美国国防科技创新力量集结的新模式探析——MD5群智创新生态
作者：王强1、唐波1，2、刘欢1、邱俊翔2
单位：西北工业大学深圳研究院，深圳市智胜高技术研究院
近年来，美国不断探索和完善国防科技创新力量的集结新模式，国防部在设立“前哨”与“星探”——国防创新试验单位（DIU）的同时，积极培植创新土壤，建立侧重于人力资本创新的分布式群智创新平台——国家安全技术加速器（MD5），将国防科技创新向着更加开放和参与度更高的群智维度，以及向着项目孵化之前的早期维度拓展，使国防部的文化从事务性思维模式转变为更加交互式、网络化和开放的思维模式。美国国防科技创新力量集结的新模式，使科学合作和研究成果利用的方式变得更加容易，值得我们深入学习研究。
一、成立背景与基本情况
1.模式创新
在科技创新力量集结的模式上，传统封闭式创新的过程已趋于定式，并且创新资源有限。随着创新活动的发展和演变，创新由封闭走向开放是必然趋势。图1所示为通用汽车开放式创新模式。开放式创新促进了创新组织机制的变革，实现了链接内外、开放协同，并呈现出以下特征：与外部合作，创新活动跨越了组织边界；知识分享跨越了传统科研领域边界，实现跨界创新和交叉融合创新；互联网模式促使开放创新跨越地域限制。
图1 通用汽车开放式创新模式
图2 群体智能驱动的创新模式
在此背景下，科研力量的组织方式也已从集中创新走向群智创新。传统的科研组织方式更多是专家小众的集中创新，限制了群体智慧的发挥，不利于解决挑战性问题。随着大众参与并开启群智创新时代，其开放性和共享性推动了思想的多样性，带来了新思路，跨地域、跨学科的研究群体开展竞赛和协同，以期寻找最优解决方案，实现了群智创新成果的汇聚。图2所示为全体智能驱动的创新模式示意图。此种创新模式在国防科技创新领域实现应用，尤显迫切。
2.相关背景
21世纪以来，全球科技创新以前所未有的态势快速推进，中俄等竞争对手军事创新能力迅速提升，技术研发部署周期大幅缩短，对美国防部快速响应新兴威胁的能力提出更高要求。国防部传统的研发采办模式已不能满足当前需要，亟需新的模式更快地开展业务，提高快速研发和部署创新产品的能力，以维持美国的军事技术优势。为此，美国防部采取了一系列措施，其重要举措主要体现为存量中小企业创新资源盘活和以创新人才潜力挖掘为重点。
（1）动员吸引中小企业参与国防科技创新
当前，商业领域新兴技术的创新发展水平和迭代速度已远超政府部门，成为推动科技创新的生力军。美国防部越来越重视商业领域尤其是中小企业在国防科技创新中的引领作用。通过非传统业务手段，简化采办流程以提升与中小企业的合作效率，实现外部创新的快速引入，已成为美国防部近些年发展的显著趋势。2015年8月，国防创新试验小组（DIUx，国防创新小组前身）成立，采用“商业领域开放方案征集”（CSO）招标流程和“其他交易协议”（OTA）缔约模式，搭建将商业领域技术快速引入国防部的“桥梁”，成为打破国防部传统采办流程的新尝试；2016年，美国特种作战司令部设立SOFwerx创新中心，致力于将各技术领域与美军联系起来，通过汇集创意和技术来加速解决最具挑战性的技术问题；2017年，美国空军成立AFwerX创新加速器，通过“技术加速器”、“挑战赛”等项目为空军和学术界、商业界搭建合作平台，推动商业领域创新技术在空军快速部署和应用；2018年，陆军未来司令部成立陆军应用实验室（AAL），通过“陆军能力加速器”、“合作开发基金”等项目，充分利用私营部门的创新能力，加速创新技术成果转化。
（2）充分发挥人才创新引领和创新潜力挖掘
充分发挥创新人才的科技引领作用，激发创新人才潜力。人才是创新行为的主体，是一切科技创新能力的基础。美国国防部及各军种纷纷围绕人才储备、人才引进、人才培养等方面采取措施，旨在构建全方位、多层次的人才体系，为提升国家安全能力赋能。在人才储备层面的具体举措，例如海军研究实验室针对高中生的“科学与工程学徒计划”，空军研究实验室针对大学生的“暑期实习项目”等，均是在为国防部培养和储备未来人才。在人才引进方面，除了常规途径招募以外，美军还通过“特殊政府雇员项目”、“学者计划”、“直接聘用授权”等手段，发掘、聘用美国顶级科技人才。在人才培养方面，通过“持续领导力发展项目”、“继续教育项目”等，提升科研工程人员的能力素养，从而充分挖掘现有人力资本。另外，美军十分重视人才交流，通过“开放校园”等活动，促进国防部实验室科学家与其他领域的创新人才进行交流，通过思想碰撞，激发和挖掘创新潜力。
3.基本情况
MD5国家安全技术加速器（英文名：MD5 National Security Technology Accelerator）是美国国防部（DoD）与研究型大学、高科技企业社区网络之间的公私合作伙伴关系，旨在重振军民技术合作。MD5诞生于2015年纽约大学的一次暑期研究中，并于2016年10月在国防部副部长阿什卡特领导下转变为MD5项目。
MD5与对特定技术、政府研发项目或初创企业投资不同，更加侧重于人力资本创新，例如培育或挖掘创新者、建立基于网络的人脉资源关系，集思广益的去解决国家安全问题。MD5开发了网络化平台工具，与诸多全球研究型大学、科研机构合作，并链接高科技社区，充分利用人力资本、教育培训和基础设施等资源，聚焦服务发现、培育创新者和团队，支持概念创新并孕育解决问题的“种子”，并与DIU协同孵化和加速培育这个“种子”。
MD5起步之初，与DIU在机构性质上不同，是一个没有得到国防部领导层授意、自下而上成立的民营机构。而DIU是美国国防部官方在硅谷成立的国防创新试验组织机构。在机构使命上，DIU为美国国防部在硅谷找寻颠覆性和新兴技术，侧重于技术本身的“前哨”与“星探”，而MD5侧重于人才的寻找和培育服务。在运作模式上，MD5提倡分布式劳动力来解决和参与国家安全相关问题，围绕社区开展工作。而DIU侧重于将民间优秀技术向国防创新上的转移。
综上所述，MD5是一个为解决国家安全问题的网络社区平台及链接的实体高校、科研机构、科技企业及各类人才的群智创新生态。
4.机构重组
2019年，MD5更名为国家安全创新网络（National Security Innovation Network，NSIN），纳入DIU统一管理运行。2021年3月，美国防部负责研究和工程的副部长迈克·格里芬在国会会议表示，新成立的NSIN组织将由DIU负责管理，目的是把同样关注的重点机构置于一个单一的领导结构之下。更重要的是，新机构将帮助美国防部“移交”准备水平较低或成熟度较低的技术，直到该技术准备被更广泛地采用。
机构重组将更有助于国防部及相关用户链接研究型大学、科研院所实验室和创新企业等。机构重组后，DIU的任务进一步聚焦为帮助军方加快使用新兴商业技术，降低尚未与美国防部有业务往来的企业的进入壁垒，未来将继续专注于人工智能、自主、网络、人类系统和空间等；美国防部在其2020财政预算中申请为DIU拨款1.64亿美元。NSIN的使命明确为推动国家安全创新，并在2020财年首度有了自己的预算。另外，国家安全创新资本基金是《2019财年国防政策法案》中的一个新计划，它将预留专项经费对美国初创企业进行投资。其中，DIU华盛顿业务主管迈克·马德森表示，这是一种将硬科技投资留在国内的尝试。NSIC也向投资界发出信号，表明国防部有兴趣开发两用技术，并为硬科技公司提供国外投资的替代方案。
DIU在奥斯汀、波士顿和硅谷设有办事处，通过扩展创新网络，NSIN未来将向芝加哥、迈阿密、哥伦布、博尔德、罗利、圣路易斯和明尼阿波利斯等人才众多的城市发展。为利用当地人才优势，需要学术界以外的资金支持，在全国大约35个社区创建一个中心和一个早期风险投资的轴辐式网络，帮助企业寻找到更多与国防部合作的途径。
二、创新力量集结的新模式体系
国家安全创新网络（NSIN）是美国国防科技创新力量集结的新模式体系的重要体现，是美国国防部提升国家安全能力的创新机构，其核心任务是在国防部、研究型大学及新兴技术公司之间建立全新联盟，打破国防部内部需求与外部创新资源之间的壁垒，通过开放式、非传统途径整合利用外部人才、技术等资源，形成覆盖全美的创新生态系统，以加速解决国家安全问题。尽管其运作模式仍处于探索阶段，但作为国防部推动军民科技融合、加速技术产品开发的新尝试，其创新理念、运营机制及实践经验值得关注。
NSIN其前身为MD5国家安全技术加速器，诞生于美国防部积极扩展创新渠道、推动军民一体化发展的背景之下。此举目的是将具有类似职能的重点机构整合在一起，集中力量推动非传统采办模式的发展。与国防部其他创新机构的区别在于，NSIN的成立并非国防部授意，而是由国防部内部一小部分创新人才为解决问题自发成立，之后逐渐发展到官方支持的规模，其本质上是一种“自下而上”模式的拓展和延伸。NSIN致力于构建人力交流与合作的创新网络，形成分布式创新人才体系，从而快速解决国家安全问题。
NSIN在波士顿、华盛顿特区、罗利等13个商业创新中心设有办事处。作为凝结创新力量的实体枢纽，驻各地办事处的使命是将NSIN的项目和计划嵌入属地及大学，培养具有创造性解决问题能力的国家安全创新人才；与非传统合作伙伴共同开发解决问题的新方案；促进国防部实验室相关技术的开发、应用及商业化。目前，NSIN正在开展的项目包括国家服务项目组合、协作项目组合和加速项目组合。图3所示为部分历史发布项目。
图3 历史发布项目
1.国家服务项目组合
国家服务项目组合包括'X特工队”项目和“Hirethon长期聘用”项目。“X特工队”项目于2019年首次启动，一般为期3-6个月，通过“奖学金计划”和“志愿者计划”帮助在校大学生了解并参与国防部相关工作，涉及领域包括软件开发、数据分析、机桩设计／原型制作等。其中，“奖学金计划”的参与者需定期访问军事基地，并直接与国防部人员合作，针对具体问题开发解决方案。“志愿者计划”的参与者则通过Skype、电话、电子邮件等方式远程与军方协作。
“Hirethon长期聘用”项目允许国防部直接在顶级大学招募人才。通过该项目，拥有“直接雇佣权”的国防部机构可根据自身技术需求与相关专业的学生直接交流，确保所选人才的专业素养、业务能力与岗位需求精准匹配。此外，该项目还为优秀人才提供奖学金及在国防部实习的机会。
2.协作项目组合
协作项目组合主要包括“H4D防务开拓”项目、“黑客马拉松”、“资源平台”及“创新训练营”等项目。
“H4D防务开拓”项目于2016年在斯坦福大学首次启动，是—门为期10-16周的大学课程，由大学讲师、政府导师和企业专家共同指导大学生团队利用精益启动方法 (Lean Launch-Pad methods) 解决国防部的现实安全问题。截至目前，全美共有31所大学设置了该课程，80余个国防部组织和机构参与，拥有60余家赞助商，解决了近400个国家安全和国防问题。
“黑客马拉松”于2016年10月首次启动，是面向全美创新人才的技术竞赛，竞赛主题源自国防部当下的技术难题。参与者围绕竞赛主题进行为期3天的合作与交流，最终目标是开发出原型、模型或软件应用程序等解决方案。评估小组从技术创新性、市场可行性等维度对提交的解决方案进行评估，获胜团队将获得资助以开展后续研发工作。
“资源平台”是向社会公众征集创新想法的在线平台，可通过手机移动端和电脑桌面进行访问。国防部机构可在该平台发布技术需求，包括问题描述、所需解决方案以及奖励措施等，全球创新人才均可通过该平台提交解决方案。目前已吸引万名用户参与，收集了近千个创意，许多创意已被国防部客户采纳。
“创新训练营”项目通过为国防部人员提供为期3-4天的快速培训课程，指导其运用创新方法和工具解决国防部问题。该课程由加州大学伯克利分校安排并实施教学。例如2019年5月13-16日，在汉斯康姆空军基地，NSIN针对“空军如何平衡敏捷和风险”的问题组织了为期四天的创新训练营。截至目前，美国太平洋舰队、美国空军大学、美国空军第70 ISR联队等11家国防部机构通过了“创新训练营”计划，为200余名国防部人员提供了培训。
3.加速项目组合
加速项目组合主要包括“国防创新加速器”、“加速计划”与“启动计划”等项目。“国防创新加速器”项目的任务是召集各领域科学家、技术专家、企业家，快速识别、发掘和整合尚未被利用的国防部实验室技术，并评估其市场可行性及商业化潜力。2020年DIU将优先开展通信安全、自治系统、人工智能、虚拟现实与计算机视觉等领域技术的评估。此外，DIU还为创业人员推动其技术商业化提供支持。
“加速计划”项目通过与创业加速器合作，帮助初创企业快速理解并响应国防部需求，提高其与国防部合作的能力，同时也降低了国防部寻找新兴技术的风险。该项目尤其重视开展无人机系统、高性能软硬件、计算机视觉、增强现实等领域业务的初创企业。2019财年，国防部通过“加速计划”项目与20余家企业签订31项合同，涉及3100多万美元资金支持，其中四人投资约为2583万美元，国防部出资约为517万美元。
“启动计划”项目不定期在美国各地的创新中心开展活动，为初创公司提供向国防部客户展示其技术和创新思想的平台。例如2019年5月22日，NSIN与空军寿命周期管理中心合同通过“启动计划”项目，吸引了Crowd-AI等5家初创公司参与并展示其创新技术。
4.项目实例
图4 SKYLINE NVA AI INC发布的项目简介
图4所示为SKYLINE NVA AI INC发布的项目简介。该项目应用场景为使用Skyline的可视化帮助军事和非军事人员在 GPS 拒止环境中进行导航。该产品为军事和商业市场高度依赖导航的 GPS 技术提供了备份。项目团队已构建了一个演示该技术的原型 iOS 应用程序，可以根据提交的 StreetView 360 图像为预定义区域返回纬度和经度。访问美国 App Store 上的应用程序可进行演示。图5所示为 SKYLINE NVA AI INC发布项目的任务想定情景图。
图5 SKYLINE NVA AI INC发布项目的任务想定情景图
该项目涉及一种新颖的高效计算方法，用于在由高层建筑和树木组成的复杂城市地形中视觉定位和跟踪人员或车辆。可以利用数字高程模型 (DEM) 和天际线对事先不知道其位置的人员或车辆进行初始定位；拥有可靠的 GPS 冗余将使作战人员在潜在的战斗城市或郊区环境中执行护航、侦察或巡逻任务时更有信心。这可以帮助挽救生命。该项目具有显著的军民两用特性，其产品可用于无法使用 GPS 的民用地区的导航，包括汽车、行人和商用无人机的导航；当 GPS 性能下降或不可用时，该产品可用作行车记录仪，帮助自动驾驶汽车在城市和郊区导航。
该项目的创意点是可以帮助作战人员和平民使用冗余导航工具，以便在 GPS 不可用或被欺骗时，他们可以利用 Skyline 成功导航并完成任务。该项目以众包模式发布，并寻求技术人才加盟，同时寻找想要颠覆导航领域并为 GPS 提供备份的渠道合作伙伴、硬件制造商和投资合作伙伴。
三、新模式分析与启示
NSIN通过搭建技术交流平台、汇聚创新人才、促进国防部内外协作等方式开展工作，旨在广泛寻求潜在创新力量、汇聚先进创新思想、挖掘前沿创新技术。成立以来，NSIN已通过各种项目计划产生1000余条创意，创造了近400个岗位，完成了30余项挑战，其作用和影响逐渐凸显。其经验和做法值得我们充分学习和借鉴，尤其是在创新土壤和氛围建立方面，其经验分析总结如下：
1.构建群智创新网络和氛围环境
NSIN重在搭建交流平台，全面发挥创新枢纽作用。NSIN的核心使命是将创新的两端“需求”与“能力”紧密相连接，为国防部与技术创新者、企业等之间搭建直接接触的平台，促进各方就解决国家安全问题开展有效对话，从而打破专业界限、人才界限、行业界限，实现创新资源与国防部需求的精准匹配。作为凝聚创新资源和力量的枢纽，国家安全创新网络为美国国防科技创新营造了更为包容的环境，促进了科技创新人才与科技企业等更好融入国防科技创新体系。
2.构建高水平协同育人机制
NSIN重视人员能动性，着力构建高水平协同育人机制。NSIN 充分地整合国防部、企业和研究型大学的优势资源，创造了“大学-企业-国防部”协同育人机制，突破了体制障碍，充分激发创新潜能和育人效应。通过多方协作，指导创新人才参与解决现实的国家安全问题，既能产出创新性成果，又能提高人才培养目标与国家安全需求的匹配度，从而促进国防科技创新与人才培养融合发展。
3.注重力量融合与跨域集成创新
NSIN注重凝聚社会各界力量，突出跨域群智创新，组织开展集成创新。NSIN通过其区域中心和大学等建立起覆盖全美的创新人才网络，促进学术界、企业界和国防部开展并形成反馈机制，显示了更加广泛的协作和集成水平。NSIN强调人才流动，促进创新知识的共享，在创新资源既定的情况下，激励跨域创新人才集思广益，有利于增强创新能力，并推动国防部文化向交互式、网络化和更加开放的思维模式转变。
参考文献：