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7项新奇研究应对未来战争2007/08/27
    让受伤士兵暂时“冬眠”,让“机器龙虾”参加河战,用数字“水晶球”预测行动结果,用人脑直接操控武器

7项新奇研究应对未来战争

美国国防部高级研究计划局(DARPA)成立于1958年2月,就在该局成立前4个月,苏联发射的人造卫星震惊了整个美国。毫无疑问,成立该局的目的,就是要与苏联拼科技,不仅不想落在苏联的后面,五角大楼还想在军事科研方面把苏联远远地甩开。

高级研究计划局成立初期的研究重点主要集中在火箭、宇宙空间探索、弹道导弹防御以及核试验的探测等方面,直到后来才逐渐扩大了研究范围。过去50年,DARPA不显山,不露水,一直给人一种神秘感。然而,这家机构的很多重大发明对现代社会的影响非常深刻。像互联网、卫星全球定位系统、隐形技术以及计算机鼠标等世界上最具革命性的发明都应归功于DARPA。

去年,DARPA的160个项目负责人得到27亿美元的巨额资金支持,这些钱分别用于计算机、太空武器、反恐、无人驾驶飞机、生化防御等领域共200多个项目以及一些机密项目的研究。以下这些研究项目是DARPA最新的研究领域,虽然研究的目的是为军事服务,但这些前沿研究一旦成功,注定会从军用转为民用,将对人类的生活产生重大影响。

1 伤兵“冬眠”

士兵们,如果你发现自己变得比以前更强壮、行动更迅速、生存能力更强了,那就跪下感谢冬眠的松鼠吧!尽管这些覆盖着毛皮、整日昏昏欲睡的小家伙看上去不起眼,但它们同国防高级研究计划局很多令人最感兴趣的战斗力增强研究项目息息相关。

松鼠是一种令人惊讶的动物,在冬眠的几个月里,平常每分钟跳动300次的心率会降至每分钟仅仅2至10次;它们的氧气消耗也降至平常的五十分之一,体温几乎降至零。然而,一开春,这些小家伙们便从冬眠状态彻底苏醒过来,照样活蹦乱跳。几个月的冬眠并没有让它们变得憔悴不堪,反而更具活力。

斯坦福大学生理学家克雷格·海勒教授数十年来就对松鼠这种小精灵满怀兴趣,每年会抽出几个月时间在内华达山上近距离观察松鼠和花栗鼠的活动。如今,尽管年逾花甲,但海勒教授每年依旧会不辞辛苦爬上内华达山,收集相关数据,对松鼠冬眠进行深入研究。他数十年来孜孜不倦地研究,就是希望揭开有关松鼠习性的谜底,比如松鼠和其他冬眠动物如何成功调节体温。这些实验使研究人员对控制人体的系统进行了检查,进而开始为军方开发特制手套状设备。

如果受伤士兵能某种程度上像松鼠一样陷入冬眠状态,那么伤口便会停止流血,甚至重伤患者还能活很长时间。威斯康星大学兽医学学院教授汉纳·凯利表示,现在的问题是,没人确切清楚松鼠是如何在身受重伤下死里逃生的。研究发现,消耗葡萄糖的线粒体饱餐一顿后,会全部陷入混乱状态。一旦缺氧的组织开始获得二氧化碳,各种类型的自由基也会纷纷仿效。受国防高级研究计划局资助的明尼苏达州大学生物化学家马特·安德鲁斯认为,他在胰腺(胰腺能让线粒体从脂肪油脂中获取维持其生活的养料)中发现了某些酶,这些酶也许能解释松鼠在冬眠时的平稳过渡。研究结果发现,像人类一样的非冬眠动物也存在这种酶,所以说,让士兵冬眠并不是没有希望。

2 变形武器

计算机科学绝不是时下美国学生追捧的一个热门学科。报考该学科的人数已呈直线下降趋势,这种现象无疑令人感到悲哀。国防高级研究计划局(DARPA)的成员正在尽他们最大的努力扭转这种趋势,试图“诱惑”中学生踏上研究计算机科学的征程。用他们的话说,投身计算机科学的研究乃一件乐事,同时也可为五角大楼做出自己的贡献。其中一个足以令学生感兴趣的想法便是:物体可以变成不同的形状。

如果“变形”的愿望成为一种可能,物体是否能够变成武器呢?谁又会希望看到这种事情发生呢?最近国防高级研究计划局局长托尼·特瑟向国会陈述了有关“变形”的想法。他表示,一个简单的例子就是天线,它们可根据与之相连的通讯系统改变自己的形状。

时下,计算机科学面临的挑战是找到和确定有关“变形”的算法,这种算法允许物体的每一个元素在变形过程中完成自己担负的使命,同时又能与其他元素保持良好的协调性,让变形后的物体的机能能够以一个整体的形式运转。

当然了,这种想法不仅仅会让小孩子产生浓厚的兴趣,国防部也是眼巴巴地希望它成为现实。在国防高级研究计划局的帮助下,卡内基·梅隆大学已启动一项“合成现实”计划,研发可编程物质。他们的网站说,这项名为“电子黏土”的计划目的是了解和研发用于打造一种可编程物质所必需的硬件和软件。根据“电子黏土”计划,可编程物质将呈现出动态三维外形,能够与外部物质世界相互作用、相互影响,从而随意改变自己的形状。

“电子黏土”就像是一台由单独的零部件组装起来的机器,它的“零部件”被称之为“形原子”或者“电子黏土原子”,这些形原子可以相对于其他形原子进行三维移动,粘住其他形原子以保持三维形状,与周围的形原子通讯并在它们的协助下计算状态信息。每个形原子包含一个CPU、一个能量储存器、一个网络设备、一个视频信号输出装置、一个或多个传感器、一种移动手段以及一个用于粘住其他形原子的机械装置。

打造可编程物质计划的另一个参与者——英特尔公司的步子迈得更快一些。英特尔提出一种大胆的设想——我们甚至能够复制整个人类。他们的网站说:“复制品将根据实时拍摄的图片,模仿人类或物体的外形并保持它们最初的运动形态。这些3D模型将是物质实体而不是全息图。你可以真真切切地触摸它们,感受到它们的存在。摆放到房间里的时候,你会觉得它们就和原物一模一样。”

3 狙击手克星

现在的警察和士兵都已具备锁定狙击手方位的能力,但往往是在狙击手射击之后才找到他们的踪迹。时下,军方旨在寻求解决之道的研究部门希望加固他们的“防御之盾”,在狙击手扣动扳机前就锁定他们的方位并加以阻止。如果研究获得成功,国防高级研究计划局的反狙击手系统“将被安装在一辆行驶的汽车上,并让它日夜坚守岗位。一旦发现狙击手的踪迹,反狙击手系统将提供相关的数据,控制和引导车载武器系统瞄准选定的目标。而是否对目标实施打击将由操作人员决定。”

但对于研究人员将如何实现“寻找锁定并压制敌方狙击手”的想法,国防高级研究计划局并没有透露太多的信息。但它指出,“如果反狙击手系统采用激光技术,激光对所有人员的眼睛必须是安全的”。

兰德公司的一份报告指出,军方工程师多年来便一直在研制一种类似的系统,利用激光的闪光“照亮潜在的隐藏区域……探测狙击手瞄准镜的反光”。在空军研究实验室,这种立基于激光的反狙击手系统被称之为“BOSS”——战场光学监视系统的简称。

1996年,一项国际公约正式向致盲激光亮起了“红灯”。在此之后,早期采用类似技术手段的研究被迫终止。眼下,圣地亚哥的多利松逻辑公司正在研制它的“幻景2000”(Mirage1200)。“幻景2000”是一种类似双目镜的便携式装置,利用不伤眼的激光脉冲寻找狙击手的瞄准镜。

但根据国防部高级研究计划局的设想,它的反狙击手系统将优于空军研究实验室或者多利松公司的同类装置。研究计划局希望,它的狙击手探测器能够结合现存的射击探测器—瞄准镜十字准线/回飞镖系统的诸多优良特性。

将一系列监听射击的扩音器装入一个系统,使其在狙击手射击前就锁定他们的方位,这无疑是一项巨大的挑战。反狙击手系统研制工作将于16日启动,届时国防部高级研究计划局将召开一次秘密会议,启动研制计划。

4 “机器龙虾”

美国水兵正迅速从海战转向水战。五角大楼正在寻求一种可爬行和自主防御并且能够在很大程度上实现自行控制的机器人。一旦研制成功,这种机器人势必要开赴战场,帮助水兵取得战争的胜利。

但读者们不要误会,美国海军仍留在驻扎于公海“蓝色”水域的战舰和巡洋舰之上。然而不得不提的是,就在最近,在所有发生于底格里斯河和幼发拉底河河岸的战斗中,水兵的战场正从蓝色水域变成褐色河流。海军两支河战空军中队的224名士兵中的每一个人都已处在战斗状态,三分之一的人已被派往“两河”战场。两支中队中至少有一支将于2007年巡逻伊拉克的水道。

既然这些水兵已被派往河流泥泞的浅水区,国防部自然也希望能够派遣一些机器人进入战场,帮助水兵执行作战任务。时下,军方已投资研制一种类似的机器人——8条腿的“机器龙虾”。这个冒牌甲壳类动物的制造者表示,“机器龙虾”采用了“一种已得到验证的成熟技术,这种技术的使用历史已经有400多万年了”。

虽然“机器龙虾”——无论是采用机械方式还是其他方式——本领不小,但这并不能满足国防部高级研究计划局的要求,打造功能更为强大的“水下无人河艇”自然也就是情理之中的事情了。

5 数字“水晶球”

目前,美国五角大楼下属研究机构国防高级研究计划局(DARPA)正打算设计新一代软件包,帮助战地指挥官预测未来战场的瞬息变化。这个软件包的核心组件是一个数字“水晶球”,可以在任务展开之前预测行动的结果。这个为期三年的软件开发项目代号为“深绿”(DeepGreen),目标是“赋予指挥官预测未来的能力,识别作战计划何时失效,帮助开发‘先于实时’的替代方案。”如果“深绿”项目确如五角大楼希望的那样进展顺利,将来美国指挥官无论在思想上还是行动上都能先潜在敌人一步,届时,参谋部制定和分析作战方案的时间只是现在的四分之一。

“深绿”项目由六个不同的部分构成,其中包括一个“计划概要”项目,该项目可以识别指挥官的“涂鸦”,听清楚他们的话,接着,“准确地制定”作战方案,“填补缺失的细节”。这样一来,指挥官就“能大致指定一个方案,接着继续从事下一个认知任务。”而相关项目“决策概要”,则通过生成在特定环境下代表指挥官可能方案的“连环画”,赋予指挥官“预测未来”的能力。国防高级研究计划局指出,这听起来“似乎不可思议”,但自20世纪70年代(也许更早)以来,在一些小说和游戏书中,读者便被要求作出决定,接着根据作出的选择,在不同页或不同段落找到答案。

为确定“选择你自己冒险方式”小说的战区版本,国防高级研究计划局提出了两个软件—“闪电战”(Blitzkrieg)和“水晶球”(CrystalBall)。“闪电战”会快速形成各种方案,而“水晶球”则会利用源源不断汇集到总部的情报,分析最有可能出现哪种情况,以及哪种作战方案在此时的效果最好,“对症下药”。“水晶球”将利用分析结果去推荐未来的指挥官,他们会把重点从规划努力上转移到建立多余方案或部门上。“水晶球”将及时确定行动轨迹,从而让指挥官提前制定出作战方案。

美国国防高级研究计划局认为,此类颇具洞察力的工具是未来战场必须的,在伊拉克和阿富汗战争中,一些陈腐的战争观念已经被证明跟不上时代发展的需要。特别是,五角大楼的重要军事思想OODA(即观察,定向,决定和行动)决策循环已不能再适应瞬息万变的信息时代的军事需要。若想击败机动能力很强的对手,那么观察、定向、决定、行动这四个决策循环的要素必须同时发生,缺一不可。这同样也是“深绿”项目追求的目标。 6 脑控武器

有关脑机接口技术的研究已经不是什么新鲜事儿了。今年8月初获批的一项专利更是在强调,研究人员相信脑机接口技术能够在更大程度上应用于军事领域——比如说用脑“直接”操控武器。

美国杜克大学的研究人员认为,利用可获取并传送神经信号的仪器以及相关的技术手段,便可打造一种可利用大脑想法控制一系列机械和电子设备——其中便包括武器——的装置。

控制信号可通过传送链路114传送到一个类似制动器、修复器、计算机系统或者其他适当装置的设备。所说的其他设备并不局限于武器或者武器系统、机器人或者机器人系统以及商用电子设备,其中包括电视机、收音机、烤箱和烹饪设备,这些设备均可实现远程遥控;其他家用设备也可能通过远程装置进行控制,用于提高残疾人的生活品质。此外,所谓的“其他”也包括科学和商用机械装置,与正常情况相比,它们会在更大或更小的程度上应用于人们的生活,例如用于操纵分子和原子的光镊或者运土机。传送链路114由一根无线链路组成,比如采用超宽带无

线电遥测技术。 7 “认人电脑”

穿过水深火热的极端环境而毫发无损,虽失血过多但仍幸免于难,新陈代谢功能陷入停滞仍大难不死,经历过这些考验的人肯定大呼侥幸。其实这算不了什么,因为这只是一个开始。美国军方不仅仅着眼于显著增强士兵战斗力的研究,还试图改善他们的智力状况。美军的第一步是,让电脑扫描你的大脑,然后让它适应你的所思所想。也就是说,开发一种“认人电脑”

从2000年至今,国防高级研究计划局向来是众多研究领域的先行者,投入近7000万美元用于开发战机驾驶舱模型、导弹控制站和步兵训练师,上述设备和人员全都能感受到什么占据着操作人员的注意力,并根据他们展现信息的方式进行相应的调整。使用类似技术,情报分析人员通过“窃听”目标无意识的反应,轻而易举找到他们。

美国海军指挥官迪伦·施莫洛说:“你必须清楚现今的电脑是如何运转的。我们要电脑了解你的思想,适应你的思想。”施莫洛曾是国防高级研究计划局这个“认知增强”计划的首任项目经理,如今供职于海军研究局。深圳特区报

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