近日， 美国战略与国际问题研究中心研究人员在对几十种新兴技术进行评估后，确定了7种在未来战争中打赢均势对手的关键技术，包括3种“冲刺”技术：量子技术、生物工程技术、安全和冗余通信技术，报告建议美国应在此类技术上投入更多的资源，确保绝对的领先地位；4种“跟进”技术：高性能电池、人工智能/机器学习、天基传感器、机器人技术。



01 量子技术

我们现在已经有能力操控单个原子、电子或其他粒子，其带来的好处是不言而喻的。比如，通过光子计数来制造3D相机、通过捕获单个原子和离子建造最精确的光学计时器等。同时，那些看似违反常理的量子现象也将为我们所用，比如量子纠缠态和量子叠加态。量子技术将彻底改变计算能力、加密技术和传感器设备。量子计算可在短时内攻破现有的加密体系；量子传感器利用微小粒子的敏感性来测量环境中的细微变化，包括任何频率的电磁信号；量子传感器可在GPS拒止环境中提供导航。

常见的量子技术

量子钟：通过捕获原子和离子，制造前所未有的高精度计时器。

量子成像：通过对单个光子进行探测和计数，来突破传统相机的各种限制。全新的成像技术甚至可以穿过浓雾、看透墙壁。

量子传感器：可以超越以往任何设备的精度来测量光、电以、磁场，甚至引力的运动。

量子计算机：将完成传统计算机所无法想象的任务。以IBM的超级计算机Blue Gene为例，它需要花费上百万年才能破解某些普通的数据加密，而量子计算机只需要几秒。此外，未来的量子计算机还将帮我们合成出各种具有全新性能的材料。

量子通讯：具有极高的通讯安全性，难以被侵入。此外，量子云计算网络将会最终实现。

量子植入：量子能量转能加载驻波技术。主要的原理是依托高科技量子能量舱。产品在进入舱体后经过“声、光、电、磁”等物理介入方式，进行能量植入。

在战争中的应用

量子技术在战争中的应用，主要涉及到量子通信和量子计算。量子通信可以提供更加安全的通信方式，通过利用量子纠缠现象，可以实现不可破解的密码学，从而保障军队的机密通信；而量子计算则可以支持更加高效的计算，帮助军队优化作战方案和战术策略。另外，量子雷达也是一种可能的量子技术应用，利用量子噪声的特性来进行远程探测，可以提供更加精确和隐蔽的目标探测能力。这些技术都有望在未来的战争中发挥重要作用。

02 生物工程技术

生物工程将改变制造业、医疗业，甚至可能改变军工行业。在未来的其他应用中，以下可能为军事和情报界提供颠覆性能力：


生物工程可用于制造高能材料，如炸药、增塑剂和粘合剂。
新的合成生物化合物可研发更强的聚合物，用于更有效的防护装备，如高温复合材料、耐火材料、涂层、纤维、织物、粘合剂和盔甲。
编辑细菌基因组可以将它们转化为制造药物和燃料的微观工厂，可以缓解供应链对分散力量的需求。
在极端情况下，生物工程可以制造复杂的武器、追踪个人标记物或一系列物质的检测设备。可编程疫苗可能是对抗定制和新型生物武器的关键，而追踪生物武器来源的新科学方法对于威慑和攻击应对的有效政策至关重要。


在战争中的应用

生物工程技术在军事上的应用主要包括两个方面，一个是生物制剂的研制和应用，另一个是基于基因编辑技术的“基因武器”的开发。生物制剂包括了疫苗、抗毒素等用于预防和治疗军队中疾病传播的药品。在一些紧急情况下，例如生化恐怖袭击或疫情爆发，军队可以通过生物工程技术，快速研究出新的药物并进行大规模的生产，以保障军队士兵的健康。而基于基因编辑技术的“基因武器”则是一种极其先进和危险的武器系统，包括了人工合成的病原体、基因改造的病原体等等。这些武器可能导致人员感染后严重影响身体健康甚至引起死亡，而且很难被控制和治愈。目前国际上已经有多个法律禁止生物武器的使用和开发。

03 安全和冗余通信技术

安全的通信对现代军队的作战方式至关重要。联合作战需要沟通和协调；各国已经开始依赖于战场实时侦查和实时情报传递。将信息从传感器传输到武器平台的通信网络能有效发挥其作用，高端传感器套件和实时瞄准数据才能体现其价值。乌克兰通过瞄准通信特征来追捕俄罗斯指挥部队的战术表明，固定通信是一个诱人的目标。低特征通信能力对部队的生存能力至关重要。下一代网络将通过自我修复网格来创造韧性。如果一个或多个节点处于脱机状态，则信号将通过网格寻找新的连接节点。

创建安全、冗余的通信将涉及多个技术层，而这些技术层将根据具体情况而变化。此外，冗余将是卫星和地面能力的结合，真正有效的通信系统将是安全和无缝的。但仍需考虑加密、抵御网络攻击和物理破坏的能力以及与盟友的互操作性。

在战争中的应用

在战争中，安全通信和冗余通信是军事打击和指挥控制的两个重要方面。安全通信和冗余通信技术的应用，为军队在激烈的战争环境下提供了稳定和高效的通信手段。同时，这些技术也可以保障指挥调度的及时性和准确性，提高军队作战效能。

04 高性能电池

电池的战术应用与商业应用一样多种多样，但将当今笨重的电池换成耐用、轻便和可重复使用的电池可能会在情报和战争中赢得关键优势。今天的军队无法在没有电力的情况下作战，但未来的战斗可能远离燃料来源。高性能电池主要有以下两个重要的应用：

从单兵通信包到战场无人机，再到长期驻留的海底运载工具，长续航电池将提供一切动力；这些电池可以借助波浪的运动充电或通过偶尔浮出水面收集太阳能充电。长续航电池也将有助于为小型卫星空间技术提供动力。

微型电池对于秘密监视和通信设备至关重要，这些设备有时被制作成日常用品。昆虫大小的微生物可以在不被注意的情况下渗透到敌对地区，或有助于搜索和救援。

近年来，对燃料的需求只增不减，士兵们背着可放入背包的小型无人侦察机，用笔记本电脑操作武器系统。远征军必须携带自己的燃料和电力，估计三天的任务需要30至50磅的电池。太平洋地区的冲突可能会涉及广泛的区域，需要很长的后勤补给线，这所承担的危险比伊拉克和阿富汗多得多。

在战争中的应用

在战争中，现代化装备对电力供应要求越来越高，而高性能电池可以提供更高效、更持久、更安全的电力支持，从而提高武器装备的作战能力。首先，高性能电池可以应用于兵器装备的动力系统中，如步兵作战装备、飞行器等。使用高性能电池能够提供更强劲的动力支持，使装备的速度和机动性能得到提升，同时大大减少了传统动力系统所带来的噪音和污染，保证了装备的隐蔽性和生态友好性。其次，高性能电池还可以应用于通讯设备、侦察设备等的电源系统中，提高设备的通讯效率和侦察能力，保证战场信息的实时传输和处理，提高军队作战指挥的效率和精准度。此外，高性能电池还可以用于潜艇、无人机等特殊应用领域。在这些场景下，高性能电池可以提供更高的续航能力和更稳定的能量输出，保证设备长时间运行并完成任务。

05 人工智能/机器学习（AI/ML）

人工智能/机器学习既是基础技术，也是战略技术和战术技术。该技术将加速国家安全机构大部分核心功能的运作。在基础层面，AI/ML处理大数据集并通过噪声关注信号的能力可以帮助决策者了解复杂的趋势，并支持作战人员管理包括自动驾驶汽车在内的全域战场。虽然AI/ML有可能取得惊人的发展，但该技术应通过道德检查和评估，适当放慢发展速度。算法反映了其训练数据中包含的偏见和问题，ChatGPT的广泛测试表明，人工智能系统可以制造信息并将其作为事实呈现。在国防部或情报界将AI/ML用于国家安全任务之前，需要对人工智能/机器学习系统进行广泛的测试和评估。

有效的AI/ML能够以更快的速度为决策者提供更好的信息，并以更高的效率实施决策，从而取得战略优势。它还将彻底改变通信：人工智能翻译和信息制作将使外交人员和官员能够用任何语言与世界上的任何人交流。

自然语言处理的进步将加快情报工作的速度，帮助分析人员对大量文本进行分类，并绘制人脑可能没有注意到的联系。人工智能/机器学习将能够审查数兆字节的数据，并提示额外的收集或人工审查。这种数据预筛选将加快向决策者提供关键指示和警告的速度，然后决策者可以更快地做出决策。

AI/ML的提示功能还将帮助情报收集人员更快、更准确地决定如何指导进一步的情报收集，帮助将宝贵的情报收集装备集中在最有成效的目标上。例如，一架远程监视无人机试图通过在飞行中不通信来增强隐身性，它可能会在飞机上安装一个程序，指示它“识别”一枚移动导弹，然后跟踪该导弹系统，如果该系统似乎偏离了“正常”的运动，飞机会向基地发出信号。在敌对行动活跃的情况下，如果政策评估发现该计划完全准确，那么该无人机可以被编程为巡飞弹，或者在最后准备工作进行时作为携带编程武器的打击平台。

在战争中的应用

人工智能和机器学习在军事领域中有着广泛的应用。其中，一些应用包括根据监控数据自动控制防空系统、为无人机设计自主飞行路径和提高目标识别和跟踪能力等。例如，机器学习可以用来训练计算机在接收到特定输入后进行决策，从而帮助指挥官做出更准确的决策。在实际战争中，这种技术可用于为指挥官提供即时的情报、预测将要发生的事情以及相关的风险和成本等信息，从而帮助指挥官制定相应的战略和战术。此外，人工智能还可以用于自主武器系统的开发，例如自主坦克或自主无人机等。这些系统可以利用机器学习技术来自动化地执行任务，例如探测和摧毁目标。需要注意的是，尽管人工智能和机器学习在军事领域中的应用具有巨大的潜力，但这些技术也会产生一些道德和法律上的问题，例如自主武器系统可能会导致无法预见的后果和伤害，因此应该谨慎使用和监管。

06 天基传感器

灵敏度的进步将允许在卫星上放置一套传感器。某些传感器需要安装在空中平台上以获得图像或其他逼真数据，其作用会随着距离的增加而突显出来。如果在轨处理可以减少传输到地面站的数据量，该传感器将更有效发挥其作用。一些人能够在地球同步轨道上安装传感器以提供有用的信息。同样，天基通信的进步，包括小型卫星集群以及广泛分部或移动的安全下行链路，将有助于建立一个有韧性的通信网络。

美国政府正在采取措施获取更多的天基传感器和数据。美国国家侦察局（National Reconnaissance Office）正在投资由政府和商业设备收集的太空高光谱图像。该机构于2019年向一家公司授予了一份研究合同，以探索通过天基设备收集详细高光谱数据的方法。该公司计划在2023年发射第一颗卫星，并声称该卫星将能够收集104个光谱波段的高光谱数据。

在战争中的应用

在军事领域中，天基传感器可以用于多种目的。其中，一些应用包括监测敌方防御工事、探测目标、导引武器、获取实时地形信息等。在实战中，由于航空器和地面设施的限制，部署天基传感器可以提高战略情报、战术认知和反制能力。通过收集高分辨率的地面影像、全球范围内的地球观测数据以及其他相关信息，战争参与者可以更好地了解局势，并对敌方的行动作出及时反应。除此之外，天基传感器还可以用于监视无人机活动、控制导弹攻击、跟踪恐怖分子等。然而，值得注意的是，使用这些技术也会带来一些道德和法律上的问题，例如如何处理潜在的隐私和安全风险，以及谁应该对这些技术进行监管和控制等问题。

07 机器人技术

军事人员在处理简易爆炸装置、运送燃料和执行侦察任务时，经常冒着生命危险。机器人和地面、水下或空中无人系统最终可以取代或协助他们执行这些任务，从而减少伤亡。机器人将在未来的冲突中扮演以下两个重要角色。

军用机器人可以为大到军种，小到作战小队的单位提供后勤和维护支持。他们可以携带包括大容量电池在内的沉重货物，还可以从前线救出伤员，清除地雷，进行受灾现场搜救，实施战损评估。任何对士兵来说过于繁重或过于危险的工作都可能成为机器人的责任。
机器人技术也可以在加快弹药和其他设备的工业规模生产方面发挥作用。未来的大国冲突可能会消耗掉大量的精确制导武器，这将给工业基地带来沉重的负担，使其无法快速补充库存。在这种情况下，机器人可以协助制造、测试和仓库管理。

在战争中的应用

机器人技术在军事领域中有广泛的应用。其中包括：侦察和情报搜集，无人机、水下机器人等机器人可以收集并传输现场信息；支援和物资运输；攻击和破坏；危险环境探索和清除，机器人可以在危险的战区执行拆弹、搜寻敌方设备、海底搜救等任务；联合作战，多种机器人配合作战；战术训练等。

不难发现，该报告并非以阐述新兴技术为重点，而是着重研究了技术运用机制以及转化为作战优势等内容。该报告研讨会上，美国中央司令部首席技术官斯凯勒·摩尔（Schuyler Moore）表示，当面对不可预测的敌人时，未来的技术需要关注“能够更快采用技术的机制”，而不是特定的技术。这七项技术更像是组成了一个发展架构体系，以促进各项技术的迭代发展。采用集成新兴技术的装备或许能够取得作战胜利，但更重要的是，优于对手的技术运用机制能够更好的整合新兴技术以形成作战优势。

这种强调技术整合而非单一技术发展的原因有很多：

一是未来战争的可预测性降低。从海湾战争到伊拉克战争，再到最近的俄乌冲突，数据的使用越来越多，情报也变得更有针对性，这些数据无论在过去还是在当前爆发的冲突中，均对战争产生了影响，总体上看，这减少了人员伤亡，但现代战争激烈程度远超以往，这种结果与交战双方的实力关系密切。

二是技术与人类决断之间存在分歧。国防创新委员会执行董事科琳·劳克林表示，要想主宰未来战场，就需要重组技术和加快技术学习，但是如何掌握采用和部署这些技术的方法？本质上，无论算法或硬件多么精巧，技术与人类选择并运用自己的直觉之间存在分歧。要利用技术实现作战态势理解对于决策至关重要，传统认知下技术是实现人为控制与技术控制之间切换的“开关”，但这从侧面也说明技术是如何成功部署落地的。战争中，无论使用的技术类型如何，人类的认知和决策都是战争获胜的“钥匙”。这种情况下，人机融合将是采用新兴技术的关键。

人类角色：针对融合新兴技术的机器，控制机器以及更好完成机器的协调配合，确保人类参与其中，并担任最终决策者。此外，人类还要适应技术发展变化，例如军队更新条令与概念以解决军队发展问题。这种能力在未知环境下面对重大技术变革时，可以相对于竞争对手形成作战优势。

技术角色：单纯的使用技术没有任何意义，关键在于技术的应用带来的结果是否更优、更具经济效益、更切实可行。

三是技术快速发展变化与僵化的结构之间存在矛盾。例如，正在中东对无人水面舰艇进行试验的海军第59特遣队，其六个月前被认为是先进无人水面舰艇研究，最终研究结果变得无关紧要。在研究过程中，他们本末倒置，错误地将技术视为最终状态而不是推动因素。正如人工智能不是获得最终答案的手段，而是一种在未来进一步获取宝贵人力资源的初始工具，值得思考的是，重要的是技术的运用目的是什么？不能简单的将技术等同于减少了30%到40%的工作量，而是理解技术在作战过程中可以应用的领域。

本质上，所有这些不同的技术都归结为自动化和自治的问题。随着这些技术变得更智能、更强大，可以开始应用到大量低效、手动甚至是本不应以密集劳动的方式来执行的工作中。因此，技术应将我们有限的人力资本重新分配给更高阶职能。

注：文章内容整理自网络

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