美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(Defense Advanced Research Projects Agency，簡(jiǎn)稱(chēng)DARPA)是美國(guó)防部重大科技攻關(guān)項(xiàng)目的組織、協(xié)調(diào)、管理機(jī)構(gòu)和軍用高技術(shù)預(yù)研工作的技術(shù)管理部門(mén)，主要負(fù)責(zé)高新技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，其所承擔(dān)的科研項(xiàng)目，多為風(fēng)險(xiǎn)大并且潛在軍事價(jià)值也大的項(xiàng)目，一般也是投資大、跨軍種或三軍不管的中、遠(yuǎn)期項(xiàng)目。其宗旨是“保持美國(guó)的技術(shù)領(lǐng)先地位，防止?jié)撛趯?duì)手意想不到的超越”。秉持這一信念，DARPA的創(chuàng)新業(yè)績(jī)有目共睹：互聯(lián)網(wǎng)、半導(dǎo)體、個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)UNIX、激光器、全球定位系統(tǒng)（GPS）等許多重大科技成果都可以追溯到DARPA資助項(xiàng)目。

美國(guó)科技媒體Business Insider對(duì)該機(jī)構(gòu)的活躍項(xiàng)目進(jìn)行了研究，以便找到那些如果最終能成為現(xiàn)實(shí)生活中的技術(shù)，而擁有大規(guī)模民用潛力的項(xiàng)目。以下為Business Insider盤(pán)點(diǎn)有望改變?nèi)藗兩畹?0項(xiàng)高級(jí)軍事項(xiàng)目：

1.Excalibur項(xiàng)目

對(duì)于在城市戰(zhàn)爭(zhēng)中常規(guī)武器的使用，美國(guó)國(guó)防部一直表示擔(dān)憂(yōu)。相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)存在于如何將損害局限于敵人及其持有的武器上面，避免造成附帶的損害。由于這方面以及其他的原因，使得國(guó)防部非常需要一款激光武器，而DARPA則計(jì)劃為它們開(kāi)發(fā)一款。Excalibur項(xiàng)目就是開(kāi)發(fā)比現(xiàn)有戰(zhàn)斗激光武器輕十倍、而且?guī)缀蹩梢允殖值募す馕淦?。DARPA想要使這些具有100KW電量的產(chǎn)品，用于精準(zhǔn)打擊地面和空中的目標(biāo)。

2.像透析一樣清潔血液的方法

僅2009年一年，血液感染就影響了美國(guó)逾1500名軍事人員。DARPA正在開(kāi)發(fā)一款便攜式設(shè)備，可以從體內(nèi)清除受到感染的血液和有害物質(zhì)，將干凈的血液返還到體內(nèi)，這與使用透析設(shè)備將人體血液內(nèi)毒素移除的方法類(lèi)似。

研究人員非常注重該項(xiàng)目的民用價(jià)值。DARPA聲稱(chēng)，該款最終的產(chǎn)品在美國(guó)每年將可挽救數(shù)千人的生命，節(jié)省支出達(dá)數(shù)十億美元。DARPA計(jì)劃在2012年秋天開(kāi)始生產(chǎn)這種便攜式設(shè)備。

3.納米機(jī)器人監(jiān)測(cè)人體健康

盡管對(duì)于疾病進(jìn)行外部監(jiān)測(cè)非常重要，但DARPA正在研究一種內(nèi)部監(jiān)測(cè)的方式，以便發(fā)現(xiàn)一個(gè)人是否生病。

Vivo Nanoplatforms項(xiàng)目正試圖研發(fā)納米粒子類(lèi)別，以便在內(nèi)部判斷和治療疾病與感染。DARPA正針對(duì)大型動(dòng)物進(jìn)行完整的系統(tǒng)論證。

4.無(wú)需笨重、易壞的風(fēng)扇，系統(tǒng)在芯片內(nèi)部進(jìn)行冷卻

電腦上噪音極大、并且容易損壞的風(fēng)扇，是高效運(yùn)轉(zhuǎn)芯片不至于過(guò)熱的必要保證。隨著集成電路越來(lái)越緊湊，這些芯片運(yùn)行的溫度也越來(lái)越高。因此對(duì)于散熱的需求也在快速增長(zhǎng)。

這也是DARPA通過(guò)芯片內(nèi)部增強(qiáng)冷卻(Intrachip Enhanced Cooling)項(xiàng)目介入的領(lǐng)域。該項(xiàng)計(jì)劃放棄了通過(guò)空氣來(lái)冷卻芯片的想法，而考慮在芯片上嵌入熱量管理系統(tǒng)。

DARPA現(xiàn)在正在嘗試這一提議，而這個(gè)解決方案有可能會(huì)讓電子行業(yè)“過(guò)熱”。

5.超低價(jià)的熱成像系統(tǒng)

熱成像擁有多種軍事用途。但該項(xiàng)技術(shù)仍然相對(duì)昂貴，這阻止了美國(guó)國(guó)防部對(duì)該技術(shù)的大量使用。

低成本熱成像儀(The Low Cost Thermal Imager)制造項(xiàng)目，試圖使這一技術(shù)變得更加低廉，可以利用。DARPA認(rèn)為，熱成像產(chǎn)品沒(méi)有理由不被應(yīng)用于手機(jī)、眼鏡、步槍瞄準(zhǔn)鏡以及頭盔等產(chǎn)品之中。

由于DARPA的目標(biāo)是在芯片上加入一個(gè)攝像頭，因此新技術(shù)可以在眾多領(lǐng)域里應(yīng)用。

6.DARPA想要開(kāi)發(fā)一種基因機(jī)器，批量生產(chǎn)基因療法

對(duì)于一個(gè)新生物學(xué)發(fā)現(xiàn)所需的大量資源，國(guó)防部并不認(rèn)同。開(kāi)發(fā)一種單一的療法并進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，需要花費(fèi)數(shù)年的努力以及數(shù)十億美元的投入。例如從細(xì)菌分泌物中提取的抗瘧疾藥物等等。

通過(guò)Living Foundries項(xiàng)目，DARPA想要開(kāi)發(fā)能夠指導(dǎo)和設(shè)計(jì)生物學(xué)的技術(shù)和新學(xué)科。這一項(xiàng)目雄心勃勃。但至少可以這樣說(shuō)，大規(guī)模生產(chǎn)生物解決方案的可能性非常具有誘惑力。

7.將科技與神經(jīng)系統(tǒng)完全整合

人工耳蝸可以使耳聾的人聽(tīng)到聲音，受到人工耳蝸植入技術(shù)成功的啟發(fā)，DARPA也非常熱衷于半機(jī)器人(cyborg)技術(shù)。對(duì)于人類(lèi)而言，技術(shù)改進(jìn)面臨的最大障礙就是人與機(jī)器的結(jié)合。

DARPA旗下研究的“可靠神經(jīng)接口技術(shù)”(Reliable Neural-Interface Technology)項(xiàng)目想要研發(fā)可植入物和相關(guān)的改進(jìn)，以便使其可以長(zhǎng)期連接到人類(lèi)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。該項(xiàng)技術(shù)的民用前景也很廣闊，可以最終應(yīng)用于醫(yī)療和投機(jī)娛樂(lè)領(lǐng)域。

8.定位、導(dǎo)航和定時(shí)微技術(shù)

美國(guó)國(guó)防部的許多硬件產(chǎn)品都依賴(lài)于GPS，當(dāng)你意識(shí)到這種依賴(lài)性有多么的嚴(yán)重性時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題：存在干擾系統(tǒng)或者服務(wù)偏弱的地區(qū)，可能會(huì)使功能上需要穩(wěn)定GPS連接的武器處于癱瘓狀態(tài)。

DARPA旗下的定位、導(dǎo)航和定時(shí)微技術(shù)(Microtechnology for Positioning, Navigation, and Timing)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)了一個(gè)解決方案。它的目的是對(duì)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，使依賴(lài)于GPS的技術(shù)在沒(méi)有信號(hào)的狀況下能夠繼續(xù)工作。它將根據(jù)最后已知的位置、軌跡、速度和類(lèi)似信息，計(jì)算出GPS將要提供的信息，以便取代GPS的硬數(shù)據(jù)。

該項(xiàng)技術(shù)有多種民事用途。想象一下，在地鐵里信號(hào)不好的區(qū)域，使用谷歌地圖服務(wù)。

9.確保進(jìn)口芯片不是贗品和廢品

美國(guó)多數(shù)原材料生產(chǎn)外包給海外生產(chǎn)，對(duì)于使用進(jìn)口集成電路開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，其可靠性令美國(guó)國(guó)防部心存疑慮。

由于美國(guó)國(guó)防部無(wú)法精確地對(duì)每塊芯片的生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控，因此DARPA正在開(kāi)發(fā)集成電路完整與可靠性(Integrity and Reliability of Integrated Circuits)項(xiàng)目，以便在不破壞單個(gè)電路的情況下，通過(guò)技術(shù)獲得電路的功能信息。這意味著DARPA將可以對(duì)一個(gè)電路進(jìn)行查看，確保其準(zhǔn)確按照指定要求工作。

該項(xiàng)技術(shù)也可能應(yīng)用于民用領(lǐng)域，保證用戶(hù)的電腦硬件中沒(méi)有鍵盤(pán)記錄器，或者不是假貨。此外，如果該項(xiàng)技術(shù)能夠商業(yè)應(yīng)用，那么也可以用于計(jì)算機(jī)維修領(lǐng)域。

10.輕松檢測(cè)生化武器攻擊的方法

目前對(duì)于化學(xué)和生物武器檢測(cè)所需的技術(shù)龐大、繁重而又昂貴。DARPA旗下的緊湊中型紫外線(Compact Mid-ultraviolet)技術(shù)項(xiàng)目，使得對(duì)于這種武器的檢驗(yàn)更加簡(jiǎn)潔和移動(dòng)化。該項(xiàng)目的目的是開(kāi)發(fā)一款使用紫外線燈光的設(shè)備，而該項(xiàng)目的任何進(jìn)展，都將可以用于飲用水凈化和生化武器追蹤領(lǐng)域。

11.使計(jì)算更加節(jié)能

計(jì)算速度是以每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)(Floating-Point Operations Per Second)來(lái)計(jì)算，也就是計(jì)算每秒系統(tǒng)可以進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算的次數(shù)?，F(xiàn)在此類(lèi)計(jì)算通常是在每秒十億次浮點(diǎn)計(jì)算次數(shù)區(qū)間進(jìn)行。每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)的能耗也非常重要，是對(duì)能量有效使用的一種衡量手段。那么如何使性能與改善能量消耗保持關(guān)聯(lián)呢？

DARPA想要把現(xiàn)有每瓦1 gigaflop的標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)展至每瓦75 gigaflops。嵌入式計(jì)算技術(shù)節(jié)能(The Power Efficiency Revolution For Embedded Computing Technologies)項(xiàng)目則有望徹底改變對(duì)于能源的消耗。

如果該項(xiàng)目取得成功，可節(jié)能7500%，可使智能手機(jī)連續(xù)待機(jī)數(shù)周，而筆記機(jī)充電的時(shí)間將與為普瑞斯加油的頻率一樣。

12.尖端納米加工項(xiàng)目

DARPA對(duì)于納米技術(shù)投資巨大，其核心概念已經(jīng)得到證實(shí)，該項(xiàng)技術(shù)具有可行性，但仍面臨的困難是進(jìn)行批量生產(chǎn)。

在尖端納米加工(Tip-Based Nanofabrication)項(xiàng)目中，DARPA正試圖使對(duì)納米級(jí)材料的可控制生產(chǎn)成為一種現(xiàn)實(shí)。已經(jīng)證實(shí)納米管“森林”可以增長(zhǎng)，而控制和管理這一增長(zhǎng)，是這個(gè)項(xiàng)目的目的。如果該項(xiàng)目取得成功，一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域則敞開(kāi)了大門(mén)。納米管、納米線和量子點(diǎn)的可控制生產(chǎn)，將能從現(xiàn)在不可用的原材料中打造納米機(jī)器。醫(yī)學(xué)與消費(fèi)者技術(shù)領(lǐng)域正急于等待這一研究結(jié)果。

13.高效、高能量激光對(duì)無(wú)人飛機(jī)進(jìn)行保護(hù)

正如你所知道的，DARPA非常熱衷于激光技術(shù)。DARPA計(jì)劃將不同波長(zhǎng)的激光操作合并成單一的光束，以便提高光束的強(qiáng)度。DARPA想要研制一個(gè)可以保留單一強(qiáng)度光束的高效激光。

二極管高能激光系統(tǒng)架構(gòu)(Architecture for Diode High Energy Laser System)項(xiàng)目的目標(biāo)是打造一個(gè)全新的高強(qiáng)度激光，可以立即應(yīng)用于無(wú)人駕駛飛機(jī)上，對(duì)遇到的攻擊進(jìn)行防衛(wèi)。

對(duì)于民用而言，激光已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，一款更好的激光產(chǎn)品，可以擁有更大的商業(yè)前景。

14.三維集成電路

集成電路總體而言都是二維對(duì)象，DARPA則想跳出這一局限，試圖開(kāi)發(fā)三維集成電路。

DARPA項(xiàng)目如果成功則意味著，由于一個(gè)重要的限制已經(jīng)被打破，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行將會(huì)更加快速。阻礙二維集成電路進(jìn)一步增長(zhǎng)的一個(gè)因素是，集成電路的復(fù)雜性不斷擴(kuò)展，使得在二維電路板上沒(méi)有運(yùn)行所有必要連接的空間。

三維概念化電路盡管難以實(shí)施，但將允許DARPA擴(kuò)展集成電路技術(shù)，并使其更加緊湊。

15.Ultrabeam是首個(gè)伽馬射線激光，可能將永遠(yuǎn)改變醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

DARPA現(xiàn)在擁有大量正在研發(fā)的激光項(xiàng)目，但該項(xiàng)技術(shù)可能擁有部分最為廣泛的民用空間。

Ultrabeam是首個(gè)伽馬射線激光。美國(guó)軍方熱衷于Ultrabeam是因?yàn)閄射線可以用于對(duì)感興趣的材料進(jìn)行檢測(cè)，像對(duì)進(jìn)口的集成箱，和入境人員進(jìn)行檢測(cè)等等。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它的潛力巨大。簡(jiǎn)潔的伽馬射線激光器可以使新型的放射療法和診斷工具得以應(yīng)用。

16.試圖在美國(guó)重新設(shè)計(jì)和生產(chǎn)集成電路

現(xiàn)在幾乎全部集成電路板的原材料都是在海外進(jìn)行生產(chǎn)，這是大規(guī)模生產(chǎn)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品廉價(jià)、高效的方式。這對(duì)于美國(guó)國(guó)防部而言，可能潛在著一個(gè)巨大的威脅，因?yàn)槭褂肈oD技術(shù)的多數(shù)原材料來(lái)自于美國(guó)本土以外，并以商業(yè)形式進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)。這也是為什么DARPA擁有自己的LEAP項(xiàng)目，并試圖重新在美國(guó)研發(fā)集成電路的原因。

該項(xiàng)目允許美國(guó)高校、研究機(jī)構(gòu)和美國(guó)國(guó)內(nèi)的開(kāi)發(fā)商接觸DoD半導(dǎo)體材料，以希望美國(guó)制造的集成電路將很快上市。

17.讓高級(jí)、發(fā)熱量大電路冷卻的新方法

隨著集成電路日趨變小和日益緊湊，它的發(fā)熱量也變得越來(lái)越大。集成電路會(huì)很快變熱，高溫可以燒壞一個(gè)集成電路，因此需要風(fēng)扇和散熱技術(shù)。但美國(guó)國(guó)防部需要的不僅僅是這些。

DARPA旗下熱量管理技術(shù)(Thermal Management Technologies)項(xiàng)目正在測(cè)試5種不同的方式，以使系統(tǒng)冷卻。這些方式包括熱管適應(yīng)技術(shù)(heatpipe adapted technology)、冷卻微技術(shù)(cooling microtechnology)、新型材料(new materials)、熱電冷卻器(thermoelectric cooler)、升級(jí)版功率放大器(upgraded power amplifier)。

在散熱領(lǐng)域里的多數(shù)科學(xué)進(jìn)步，都可以應(yīng)用于消費(fèi)者電子領(lǐng)域。

18.打造單一芯片的通用平臺(tái)

現(xiàn)在阻礙計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)因素就是計(jì)算機(jī)芯片必須基于多種不同材料進(jìn)行生產(chǎn)。硅是最普通的材料，但是專(zhuān)業(yè)的芯片是由氮化鎵(Gallium Nitride)、砷化鎵(Gallium Arsenide)、銻化物(Antimonide)等不同的材料進(jìn)行打造。

DARPA旗下多樣化訪問(wèn)異構(gòu)一體化(Diverse Accessible Heterogeneous Integration)項(xiàng)目，是通過(guò)單一基板打造一個(gè)通用的基礎(chǔ)，以便對(duì)芯片進(jìn)行合并，節(jié)省寶貴的時(shí)間。

該技術(shù)由于數(shù)據(jù)不需要在不同芯片之間進(jìn)行傳輸，因此在民用設(shè)備上的使用，可能會(huì)使電腦運(yùn)行更加快速。

19.AWARE項(xiàng)目可能會(huì)永遠(yuǎn)改變攝影和監(jiān)控技術(shù)

軍方一直有意改進(jìn)攝像頭，因?yàn)楦训臄z像頭意味著更準(zhǔn)確的信息，也意味著更好地執(zhí)行使命，這也是DARPA開(kāi)始高級(jí)寬視場(chǎng)圖像重建與開(kāi)發(fā)架構(gòu)(Advanced Wide FOV Architectures For Image Reconstruction and Exploitation)項(xiàng)目的原因。

這種相機(jī)你可能會(huì)聽(tīng)說(shuō)過(guò)，它將逾150個(gè)相機(jī)合并為一個(gè)單一的鏡頭，以便產(chǎn)生出100億到500億像素的圖片，這一分辨率遠(yuǎn)比人眼也能看見(jiàn)的像素范圍更加清晰。

在日常生活中，先進(jìn)的攝像技術(shù)在醫(yī)療、商業(yè)、媒體、科技和娛樂(lè)領(lǐng)域里大量使用。

20.DARPA想要開(kāi)發(fā)一款適應(yīng)能力強(qiáng)、低功率超級(jí)計(jì)算機(jī)，讓非專(zhuān)業(yè)人士基本上也可以進(jìn)行編程

DARPA旗下的普通高性能計(jì)算(The Ubiquitous High Performance Computing)項(xiàng)目接近于從頭開(kāi)始打造計(jì)算機(jī)。DARPA想要開(kāi)發(fā)新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊，更節(jié)能，本質(zhì)上更加高效。

更為重要的是，該項(xiàng)目想要使一些非專(zhuān)業(yè)人士也能夠使用電腦進(jìn)行編程。該項(xiàng)目是DARPA最具野心的一個(gè)項(xiàng)目。事實(shí)上，英特爾、MIT、NVIDIA和美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Sandia National Lab)等都在進(jìn)行著嘗試，這表明DARPA對(duì)于該計(jì)劃非常地認(rèn)真。