美国防部未来最具民用价值二十大军事项目

据国外媒体报道，美国国防部高级研究计划局（DARPA）获得了大量的研究基金，用于发展未来军事科技。GPS、Internet和隐形战斗机这些 实打实的科技成果都出自该局。

　　上一次，Business Insider关注了他们的国防科技办公室（Defense Science Office）和信息创新办公室（Information Innovation Office），这次，他们将重点关注微系统科技办公室（Microsystems Technology Office），该项目旨在探索新一代的计算机技术。

　　Excalibur（“王者之剑”）：军用激光枪

　　国防部一直以来都对城市作战中所使用的传统型武器感到担忧，原因在于这样的作战方式在大规模折损对方兵力上有着很多限制，同时也会对己方造成一些连带损伤。于是，军用激光枪项目应运而生。

　　Excalibur军用激光枪的重量仅为传统激光枪的十分之一，体型也小巧，几乎可手持。DARPA的目标是：能一次性支持100KW的设备投入使用，用于精密打击地面及空中目标。

　　便携式血液透析装置：将受感染的血液排出体外

　　据现有数据显示，仅2009年，受血液感染困扰的服役军人就有1500多人。

　　因此，DARPA准备研发一种便携式装置。该装置能够将受感染的血液和有害病源携带体从人体内排出，然后将处理过后的“干净”血液再输送回人体内，就像医学上的透析机一样。

　　DARPA计划于2012年秋季开始该项目的建设。而该项目的科研人员也相当注重未来的民用价值。DARPA表示，如最终成行，该装置每年将能挽救数千条生命，并为美国政府节省数十亿美元的开支。

　　Nanobots（纳米机器人）：人体内的健康监测器

　　现有的疾病监测都是在人体外进行的，因此，DARPA准备研发一款可植入人体内的健康监测器。

　　“活体内纳米装置”项目（In Vivo Nanoplatforms）将研发多种纳米粒子，用于感测及处理疾病和感染。通过这项技术，可植入纳米粒子将能根据生物活性感测到具体的分子。DARPA准备先在大型动物上做实验。

　　芯片内置散热装置：抛弃风扇

　　使用电脑的过程中，随着电路运作的时间加长，芯片会过热，进而影响工作效率，而传统的电脑风扇噪音大、易损坏。现在，DARPA的 “ICECOOL”项目准备抛弃传统的电脑风扇，转而将散热管理系统内置于芯片上。现在DARPA正在寻求提案，如果可行，这个项目将创造电子行业的历 史。

　　超性价比热像仪

　　热成像技术被应用在许多军事设备上，然而，由于费用较高，该技术很难大规模得到应用。

　　DARPA的项目旨在制造低成本的热像仪，增加大规模使用的可行性。此外，DARPA还准备将新型热像仪的应用范围扩大到手机、眼镜、头盔等领域。因为该项目的目标是在芯片上加入一个摄像头，所以照这样的想法，这种技术可以在很多领域都得到应用。

　　基因合成机：批量生产基因疗法

　　生物学上的发现往往要耗费大量的时间和金钱，为了改变这种现状，DARPA试着了解去了解其中的生产要素，然后从源头上改变这种情况。他们正准备进行的“生命工厂”项目（Living Foundries）就想要开发能设计和控制生物学的新技术和新学科。

　　这个项目虽然看起来野心过大，但退一万步讲，能大规模产生“生物解决法”这个设想的确非常诱人。

　　人机完美结合技术

　　受人工耳蜗植入技术的启发，DARPA对“半机械人”技术产生了浓厚的兴趣。人类在科技进步上遇到的最大障碍在于人体和机器的结合点，于 是，DARPA的“可靠神经接触技术”（RE-NET）项目就准备研发能长期稳定地连接到人类中枢神经系统的机械植入器。他们希望这种装置能稳定地为人类 提供质量感知。

　　该技术的民用前景（如在医学领域）也十分广阔。

　　新型微技术：实现不依赖GPS的导航和定时

　　国防部很多硬件设备的正常运行都依赖于GPS，这种依赖度的严重性在于，一旦进入受干扰区域或信号相对较弱的地区，所有需要GPS稳定服务的武器装备将全部瘫痪。

　　基于此，DARPA的新型“定位、导航和定时微技术”项目（MICRO-PNT）将致力于打造一款不依赖于GPS也能运行的新技术，以备失去信号时能继续使用。该技术能自动计算GPS可能提供的定位、导航、速度以及一些相关的信息，用以代替GPS的硬数据。

　　该技术也有很大的民用空间，如在地铁上或信号不好的地方使用Google地图。

　　进口芯片检测技术：精确识别赝品、废品和盗用品

　　随着越来越多的原材料进口，国防部开始担心进口的电子元器件的质量问题。由于国防部无法亲自检验每一篇芯片的制造过程，于是，DARPA展开了 “集成电路的整体性和可靠性”项目（IRIS），该项目能在不损坏电路的条件下检测每条电路的运行情况。也就是说，DARPA能确保每条电路的质量都是好 的。

　　而该技术也有着民用前景，比如用来检测个人电脑硬件有没有键盘记录程序或者是不是赝品。此外，如果该技术能投入商用，那么计算机维修也是一个应用领域。

　　有效识别生化武器和化学袭击的方法

　　目前，准确扫描和识别生化武器技术是一项费时、费力、费钱的工程。而DARPA的“Compact Mid-ultraviolet”技术能让生化武器的识别行为更简便，该项目的技术目标是研发一种使用紫外线技术的识别装置。对该技术进行一些改善后，就 可以应用于饮用水净化和生化武器追踪领域。

　　让计算实现75倍节能

　　运算速度是以每秒浮点运算（FLOPS）来计算的，即系统每秒能做简单运算多少次，现在又有以每秒十亿浮点运算来计算速度。计算所耗费的能量计算也很重要，所以也有以每瓦特十亿浮点来计算速度，那么要如何使得计算更节能呢？

　　DARPA的PERFECT项目（The Power Efficiency Revolution For Embedded Computing Technologies）计划将现有的每瓦十亿浮点的能耗提高到每瓦75个十亿浮点，从而掀起节能革命。如果成功的话，这提高的75倍效率，将能使智能 手机连续待机几个星期，使笔记本电脑的充电频率跟给Prius加油的频率同步。

　　稳定生产纳米技术产品

　　DARPA在纳米技术上投入巨大，纳米技术的核心概念已被证实，技术也是可行的，唯一的难题就是规模生产。

　　尖端纳米制备项目（Tip-Based Nanofabrication）就是为解决这个难题而组织的。该项目尝试使可控纳米材料生产成为现实。现在已被证实的是纳米管能被大批量种植，所以DARPA的目标就是合理控制和操纵这种种植。

　　如果成功的话，一个新的科技领域将敞开大门。可控的纳米管、纳米线以及量子点将使得现在不可用的原材料有用武之地，而医药和消费科技领域也正在等待这项新技术的诞生。

　　高效大功率激光：保护无人机

　　DARPA想要将不同波长的多个激光操作合聚成一个光束，以提高光束强度，这个计划将由ADHELS项目（Architecture for Diode High Energy Laser System）来完成，他们要研发的是一种全新的高强度激光，应用于无人机上，能在受到袭击时及时防卫。

　　这种技术也能民用，其实激光技术已经在工业上得到广泛的应用，而更先进的激光技术则能带来更炫的商机。

　　三维电路：使科技变得更有影响力

　　现有的集成电路总的来说都是二维空间的，而DARPA则跳出了固有的思维模式，想要建造一个三维的集成电路。

　　这意味着计算机将运行得更快，因为突破了关键的限制。目前，电路构造愈加复杂，这就需要更多的空间用来设计更多的接口，而在现有的二维条件下， 这个空间即将不够，这是阻碍集成电路技术发展的重要因素之一。三维集成电路的研发（尽管这个项目现在看来很难实施）将能提升集成电路的发展空间，使科技更 具影响力。

　　Ultrabeam：首个伽玛射线激光将永久改变医学界

　　在DARPA的所有激光项目中，这个项目无疑是最具有民用前景的。Ultrabeam将是首个伽玛射线激光，它之所以受到军方的青睐，是因为先进的X射线能检测任何感兴趣的材料，如进口的集装箱。

　　医学方面，这项技术带来的改变将是巨大的。这种激光能使新式的放射疗法和诊断工具得到使用。

　　让美国重新开始设计和生产集成电路

　　考虑到价格和规模生产计算机产品的效率问题，目前美国所有的电路原材料都是从海外进口的，但对美国国防部来说，这是个很大的风险，因为国防部技 术项目中使用的多数原始芯片都是通过商业手段从国外购买的。于是，DARPA组建了LEAP项目，希望重新在美国本土生产电路原材料。

　　该项目与美国高校、科研人员以及国内开发商们合作，以期尽快见到美国制造的集成电路。

　　冷却发热电路的新方法

　　由于集成电路体积越来越小，于是发热越来越快，而发热有可能会毁了一个电路，所以风扇和散热技术很有必要，但国防部并不满足于现有的散热技术。

　　DARPA的“热量管理技术”项目（Thermal Management Technologies）有五种电路冷却方法：热导管改善技术、冷却微技术、新型材料、热电冷却器和升级的电源放大器。

　　散热技术的改进最终也可能被应用于消费型电子产品的生产。

　　打造单晶片的全球平台

　　制约计算机发展的一个重要因素就是计算机芯片必须用多种不同的原材料制造而成。

　　硅是最普遍也是最专业的原材料，它以氮化镓、砷化镓、锑化物和其它材料为基础，而DARPA的“Diverse Accessible Heterogeneous Integration”项目计划建立一个以单晶基片为基础的全球基地，用于将芯片结合起来以节省宝贵的时间。

　　该项目的民用价值在于，能使电脑运行速度加快，因为数据没有必要在两种不同的芯片之间传递。

　　AWARE项目：永久改变摄影和监控技术

　　军方对摄像技术的改进一直很热衷，因为好的摄像技术意味着更好的情报工作能力，进而更好的执行任务。于是DARPA展开了AWARE计划 （Advanced Wide FOV Architectures For Image Reconstruction and Exploitation）。

　　你也许对这种超高像素的相机有所耳闻，它将150多个照相机结合成一个单透镜，目的是拍摄出100到500亿像素的照片，这个分辨率远高出人眼可辨的分辨率。

　　在民用价值上，先进的摄像技术可以应用在医学、商业、媒体、科技和娱乐领域中。

　　高弹性、低功率超级计算机：非专业人员也能编程

　　DARPA的“高性能计算机”项目（Ubiquitous High Performance Computing）计划开发一种新的计算机系统，该系统能弹性应对网络攻击、更节能、更高效。

　　最重要的是，该项目想要非专业人员也能对计算机进行编程，这是DARPA更具野心的项目之一，Intel、MIT、NVIDIA和亚国家实验室（Sandia National Lab）都对该计划表示出了兴趣，这显示了国防部对该项目的重视。