- 編者按 -
近兩年,中美在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的合作驟然變冷,起因是2018年年中美國(guó)發(fā)起針對(duì)華人學(xué)者的系統(tǒng)性審查。如果沒(méi)有這次審查,JASON 這個(gè)神秘組織我們可能從來(lái)不會(huì)聽(tīng)說(shuō)過(guò)。例如,2018年,美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金(NSF)為調(diào)查清楚國(guó)外勢(shì)力對(duì)美國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)的影響,向JASON尋求幫助,以進(jìn)行評(píng)估。那么,JASON 是誰(shuí)?為何NSF會(huì)向它尋求幫助?它在美國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮哪些作用,扮演何種角色?曾在美國(guó)哈佛大學(xué)肯尼迪學(xué)院研究美國(guó)科技政策的劉少山博士嘗試回答這些問(wèn)題,以期對(duì)國(guó)內(nèi)科技創(chuàng)新的模式提供參考。撰文 | 劉少山
責(zé)編 | 葉水送
美國(guó)科技之所以強(qiáng)大,離不開(kāi)政府、軍方以及科學(xué)界的緊密合作。自冷戰(zhàn)以來(lái),美國(guó)軍方建立了一套成熟機(jī)制使得頂尖的體制外科學(xué)家可以靈活地為國(guó)家科技發(fā)展出謀獻(xiàn)策,這套機(jī)制成功地為美國(guó)先進(jìn)科技發(fā)展不斷輸血,為美國(guó)孵化了許多黑科技,許多項(xiàng)目已成功商業(yè)化,進(jìn)入了我們的日常生活。這套機(jī)制有不少值得我國(guó)科技界與政策界學(xué)習(xí)的地方。在本文中,我們將深入了解一個(gè)神秘的組織—— 國(guó)防咨詢小組(簡(jiǎn)稱JASON)。JASON 是一個(gè)獨(dú)立且相對(duì)秘密的委員會(huì),于1960年正式成立,旨在促成國(guó)防部(尤其是DARPA,美國(guó)國(guó)防先進(jìn)研究計(jì)劃局)對(duì)精英科學(xué)家的直接資助與合作。從1960年成立至今,JASON 的委員不到100個(gè),其中有43位選入美國(guó)國(guó)家科學(xué)院或工程院,8位獲得了麥克阿瑟天才獎(jiǎng),11位曾獲得諾貝爾獎(jiǎng)。在過(guò)去的五十多年中,JASON 許多的秘密創(chuàng)新項(xiàng)目為 DARPA 和美國(guó)國(guó)防部項(xiàng)目做出了重要的貢獻(xiàn),并影響到世界:比如早在1979年,JASON 發(fā)布了一份題為 “大氣二氧化碳對(duì)氣候的長(zhǎng)期影響” 的報(bào)告,引發(fā)了全球變暖擔(dān)憂的世界性關(guān)注。
JASON創(chuàng)建的歷史
1950年代,美國(guó)軍方通過(guò) RAND 公司開(kāi)始引入非體制內(nèi)科學(xué)家做軍事科學(xué)顧問(wèn),這些科學(xué)家們通常是大學(xué)教授,在暑假的時(shí)候以 RAND 公司分析員的身份為美國(guó)軍方服務(wù),其中包括了約翰·馮·諾伊曼(John von Neumann)。在作為 RAND 的分析員時(shí),馮·諾伊曼每月獲得200美元的報(bào)酬。1958年,RAND 的分析員、美國(guó)理論物理學(xué)家,廣義相對(duì)論領(lǐng)域的重要學(xué)者和宗師 John Archibald Wheeler,匈牙利-美國(guó)理論物理學(xué)家及數(shù)學(xué)家 Eugene Wigner(他奠定了量子力學(xué)對(duì)稱性的理論基礎(chǔ),在原子核結(jié)構(gòu)的研究上有重要貢獻(xiàn))和德國(guó)裔經(jīng)濟(jì)學(xué)家 Oskar Morgenstern(他從數(shù)學(xué)的角度創(chuàng)立了博弈論)發(fā)起了一個(gè)名為 “137號(hào)項(xiàng)目” 的軍事物理夏季研究計(jì)劃。該計(jì)劃的參與者包括美國(guó)理論物理學(xué)家、加州理工學(xué)院前任校監(jiān) Murph Goldberger、理論物理學(xué)家和物理海洋學(xué)家、美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任研究員 Kenneth Watson 、希臘物理學(xué)家 Nick Christofilos 以及理論物理學(xué)家 Keith Brueckner 。“137號(hào)項(xiàng)目” 是一個(gè)臨時(shí)項(xiàng)目,通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目,科學(xué)家逐漸產(chǎn)生了建立永久性的高級(jí)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)的想法,這個(gè)機(jī)構(gòu)主要在暑假把成員匯聚到一起,為美國(guó)軍方提供技術(shù)咨詢服務(wù)。由此,在1959年12月,Marvin Stern,Charles H. Townes,Keith Brueckner,Kenneth Watson和Marvin Leonard Goldberger 在洛斯阿拉莫斯會(huì)面,開(kāi)始進(jìn)行核火箭的夏季研究,創(chuàng)始成員把這個(gè)機(jī)構(gòu)命名為 JASON,主要有兩層意思:第一層意思,Jason 是古希臘神話中奪取金羊毛的英雄人物;另一層意思很有趣,因?yàn)?JASON 成員主要在七月(July)、八月(August)、九月(September)、十月(October)和十一月(November)工作,取每個(gè)月份的英文首字母拼起來(lái)就是 JASON。在1960年代初期,JASON 擁有大約20名成員。到本世紀(jì)末,它已發(fā)展到40多個(gè)成員,JASON 成員也多為美國(guó)總統(tǒng)的科學(xué)咨詢委員會(huì)委員。
越南戰(zhàn)爭(zhēng):JASON研究的轉(zhuǎn)折點(diǎn)
從冷戰(zhàn)起,JASON 一直為美國(guó)軍方服務(wù),研發(fā)先進(jìn)武器系統(tǒng),但越南戰(zhàn)爭(zhēng)使 JASON 內(nèi)部在研究方向上產(chǎn)生了嚴(yán)重的分歧,其導(dǎo)火索是由鷹派推動(dòng)的 McNamara Line 電子式屏障項(xiàng)目。鷹派甚至提議在東南亞使用核武器。1967年3月,JASON 成員 Freeman Dyson、Robert Gomer、Steven Weinber g以及 S. Courtenay Wright 提交了一份報(bào)告,該報(bào)告經(jīng)時(shí)任美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng) Robert McNamara 批準(zhǔn),題為 “東南亞的戰(zhàn)術(shù)核武器”,強(qiáng)烈反對(duì)在東南亞使用核武器,報(bào)告預(yù)測(cè)了該地區(qū)的戰(zhàn)術(shù)核武器襲擊將給美國(guó)的全球利益以及東南亞的人民和環(huán)境帶來(lái)災(zāi)難性后果。報(bào)告作者之一 Wright 后來(lái)說(shuō),該報(bào)告的主要發(fā)現(xiàn)是 “美國(guó)對(duì)廣泛分布的對(duì)手使用核武器沒(méi)有多大作用,但如果對(duì)手復(fù)制,則將帶來(lái)災(zāi)難”。在 JASON 提交該報(bào)告之后,關(guān)于在戰(zhàn)爭(zhēng)中使用核武器的討論就此停止。由于此事件,鷹派 JASON 成員與其他成員,包括 MacDonald,Sid Drell,Richard Garwin 之間發(fā)生了嚴(yán)重分歧。另外,美國(guó)公眾對(duì) JASON 參與越南戰(zhàn)爭(zhēng)也甚為不滿,非鷹派的 JASON 成員甚至也遭遇了死亡威脅。從此,JASON 不再只專(zhuān)注于軍事項(xiàng)目,也開(kāi)始為美國(guó)能源部等單位解決技術(shù)難題,包括為全球暖化和酸雨等環(huán)境問(wèn)題提供技術(shù)解決方案。03JASON已公開(kāi)的項(xiàng)目:阿格斯行動(dòng)、1600秒計(jì)劃
絕大部分的 JASON 研究項(xiàng)目都是嚴(yán)格保密的,我們?cè)诒竟?jié)內(nèi)容中介紹幾個(gè)充滿科幻感的公開(kāi)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目由于太過(guò)超前,很可能會(huì)被認(rèn)為是 “不靠譜” 或者 “騙子” 項(xiàng)目,但是 JASON 的機(jī)制是鼓勵(lì)科學(xué)家提出各種“不靠譜”的想法,也正是這種創(chuàng)新的基因給美國(guó)科技提供了長(zhǎng)期發(fā)展的燃料。JASON 開(kāi)展過(guò)許多非常瘋狂的項(xiàng)目。比如他們的成員之一 Nick Christofilos 曾經(jīng)提出了這樣一個(gè)想法:如果美國(guó)引爆太空中的核武器,爆炸將產(chǎn)生巨大的高能電子云(β粒子)。它們將被地球磁場(chǎng)保持在原位,并持續(xù)數(shù)月,由此會(huì)產(chǎn)生 “Christofilos效應(yīng)”,即任何穿過(guò)該云層的敵方核彈頭都會(huì)被燒毀。由此可以推斷,如果我們?cè)谔罩斜ㄗ銐蚨嗟暮宋淦?,美?guó)可能會(huì)擁有覆蓋整個(gè)國(guó)家的防御性導(dǎo)彈防護(hù)罩。基于 Christofilos 的想法,1958年夏天,美國(guó)軍方開(kāi)展了 “阿格斯行動(dòng)”。裝有3枚洛克希德X-17A核尖端導(dǎo)彈的美國(guó)海軍諾頓海灣號(hào)(USS Norton Sound)駛?cè)肽蠘O洲以北的海洋。1958年9月6日,經(jīng)過(guò)兩次失敗的嘗試后,第三枚導(dǎo)彈將核彈頭送入太空并爆炸,成功形成了β粒子云。到1961年,蘇聯(lián)仿效 “阿格斯行動(dòng)”,引爆了太空中的核彈頭以制造電子云。在1958年至1962年蘇美冷戰(zhàn)高峰期,為了防止對(duì)方核打擊,美國(guó)總共向太空發(fā)射了14枚核彈頭制造β粒子云,而蘇聯(lián)在向太空中發(fā)射了7枚核彈頭。由于當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)對(duì)電磁脈沖(EMP)的影響并不十分了解,1962年10月22日在海拔290公里處引爆了核彈頭時(shí)產(chǎn)生的電磁脈沖感應(yīng)電流,把方圓570公里內(nèi)的銅電話線融化,燒毀了卡拉甘達(dá)電廠的傳輸設(shè)備,并切斷了多個(gè)城市之間的電纜。同樣,在美蘇冷戰(zhàn)期間,由于蘇聯(lián)強(qiáng)大的導(dǎo)彈與核實(shí)力,美國(guó)國(guó)家安全受到了極大的威脅。特別在蘇聯(lián)人造衛(wèi)星升空后,美國(guó)五角大樓提出了一個(gè)問(wèn)題:基于蘇聯(lián)當(dāng)前的導(dǎo)彈實(shí)力,從蘇聯(lián)發(fā)射核武器摧毀美國(guó)需要多少時(shí)間,美國(guó)又有多少時(shí)間準(zhǔn)備。經(jīng)過(guò) JASON 導(dǎo)彈專(zhuān)家的精確計(jì)算,答案是1600秒:蘇聯(lián)導(dǎo)彈的初始助推階段為300秒,中段階段為1200秒,最終階段(重新進(jìn)入地球大氣層開(kāi)始)為100秒,這些數(shù)字是基于導(dǎo)彈到達(dá)海拔800英里的高度而得出的。從此,美國(guó)緊急應(yīng)對(duì)核打擊的反導(dǎo)防御系統(tǒng)最大反應(yīng)時(shí)間都被定為1600秒。鋼鐵俠項(xiàng)目又名為 TALOS(戰(zhàn)術(shù)光操作員裝),由 DARPA 于2013年發(fā)起,這是一種電池供電的軍用人造外骨骼防護(hù)服,意在裝配美國(guó)特種部隊(duì)和海豹突擊隊(duì),從而使他們能夠行軍更遠(yuǎn)、更快,負(fù)重更重、跳得更高,即使在作戰(zhàn)中受傷也能繼續(xù)戰(zhàn)斗。該防護(hù)服包含全覆蓋式液體防彈衣,計(jì)算機(jī)和通信系統(tǒng),加熱和冷卻系統(tǒng),氧氣系統(tǒng)以及出血控制功能。它還可以防止化學(xué)、生物和電磁攻擊。換句話說(shuō),這個(gè)外骨骼防護(hù)服使士兵變成了機(jī)器人。除了裝備外,針對(duì)士兵退出戰(zhàn)斗的主要原因,包括疼痛,創(chuàng)傷,大量出血,JASON還提供了以下解決方案:
● 注射后幾秒鐘即可阻止所有疼痛的疫苗,使士兵保持意識(shí),可以繼續(xù)戰(zhàn)斗。而且止痛效果可以持續(xù)30天。
● 注射含有納米磁鐵的止血疫苗到血液中,當(dāng)士兵大量出血時(shí),可以用磁棒在傷口上移動(dòng),將納米磁鐵集中在傷口的血液中,阻止繼續(xù)出血。
● 一種可使受傷的士兵進(jìn)入冬眠狀態(tài)的疫苗,通過(guò)降低受傷士兵的新陳代謝,延長(zhǎng)他們存活的數(shù)天,使其可以贏得醫(yī)療救治的時(shí)間。
● 一種可使士兵在不睡覺(jué)的情況下以最高性能運(yùn)行7天的特種疫苗。
● 一種可以植入士兵大腦中的芯片,允許其通過(guò)電子心靈感應(yīng)與其他士兵進(jìn)行通信,將數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī),以及將數(shù)據(jù)下載到他的大腦。
JASON 公開(kāi)的其他項(xiàng)目列表
JASON 其他的、已經(jīng)公開(kāi)的研究報(bào)告,還包括如下項(xiàng)目。感興趣的讀者可以根據(jù) JSR 報(bào)告號(hào)查找詳細(xì)信息。不少現(xiàn)在已實(shí)現(xiàn)的技術(shù),實(shí)際上 JASON 早在10年前就已經(jīng)在大膽暢想和實(shí)踐。
● 衛(wèi)生保健領(lǐng)域的人工智能(2017年12月,JSR-17-Task-002)
● 個(gè)人健康數(shù)據(jù)(2014年11月,JSR-14-TASK-007)
● 健壯的健康數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)(2014年4月,JSR-13-700)
● 國(guó)防部傳感器系統(tǒng)的壓縮傳感(2012年11月,JSR-12-104)
● 惡劣空間天氣對(duì)電網(wǎng)的影響(2011年11月,JSR-11-320)
● 100美元的基因組:對(duì)國(guó)防部的啟示。(2010年11月,JSR-10-100)
● 網(wǎng)絡(luò)安全科學(xué)(2010年11月,JSR-10-102)
● 高頻引力波(2008年10月; JSR-08-506)
● 人類(lèi)績(jī)效(2008年3月;JSR-07-625)
● 風(fēng)電場(chǎng)和雷達(dá)(2008年1月;JSR-08-125)
● 海軍艦船水下沖擊預(yù)測(cè)和測(cè)試能力研究(2007年10月;JSR-07-200)
● 可靠的替換彈頭執(zhí)行摘要(2007年9月;JSR-07-336E)
● 用于能源生產(chǎn)的工程微生物(2006年6月;JSR-05-300)
● 減少國(guó)防部對(duì)化石燃料的依賴(2006年9月;JSR-06-135)
● 高性能生物計(jì)算(2005年3月; JSR-04-300)
● 橫向集成:實(shí)現(xiàn)信息優(yōu)勢(shì)的更廣泛的訪問(wèn)模型(2004年12月;JSR-04-312)
● 主動(dòng)聲納波形(2004年6月; JSR-03-200)
● 醫(yī)學(xué)成像的計(jì)算挑戰(zhàn)(2004年2月;JSR-03-300)
● 減小湍流邊界層阻力(2003年5月;JSR-01-135)
● 大功率激光器(2003年4月;JSR-02-224)
● 生物檢測(cè)體系結(jié)構(gòu)(2003年2月;JSR-02-330)
● 納米科學(xué),生物學(xué)與計(jì)算交叉點(diǎn)的機(jī)會(huì)(2002年11月;JSR-02-300)
● 大氣輻射測(cè)量(ARM)計(jì)劃(2002年4月;JSR-01-315)
● 非GPS地理定位方法(2002年1月;JSR-00-105)
● 放射武器(2002; JSR-02-340)
● 生物期貨(2001年6月;JSR-00-130)
● Spintronics(2001年2月;JSR-99-115)
● 成像紅外探測(cè)器II(2000年10月,JSR-97-600)
● 稀疏光圈中基線冗余的優(yōu)勢(shì)(2000年9月;JSR-2000-551)
● 2020年的太空基礎(chǔ)設(shè)施(2000年9月;JSR-99-125)
● 成像紅外探測(cè)器II(2000年6月;JSR-97-500)
● 分子電子學(xué):連接納米世界和微觀世界(2000年5月;JSR-99-120)
● 超低功耗電子設(shè)備的電源(2000年6月;JSR-98-130)
● 100 LBS到低地球軌道(LEO):小有效載荷發(fā)射選項(xiàng),(2000年1月;JSR-98-140)
● 數(shù)據(jù)挖掘與人類(lèi)基因組(2000年1月; JSR-99-310)
● 主要績(jī)效利潤(rùn)(1999年12月;JSR-99-305)(未分類(lèi)介紹)
● 系統(tǒng)級(jí)飛行測(cè)試(1999年12月;JSR-98-310)
● 核武器再制造(1999年10月;JSR-99-300)
● 陸軍戰(zhàn)地通訊(1999年9月;JSR-96-605)
● 地下設(shè)施的特性描述(1999年4月;JSR-97-155)
● 無(wú)損評(píng)估和自我監(jiān)控材料(1999年4月;JSR-98-145)
● 電熱化學(xué)槍技術(shù)研究(1999年3月;JSR-98-600)
● 小型單位運(yùn)營(yíng)(1998年6月;JSR-97-142)
● 防擴(kuò)散(1998年1月;JSR-94-140)
● 高能量密度炸藥(1997年10月;JSR-97-110)
● 人類(lèi)基因組計(jì)劃(1997年10月;JSR-97-315)
● 小規(guī)模推進(jìn):在墻上飛,在角落里的蟑螂,在地下室的老鼠,在空中的鳥(niǎo)(1997年9月;JSR-97-135)
● 亞臨界實(shí)驗(yàn)(1997年3月;JSR-97-300)
● 人道主義排雷的新技術(shù)方法,1996年11月;JSR-96-115)
● 量子計(jì)算(1996年7月;JSR-95-115)
● 慣性約束融合(ICF)審查(1996年3月;JSR-96-300)
● DNA計(jì)算(1995年10月;JSR-95-116)
● JASON核試驗(yàn)研究:摘要和結(jié)論,1995年8月;JSR-95-320)05
JASON 軼事:不拘一格降人才
前文提到的 Christofilos 原本是希臘的一位電梯修理工人,在業(yè)余時(shí)間卻研究關(guān)注用于提取核原料的粒子回旋加速器一類(lèi)的前沿科技。當(dāng)年,Christofilos 經(jīng)常把他的業(yè)余研究成果寫(xiě)成報(bào)告寄給美國(guó)核研究機(jī)構(gòu)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。有一次,勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的員工看了 Christofilos 的一個(gè)報(bào)告,竟然發(fā)現(xiàn) Christofilos 在報(bào)告中提到的加速器設(shè)計(jì)與國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)一摸一樣,當(dāng)時(shí)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的員工還以為他們的設(shè)計(jì)被泄露了,但并不以為然。數(shù)年后,國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的加速器設(shè)計(jì)更新了,國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的員工在老舊信件中翻出了 Christofilos 兩年前寄來(lái)的一個(gè)加速器設(shè)計(jì),與當(dāng)時(shí)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的加速器設(shè)計(jì)也大同小異,但信寄出的時(shí)間是在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的加速器設(shè)計(jì)發(fā)生之前。從此,國(guó)家實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了 Christofilos 雖然是個(gè)電梯修理工,但是一個(gè)天才,力邀 Christofilos 加盟國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,成為一名研究員。如果沒(méi)有國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 “不拘一格降人才” 的魄力,也不會(huì)有后來(lái)的 Christofilos 效應(yīng)以及阿格斯行動(dòng)。
通過(guò)對(duì) JASON 的研究,我們總結(jié)出美國(guó)科研體制成功的初淺理由,并由此給我們帶來(lái)的啟示。第一,JASON 的科學(xué)家多為大學(xué)教授或者公司雇員,基本是美國(guó)軍方體制外人員。美國(guó)的科研機(jī)制讓科技人員可以自由地在體制內(nèi)外做貢獻(xiàn),因此有效地調(diào)動(dòng)了全美國(guó)的科研人才,讓他們沒(méi)有 “體制墻” 的顧慮。最近,中國(guó)科研界的一個(gè)大新聞是中科院合肥研究院多名科研人員出走,這也引起了許多對(duì)中國(guó)科研體制的討論。我國(guó)科研人員一個(gè)艱難的選擇是,如果要為國(guó)效力,就要一輩子待在體制內(nèi),犧牲個(gè)人經(jīng)濟(jì)利益;如果要賺錢(qián),就要跳出體制,扔掉鐵飯碗,這樣的機(jī)制無(wú)疑在人才間樹(shù)立了一個(gè)虛擬的 “體制墻”,把許多人才排除掉了。第二,JASON 鼓勵(lì)科學(xué)家提出 “不靠譜” 的瘋狂想法,由此推進(jìn)革命性技術(shù)發(fā)展。目前,我國(guó)科研系統(tǒng)還是論文導(dǎo)向?yàn)橹?,許多科研制度嚴(yán)重限制了科研人員的創(chuàng)造力,他們?cè)谧钣袆?chuàng)造力的時(shí)候,都專(zhuān)注于發(fā) “有影響力” 的論文,不敢走彎路。另外,各種人才帽子(比如優(yōu)青、杰青)的年齡限制都讓青年科研人員必須跟著大方向走,生怕走錯(cuò)一步誤一生。等到他們有幸博到各種榮譽(yù)時(shí),已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了科研的黃金期。第三,如電梯修理工人 Christofilos 的軼事,JASON 可以做到不拘一格降人才。在我國(guó)的目前體系中強(qiáng)調(diào)師出名門(mén),要在好的學(xué)校,跟有影響力的導(dǎo)師,才有可能得到各種資源的支持。這種機(jī)制或許降低了科研出錯(cuò)的幾率,但也扼殺了許多創(chuàng)造力。
作者簡(jiǎn)介
劉少山,PerceptIn創(chuàng)始人,加州大學(xué)歐文分校計(jì)算機(jī)博士,哈佛大學(xué)肯尼迪政府學(xué)院公共管理碩士。劉少山在哈佛大學(xué)肯尼迪學(xué)院的研究方向?yàn)橹忻揽萍颊邔?duì)比以及科技對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)的影響。
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