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科技原始创新与军事技术创新的互动

发布时间:2016-04-11 14:29

  随着现代高科技发展与影响日益强劲,武器装备创新与科技原始创新的关系也愈来愈密切。因此,如何借鉴科学原始创新、技术原始创新的成果与方法,进一步推进武器装备创新,营造军民高技术共享和相互转移的良好格局,已成为摆在我们面前的重要课题。胡锦涛总书记2006年1月9日在全国科学技术大会上强调指出“要建设军民结合、寓军于民的国防科技创新体系,加强军民科技资源的集成,实现从基础研发、应用研宄开发、产品设计制造到技术和产品采购的有机结合,形成军民高技术的共享和相互转移的良好格局。”胡主席的讲话既高屋建瓴,又立足现实,对我国建设军民科技互动机制,积极吸纳民用科技资源,推进武器装备创新,指明了方向。


  一、科学原始创新成果:军事技术创新的理论储备


  众所周知,科学原始创新成果,是人们进行科学探索的理论研宄成果,标志着人类对自然界客观规律的把握更上层楼。由于科学原始创新成果有别于技术原始创新成果,具备客观性、通用性与共享性,因此,它的推广应用,必然地扩散到人类社会活动的许多层面,直接或间接地指导着人们的其他探索活动,从而起到理论储备的作用。特别地,军事技术是人类将科学技术用于战争的必然结果,因而科学原始创新成果的理论储备与指导功能,在军事技术创新领域体现得尤为明显。著名哲学家罗素就曾基于史实正确地指出:“科学的实际重要性,首先是从战争方面认识到的;伽利略和雷奥纳都自称会改良大炮和筑城术,因此获得了政府职务。从那个时代以来,科学家在战争中起的作用就愈来愈大。”


  在自然科学与军事技术发展史上,麦克斯韦电磁理论以及赫兹以实验证实电磁波存在这一科学原始创新成果,为无线电报、无线电话及军用雷达等军事技术创新提供了重要的理论储备。1865年,麦克斯韦通过电磁理论研宄预言了电磁波的存在。1887-188年间,赫兹完全遵循19世纪理论和实验物理学的抽象传统,果然用实验证实了这种电磁波的存在,即我们现在通常所说的无线电波。如此一来,麦克斯韦方程以及把电、磁、光和辐射热四者看成一个统一体的观点似乎就有了坚实的基础而被确证。这是近现代科学史上的第二次大综合,对于人类更深刻地把握电与磁现象背后的规律提供了理论指南。马可尼在1894年刚一获悉赫兹证实电磁波的消息,就立即着手研宄把电磁波用于无线电报传输,并在翌年研制出一种技术装置,可以把电报传送1英里的距离。后来他于1901年成功地实现了跨越大西洋的第一次无线电报传输。由于战争比人类任何其他活动都更加依赖于当时最有效的通信手段,因此无线电报技术成果很快引起了军界的高度关注,并大力支持相关研宄。第一次世界大战期间,虽然无线电发报装置与接收机仍不太可靠,但亦成为协约国挫败德国海上侵略的重要技术支撑。特别是1914年,飞机上装备了无线电报机,使其在一战期间初显神威。到1917年,美军在新布伦斯威克已拥有一部200


  千瓦功率的电报机,可使美法两国陆军经常保持无线电联系。


  雷达的研制,一开始就有明确的军事目的。当赫兹证实电磁波存在后,一些科学家就经常著文提出将电磁波用于目标探测。1897年,波波夫在实验室里发现电磁波被船只反射回来的现象,


  18国防科技!20068就提出可将该现象用于军事探测,可惜未能引起俄国当局重视。1922年,马可尼的理论研宄成果被美国海军研宄实验室实验证实,研制出了收发分离连续波雷达。20世纪30年代,在军方支持下,英、法、德、美科学家都积极展开雷达研宄,而英国科学家成果最为突出。1939年,英国研制的雷达已可侦察到高度为3千米、距离为160千米的飞机;1940年,ASVI米波雷达批量生产并交付使用。其后,伴随军用磁控管的发明,现代厘米波雷达也诞生了。二战中,盟军的雷达从单纯的防御报警仪器发展成为用途极广的技术兵器,在反潜、防空及对敌空袭作战中大显身手,使德国潜艇装备的米波雷达预警器失去了效用。以至于有人如此评价说:“原子弹仅仅结束了战争,而雷达却臝得了战争。”


  上述案例清晰地显示了麦克斯韦电磁理论这一科学原始创新成果,为军用无线电通讯技术创新提供的重要理论储备。如果没有麦克斯韦电磁理论,显然人们就不会进行相关的技术研发活动了。与此相类似,二战中原子弹的成功研制,也是基于此前不久原子物理学原始创新成果的理论指弓丨,它“引人注目地显示了科学的实用潜力,……使人们清楚地看到了把理论引向应用目的能够得到什么。”而激光器的发明,也是以1917年爱因斯坦在《论辐射的量子性》一文中建立的受激辐射理论框架为基础的。科学原始创新成果的这种理论储备功能,是与科学原始创新成果的合规律性必然相连的;当然,其具体应用,则与研宄者的目的紧密相关:“这个例子的意义还在于,它说明科学研宄最终会带来什么结果以及技术会怎样变化是无法预料的。”这就使启发我们,在进行军事技术创新的同时,不能仅仅局限于技术创新成果或国内外军事技术创新研宄,必须完善科研人员的知识结构,拓宽知识视野,密切关注纯科学领域的新进展,主动寻求科学原始创新的理论指导。这样才能从研发理念和理论起点上高人一筹,军事技术创新成果也才能够称之为真正的原始创新。


  二、技术原始创新成果:军事技术创新的路径指引


  恩格斯早在19世纪就洞察出 一般技术与军事斗争的重要关系:“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的,它们便立刻几乎强制地,而且往往是违反指挥官的意志而引起作战方式上的改变甚至变革。”与军事技术创新相比,技术原始创新着眼于更为广阔的技术领域和应用推广领域,因此在很多方面都为军事技术创新发挥了极为明显的路径指引作用,促使军事需求显性化。因此,近现代以降,西方列强的军事进步,也源自它们军事文化中对新技术高度敏感的传统:“看起来西方一直对接受新技术异常敏感,不管这种新技术是来自它自己的发明家还是来自外部。技术革新以及同等重要的对这种革新的迅速反应能力很快便成了西方军事文化的特性。”作为技术原始创新成果,铀浓缩与铀裂变技术的成功开发,就在曼哈顿工程中起到了极为关键的路径指引作用。


  实际上,伴随着人类对原子和物理学研宄的不断深入,到20世纪30年代中期,原子弹的研制已经呼之欲出了,然而原子弹研制过程中最为关键的技术手段一大规模的铀浓缩技术与铀裂变技术尚未攻克。1940年初,派尔斯、弗里施研宄发现,只要有5千克的纯235U,就能产生相当于几千吨黄色炸药的爆炸力,并提出了分离235U的工业方法,即气体扩散法。稍后,美国科学家完善了热分离法。1941年夏,劳伦斯从实验上突破了电磁分离法中的技术障碍,为铀同位素的大规模电磁分离开辟了道路。正是上述三种方法,为进行大规模的铀浓缩活动指明了路径:“由于拥有压倒一切的技术优势以及实际上的不惜工本,美国的曼哈顿计划使用了所有的后三种方法。事实上,落在广岛的原子弹所用的235U首先是在热扩散和气体扩散工厂中进行部分浓缩,然后再在电磁分离工厂中进行最后浓缩。”1942年12月2日’费米领导的研宄小组设计并建造的由石墨层和铀层相间地堆砌而成的热中子链式反应堆开始运行,人类第一次实现了自持链式核反应,实现了受控的核能释放。其后,美国科学家用化学方法从238U自持链式反应堆中成功提取出重要的裂变核燃料239Pu。由上述考察不难发现,作为20世纪重大技术原始创新成果,技术的成功开发是人类成功研制原子弹的技术前提,为原子弹从理论构想到现实制造奠定了坚实的技术基础,其路径指引功能彰显无遗。不难发现,作为20世纪重大技术原始创新成果,铀浓缩技术与自持链式核反应技术的成功开发,是人类成功研制原子弹的技术前提,为原子弹从理论构想到现实制造奠定了坚实的技术基础,其路径指引功能彰显无遗。


  技术原始创新成果对军事技术创新的这种路径指引功能,是与技术活动的实践性、能动性和系统性天然相连的。作为技术创新的一个重要分支,与技术创新一样,军事技术创新不是单一技术的突破,而是在技术系统内部综合集成许多技术要素的结果。重大技术原始创新成果往往在技术方法、技术应用等方面解决前人尚未克服的技术难题,在技术领域具有较强的通用性和示范性,将它们有针对性地推广到军事技术领域,往往能够有助于我们达致技术突破。因此,我们的军事技术创新不能只见树木、不见森林,要把军事技术创新活动与一般技术原始创新成果联系起来,积极主动地寻求技术原始创新的路径指引。只有这样,才能使我们的军事技术创新活动少走弯路,集成军民科技资源,实现从基础研宄、应用研宄开发、产品设计制造到技术和产品采购的有机结合,形成军民高技术的共享和相互转移的良好格局。


  三、军事技术创新需求:科学技术原始创新的强大动力


  不仅科学与技术原始创新能够为武器装备创新活动提供重要的理论储备和路径指引,并从理论和实践两个层面推进军事技术创新,而且军事技术创新的客观需求,反过来也推进科学技术的原始创新。贝尔纳曾明确指出:“科学与战争一直是极其密切地联系着的;实际上,除了19世纪的某一段期间,我们可以公正地说,大部分重要的技术和科学进展是海陆军的需要所直接促成的。”众所周知,交战双方无疑要以获取战争胜利为目标,这就迫切需要己方有能力获取先进的、出奇制胜的武器装备,以主动造成战场态势的不对称,增强获取军事对抗胜利的把握。而研发武器装备这种现实需要,是与科技原始创新须臾不可分离的。但仅仅依靠军事科研力量进行武器装备创新,显然是无法满足军事斗争需要的。因此,在战时、战备状态下,科学技术创新活动不得不服务于军事斗争,这就出现了军事技术先行发展态势,而军事需求也自然而然地“外溢”到一般科技领域以寻求理论储备和路径指引。于是,科学与技术创新活动具有很更强的目的性和功利性,并在科研条件与科研资源等方面得到相应保障,成为科技原始创新的强大动力。


  作为核能开发中重要的技术原始创新成果,上面考察的自持式核裂变技术几乎从一开始就受到原子弹研制这一军事技术创新需求的驱动:“希特勒在20世纪30年代掌握了德国政权,迫使一些欧美科学家得出结论:德国独裁者可能首先制造出原子弹并用于军事目的。因此,这些人就敦促他们的政府,就自持链式和反应能展开行动,将原子能从实验阶段推向实际应用阶段,即制造出完备的原子武器的阶段。”这一创新成果不仅在原子弹制造过程中发挥了重大作用,而且也为人类和平利用核能奠定了重要的技术基础:“假若美国没有在二战中研制原子弹,今天就不可能拥有核能工业。的确,在形成国际核能生产的50年间军事需求产生了巨大影响。”再如目前已相当成熟的某些民用技术一人工合成橡胶技术、煤氢化技术、从石膏中提取硫的技术、工业合成硝酸盐技术等等,均是重大技术原始创新成果,现在几乎看不出它们具有某些特定的军事应用目的。但是,它们最初之所以能够立项研制并取得成功,都是受到军事技术创新的导引和驱动。换言之,许多民用科研力量转移到现在看来是属于商用性质的项目,而实际上最初几乎完全是为了适应军事技术


  20国防科技!20068创新的现实需求而发生的。“在大国之中,美国和苏联都缺乏橡胶资源。英法则缺乏汽油,而德、意、日则二者倶缺。因此第一次世界大战以后,科学界就拼命研宄这两种物质的人工合成方法。……炸药的主要成分是硝酸、硫酸、甲苯等煤焦油衍生物和各种纤维素物质。所有这些东西在平时都有很广的用途。不过各国都希望把这类物资准备得足足的,以供军用。这一直是推动人们研宄用其他办法生产这类物质的一个十分自觉的动力。制造硫酸所必需的硫本来都是从高级硫矿石、黄铁矿或者天然硫沉积层中提取的,不过这些资源受到地点限制不能成为万无一失的战时物资来源。大部分的直接硫矿石都是由意大利、西班牙和美国提供的。因此,各国都纷纷研宄怎样从分布很广的石膏之类的低级资源中提取硫。用了目前使用的方法来生产硫酸,再没有一个大工业国会感到缺乏硫酸了。硝酸供应曾经一度成为极其尖锐的问题。由于硝石几乎完全来自智利,在战时只有拥有制海权的国家才能取得它。可是由于哈柏在第一次世界大战中发明了利用空气中的氮气制造硝酸的方法,情况就完全改观了。利用这个方法,不仅在战时,而且在战后都生产了大量硝酸盐,以致使天然硝石一度在竞争下被迫完全停产。当然,硝酸盐除了在战时有用处之外,在平时也有极为有价值的用途作肥料用。”


  由此可见,军事斗争的残酷性和迫切性对武器装备创新的要求必然地辐射到一般民用科技领域,在这种情形下,科学技术的体制化进程加速,科学技术原始创新也由于有了体制保障和现实功利目的的驱动而加快了成果问世的频率。就这一点来看,立足于军事斗争的武器装备创新,必然要结合一般科技创新活动来进行。因此,我们的武器装备创新,是能够极大地促进科学技术原始创新活动的。这就要求我们加强军民科技资源的集成,把握和利用好军事技术创新的契机与成果,积极主动地参与军民高技术的共享和相互转移。

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