DARPA模式在美国政府中的推广及其启示

■文/张九庆（中国科学技术发展战略研究院）

DARPA（美国国防高级研究计划局）自成立以来一直备受推崇。美国新上台的拜登政府将加大对科技的投入，在联邦资助机构中推广DARPA模式，促进前沿技术研发和技术转移，科技政策呈现新趋势。本文总结了美国政府推广DARPA的内外部因素，简述美国推广DARPA模式的四个案例，阐明推广DARPA模式给其他国家带来的若干启示，以期为我国政府资助重大科技项目的高效运行及应对中美科技竞争提供政策参考和借鉴。

DARPA是美国国防部1958年创建的、专注于国防安全领域突破性技术研发的资助和管理机构。因为DARPA资助的研究项目对科学技术的巨大贡献和对军事进步、产业发展的推动，其成功做法和经验被一些专家学者总结为“DARPA模式”。21世纪初，美国国会和联邦政府也试图将DARPA模式推广至更多部门，包括国土安全局2002年成立HSARPA、国家情报局2006年成立IARPA、能源部2009年成立ARPA-E，以及教育部2011年尝试成立但一直搁浅的ARPA-ED。进入2020年，美国政府推广DARPA模式的努力又有了新的进展。

2020年5月，美国国会两位议员提交的《无尽前沿法案》引起人们的广泛关注。这份提案建议美国政府重构国家科学基金（NSF），更名为美国国家科学技术基金会，产生新的科技董事会；计划在4年内经费增加4倍，主要是将十大前沿技术纳入资助中。特别地，在机构运营方面，提案建议授权新的国家科学技术基金会像DARPA一样运作，项目经理人对资助者有自主选择权。这一建议得到新上台的拜登政府的积极响应。

2021年2月11日白宫发布消息，拜登政府已经组建工作组，来帮助设立一个类似DARPA的、跨部门的、专注于应对气候变化的高级研究局ARPA-C。该机构的目标是研发出可负担的、随时应变的技术，让美国获得100%的清洁能源。

2021年4月9日，拜登政府公布2022财年预算，国立卫生研究院（NIH）增加预算90亿美元，其中65亿美元用于建立类似DARPA的高级健康研究局（ARPA-H），专注于研发针对癌症、糖尿病和阿尔兹海默病的创新疗法；ARPA-C的经费则从ARPA-E的总经费中拨付（Lisa Winter，2021）。

DARPA模式为什么受到如此推崇？为什么美国国会和联邦政府热衷于推广DARPA模式？正在实施DARPA模式的联邦机构是否取得了成功？实施DARPA模式会受到什么因素的制约？本文试图通过文献分析的方法，在简要描述DARPA模式核心要素的基础上，通过分析联邦政府推广DARPA模式的原因和四个案例，来回答上述这些问题。最后，简要阐明美国推广DARPA模式将给其他国家带来怎样的启示。

一、DARPA模式值得推广的核心要素

国内外已经有很多学者撰写文章，对DARPA的成功经验进行了分析和总结。2020年3月美国国会研究服务部（CRS）提交的一份报告归纳了DARPA模式成功的四大要素，这些要素通过项目经理人得以具体体现。

一是信任和自治。DARPA项目经理人得到的信任和自治水平在整个联邦政府中都是非常独特的，DARPA希望项目经理人在技术方向上扮演决定性角色。与政府资助研发部门的其他负责人不一样，DARPA项目经理人负责创造新的项目和任务，并能快速资助创新点子。项目经理人也能利用同行评议来帮助他们评估研发建议的价值和收益，但这不是必须的，他们自己对所选负责；如果必要，也可以暂停项目。这一点可以和美国科学基金会的项目负责人做一个比较，在美国科学基金会，每一个项目建议的质量和是否立项都必须通过同行评议来决定，项目选择基于同行评议专家的打分排名。

二是有限任期。项目经理人的任期通常是3～5年，也就是大约每年有25%的项目经理人会更换。项目经理人的持续流动为机构注入全新的创意和人员，时间的紧迫感让经理人保持热情，尽快地将创意变成现实。项目负责人的有限任期也决定了资助项目的周期。DARPA资助的是未来三五年内的可行性项目，但一个项目经理人认为一个新创意难以为继时，他会很快终止该项目，重新调整方向或者投入到已发现潜力的项目中。每一个项目经理人都会在项目开始之前设置一个里程碑，对比这些里程碑的实际进展情况来评估项目是否值得持续资助。

三是使命导向。DARPA不断强化和驱动机构的创新文化，确信其使命是“保障和创造技术惊喜”。DARPA的每一个人都被激励，努力创造出服务人们美好生活、确保美国公民生存的技术创新成就。事实上，美国政府资助的许多科研机构，如航天航空局（NASA）、国家卫生研究院（NIH）和国家联邦实验室，从事的都是使命导向型研究，而不是像国家科学基金会那样，资助科学家好奇心驱动的研究。

四是冒险与容败。DARPA崇尚冒险也是机构成功的非同寻常的特征元素。DARPA支持项目经理人拒绝那些雄心不够的项目，将失败看成是支持潜在的颠覆性技术研发的成本。为了填补失败项目的成本，DARPA会从待实施项目中拿出资金重新拨付。DARPA敢于冒险和容忍失败的文化是经常被人引用的特质，也是其他联邦机构资助研发选择模仿的。

DARPA还有其他一些特征被提及，包括：对跨代技术的持续介入；与创新生态系统的联系；和国防部领导层的紧密关系；国防采购的早期市场和最初采用者。

二、美国政府推广DARPA模式的四个案例

虽然DARPA受到了一些质疑，例如某些阶段远离了研究大挑战性技术难题的目标、技术转让存在障碍、服务客户受限于军方，同时美国政府推广DARPA模式也受到制造业水平下降、用于技术迭代升级的风险投资不足等的制约，但因为自身突出的优点和外部因素的影响，DARPA模式仍然被国家情报局、能源部、国土安全部和教育部等政府部门模仿，以解决本部门前沿关键技术的研发难题。

（一）情报高级研究计划局（IARPA）

IARPA成立于2006年，是美国政府部门最早推行DARPA模式而成立的机构，隶属于国家情报局。IARPA首位负责人担任过DAPAR项目经理。像DARPA一样，IARPA没有直属的实验室和研究人员，并不直接从事科研活动，而是通过合同和资助委托学术界和产业界的研究人员从事它想要的研究项目。IARPA和DARPA的区别在于两者不同的使命：前者为情报安全服务，后者为国防安全服务。在具体机制上，除了承继DARPA的特色外，IARPA在以下几个方面有自己的特色（William B，2018）：

一是在技术实施方面，采取揭榜挂帅制度。即就一个项目邀请多个团队提供多条技术路线和解决方案参与竞争，进行独立的综合考评后寻找最优方案，花在评估考核的经费会占整个经费约1/4。评估考核在技术实施中扮演非常重要的角色，这是它与DARPA的不同。

二是在项目经理人数量上，IARPA大约为DARPA的1/4。项目经理人在与合作伙伴的沟通协调方面被赋予更多职责。IARPA的项目分布在十多个国家。项目资金中，大约1/3给了大学、1/3给了小企业、1/6给了大企业、1/6给了联邦政府研究机构。

三是由于情报技术的特殊性，IARPA倾向于买断那些应用范围有限的技术。

四是跨代技术开发。当一个项目经理离开后，下一个项目经理必须继续上一个经理未完成的项目。

五是跨学科思想交流。在一些领域例如网络信息安全领域，参与项目的不只是计算机专家，IARPA还需要与信息安全学家、社会科学家、地缘政治学家一起来讨论项目。

（二）能源高级研究计划局（ARPA-E）

2006年美国国家研究院的研究理事会向奥巴马政府提交了题目为《立于风暴之上》（Rising Above the Gathering Storm）的政策咨询报告，建议政府成立一个新的机构ARPA-E，借鉴DARPA的做法，来促进能源领域的技术突破。2007年美国国会通过《竞争力法案》，决定正式成立ARPA-E，明确了它的一个使命、两个目标以及完成使命和目标的三个方法。一个使命，是克服在能源技术发展中存在的长期的、高风险的技术障碍。两个目标，一是发展能源技术以减少能源进口、减少与能源相关的排放、改善能源效率，从而强化美国的经济和能源安全；二是确保美国在发展和利用先进能源方面保持技术领先地位。三个方法，一是通过基础研究和应用研究识别并促进技术的颠覆性突破，二是将科学发现和最前沿的发明转变为技术创新，三是在产业界因为技术和投资不确定而不愿投入的领域加速推进技术转化。该机构在2009年得到政府拨款后正式运行。从2011年到2020年，ARPA-E获得的政府经费基本上呈逐年递增趋势，见表1。

表1 ARPA-E每年获得政府拨款金额

2017年，美国国家研究院发表了对ARPA-E的评估报告，其主要结论包括：ARPA-E选择资助那些潜力项目的程序是成功的，项目负责人在选择项目上有极大的自主权，能通过多种形式对项目进展做出积极响应，ARPA-E项目与机构法定使命和目标是一致的，六年来ARPA-E一直在朝着实现自己的使命和目标努力前行。

2018年5月，ARPA-E负责人在描述机构影响时，用数据列举了机构所取得的成就：自2009年以来，ARPA-E为660多项具有潜力的能源转化型技术项目提供了18亿美元资助。截至2018年2月，ARPA-E项目团队发表了1724篇经过同行评议的论文，引用次数超过42,535次，获得美国专利商标局245项专利，71个团队成立了新公司，127个团队与其他政府部门机构合作继续开展项目研究，149个团队获得来自私有企业为让技术进入市场的资助29亿美元。

（三）国土安全高级研究计划署（HSARPA）

HSARPA是依据2002年美国国家安全法案成立的国土安全部下负责科技研究的机构，主要聚焦于应对化学、生物、爆破、网络袭击和无人侦察等方面威胁的技术研发。HSAPAR下辖7个职能部门，包括边境与海洋安全组、化学与生物防御组、网络安全组、爆破组、无人侦察系统项目办公室、尖端技术装备组和集成产品团队。HSAPAR虽然在名字上让人们以为它是与DARPA类似的机构，其实它与DARPA的差别还是很大的。除了HSARPA的研究规模小、研究范围窄、研究经费少之外，更大的区别是HSARPA主要关注常规性的当前问题，大约只有10%的项目是着眼于未来4～5年的中高风险项目。

（四）教育高级计划研究局（ARPA-ED）

未能成功推广DARPA模式的部门是教育部。2011年1月，奥巴马总统在一次演讲中谈到，我们想要赢得未来，想要在美国本土而不是在海外产生创新，就必须在教育孩子的竞争中取胜。为了回应总统的呼吁，2011年3月教育部提出了建立教育高等研究计划局（ARPA-ED）的设想。ARPA-ED的使命是参照DARPA模式，资助来自学术界、产业界和其他创新组织的潜在项目，寻求为实现教育和学习方式转型（如同DARPA资助的互联网、全球导航系统和机器人对商业、作战和大众生活方式带来的改变一样）的技术突破，特别是加速三个方面的创新：与个人助教效率相当的数字助教、促进更多学生使用的课程、与电子游戏相媲美的教育软件。奥巴马政府打算在2012年提供9000万美元资助，但没能成功，直到奥巴马结束总统任期，ARPA-ED也没有新的进展。

除了上述实体机构外，美国标准与技术研究院的先进技术项目、美国健康与人类服务部的生物研发优选项目等也受到DARPA模式的影响。总之，进入21世纪后，美国政府不再满足于只是“营造良好的创新环境”，而是要扮演创新战略管理者的角色，将前沿技术研发从传统的国家安全领域（如国防军事）和公益性领域（如农业、健康卫生等）拓展到更大范围；政府也扮演了风险投资者的角色，以承担某些特定领域里前沿技术研发的不确定性风险；政府不再只是项目资助者和管理者，而是要变成创新活动的积极参与者和实践者。通过推广DARPA模式，美国政府希望将这些角色扮演得更具活力、更具动力、更有绩效。

三、为什么美国政府积极推广DARPA模式

除了基于DARPA模式的成功要素和特征外，美国联邦政府部门推广DARPA模式还有着更多的外部原因，以促使DARPA模式为美国科技、经济和社会发展产生更大的效益。

（一）DARPA创新溢出效应超越了国防领域

虽然DARPA隶属于国防部，其研究项目源于美苏冷战时期美国国防与军事竞争力提升的需求，但是经过几十年的努力，DARPA的技术突破如隐身技术、无人机系统、精准制导武器等巩固了美国国防在国际上的领先地方，更多的技术应用如便携式定位导航系统、新型计算机芯片、语言识别软件、人机交互设备特别是互联网技术等，对美国乃至世界的社会和经济产生了更为广泛和深刻的影响。DARPA在美国取得的高于预期的成就，被政府其他机构和国会视为创新典范并试图予以推广也就顺理成章了。它们希望建立类似DARPA的组织，采用DARPA模式，专注于各自领域那些具有高风险、高回报的研究，而这些研究的溢出效应也会惠及美国经济社会发展的方方面面。

（二）DARPA模式满足美国应对竞争的需要

20世纪70—80年代，面对日本、欧洲强有力的经济竞争，美国政府开始拓展科技资金的资助范围，支持政府科研机构、大学、企业的合作，加速推进政府科技成果商业化，这也是DARPA创新成果得以迅速扩散的一个原因。20世纪90年代到21世纪初，随着美苏军事冷战结束，为了应对亚洲经济特别是中国经济的崛起，美国政府进一步强化前沿技术在国家竞争中的战略地位和作用，并将政府开展高风险、高回报的研究纳入国家立法中。如果说，早期的DARPA是政府在军事国防领域开展创新活动的一只“看不见的手”，那么DARPA模式因为辉煌的成就变成了一只被外界接纳和欢迎的“看得见的手”。与之同时，联邦政府推动创新的其他做法，例如20世纪80年代推出小企业创新研究计划（SBIR）、20世纪90年代推出先进技术计划，以及21世纪推广DARPA模式，则是政府伸出的多只“看得见的手”。

（三）走出联邦政府机构行政化与专业化的两难困境

DARPA本质上属于政府下属机构，应按照政府管理部门的规则和程序进行管理，所谓“照章办事”。政府管理机构受到的制约包括：不能合法保留收入用于个人福利；不能按领导人的喜好分配生产要素；必须实现机构预设而不是自己选择的目标。但国会给予DARPA专业机构的待遇，使其拥有管理的自主权，按照专业化的管理机制来运营。行政化管理和专业化管理有着不同的人事制度：行政化管理要求按照严格的规定雇用、管理员工，让他们从事程序性工作，给予不明确的激励；专业化管理虽然也按规定雇用员工，但这些员工和直接领导具有极大的自主权，来完成组织的使命和任务。在某些专业领域，政府部门行政管理的困境在于为了获得专业知识必须雇用专业人员，却因制度约束难以赋予他们自主并灵活运用专业知识的权力。另一方面，美国在20世纪90年代推出了《政府绩效与结果法案（GPRA）》，目的在于消除联邦经费使用的浪费和低效，从而改进资源分配。但这一法案对科学的影响是，会使科研机构关注短期效益，使政府资助研究转向那些结果来得快、也更容易识别和量化的应用研究，而忽视那些长期、具有风险的研究。获得政府研究资金最多的几个联邦机构国家科学基金（NSF）、国立卫生研究院（NIH）、国防部（DOD，包括所属DARPA）、能源部（DOE）和国家航空航天局（NASA）毫无疑问要遵循GPRA的要求，但DARPA不会因为投资了许多失败或者不成功的项目而在绩效评估中受到指责。政府其他部门也想要像国防部组建DARPA那样，在专业化项目管理组织方面摆脱行政体制的固有困境。

（四）在专项拨款与同行评议中取得平衡

美国国防部、农业部和其他一些任务导向型研究采用的是政府专项拨款制度，科研项目未经过同行评议；国家自然科学基金、国家卫生研究院（NIH）等管理的研究项目采用同行评议的方法来遴选被资助者。同行评议的优点是评价人具有专业技能，能够准确客观地评估出被资助的科研项目的价值，减少与被评价者的利益冲突（这恰恰是专项拨款制度被科研人员诟病的地方）。自布什政府以来，为了控制专项拨款份额，政府研发项目采用同行评议进行资助的额度逐渐增加。进入21世纪后，经过同行评议的经费占据了联邦研发总经费的较大份额（夏皮拉、库尔曼主编，方衍等译，《科技政策评估：来自美国与欧洲的经验》，2015）。随着申请项目数的增加和资助率的下降，同行评议因为内外部成本增加、低效率和保守性，也受到了质疑（斯蒂芬著，刘细文译，《经济如何塑造科学》，2016）。

四、美国政府推广DARPA模式给我国的启示

尽管DARPA模式不是万能的，也面临一些挑战（例如项目的时间限制、军方作为技术采购者的特殊性、机构自治与政府问责之间存在张力等），美国政府推广DARPA模式的实践仍然可为我国制定实施科学技术创新战略、提高政府科技资助效率，特别是尝试建立类似DARPA的机构时带来一些启示。

（一）从国家安全角度认识建立类DARPA机构的重要性

斯普尼克（苏联第一颗人造卫星名字）发射被认为是改变美国科技政策的里程碑事件，DARPA成立是美国应对苏联带来的对国家安全挑战的重要举措。实现能源自主和安全、保障美国能源技术领先地位以及减少温室气体排放，是美国政府认为进入21世纪必须面对的“斯普尼克”，因此ARPA-E得以快速成立。现在，美国政府把来自中国的技术和经济竞争以及全球气候变化、重大疾病治疗等列为威胁美国国家安全的斯普尼克。可以预测，美国政府会成立更多的类DARPA机构，或者在项目管理中采用DARPA模式。当前，中国面临与世界发达国家科技竞争日趋激烈的局面，战略高技术和重要领域核心关键技术的安全问题会更加突出。除了国防军事领域外，我国可以尝试在民口技术领域建立类DARPA机构，探索资助和管理颠覆性技术研发的新体制机制。

（二）政府通过立法确保类DARPA机构的自主权

本质上，DARPA是政府行使管理职能的一种特殊机构，虽然隶属于国防部，但是机构的自主权和经费通过专门的法律条款得到持续保障。中国如果在政府科技管理部门推广DARPA模式，就必须由全国人大立法或者国务院出台新的办法，确保成立的类DARPA机构有区别于政府科技管理部门所属其他机构的特殊权力。或者说，政府应让类DARPA机构采取弹性化的治理模式，来实现组织的自主性、灵活性和高效性（窦超、李晓轩、代涛，2019），包括让项目经理人自由流动、提供有竞争力的薪酬收入等。

（三）强化产业研发能力，保障类DARPA实现技术研发

DARPA不是直接从事研发的机构，而是研发活动的组织者、管理者，处于前沿关键技术创新系统的核心位置。真正从事研发活动的是那些来自产业界、大学、政府其他研究机构（如国家实验室）等的各类研发人员，通过签订合同承接研发任务。特别重要的是，DARPA将主要研发经费给了产业界。2019年，产业界获得的经费超过DARPA总经费的65%，大学获得的经费约占总经费的17%，政府其他研究机构获得的经费约占13%（Lisa Winter，2021）。因为技术需要在产业应用中进行迭代升级，必须依靠有研发活力和研发实力的产业界特别是中小企业来完成。建立类DARPA机构应优先选择在本国基础研究和应用基础研究较为领先、中小企业技术基础较为雄厚、产学研合作比较活跃的科技领域。

（四）明确类DARPA机构风险资助的技术研发阶段