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         顛覆性技術是國民經濟發展和大國博弈競爭核心戰斗力發展的關鍵，選擇和培育顛覆性技術意義重大、影響深遠。通過加強顛覆性技術內涵特征研究、形成科學有效的預見方法體系，是開展顛覆性創新、推動跨越式發展的關鍵手段；在此基礎上，建立技術預警監測體系，常態化開展監測預見工作，是確保國家科技安全、推動科技創新發展的重要保障。

縱觀人類歷史，伴隨著社會文明的進步，新裝備和產品不斷涌現，推動社會與戰爭形態加速演變，顛覆性技術發揮巨大作用。通過基礎科學不斷突破產生新的技術應用、先進民用技術積極向軍事領域拓展、軍事高科技逐步被普通大眾接受等途徑，帶來一系列顛覆性影響。如何選擇、培育和轉化應用顛覆性技術，是實現科技跨越式發展、避免技術突襲的必要途徑，是謀劃國民經濟社會發展、打贏未來戰爭的戰略選擇，是確保國家安全的重要舉措。  

覆性技術發展

哈佛商學院教授克里斯坦森首先提出顛覆性技術，用以指打破傳統技術的思維和發展路線，開辟出新市場，最終取代已有技術，形成新的價值體系的技術。美軍方研究人員將顛覆性技術定義為“支撐非常規作戰和非對稱作戰能力的使能技術”，認為其為“讓人半夜醒的技術”，是指打破已有技術體系或認知模式，可指數級提升武器裝備的作戰效能，形成非對稱作戰能力，產生新的作戰樣式甚至改變戰爭形態的新技術。

1958 年，美國國防部成立國防預先研究計劃局（DARPA），開展顛覆性技術預測和發展管理。先后在互聯網、隱身技術、全球衛星定位系統、激光、高超聲速飛行器、無人系統等重大領域上取得成功。2005 年，美國國防部將“顛覆性技術”納入戰略謀劃范疇。2007年，蘭德公司發布《顛覆性技術的安全挑戰》，評估網絡電話（VoIP）、可信計算、全球微波互聯接入（WiMAX）、射頻識別（RFID）和下一代互聯網協議（IPv6）等 5 種顛覆性技術的使用開發風險。2012年，美國國家情報委員會發布《全球趨勢2030》，對精確打擊能力、網絡武器和生物恐怖武器進行預測。2013年，美國國家自然基金會建議加強對顛覆性技術的跟蹤和預警，加快構建顛覆性技術預警系統，新美國安全中心發布《游戲規則改變者：顛覆性技術與美國國防戰略》報告，提出增材制造、自主系統、定向能、賽博能力、增強/降級人類能力等 5項改變未來游戲規則的技術。俄羅斯于 2012 年成立未來研究基金會，運作之初即預算 23億盧布用于新概念武器、未來士兵和網絡空間作戰等顛覆性技術研發。法國在國防部內設立探索與先期研究處，負責包括探索顛覆性技術在內的創新管理工作。在中國，黨的十九大報告中明確提出突出顛覆性技術創新，科學技術部、中國科學院、中國工程院等單位相繼開展相關工作及研究。 

顛覆性技術的內涵和特征

從技術應用的角度來講，顛覆性技術能在應用領域形成顛覆性影響，通常由需求牽引，應用主導，最終甚至拓展形成全新的應用領域。從對產品應用更高的需求出發，不斷研發新的技術來提高使用體驗和降低成本，從而對行業企業、社會經濟乃至人類生活現狀產生極大影響。以互聯網為例，最初是把美國西南部大學的 4臺主要計算機連接起來為專家提供一個通信網絡，但是應用領域的不斷拓展推動了 TCP/IP 體系結構的發展、各種服務功能的出現，最終互聯網在全球范圍成為人類經濟、社會生活不可或缺的組成部分。

從技術發展的角度來講，顛覆性技術相對于漸進式技術具有前瞻性、不確定性、突變性、超越性和時效性等特點。具體是指，顛覆性技術預測需以前瞻性思維進行跟蹤、分析、判斷和選擇，能否通過技術培育實現顛覆性目標具有很大的不確定性，最終實現的顛覆性技術將破壞原有技術發展軌跡，是對漸進式技術的跨越式發展，但能否長期保持顛覆性影響具有很強的時效性。

從創新來源的角度來講，顛覆性技術可以是基礎理論創新，也可以是基礎理論拓展出新的應用，還可以是多項理論、技術的集成創新。正是從這一角度考慮，DARPA 將研發項目區分為基礎研究、應用研究等，通過探索新的科技理論形成新原理、新概念、新方法，或是探索理論創新成果或原有理論在軍事上產生新應用的可能性和可行性。戰略能力辦公室（SCO）通過將現有能力與近期可成熟技術、商用系統、作戰概念等相互交叉匹配、融合，研究形成“可改變作戰規則”的新型能力，探索將多項小顆粒度技術創新匯聚、融合形成大顆粒度集成創新。

從系統結構的角度來講，顛覆性技術不會是單一技術，一般是具有復雜內在結構的技術群。以某一技術為主導，多種技術為輔助或支撐，跨學科、跨領域、跨國別，其中任一種技術限制都將制約顛覆性技術的發展。以人工智能為例，它起源于計算機領域，發展先后受制于應用技術和數據、算法、算力等方面的不足，現階段的增長點在于與數學、物理、生物等自然科學甚至社會科學交叉領域的研究，當前國際競爭博弈加劇背景下則應謹防各國技術限制對人工智能發展的傷害。 

顛覆性技術發展面臨的挑戰

顛覆性技術難以識別 顛覆性技術具有典型的后驗性，其定義都是通過技術應用效果判斷。但是，戰略規劃制定要求充分考慮未來，對預先識別顛覆性技術提出更高的要求。回顧顛覆性技術的發展歷程，DARPA 多位局長認為應歸功于“機緣巧合”，但關鍵在于國家或組織創造的環境是否有意或者無意促成這些巧合。

 顛覆性技術預見過程中，可能存在內部技術炒作和外部戰略欺騙等風險。內部風險方面，技術發展需要資源扶持，在新技術發展過程前期，往往都會廣泛宣傳其重要性和顛覆性，吸引政府和組織投入資源，但其實際應用可能滿足不了預期，結果就是技術炒作誤導資源投向投量。外部風險方面，例如，冷戰后期美國提出“星球大戰”計劃，企圖在外太空和地面部署定向能武器和常規打擊武器，防止敵國對美國及其盟友發動核打擊，針對該計劃，蘇聯投入大量人財物，擴充核軍備，研究部署新一代戰略指揮系統，導致國民經濟比例更加嚴重失調，加劇了社會經濟衰退，促使各種矛盾集中爆發。

顛覆性技術突破需長期積累

顛覆性技術培育過程中會面臨各種現實問題，要實現創新突破，需要技術研發群體長時間知識經驗積累發酵，其過程是一個很長的鏈路。解決各種現實問題首先是要周密的調查研究，搜集與問題有關的研究成果，形成問題的基本認識，在此基礎上，進行知識提取、觀念轉換和聯想及類比推理等過程，提出各種可能的解決方案，經過多次的試錯，認知水平不斷提高，在有意識和無意識交替作用下，在外界適當條件刺激下，克服一個又一個問題，最終產生創新突破實現顛覆性影響。

現有理論體系越來越健全，并且都經歷了長期科研實踐檢驗，要挑戰現有理論體系實現創新突破，無論如何都不是一個一蹴而就的事情。要利用現有理論實現應用創新則需突破理論的選擇和需求的生成兩個環節，理論研究和工程實踐需在更廣泛的程度上實現對接，這也是一個長期積累的過程。而集成創新是在小顆粒度創新基礎上綜合實現的，其匯聚、融合本身就是一個積累的過程。

顛覆性技術運用是一個復雜的系統過程

顛覆性技術在軍事領域的應用包括技術應用方向選擇、武器裝備生產、采辦維護、裝備配套體系建設等過程，在國民經濟領域的應用包括敏感信息處理、應用方向選擇、產品生產推廣、售后維護及性能改善等過程。要實現顛覆性影響，上述每一個環節都存在風險。在軍事領域，技術研發周期影響武器裝備先進程度，設計生產質量影響產品可靠性，采辦維護影響部隊建設，裝備配套體系建設影響作戰效能的發揮；在國民經濟領域，敏感信息處理涉及國家安全，應用方向選擇需能激發客戶需求，產品推廣面臨市場原有產品阻力，售后維護及性能改善影響產品持久暢銷等。需要以系統的思維整體考慮應用過程的每一個環節。 

顛覆性技術的預見方法

現代科技體系是一個開放的復雜巨系統，每一個子系統都會隨時間發生變化，何時會“涌現”出何種顛覆性技術，難以預見。綜合國內外文獻，目前顛覆性技術預見主要有基于德爾菲法的分析方法、基于理論模型的分析方法以及基于專利、科學論文或情報的發現方法。

基于德爾菲法的分析方法

德爾菲法是采用背對背的方式征詢多名專家，充分采信專家意見，通過多輪征詢，使意見趨于一致。征詢主題既可以是顛覆性技術概念和框架，也可以是顛覆性技術具體項目和時間計劃。在此基礎上，發展出了問卷調查法、技術定義法、情景分析法和技術路線圖等方法。

1）問卷調查法。

2016年 1月，畢馬威（KPMG）在全球范圍內開展了一個關于顛覆性技術的問卷調查，調查對象包括 16 個國家的科技公司的 580 名高級技術決策者。問卷包含 4個問題：顛覆性技術發展趨勢，顛覆性技術如何影響公司商業模式、運行、市場和面向客戶的活動，哪些顛覆性技術是被采訪者公司投資的，他們希望從這些投資中獲取什么等。最終得出 3條重要結論：顛覆性技術改變了公司與客戶之間的關系，改進了公司的商業模式，解決了困難的運營問題。

2）技術定義法。

該方法是從未來需求出發，提出明確的顛覆性技術概念，在此框架下識別顛覆性技術，并進一步篩選與聚焦。麥肯錫公司通過采訪數百個相關專家，給出顛覆性技術需滿足技術發展快、潛在影響范圍大、經濟價值高、存在潛在的顛覆性影響等 4項標準，根據標準評估每位專家提交的技術選項，進一步篩選在未來 10年可能會產生顯著經濟影響的顛覆性技術，最終給出包括物聯網、移動互聯網、云計算等在內的影響未來經濟、生活的12項顛覆性技術。

3）情景分析法。

新美國安全中心 2014 年發布了《游戲規則改變者：顛覆性技術與美國國防戰略》的報告。采用情景分析法，通過構建未來場景，研究顛覆性技術需求及其實現的途徑和相對障礙，從而實現技術識別。先期通過開展技術調查，確定有哪些改變游戲規則的技術；中期通過戰爭游戲模擬探索敵我使用的效能及相對障礙，討論技術使用的倫理和道德影響；最后確定與國防戰略相關的顛覆性技術。

4）技術路線圖法。

技術路線圖法是系統性地獲取、評價有關技術趨勢的最合適工具，一般以可視化的方式集成市場、技術與產品或服務的演化路徑，綜合考慮科學技術的發展和市場需求的變動，提出技術或產品的優先發展順序和路徑。美國國家航空航天局（NASA）開展的“未來航天發展技術路線圖研究”總流程包括 7大步驟：搜集各子單位的輸入信息作為選擇的依據；成立各領域組；統一研究方法；形成各領域路線圖的起點，提出 10年計劃；制定各領域路線圖草案；開展內外部評審；技術路線圖更新和優先級排序等。

基于理論模型的分析方法

1）層次分析法。

層次分析法是通過將復雜社會問題分解為有序的遞階層次結構模型，通過對分解指標的定性分析和定量計算，對決策方案進行排序。構建層次分析法模型從分解指標入手，必須遵循科學性、整體性、可行性和規范性原則，一般分為目標層、準則層和方案層 3個層級，目標層（最高層）表示解決問題的目的，準則層（中間層）表示采用某種策略、約束或準則來實現預定目標的中間環節，方案層（最底層）表示解決問題的手段或政策。

2）基于解決創新問題（TRIZ）理論的技術選擇方法。

TRIZ理論為創造性的發現和解決問題提供了系統理論和方法工具。其理論體系主要包括創新思維方法和問題分析方法、技術系統進化法則、技術矛盾解決原理等方面。根據技術系統進化法則，當原技術發展到一定階段，技術將沿系統的全部替代或子系統的部分替代方向發展，創新很大可能出現在承載基本功能的子系統上，若技術創新方向與原技術發展方向處于不同創新軌道，意味著顛覆性技術的出現。

3）基于突變理論的科技評價方法。

突變理論是20世紀70年代發展起來的數學分支，可以用來認識和預測復雜系統行為，它以拓撲學為工具，研究各種過程連續而結果不連續的社會和自然界突變現象。突變理論方程中，尖點型突變模型反應系統變化過程既有漸變也有突變，與顛覆性技術演化發展過程可以較好地重合，適合作為顛覆性技術預測的科技評價模型。其數學模型可以表述為：系統整體狀態由不同的系統控制變量與系統的狀態變量指數函數乘積的和來表示。

基于專利、科學論文或情報的發現方法 

基于專家調查或基于理論模型分析發現顛覆性技術的方法，存在主觀影響大或實際操作不便等問題。蘭德公司發布的《未來國防技術遠景——國防領域的思考、分析與啟示》報告，采用基于文獻分析的快速證據分析法，識別出了包括納米技術、賽博空間技術、3D打印技術等在內的 16項未來關鍵的國防技術領域。其具體方法分 7步：確定搜索范圍并識別搜索項，初始搜索并建立參考文獻數據庫，對標題和摘要采用包含/排除冗余項進行搜索，閱讀文獻并建立數據抽取模板，手工搜索文獻，內部研討，編寫最終報告等。基于專利、科技論文或情報的發現方法具有信息來源廣、信息量大、交叉科學不易忽視等特點，對科技情報獲取和分析處理提出了更高要求。美國國防部于 2011 年開始實施“技術監視和地平線掃描”（TW/HS）項目，重點基于專利、文獻進行數據挖掘，跟蹤研發初期階段的新技術，識別可能成為顛覆性技術的新興概念和應用。在 TW/HS 項目成果基礎上，結合專家咨詢法，2013 年發布了《支撐 2030 年優勢的技術與創新》報告。

預見方法的特點分析

Popper梳理預見未來方法手段，按屬性區分為定性方法、定量方法及半定量方法等，按能力區分為創新性（creativity）、專業性（expertise）、交互性（interaction）和實證性（evidence）等 4 種，據此構建鉆石模型如圖1所示。 

圖1  預見方法的鉆石模型

定性方法通常是基于難以證實的主觀能力或創造力，提供對于事件和感知的深刻理解；定量方法通常采用統計分析手段，使用或生成（至少在理論上）可靠和有效的數據。前述基于德爾菲法的預見方法主要是依靠定性分析，基于專利、論文或情報的預見方法主要是通過定量統計，基于理論模型的預見方法是定性與定量相結合的方法手段。

預見方法的 4種能力屬性中，創新性通常是依賴于權威人士的原創思維和想象力，例如科幻作家或頭腦風暴會議的靈感；專業性是指依賴專家多年工作積累對理論、假設和觀察結果的更全面和深入的理解；交互性是為了盡量保證結果的合法性，將不同利益相關者集合起來進行溝通交流；實證性強調證據的支撐，例如用統計數據和各種測度指標來預測或解釋一個特定的現象。每一種預見方法都是這 4種能力屬性復合而成，只是有所偏重。根據圖 1中各種預見方法相對于 4個頂點的分布位置可知：技術路線圖法的創新性稍重于實證性，專業性明顯強于交互性；問卷調查法交互性與專業性并重；未來情景分析法的交互性明顯強于專業性，創新性強于實證性；關鍵技術定義法的專業性強于交互性，實證性強于創新性；關鍵指標層次分析法和專利分析法對實證性要求更高。 

加強顛覆性技術選擇培育的戰略應對

常態化持續組織開展顛覆性技術預見 加強顛覆性技術預見方法研究，以持續組織開展顛覆性技術預見作為貫徹落實習近平總書記關于要加快科技安全預警監測體系建設的重要措施，在充分研究未來的基礎上，分析應用需求，建立長效的技術預警體制，加強國內外科技信息搜集，周期性組織權威專家開展調查訪談，采用先進的技術創新理論，建立科學合理的評估指標體系和方法手段，從不同維度分析國內外科技水平差距、先進理論需求與現實裝備/產品差距，持續性篩選顛覆性技術領域并培育發展。

加強原創性研究夯實顛覆性技術創新基礎

瞄準世界科技前沿，對能給現代戰爭和生活方式帶來顛覆性影響的理論和技術領域開展戰略性研究，積極探索新概念、新原理，尋找未來戰爭新戰法、世界未來新面貌，發展適應未來的新型武器裝備或產品。高度關注人工智能技術、生物技術等最新發展，集智攻關，力圖掌握自主知識產權，實現源頭創新和跨越式發展，搶奪戰略主動權，占領未來科技發展制高點。

形成合理的管理機制扶持培育顛覆性技術

加強顛覆性技術領域預先研究，堅持創新為導向優化預研項目評審機制，鼓勵廣泛開展探索，加強戰略需求與市場對接、產學研互動。以顛覆性應用需求為牽引，采用集合競爭方式選擇多家同時開展研究，加強在技術發展不同階段開展顛覆性影響評估。在顛覆性技術向高新裝備產品轉化過程中加強先期技術演示驗證，提高效費比。充分發揮體系融合優勢，打破行業和部門壁壘，推動軍民兩個領域技術雙向交流和發展，擴大顛覆性技術來源。 

顛覆性技術是國民經濟發展和大國博弈競爭核心戰斗力發展的關鍵，選擇和培育顛覆性技術意義重大、影響深遠。通過加強顛覆性技術內涵特征研究、形成科學有效的預見方法體系，是開展顛覆性創新、推動跨越式發展的關鍵手段；在此基礎上，建立技術預警監測體系，常態化開展監測預見工作，是確保國家科技安全、推動科技創新發展的重要保障。

基金項目：2019國家高端智庫課題

參考文獻（略）

作者簡介

本文作者：張守明，張斌，張筆峰，劉毅

作者簡介：張守明，軍事科學院評估論證研究中心，助理研究員，研究方向為軍事評估與科技評估；張斌（通信作者），軍事科學院評估論證研究中心，副研究員，研究方向為軍事評估與科技評估。

注：本文發表于《科技導報》2019 年第19期