
  《瘋狂科學(xué)家大本營》講述了DARPA引領(lǐng)美國科技發(fā)展的故事,在項目管理、科技研發(fā)創(chuàng)新、科研成果產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化這些方面,都能給我們很多啟示,讓我們思考。
  看完這本書,我不禁回顧了我國的軍事科技和航天科技的發(fā)展歷程,從內(nèi)心講,我很為中國的軍事科技和航天科技研發(fā)所取得的成就而感到驕傲!作為一支自主研發(fā)和創(chuàng)新的科技力量,中國的科學(xué)家和工程師們在軍事科技和航天科技做出了驕人的成績,使得我國在軍事和航天實力上有著一個和我們這樣一個世界大國相稱的地位。
  但是,為什么我們沒有像DARPA那樣,能讓自己的研發(fā)成果如此巨大地影響人類生活呢?無論是互聯(lián)網(wǎng)、GPS、合金材料……這些都來自十幾年前的DARPA研發(fā)計劃。我想,這個差距的產(chǎn)生可能主要是在于科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化推進的能力和力度的差別。更進一步說就是科技研發(fā)管理體制問題,但是,究其根本,還在于我們是否徹底解放了思想,我們是否在科技管理上有了更加開放的觀念和更加前瞻的眼光。
  ——李德毅,中國工程院院士、中國人工智能學(xué)會理事長
  這本書會為讀者展現(xiàn)這些科技創(chuàng)新的過去、現(xiàn)在和未來,更重要的是,讓我們得以學(xué)習(xí)和借鑒他們的成功經(jīng)驗,得以思考和踐行他們的成功方法,并由此改善我們的工作和人生。
  ——黃曉慶,中國移動通信公司研究院院長
  張開想象的翅膀,敢為天下先;勇于創(chuàng)新實踐,且不憚于失敗,屢敗屢試直到成功……我們在創(chuàng)新上暫時落后于美國,究其原因,不是在于個人素質(zhì),而是在于創(chuàng)新引導(dǎo)、激勵與管理機制。《瘋狂科學(xué)家大本營》帶來的啟示若能為我們所用,我們將更加自信地迎來中國原始創(chuàng)新的新時代!
  ——林潤華,中國電子學(xué)會副秘書長
  創(chuàng)新沒有充分條件,但當(dāng)你研究了許多成功的創(chuàng)新案例以后,你會發(fā)現(xiàn),創(chuàng)新需要一些必要條件,比如清晰的目標(biāo)驅(qū)動,對那個事情的熱愛,長期的積累和廣博的知識,獨立思考以及執(zhí)著和堅持!动偪窨茖W(xué)家大本營》這本書提供了許多詳盡的案例,讓你深思,值得一讀。
  ——杜子德,中國計算機學(xué)會秘書長
  我相信國內(nèi)的讀者知道DARPA的不多,因為它確實是個比較神秘的科研創(chuàng)新機構(gòu),就連不少美國人也不太清楚哪些技術(shù)是DARPA支持或主導(dǎo)下研發(fā)出來的。從這本解讀DARPA的書里我們還能發(fā)現(xiàn)這個機構(gòu)正在塑造未來50年的科技圖景。創(chuàng)新真是有意思的事情。〔磺笫澜缫蛭叶淖儯磺笠虼擞幸稽c小小驚喜。
  ——劉云浩,ACM中國理事會副主席、常務(wù)理事
  比起美國國防部的先進戰(zhàn)機與航母計劃,DARPA小得像只火柴盒子。但是它卻把一根根火柴發(fā)給大學(xué)里的科學(xué)家和車庫里的民間創(chuàng)業(yè)者,通過他們的手來燃起一場場技術(shù)革命的燎原大火。DARPA的理念在于把基金分散成一顆顆小小的種子,撒向極富創(chuàng)新能力的民間草根階層。DARPA在其盛期的2010年的總預(yù)算不過57.2億美元,它給出的每份基金只有區(qū)區(qū)幾百萬美元,但是本書中大量的事實證明把資金分散給民間小企業(yè)的回報是巨大的,甚至超過將錢投給國家實驗室這樣的花錢大戶所帶來的效果。
  建立DARPA的初衷是防止敵方突然展現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢而威懾美國國土安全。在DARPA初建的1958年,敵方是蘇聯(lián),震驚美國朝野的技術(shù)是第一顆人造衛(wèi)星。防止敵方先進技術(shù)威懾的最好方法就是自己也發(fā)展震懾敵方的先進技術(shù)。這也是DARPA延續(xù)到今天的任務(wù)。
  DARPA2013年的預(yù)算已經(jīng)削減到不足2010年的一半(因美國國債問題,政府各部門都得削減開支),但DARPA的興趣卻還在不斷擴展。今天對美國國家安全的威脅遠(yuǎn)比1958年復(fù)雜多了。今天在地攤上買來的破電腦比當(dāng)年設(shè)計核彈的超級計算機還要強大,但是它帶來的主要威脅不是制造核彈而是制造能使互聯(lián)網(wǎng)癱瘓的病毒。今天在廚房里設(shè)置的簡陋實驗室已足可以進行分子遺傳學(xué)改造,造出自然界不存在的超級流感,能在短時間內(nèi)殺死全球大量人口。那么今天DARPA還可以通過先進技術(shù)來震懾敵方嗎?各位讀者可以在本書講述的那些故事中見仁見智。這本書的信息量很大,希望讀者能從中受到啟發(fā)。
  ——吳建永,美國喬治城大學(xué)教授
  如果你想知道誰真正發(fā)明了互聯(lián)網(wǎng),或腦波怎樣控制智能假肢,或智能汽車是怎樣成功的,這就是你應(yīng)該讀的書。對于那些有志于在現(xiàn)代社會進行發(fā)明創(chuàng)造的人士,還有那些想知道政府怎樣既促進創(chuàng)新又不創(chuàng)造出笨拙的官僚體制的人士來說,這是一本必讀書籍。
  ——喬·帕帕拉多,《大眾機械》資深編輯
  本書抓住了DARPA的本質(zhì)優(yōu)點:大膽,創(chuàng)新,敏捷,務(wù)實以及迅速。
  ——《紐約時報》
  貝爾菲奧爾為我們講述了一個理解現(xiàn)代科技十分關(guān)鍵的故事。
  ——賽斯·弗萊切,《大眾科學(xué)》
  這是一本啟發(fā)靈感的書籍,講述了一個非常重要的政府機構(gòu)(DARPA),該機構(gòu)具有快速實現(xiàn)不可能之事的動力。我們都有必要讀一下這本書。
  ——約翰·西利·布朗,帕洛阿爾托研究中心(PARC)主任
  過去從沒有哪本書像這本書一樣,如此詳盡和專業(yè)地講述DARPA的歷史。這是一本必讀書。
  ——倫納德·克萊恩羅克,互聯(lián)網(wǎng)先驅(qū)、加州大學(xué)洛杉磯分校杰出教授
  這是全美最不可思議的創(chuàng)新機器,貝爾菲奧爾成功捕捉到了它那具有魔力的文化和動機。
  ——彼得·加雷森,美國空軍總部未來科學(xué)和技術(shù)探索部門的前負(fù)責(zé)人
  這本極具吸引力的書介紹了一群名副其實的“希臘諸神”如何悄無聲息地塑造了現(xiàn)代科技面貌。
  ——丹尼爾·威爾遜,機器人專家、著名暢銷書作家為中國科技發(fā)展插上創(chuàng)新的翅膀全國政協(xié)副主席、科技部部長萬鋼
  創(chuàng)新是國家強盛的源泉,是人類社會進步的根本動力,也是當(dāng)今世界綜合國力競爭的關(guān)鍵。從20世紀(jì)50年代以來,美國等發(fā)達(dá)國家就堅持依靠創(chuàng)新帶動經(jīng)濟社會發(fā)展,在科技創(chuàng)新方面積累了寶貴的經(jīng)驗。這本由科學(xué)出版社引進出版、中國移動通信研究院組織翻譯的《瘋狂科學(xué)家大本營》,就講述了美國科技創(chuàng)新方面的一個典型案例。
  本書的作者是一位知名的美國科普作家。書中以通俗易懂的語言,描述了以往很少為外界知曉的美國國防高級研究計劃局(DARPA)獨特的創(chuàng)新模式。在這本書中,我們可以看到,DARPA在科技領(lǐng)域進行的基礎(chǔ)研究和前沿探索,如何深刻影響了美國乃至全世界的未來發(fā)展。最突出的就是,現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛采用的一些科技成果,如互聯(lián)網(wǎng)、智能義肢、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、即時通信、合金材料等,都是由DARPA率先開發(fā)出來的。DARPA不僅在科研方面始終堅持先發(fā)先行,而且對科研成果的管理和轉(zhuǎn)化也十分高效,從而成為了支撐和引領(lǐng)經(jīng)濟社會發(fā)展的一個重要力量。
  當(dāng)前,我國正處在加快推進建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵時期,迫切需要進一步發(fā)揮科技創(chuàng)新對經(jīng)濟社會的支撐和引領(lǐng)作用。和發(fā)達(dá)國家相比,我國科研實力還存在一定的差距,特別是把科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力方面,迫切需要改革體制、創(chuàng)新機制。他山之石,可以攻玉。在全球知識流動和技術(shù)轉(zhuǎn)移加速發(fā)展的今天,我們更需要兼容并蓄,了解世界科技強國科技研發(fā)的經(jīng)驗教訓(xùn),結(jié)合我國的實際,為科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化插上創(chuàng)新的翅膀,走出一條有中國特色的自主創(chuàng)新道路。
  我認(rèn)為,這本書可以帶給我們很多的思考和啟示。
  推薦序二
  創(chuàng)新營地巡禮中國工程院院士鄔賀銓
  2001年2月美國工程院將代表美國工程科技最高榮譽獎勵的Draper獎授予勞倫斯?羅伯茨(LawrenceRoberts)、羅伯特?卡恩(RobertKahn)、倫納德?克萊恩羅克(LeonardKleinrock)和文頓?瑟夫(VintonCerf)四人,表彰他們對互聯(lián)網(wǎng)所做的貢獻(xiàn),他們都是美國工程院的院士,在1968~1972年先后加入ARPA計劃的ARPANET項目,他們的工作奠定了互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),互聯(lián)網(wǎng)成為20世紀(jì)后期對人類社會影響最大的發(fā)明之一,至今互聯(lián)網(wǎng)上的創(chuàng)新仍層出不窮。但互聯(lián)網(wǎng)僅是ARPA以及其后來的DARPA的重要發(fā)明之一,GPS、航天飛機、新能源、新材料、機器人醫(yī)生等也都出自DARPA。
  《瘋狂的科學(xué)家大本營》一書選取了DARPA諸多研究領(lǐng)域中有限的幾個,從摘取的幾滴浪花中透視大海的內(nèi)涵,作者用其筆尖將DARPA的神秘面紗掀開一角,讓我們跟著作者去探究承擔(dān)DARPA項目的幾個研究團隊。很多人都想知道這些重大發(fā)明的題目出自哪里?是上面主管部門下達(dá)的還是僅憑研究人員的個人興趣?該書更多介紹的是自下而上提出,奇思妙想并非心血來潮,而是源于對未來需求的判斷。選題不是可行性優(yōu)先而是重要性優(yōu)先,立項之初的任務(wù)似乎都是可望而不可及的,挑戰(zhàn)極限會激起研究人員的興趣,當(dāng)然也需要上級主管的魄力來支持,需要具有能夠從貌似瘋狂的想法中總結(jié)出真正可行方法的洞察力。在研究方法上,研究人員寧愿采取風(fēng)險很大的新路也不愿走保守的技術(shù)路線,敢于另辟蹊徑緣于跨學(xué)科的團隊,得益于不急于求成和寬容失敗的創(chuàng)新環(huán)境,才能鼓起研究團隊攀登的勇氣。在用人機制上,慧眼識才至關(guān)重要,DARPA的管理者知道難題不僅要用非常規(guī)的手段解決,而且要由非常規(guī)的人員來實現(xiàn),前述獲得Draper獎的四位互聯(lián)網(wǎng)科學(xué)家當(dāng)年在剛拿到博士學(xué)位或還在攻讀研究生階段就因其研究內(nèi)容符合需要而被委以重任,牽頭ARPANET項目。知人善任還表現(xiàn)在充分發(fā)揮老科學(xué)家的經(jīng)驗和學(xué)識上,一些年過60的科學(xué)家仍然活躍在前瞻性的項目中。在考核機制上,該書并未過多著墨,但不以短期成果論英雄,研究人員得以心無旁騖、鍥而不舍。另外,四位拔尖的互聯(lián)網(wǎng)科學(xué)家協(xié)同創(chuàng)新終成互聯(lián)網(wǎng)大業(yè)的例子,從一個側(cè)面也反映了考核機制有利于凝聚群英。關(guān)于研究經(jīng)費,書中講到如何游說主管部門爭取經(jīng)費的例子,但項目經(jīng)費并非都來自政府,也有其他投資者,項目管理者知道如果一開始就有太多錢的話就可能永遠(yuǎn)也不知道節(jié)省,有太多的錢可能比沒有錢更會讓公司失敗。另外,大多數(shù)投資者都要求快速回報,而急功近利與潛心研究相矛盾,項目的管理者為解決流動資金短缺,努力尋找需要這些技術(shù)的民用客戶,吸引客戶資助研究,從這一意義上促成成果的商業(yè)化。在研究成果的推廣上,盡管DARPA計劃是國防導(dǎo)向,但研究人員始終沒有忘記推動成果的民用,寓軍于民在這里得到很好的體現(xiàn)。另外,成果不是以報獎作為目的,而是力求精益求精可靠好用低成本服務(wù)于大眾,正如XCOR航天公司的總工程師所說:“你必須相信這一信仰能夠?qū)崿F(xiàn),你必須保持樂觀,很顯然,如果我們單純想賺錢的話,我們會去做其他更加容易的事情。”
  “說它瘋狂,是因為只有少數(shù)的夢想者才敢相信一切皆有可能。說它瘋狂,是因為這些瘋狂的創(chuàng)新點子最終都被實現(xiàn)。”當(dāng)然,DARPA計劃運行幾十年來肯定也有過一些失敗案例,本書鮮有涉及,即便列出也瑕不掩瑜。他山之石尚可攻玉,而他山之玉可以為鏡,希望此書能對探索我國科技管理體制與機制的改革有所幫助。此書不僅適于科技人員和科技管理人員閱讀,而且其中所含的創(chuàng)新思維對青年學(xué)子也頗有啟迪,書中提到的讓計算機輸入像鋼琴“五指和弦鍵盤”那樣可同時按多個鍵的鍵集就是一例,而讓計算機通過被使用而學(xué)習(xí)并了解人的行為和思考方式,達(dá)到成為人的知心助手的創(chuàng)意也充滿挑戰(zhàn)和極富想象。
  推薦序三
  從DARPA的成功中能學(xué)習(xí)到什么中國工程院院士李國杰
  為了學(xué)習(xí)美國人如何進行科技創(chuàng)新,如何組織、管理科技創(chuàng)新項目,科學(xué)出版社引進并出版了《瘋狂科學(xué)家大本營》。這本書的內(nèi)容是破解美國國防部領(lǐng)導(dǎo)下的DARPA(國防高級研究計劃局)的創(chuàng)新密碼。
  科學(xué)出版社希望我為此書寫篇推薦序,我欣然同意。同意的原因一是向廣大讀者,特別是科研人員和科技官員推薦一本很有價值的好書;二是想借此機會談幾句學(xué)習(xí)DARPA科技管理的體會,對政府在科技發(fā)展中的作用發(fā)表一點意見,對科技體制機制改革的方向提一點建議。
  我國科技界對DARPA并不陌生,我們天天在使用的互聯(lián)網(wǎng)的前身就是DARPA支持的ARPANET。大到衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)、小到計算機的鼠標(biāo)都是DARPA支持的科研成果,美國的超級計算機、集成電路、高超音速飛機、手術(shù)機器人等尖端技術(shù)的發(fā)展都離不開DARPA的支持。光是DARPA支持MOSIS實驗室就為美國培養(yǎng)了成千上萬的集成電路設(shè)計師。極而言之,沒有DARPA,就沒有美國今天領(lǐng)先的高技術(shù)。
  美國是崇尚“市場自由主義”的國家,為什么一個政府部門會起到這么大的作用。2008年美國學(xué)者弗雷德?布洛克在《政治學(xué)和社會》期刊上發(fā)表了一篇重要論文,2010年我國刊物《國外理論動態(tài)》翻譯發(fā)表了該論文的中文版,名為《被隱形的美國政府在科技創(chuàng)新中的重大作用》。這篇文章認(rèn)為:“過去30年來,盡管新自由主義思想在美國政治意識形態(tài)中一直起主導(dǎo)作用,但是事實上聯(lián)邦政府在資助和支持私營企業(yè)新技術(shù)商業(yè)化方面依然大大加強了自身的干預(yù)作用!蔽恼略敿(xì)論述了DARPA、國家衛(wèi)生研究院(NIH)等政府機構(gòu)如何在技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮巨大干預(yù)作用而又在主流的公開辯論中被隱形。
  DARPA不是美國創(chuàng)新技術(shù)的唯一源泉,更多的原始發(fā)明來自大學(xué)的基礎(chǔ)研究。許多有重大影響的新產(chǎn)品和新服務(wù)模式來自創(chuàng)業(yè)的小企業(yè)(startups),比如仙童、Apple、微軟、Yahoo、Google、Facebook等。從根本上講,新的市場需求是牽引企業(yè)發(fā)展的動力。但企業(yè)的前瞻研究總是有限的,有些風(fēng)險較大或者需要多個企業(yè)競爭前合作的前瞻研究多半需要政府來組織和引導(dǎo),政府在發(fā)展科學(xué)技術(shù)的作用不能忽視。看得見的手與看不見的手都要起作用,而且兩手都要硬。
  美國共和黨右派為了反對克林頓政府對DARPA組織的先進計算計劃的支持,曾喊出“政府不是出路,政府是問題”的口號。國際上也有一種看法:中國的科技發(fā)展不盡人意是因為政府干預(yù)太多。外國評論家只說出了我國政府存在科技管理上“越位”的弊端,我國科技部、財政部等部門確實對科技項目管得過細(xì)。但很少人認(rèn)識到,我國缺少DARPA這樣的引領(lǐng)高科技發(fā)展的管理機構(gòu)。我們的國家重大科技專項特別需要像DARPA一樣的內(nèi)行專家去組織與監(jiān)督,但我們有些重大專項卻采取了863計劃,甚至自然科學(xué)基金的管理辦法。DARPA不是一般的行政管理機構(gòu),而是由頂級科學(xué)家和工程師組成有預(yù)算自主權(quán)的小型科研機構(gòu),他們能深入扎根于他們所資助的具體科研團隊中。1966年,時任ARPA(DARPA的前身)信息處處長的泰勒以其獨到的眼力認(rèn)準(zhǔn)麻省理工林肯實驗室的羅伯茨有能力主持ARPA網(wǎng)的研究,不惜以削減整個林肯實驗室經(jīng)費的“威脅”迫使他上任。這和今天我國眾多單位圍著科技部申請課題多么不一樣。如何培養(yǎng)這種識人的眼力是我國發(fā)展科技急需解決的問題。
  在這篇簡短的推薦序中,我無意為DARPA評功擺好。在小布什當(dāng)政的幾年里,我也曾聽到許多在美國大學(xué)當(dāng)教授的朋友抱怨DARPA減少了對大學(xué)科研的支持。我只想鼓勵讀者認(rèn)真從這本書中吸取有益的營養(yǎng),在科技體制改革中,找到適合我國科技發(fā)展的正確道路,而不是簡單地把自然科學(xué)基金的管理辦法延伸到所有的科技項目。DARPA的經(jīng)驗不光對國防科研有價值,我國民口科研管理部門也應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)DARPA的管理方法。我國的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)與國外最大的差距是缺少自主可控的基礎(chǔ)技術(shù)平臺,發(fā)展云計算和移動計算最需要的也是構(gòu)建與Apple、Google和微軟公司的平臺類似的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境。在建立這樣的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境的過程中,類似DARPA這樣的引領(lǐng)者和組織者是不可缺少的,我國需要具有中國特色的DARPA。
  推薦序四
  創(chuàng)新從哪里來中國科學(xué)院院士、北京航空航天大學(xué)校長懷進鵬
  近日,科學(xué)出版社策劃編輯文戈向我推薦他們即將出版的引進版新書《瘋狂科學(xué)家大本營》,并邀請我為這本書寫一篇序。當(dāng)看到這本書后,我注意到封面書名下方的兩行字——“說它瘋狂,是因為只有少數(shù)的夢想家才敢相信;說它瘋狂,是因為這些瘋狂新點子最終都被實現(xiàn)”。正如我所料到的,這是一本可以引發(fā)我們思考和行動的書籍。
  《瘋狂科學(xué)家大本營》的作者貝爾菲奧爾先生通過講述DARPA(國防高級研究計劃局)的故事,第一次向全世界公開了這個世界頂級科研機構(gòu)的創(chuàng)新秘密。作者曾獲得史無前例的采訪權(quán),近距離接觸到了DARPA——在美國也只有2%的國民十分了解這個神秘的科研創(chuàng)新機構(gòu);他亦參觀訪問了DARPA分布于美國各地的研究場所,還采訪了與之合作的科研機構(gòu)及其科研團隊的管理者與科學(xué)家,以及相關(guān)的政府官員。作者通過詳實的采訪素材、生動的筆法寫就的創(chuàng)新故事,讀起來既引人入勝,又令人深思。
  我想,許多讀者閱后會和我一樣,掩卷沉思一個問題:創(chuàng)新到底從哪里來?
  創(chuàng)新到底從哪來?我們不妨從微觀和宏觀兩個層面來探討一下這個問題。
  《紐約時報》的書評中,根據(jù)全書內(nèi)容提煉出DARPA的5個本質(zhì)優(yōu)點:大膽、創(chuàng)新、靈敏、務(wù)實和迅速。如果把其中的“創(chuàng)新”改為“簡約”,再加上“堅韌”,那么這新6點也許就是微觀上的創(chuàng)新要素。
  如果沒有大膽的想象,就稱不上“瘋狂”,不“瘋狂”,也就難以有令人驚奇的重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和創(chuàng)造。
  IT領(lǐng)域的各類創(chuàng)新一再證明KISS(Keepitsimpleandstupid)法則是成功的關(guān)鍵之一?梢哉f,不論是體系結(jié)構(gòu)還是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計,抑或是各類軟硬件的優(yōu)秀設(shè)計都是“簡約”這個創(chuàng)新要素的明證。我們最為熟知的例證莫過于史蒂夫?喬布斯從iPod到iPhone再到iPad的三連勝,他一再用簡約的法則去重新定義MP3播放器、手機和平板電腦這三類產(chǎn)品。早在蘋果公司推出自己的產(chǎn)品之前國際市場上就已經(jīng)有了成熟的產(chǎn)品(MP3播放器和手機)或者失敗的商業(yè)應(yīng)用案例(平板電腦)。但簡約卻像杠桿一樣使得蘋果公司撬動了硬件生產(chǎn)板塊,震動了軟件領(lǐng)域,甚至顛覆了內(nèi)容生產(chǎn)行業(yè),瓦解了運營商在某些方面的壟斷地位。
  靈敏即靈活敏銳,用敏銳的洞察力去發(fā)現(xiàn)潛在的用戶需求(包括軍事應(yīng)用需求和民用市場需求),用靈活的方式去跨過或者繞過創(chuàng)新中遇到的各種障礙;堅韌,則是取得成功所需要的必要的堅持;而務(wù)實則是以用戶需求為出發(fā)點,從眾多問題中遴選出要解決的現(xiàn)實問題,務(wù)實也意味著以當(dāng)下條件為基礎(chǔ)去分解目標(biāo)并攻破子目標(biāo),這往往意味著要用高頻率迭代的方式去不斷完善解決方案并最終解決問題,而這樣才是迅速的。
  顯然這6點是緊密結(jié)合的。敏銳地發(fā)現(xiàn)需求,大膽構(gòu)想愿景,務(wù)實地去選擇要解決的問題,設(shè)計出簡約的原型或試驗樣品(或初級產(chǎn)品),迅速迭代,不斷解決出現(xiàn)的新問題,務(wù)實、敏捷地去想方設(shè)法不斷逼近總目標(biāo),不斷逼近問題的最佳解決方案。
  然而,美國國內(nèi)長期的創(chuàng)新領(lǐng)先優(yōu)勢暗示我們,創(chuàng)新絕非是一個微觀層面的問題,絕非是一個個體或者一個小范圍的團體的事情,它亦有著宏觀的一面,正是這宏觀的一面使得美國能夠源源不斷地涌現(xiàn)出影響世界的創(chuàng)新成果。
  那么,在宏觀層面上創(chuàng)新從哪里來呢?DARPA的成功經(jīng)驗告訴我們創(chuàng)新來自高效的科研創(chuàng)新管理機制。而且,若是結(jié)合DARPA的經(jīng)驗與問題來看,宏觀層面的創(chuàng)新也依然是那6點。政府需要去引導(dǎo)、促進長遠(yuǎn)的科技研發(fā),為此政府本身需要大膽去支持有遠(yuǎn)見的科學(xué)家及其團隊;政府領(lǐng)導(dǎo)下的科研管理機構(gòu)需要大膽去挑戰(zhàn)高難度的科研項目,但同時也需要敏銳而務(wù)實地遴選出需要解決的問題,務(wù)實地去挑選可獲得資助的務(wù)實的科研團隊;整個管理機制必須簡約、靈活,拋棄官僚主義和臃腫的組織架構(gòu),對資助團隊的引導(dǎo)、敦促、支持必須敏捷,雙方間的反饋要迅速;政府最好能夠在長遠(yuǎn)項目上有所堅持……
  要保證機制的簡約、靈活,也許在某些研發(fā)領(lǐng)域及其組織機制上,我們也應(yīng)該大膽考慮借助市場的力量,利用市場分配資源的敏捷性去引導(dǎo)、管理團隊進行科研創(chuàng)新——把資金投給有潛力的科研團隊,以市場運作的方式進行操作。這意味著,獲得資助的科研團隊不論是在企業(yè)還是在學(xué)校,都應(yīng)具有小型公司運作的那種高效性與靈活性。若科研團隊借鑒現(xiàn)代小微企業(yè)的運作模式進行項目運營,那么這種通過市場競爭充分利用市場機制進行資源配置的方式將使科研團隊以創(chuàng)業(yè)的心態(tài)與精神,務(wù)實、靈敏、迅速地進行科技研發(fā),并盡可能地釋放出科研人員的創(chuàng)新能量。這樣的創(chuàng)新成果也往往因為能夠滿足大眾的需求,而具備很好的商業(yè)價值,并能夠迅速進行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化和商品化。
  關(guān)于創(chuàng)新,要思考,更要行動!
  推薦序五
  創(chuàng)新從哪里來中國移動通信公司研究院院長黃曉慶
  美國最偉大的科技創(chuàng)新工場在哪里?
  貝爾實驗室?硅谷的斯坦福、伯克利還是(施樂公司)帕洛阿爾托研究中心(PARC)?抑或是麻省理工學(xué)院媒體實驗室?
  都不是!而是DARPA!美國的國防高級研究計劃局。
  這是一個由艾森豪威爾在20世紀(jì)50年代建立的隸屬于五角大樓的國家級研發(fā)機構(gòu)。當(dāng)時蘇聯(lián)搶在美國之前發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星,這極大地刺激了美國政府和軍隊以及民眾,于是美國政府成立了DARPA,它成立的最初目的是在人造地球衛(wèi)星和探索太空的研發(fā)計劃領(lǐng)域?qū)固K聯(lián),以不再重蹈人造衛(wèi)星落后于蘇聯(lián)的覆轍,美國人決心要在科技領(lǐng)域取得前瞻性的突破,成為創(chuàng)造游戲規(guī)則和改變游戲規(guī)則的科技領(lǐng)先者。
  DARPA把那些軍事長官、穿著牛仔褲和運動鞋的瘋狂的科學(xué)家集合在一起,在極具前瞻性的科技領(lǐng)域,包括機器人、遠(yuǎn)程手術(shù)醫(yī)療、智能義肢、無人駕駛汽車、高速飛行器、航天火箭和新材料及新能源等諸多方面,尋求創(chuàng)新研發(fā)突破。
  DARPA,以其特立獨行的高效方式,天才般地、神奇地發(fā)明創(chuàng)造不僅是在軍事應(yīng)用領(lǐng)域,而更多的是在向民用領(lǐng)域進行技術(shù)遷移的過程中為人類的今天和明天塑造了現(xiàn)代科技的核心。
  我閱讀了這本書的原文,被極大地震撼,我似乎是真切地感受和理解著一個大國應(yīng)如何從科研體制創(chuàng)新上走出一條最能激發(fā)研發(fā)創(chuàng)新潛力,最具前瞻性和戰(zhàn)略高度并且最能促進研發(fā)成果的生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的科技研發(fā)道路。這條道路此前猶如隱沒在北京早晨冬日的大霧中,讀完此書,似乎陽光照耀穿透濃霧,讓這條模糊不清的道路豁然清晰起來,蜿蜒伸展,可以看到它通向的遠(yuǎn)方。
  我想,一如DARPA曾經(jīng)走過的坎坷和輝煌。對于國家級的研發(fā)機構(gòu),也包括國家企業(yè)的研發(fā)機構(gòu),我們相信國家唯有給予這些機構(gòu)其應(yīng)得的支持,并留出茁壯成長所需的良性空間,這些研發(fā)機構(gòu)就一定會成為國家科技創(chuàng)新的巨大財富!
  DARPA從一開始的構(gòu)想和運作,就是一個以在科技領(lǐng)域取得突破性研發(fā)進展并遏制世界其他力量對美國造成威脅為首要使命的機構(gòu),多年來一直保持這種定位。其使命是使用讓對手望塵莫及的下一代高科技來武裝軍隊,這個使命讓DARPA有了一個與眾不同的鋒利焦點;而且它強調(diào)快速將項目從概念推進至工程原型,且盡可能有效地利用資金,這理應(yīng)成為我們可以借鑒的國家研發(fā)創(chuàng)新的典范。
  其值得借鑒之處還在于真正的創(chuàng)新不需要依賴大量的資金花費和大群的官僚軍團。DARPA僅僅使用美國國防預(yù)算資金的0.5%來運轉(zhuǎn),它的員工在一個普通大小的獨棟建筑里辦公。但DARPA的確已經(jīng)促成了一些人類歷史上最偉大的科技創(chuàng)新(例如,互聯(lián)網(wǎng)和GPS)。它成功的關(guān)鍵,除了將官僚系統(tǒng)壓縮到最小之外,就是它的項目經(jīng)理們只有有限的任職期限。任職期限限制保證了替DARPA做最重要工作的人們更關(guān)心如何完成機構(gòu)的任務(wù),而不是保住他們的工作。DARPA一開始就決定不親手管理自己的實驗室,而是把項目外包給其他研發(fā)機構(gòu)或團隊來做,這個決定讓它一直在高效快速開發(fā)新的技術(shù),并在需要時任合約研發(fā)機構(gòu)或團隊自由發(fā)展,從而使得自身一直處于科技的前沿。
  DARPA的了不起,其實并不僅僅是那些擺在我們面前的科技創(chuàng)新的成功,更加給力的是它持續(xù)為人類奉獻(xiàn)著一道道科技盛宴。這本書會為讀者展現(xiàn)這些科技創(chuàng)新的過去、現(xiàn)在和未來,更重要的是,讓我們得以學(xué)習(xí)和借鑒他們的成功經(jīng)驗,得以思考和踐行他們的成功方法,并由此改善我們的工作和人生。





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下載說明
瘋狂科學(xué)家大本營:世界頂尖科研機構(gòu)的創(chuàng)新秘密的作者是邁克爾・貝爾菲奧爾,全書語言優(yōu)美,行文流暢,內(nèi)容豐富生動引人入勝。為表示對作者的支持,建議在閱讀電子書的同時,購買紙質(zhì)書。

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