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智庫觀察

OBSERVER

顛覆性技術被稱為“改變游戲規則”“重塑未來格局”的革命性力量。如何助推顛覆性技術的涌現成為國家科技戰略的重中之重。美國國防部高級研究計劃局（DARPA）在推動顛覆性技術突破方面構建了獨特的創新管理機制并獲得卓越成效，各國學習借鑒DARPA經驗開展了諸多有益探索。

本文系統分析了DARPA在顛覆性技術創新管理模式上的經驗，并對比分析其他類DARPA機構的適應性調整，為顛覆性技術創新管理模式的探索提供參考。

DARPA科研項目管理經驗

任務導向型科研管理機構典范

DARPA成立于1958年，是美國國防部下屬科研管理機構，使命定位是持續推進“改變游戲規則”的高風險、高價值技術研發，以鞏固美國在科技和軍事上的絕對優勢地位。DARPA的經費直接來源于美國國防部的“研究、開發、測試和評估”（RDT&E）預算，其中2023年DARPA申請預算41.19億美元，僅占國防部RDT&E預算（1301億美元）的3.2%。

作為一家科研中樞機構，DARPA并不從事具體研發，但卻取得了一系列重大原創性、顛覆性技術成果，包括互聯網、全球定位系統、隱形飛機等，其突出特點是“小核心、大網絡、高度靈活”的科研生態系統。

小核心——扁平化管理體系，僅“局長-技術辦公室主管-項目經理”三層架構，目前約有220名工作人員，包括近100名項目經理，負責管理約250個項目。除了6個相對固定的技術辦公室外，還靈活設置了臨時項目組，以快速把握新的技術機遇或響應突發需求。

大網絡——DARPA長期與國防科學委員會（DSB）、國防咨詢小組（JASON）、軍方實驗室、國防合同承包商、產業界等合作，形成了密切合作的生態，企業承擔了其60%以上的科研合同。

高度靈活——DARPA的組織架構隨著戰略變化靈活調整，DARPA局長可根據戰略需要決定各辦公室的工作性質和任務，也可以解散或建立新的辦公室，持續保持適應高新技術長期發展的活力。

主要可借鑒的管理模式

一是聚焦目標牽引的顛覆性創新，主攻創新鏈“第2棒”。

從項目領域看，DARPA聚焦在生物技術、國防科學、信息技術、微系統技術及航空航天、遠程反導等方向。

DARPA側重布局前沿技術與應用性研究，瞄準技術成熟度2~7級之間的前沿技術領域，2024年度預算總計43.88億美元，其中前沿技術開發占52.1%。這類技術風險大，但孕育著引發變革的顛覆性創新。

據非官方統計，DARPA成立66年的歷程中，失敗的項目占比高達98%。雖然很多項目因種種原因“以失敗告終”，但所積累的經驗和沉淀的有價值的技術，也成為重要的財富。

在研究方向選擇上，DARPA擁有一群強大的“外腦”（DSB、JASON小組等機構）提供咨詢，使DARPA一直能夠把握國防科技創新的正確方向。DARPA通過超前布局賽道，以終為始，從應用端需求出發分解技術攻關路徑。確定要達成的目標后，有些項目會根據需求同步啟動多條技術路線、由多個科研團隊并行開展。

二是建立項目經理為核心的運行模式，貫通創新全鏈條。項目經理是DARPA模式運轉的核心。DARPA強調目標實現，對項目經理充分授權，在三級決策體系中，項目經理負責構建項目選題、制定里程碑、把控項目進度、撥款等。

項目經理來自政府、高校、科研機構及企業，具有較強的專業積累。DARPA采用公開招聘、擇優篩選、同行推薦、專業公司獵選、挑戰賽和競賽等方式遴選項目經理，項目經理通常對科技非常“癡迷”“向往”，有一定的項目管理經驗，同時在美國科技界享有極高的榮譽和地位，并決心在短時間內取得新的重要成就。

項目經理不屬于政府官員，不受等級森嚴的決策體制約束，同時他們不對項目申請進行傳統意義上的同行評議，從而也不受專業學術圈的羈絆。

項目經理通常以短期合約方式聘用，一般為3~5年，每年的更換率約為25%。這種輪換制度有助于保持組織的新鮮血液和創新思維，同時也為項目提供了定期的重新評估和調整的機會。

DARPA對項目失敗高度寬容，在相對大的范圍內，在項目經理有限的任期內給予充分的信任、充分的決策權和充足的資源。

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項目經理的主要職責

① 識別方向。了解美國在目前和未來面臨哪些軍事挑戰，識別有助于應對上述挑戰的新興技術。

② 尋找并組建研究團隊。DARPA的項目經理全權負責組建和管理科研團隊，方式為：一是通過發布項目招標公告，提出技術需求和遴選標準，招募科研團隊進行攻關；二是通過組織挑戰賽和競賽來吸引科研團隊和個人參與，發現優秀的科研團隊；三是利用科學計量學工具和數據分析方法，識別發現在特定領域內具有潛力的科研人員；四項目經理直接聯系他們認為有能力解決特定問題的科研人員，并提供資助，而無須經過正式的評審程序。

③ 組織相關用戶或測試機構及團隊開展驗證考核指標研究，并實現對新技術路線的第三方驗證。

④ 在項目推進過程中設定里程碑，進行項目間的組織協調、聯系協作，跟蹤進度實施，根據項目執行情況及時撥付資金、協同外部資源、快速調整方向、追加資金或視情況終止。

⑤ 達成目標后及時觸發項目退出機制，并確保將這些技術的進一步開發任務移交給軍方或商業部門，形成項目閉環管理。

“對于項目經理的考核，沒有軍令狀。軍令就是實現創新！”

——信息創新辦公室主任約翰·朗奇伯里（John Launchbury）

三是實施全生命周期項目管理，強化競爭與止血機制。DARPA覆蓋項目全生命周期的管理模式與項目經理制深度耦合，強調項目的全周期。

項目設置里程碑目標節點，并按約定進行檢查審核，項目經理在項目實施和管理中擁有高度的自主權，包括對團隊成員的招募、技術細節的管理以及主要決策的制定，并存在類似“止血”或“剎車”機制的做法，使得項目經理能夠快速響應項目中出現的問題，并在必要時對項目方向或資源分配進行調整，以避免資源浪費和目標偏離。

項目選題來源多樣，通過自上而下需求場景驅動和自下而上技術迭代突破等多種方式啟動，盡可能多地獲取可以解決問題、滿足需求的新技術、新概念、新想法。項目選題一般由DARPA局長與軍事部門、國會和政府部門協商，并與各類專家交流后確定重點技術領域。

DARPA的廣泛機構公告（BAA）明確規定了該機構感興趣的領域，以及潛在執行者必須努力實現的這些領域的目標。

在確定研究領域后，項目經理是選題構想和完善的主要責任人。選題構想確定后，項目經理完善選題。選題構思確定后通常并不立即立項，而是由項目經理深入研究相關技術領域，與學術界、產業界進行深入交流，反復研究確定關鍵技術問題和相關組織推進機制，進入立項階段。

對于立項階段，DARPA有一套嚴格的審批程序來決定資助哪些項目；機構領導必須同意支持某個項目，然后才會向其投入數百萬或數千萬美元。

在選題通過技術辦公室主管和局長的審核后，雖然不采取通用的同行評審模式，但仍需建議書評審流程，評審工作由項目經理、評審員以及技術專家組成的科學評審小組完成，需要參考評審結果確定是否支持立項。

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DARPA項目的立項流程

DARPA項目的立項流程包含6個步驟，根據每個項目不同可舍去部分步驟。

① 公開發布計劃：在業界峰會、媒體上宣傳計劃背景、目標等，針對較大的項目群公開發布計劃。

② 發布信息征詢書：用于征求技術的相關信息，征詢書一般提供項目背景、概要、需要提交的信息、提交方式、響應截止日期等內容，并舉辦技術征詢研討會。

③ 發布立項公告：正式開始收集項目研究方案，提交研究方案的內容包括項目概述、資金信息、提交人資格、建議書提交要求、方案評審準則等。

④ 召開項目申請者日：項目申請者拋出項目的整體構想，并回答潛在項目申請者的問題。項目申請者日還可以讓項目經理促進潛在的團隊建立合作關系。

⑤ 項目申請方案評審和遴選：采用多輪審查與反饋的方式遴選項目申請方案以提高審查效率及減輕項目申請者成本。只有前一輪被選擇，項目經理人才會要求項目申請者提供更詳細的信息，項目申請書評審流程一般包括提交執行摘要、白皮書、完整建議書三輪評審。評審工作由項目經理、審核員以及技術專家組成的科學審查小組完成，形成詳細的審查備忘錄，書面文件存檔以備抽檢。項目經理參考審核結果確定是否支持相關項目申請方案。

⑥ 確定合作伙伴并簽署合同：通知入選的項目申請者進行談判，如果達成一致，則簽訂合同，啟動項目。

對于項目執行，項目經理會在計劃開始時與各執行機構討論，制定財年計劃或階段性計劃，設定項目里程碑。執行過程中，項目經理承擔跟進進度、了解進展、促進交流的責任，且高頻度監測項目進程（季報、半年報、年報），有權要求執行機構以多種形式匯報項目進展和問題，促使執行者不斷追求項目質量，降低顛覆性創新項目的風險。

階段審核時，項目經理有權依據階段審核結果及時調整。審核通過，則劃撥下一階段經費，若審核未通過分為2種情況重新規劃：

一是如果項目會產生遠超預期的資金需求、與計劃產生巨大的偏差甚至遭遇重大的研發事故，項目經理會直接叫停項目（及時“止血剎車”），并將資金分配給其他更可行的項目；

二是調整計劃或追加投資，使項目計劃更具可行性。項目最終要接受監督、審計和評估，以確保項目經理人的責任能夠得以履行。

對于項目收尾，DAPRA在立項之初即明確退出機制，重視項目的技術輸出。DAPRA研發活動在立項之初就有明確的應用目標以及有能力承受相應成果轉化成本的接盤者。

在立項階段所有研究負責人都必須回答DARPA七個方面的問題，其中之一是“它退出DARPA的機制是什么？當你把這項技術發展和轉化成一種新的技能或者一種真實的產品時，誰會為之買單？”此外，DARPA的適應性執行辦公室（AEO）也會通過機構資源幫助項目經理與未來應用客戶建立聯系，確保項目步入成果應用或繼續獲得研發資助。

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ALASA計劃的終止

DARPA的機載發射輔助空間探訪計劃（ALASA）旨在大幅降低將小型衛星送入低地軌道的成本，其方法是使用常規飛機將新設計的單級運載火箭升至高空，然后將其釋放并完成入軌。該系統比地面運載火箭更便宜，準備時間更短，也不會面臨現有發射系統容易受天氣情況影響導致的延誤。

項目于2014年啟動，由波音公司作為主承包商。第一階段進展非常順利，第二階段需要開發一種新的單一推進劑（亞硝基-氧化乙炔單推進劑），如果研發成功將使推進系統比燃料和氧化劑分離的系統更小、更便宜、更可靠。然而測試表明，這種單質推進劑具有危險的揮發性，因此DARPA于2015年底結束了運載火箭的研制工作。此外，商業運載火箭供應商在向低成本軌道飛行邁進，這也促成了項目的終止。

“我從未見過一個機構愿意停止資助。但在DARPA，如果潛在的進一步成果不能證明繼續投資是合理的，項目就會停止?！?/p>

——DARPA戰術技術辦公室原副主任帕梅拉·?梅爾羅伊（Pamela Melroy）

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技術轉移與退出階段的主要流程

① 在適應性執行辦公室的協助下進行成果轉化；

② 項目經理和管理層審查項目的結題文件，并將相關技術轉化信息保存至數據庫；

③ DARPA退出項目，其他機構接受技術轉移或由 DARPA新開項目深化研究。

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退出途徑

DARPA退出后，技術的再開發途徑大致可以分為3類：

① 在該項目基礎上，DARPA啟動一個新項目進行進一步的研究，或啟動一個項目聚焦幾個相似項目的成果轉化問題；

② 項目中的技術轉移至其他國防部門或軍工企業，再開發后以實現后續軍用；

③ 項目中的非國防部門的實體執行者或是購買技術的商業實體進行再開發并最終對技術進行商業化運用。

美國能源部（DOE）的ARPA-E模式

美國能源部于2007年創建美國能源部高級能源研究計劃局（ARPA-E），2009年正式啟動支持變革性技術的發展計劃。自2009年成立至今，ARPA-E已經為超過1300個具有潛力的顛覆性能源技術項目投入了共計30多億美元。ARPA-E的2023財年預算提高到7億美元。ARPA-E繼承和發揚了DARPA模式，同時高度重視從變革性技術成果到市場應用的轉移轉化，項目管理全流程突出“技術到市場”導向，相關做法被DARPA借鑒。

設立從基礎研究到成果轉化的各類專項計劃和退出途徑

ARPA-E支持的能源技術項目涵蓋了從運輸燃料和能源存儲，到建筑、商業和制造能源，再到電力的存儲、分配和發電等廣泛的能源技術領域。

在項目部署方面，設立的資助覆蓋了能源領域前沿技術到應用技術的專項計劃，包括重點計劃、開放計劃、能源相關的應用科學創新發展（IDEAS）計劃、探索性課題以及有應用潛力的領先能源技術種子孵化（SCALEUP）計劃。

具體來看，ARPA-E主要通過重點計劃來加速能源方面的高潛力領域創新；開放計劃（尋求能源技術領域全應用范圍內最具創新性的新想法）、探索性課題（根據需要資助不符合ARPA-E典型重點計劃模式的小型項目）是重點計劃的補充。

IDEAS計劃側重提供對重點計劃的后續支持。而SCALEUP計劃側重應用推廣，是以應用為導向的專項計劃，在已獲取重點計劃資助并成功解決概念驗證研發挑戰的技術中進行挑選，對被選中的技術在能源領域進行全面應用推廣，加速創新性能源技術產生現實影響。

組織架構中引入商業化團隊推動技術應用

ARPA-E組織架構中設立獨立的商業化團隊，專職推動ARPA-E技術成果的商業應用。

ARPA-E設立了專門的“技術到市場” （T2M） 部門，引入T2M專職人員作為顧問。T2M作為獨立的商業化推進團隊，負責推動已交付的能源創新技術的商業化進展。項目經理同時也參與T2M階段的管理與指導工作。

DARPA也借鑒了這一做法，聘請ARPA-E的技術到市場總監在DARPA承擔同樣的工作。

日本推行ImPACT和MS計劃探索政府研發管理新機制

日本分別在2014年啟動顛覆性技術創新計劃（ImPACT）和2019年推出登月型研發計劃（MS計劃），這兩項國家計劃借鑒了DARPA模式進行研發管理，目的是希望解決政府管理者面臨的“提高研發效率、獲取更大經濟效益”的難題。

ImPACT計劃：適應性調整DARPA模式，實行更廣泛領域的資助

ImPACT是一個五年計劃，其目標是政府直接推動高投資、高風險、高收益的研發活動，實現對產業和社會具有巨大影響力的顛覆性創新。

ImPACT計劃借鑒DARPA模式的同時，也結合日本科技體制特點和改革需求，做出了適應性調整，主要體現在兩點。

一是更加注重社會經濟重大問題。相比美國DARPA主要應用于國防研究、能源和情報研究領域，日本政府則在更大范圍和領域內實施，旨在解決面向未來的社會經濟重大問題，以及增強國際科技競爭力的前沿顛覆性技術研究。如ImPACT的五個研究主題包括：提升制造能力、建設生態友好和能源節約社會、打造智能社會、應對人口低出生率和老齡化、控制和減輕自然災害損失等。

二是結合日本實際調整管理制度和組織架構。相比美國DARPA相對扁平化的組織架構，ImPACT計劃的管理制度更加強調中央政府的領導作用，管理機構也更為復雜。

管理機構的第一層級是領導機構——政府科技創新委員會（首相擔任主席、內閣官員作為固定成員、專業議員作為非固定成員），負責審定資助預算、確定重大研究主題、任命計劃負責人并確定項目經理。第二層級是組織和實施機構——ImPACT委員會（辦公室設在日本科學技術振興機構），負責管理項目資金、公開招聘遴選項目經理、收集整理研究建議書和進展反饋。第三層級是專業委員會（由來自上面兩個層級中的專業委員和外部專家構成），對計劃的整體進站和各項目進度進行評估。項目經理由ImPACT委員會嚴格篩選提名、由政府科技創新委員會正式確認。

MS計劃：對ImPACT計劃進行升級，并配套調整相應的管理機制

為了將與科技創新相關的更多部門動員起來并采用DARPA模式，日本政府實施了更具雄心的MS計劃。

MS計劃確定的七大目標涉及社會、環境和經濟發展三大領域，主要由政府科技創新委員確定研發總目標，其中執行辦公室為戰略委員會，并由內閣府等相關政府部門以及科學技術振興機構等共同形成完成總目標的思路。

相比ImPACT計劃，MS計劃涉及的部門更多，聘用的項目經理更多，其管理制度和組織架構也做了相應的配套變化。

對于MS計劃的每個大目標，政府都制定一個內閣部門作為資金資助方，資金資助方直接任命該目標下的項目主任。項目主任的基本任期為五年，可以再次被任命。

項目主任的任務是指導和監督項目經理完成預期目標，并向政府資助部門提供是否對項目經理負責的項目進行持續資助的建議：一是繼續由政府資助研發，支持年限可以高達十年；二是轉由私人企業進一步資助研發；三是直接轉入私人企業進行規?；a。

項目經理則完全采用聘任制，每個大目標下根據需要可聘用多個項目經理。資金資助方組建由外部專家構成的評估小組，開展對項目進展和成果的評估。

隨著科技的快速發展和全球競爭的加劇，顛覆性技術創新的重要性愈發凸顯。各國和地區將繼續探索和優化科研管理模式，以適應不斷變化的科技環境和市場需求。

通過對DARPA及ARPA-E等類DARPA機構在顛覆性技術創新管理上的分析，可以發現，政府資助的顛覆性技術項目管理基本延續了扁平化組織架構、具有高度自主性的項目經理等DARPA的特色制度，但會應目標定位不同而有所差異，如更加聚焦重點領域科技研發、強調技術轉化以及增強與已有計劃項目銜接等差異化制度調整。

DARPA的扁平化管理、項目經理核心制以及全生命周期項目管理等做法，以及ARPA-E、ImPACT對DARPA模式的借鑒和創新性調整均為我們探索顛覆性創新項目管理模式提供了有益借鑒。

隨著人工智能、大數據等新興技術的應用，科研管理也將變得更加智能化和數據驅動，顛覆性技術創新管理將繼續演變，以適應未來科技革命和產業變革的特征與需求。

本文刊載于《世界科學》雜志2025年第1期“智庫觀察”欄目；作者蔣嬌燕是上海市科學學研究所助理研究員，胡曙虹是上海市科學學研究所戰略規劃研究室副主任、副研究員。

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