迈克尔·贝尔菲奥尔编写的这本《疯狂科学家大本营》讲述了DARPA引领美国科技发展的故事，在项目管理、科技研发创新、科研成果产业转化这些方面，都能给我们很多启示，让我们思考。

本书由刘云浩、吴建永、杜子德、林润华等著名学者专家，《纽约时报》、《大众科学》、《大众机械》等国际著名媒体——联袂推荐！

美国最棒的创意工场不是贝尔实验室，不是硅谷，也不是麻省理工学院的媒体实验室，而是由五角大楼领导的绝密军事机构DARPA——国防高级研究计划局。DARPA是由美国前总统艾森豪威尔建立的军事部门，创建的目的是为了回应苏联的太空计划。

虽然DARPA属于政府机构，但是没有冷冰冰的氛围和官僚做派，那里的科学家偏爱牛仔裤和运动鞋。不过他们最爱的还是在各个领域寻找颠覆性创意。从能源、IT，到航空航天领域，DARPA无时无刻不在为人类制造惊喜。

迈克尔·贝尔菲奥尔编写的这本《疯狂科学家大本营》是第一次公开DARPA运行模式的著作，从DARPA的创新科技成果——互联网、全球定位系统、高超音速飞机、无人驾驶汽车等，到科研项目的管理方法和其历任领导的行事风格，都做了详尽的解读，旨在为读者揭示，为何DARPA可以长期引领科技创新并不断地把二十世纪的科学幻想转变为二十一世纪的技术现实。

如果你致力于创新产业、从事科研管理、关注前沿科技，或者你对智能机器人、无人驾驶汽车、取之不尽的新能源感兴趣，那么请跟随《疯狂科学家大本营》立刻穿越到未来50年吧！

推荐序一

推荐序二

推荐序三

推荐序四

推荐序五

推荐语

前言

第一章 战争的代价

伊拉克战争的代价/1

笨重的假胳膊/2

林上校/4

肌电手臂/7

对完美假臂的构想/11

实现变革的团队/13

艰难的研发历程/15

把鸡蛋放在不同的篮子/19

同场竞技/21

让研发价值最大化的幕后推手/23

第二章 特别项目管理局

来自宝洁的国防部长/25

三军之争/27

发射人造卫星的价值/28

这根“老黄瓜”成功了/29

俄国人发射了人类第一颗人造卫星/31

总统的漫长噩梦/33

夹缝中诞生的救世主/36

借调来的国防部长/37

国家的科学顾问/39

DARPA的诞生/41

失之东隅，收之桑榆/47

第三章 星际计算机网络

收计算机的垃圾场/56

星际计算机网络/59

人机共生的梦想/59

世界第一次互联网演示/61

阿帕网——互联网之母/63

计算机网络变革/67

反战情绪/68

斯坦福研究所的诞生/70

度假村般的研究所/71

神奇的语音识别项目/72

人与机器谁翻译得更准确/75

自学习的个人助手/76

未来指挥部/78

只有演示，没有成品/80

漂亮的世俗品/81

杀手级应用的会议助手/84

第四章 机器人医生时代即将来临

等待/86

曲折的研发过程/87

转机/91

黄金一分钟/93

初尝微创手术/94

成功/96

机器人外科医生手术室/99

外科护理系统/100

战场上的外科机器人医生/103

太空站中的外科机器人手术系统/109

医用机器人的未来/111

第五章 后座司机

DARPA的守门人/114

莫哈韦沙漠里的开幕式/115

沙漠挑战赛的由来/118

技术需要面向实际/120

规则的“动态张力”/122

业余选手的胜利/125

德国气质/127

斯汀的失败/129

“老板”的优异表现/131

当梦想照进现实/133

简约与技术/135

合作无国界/136

命运坎坷的斯汀车队/137

场地设计的变化/138

参赛车队的各自遭遇/139

关于竞赛的种种/140

比赛开始/142

他们撑到了最后/145

挑战赛带给人们的启示/146

自主驾驶的过去及未来/148

第六章 疯狂创意者的故事

坚固的大门/151

门缝里的一丝曙光/153

开启DARPA神秘之门/156

秘密“金矿”/161

伟大来自创意/163

美妙的副作用/165

特瑟与DARPA的第一次邂逅/168

特瑟时代/171

第七章 终极先锋

初遇终极先锋/182

终极先锋的工作原理/183

国家航天飞机项目为何失败/185

走出实验室/188

高超音速飞机/194

黑燕计划有变/200

A2航天客机的设计/202

高超音速技术未来/205

第八章 人类能源

能源不再是战争的根源/207

新能源研究探索之路/209

师生联手/213

分色镜突破与混合材料/217

生物燃料/218

挑战航空燃油/219

北达科他那群干巴巴的家伙/221

格罗尼沃德发家史/223

让世界更清洁/224

能源安全的解决方案/225

揭秘能源和环境研究中心/226

相信我，这真的是JP-8/227

生物燃料抢了我们的粮食/228

五花八门的发电机/229

发电站的革命/230

国家的财富/231

注释

主要参考文献

根据以往DARPA的风格，局长托尼·特瑟不愿意把所有的赌注都压在革新假肢项目上，林上校也同意这个做法并且想得更远，他说：“你知道，不是每一个人都希望在自己脑子中植入这些超小电极。”虽然这已经在猴子身上试验成功了，但是没人知道如果在一个人的大脑中植入电线会产生什么样的长期影响，至少在一场战斗中被炸掉一只胳膊的年轻士兵不会，因为他们未来还有很长的路要走。对于包括库尼汉姆来的这些人说，都要给自己留一条退路，以免这个疯狂的、雄心勃勃的、为期四年的革新假肢项目不能成功，反而因电极植入会给他们带来更大的伤痛。所以，林上校和特瑟已经开始跟进一个执行了两年的假臂项目合作。这个项目的目的就是要创造出装卸方便的假臂。他解释道：“你早上醒来，把它装上，然后就可以出发了。它不需要用和人脑连接或类似的方式来使用。”这种假臂无法像大脑直接控制的革新假肢那样灵活，但这仍比大多数士兵凑合着用的钩状假手要方便多了。而且，由于无需面临将假肢控制芯片植入大脑的艰巨挑战，这个两年期的假臂承包研发合同从一开始就比那个四年度的革新假肢研发要领先一大步。

这并非说他们的研发任务就会简单些，可装卸假臂的研发成果也包含了整个团队成员的心血和雄心。就像应用物理实验室的假臂一样，这个可装卸假臂即使整天佩戴也必须舒适，它还要能在进行剧烈活动后留有运行的动力。林上校的要求之一就是假臂噪声要小，运行时的声音不能超过50分贝。因为林上校说不能让它的使用者在旁人听起来像一个机械战警，在影院看电影时这会打扰到其他观众。特瑟和林上校最后把这项任务交给德克研发公司来办，这个公司拥有250名员工，总部位于新罕布什尔州，由赛格威创始人迪安·卡门(Dean Kamen)掌舵。赛格威在2001年为全世界带来了赛格威个人用运输载具，实现了成人用两轮踏板车的电子化。

德克的研发团队在2007年8月的DARPA技术研讨会上和应用物理实验室的革新假肢开发团队共用同一个展位，而我和一群高级军方人士一起去看他们的成果。两个团队的演示交相呼应，共同成为了秀场主角。

德克假臂以双臂截肢的查克·希尔德雷斯(Chuck Hildreth)为试用模型。这个44岁的中年人在26年前做暑期工时失去了双臂以下的部位。当时他在粉刷一个电力控制台，他抓起了一条他以为已经断电的电源线，结果被严重烧伤。他在那之后的26年中连电钻都没拿起过，直到他装上了德克公司的假臂。他向与会人士展示了他不仅可以使用电钻，甚至还能拿起小粒的糖果送到嘴里吃。这个系统可以很好地完成林上校希望的两年内研发出可装卸假臂的任务。这种假臂将不会要求使用者接受芯片的脑部植入，不过却能证明比有几十年历史、至今依然在广泛使用的钩状假手要更为有用。

应用物理实验室的原型机寻求的是在人体胳膊有限的尺寸和重量范围内研发出他们的全部假臂控制系统，而德克的研发团队则受困于如何摆脱这些限制，从某种程度上可以说希尔德雷斯多少是在往人机合体方面发展。希尔德雷斯身体左侧伸展出的黑塑料与铝制结构与它挥舞的电钻连结在一起，这远非一个正常人所能拥有。在希尔德雷斯的身体和机器臂结合的地方，我能看到希尔德雷斯萎缩的上臂，虽然只有数寸的残臂，却灵活地操纵着捆在上面的特别定制的控制杆。因为这个假臂完全摒弃了肌肉神经信号控制，可以从身体任何可以触及到的部分发送指令。希尔德雷斯转身向我展示了他背后一直伸到鞋跟的缆线，缆线终端是另一个特别定制的操纵杆控制器。希尔德雷斯不得不学会将残肢与右脚发出的命令组合起来操纵假臂。这就要求使用者进行大量的训练，之后才能有效地使用假臂。不过希尔德雷斯说他仅通过30个小时的练习之后就能得心应手地操纵假臂了。“如果有更多时间，它能做出超乎想象的其他事情。”很明显他对这个装备非常满意。

这套假臂的特征是能够自我稳定并与用户的身体保持适当的接触状态。这一装备重9磅，只比真人手臂重2磅，而且使用者的整个身体可以抵消掉其中部分重量。不过，如果一整天都把它吊在那里的话，只要一会儿它就会让使用者筋疲力尽。所以假臂不是消极地挂在肩膀尽头处，而实际上是紧紧缠着希尔德雷斯的身体，使用一套六气囊的系统像一套挽具那样套着他的上半身。就像给赛格威的两轮踏板车带来不可思议稳定性的系统那样，这套假臂会根据用户的举动连续自我调整，将重量重新平摊到使用者的上半身。希尔德雷斯告诉我这种假臂戴起来非常舒服。

德克的研发团队曾经从高科技轮椅中获得了研发经验，除了完成DARPA的任务之外，他们还计划好好利用林上校的这个假臂项目。他们的工程师会继续改进假臂，等到时机成熟就把它推向市场。这是DARPA促成创新的悠久历史中的又一个典型例子，许多项目在得到这个政府机构的最初推动之后，就能够自力更生，其研发成果不仅仅被应用在军事领域，也被整合进了民用领域。

P19-21

为中国科技发展插上创新的翅膀

全国政协副主席、科技部部长 万钢

创新是国家强盛的源泉，是人类社会进步的根本动力，也是当今世界综合国力竞争的关键。从20世纪50年代以来，美国等发达国家就坚持依靠创新带动经济社会发展，在科技创新方面积累了宝贵的经验。这本由科学出版社引进出版、中国移动通信研究院组织翻译的《疯狂科学家大本营》，就讲述了美国科技创新方面的一个典型案例。

本书的作者是一位知名的美国科普作家。书中以通俗易懂的语言，描述了以往很少为外界知晓的美国国防高级研究计划局（DARPA）独特的创新模式。在这本书中，我们可以看到，DARPA在科技领域进行的基础研究和前沿探索，如何深刻影响了美国乃至全世界的未来发展。最突出的就是，现在已经被广泛采用的一些科技成果，如互联网、智能义肢、全球卫星定位系统（GPS）、远程医疗、即时通信、合金材料等，都是由DARPA率先开发出来的。DARPA不仅在科研方面始终坚持先发先行，而且对科研成果的管理和转化也十分高效，从而成为了支撑和引领经济社会发展的一个重要力量。

当前，我国正处在加快推进建设创新型国家的关键时期，迫切需要进一步发挥科技创新对经济社会的支撑和引领作用。和发达国家相比，我国科研实力还存在一定的差距，特别是把科技成果转化为现实生产力方面，迫切需要改革体制、创新机制。他山之石，可以攻玉。在全球知识流动和技术转移加速发展的今天，我们更需要兼容并蓄，了解世界科技强国科技研发的经验教训，结合我国的实际，为科技研发和产业化插上创新的翅膀，走出一条有中国特色的自主创新道路。

我认为，这本书可以带给我们很多的思考和启示。

在全球知识流动和技术转移加速发展的今天，我们更需要兼容并蓄，了解世界科技强国科技研发的经验教训，结合我国的实际，为科技研发和产业化插上创新的翅膀。

——万钢，全国政协副主席、科技部部长

希望此书能对探索我国科技管理体制与机制的改革有所帮助。

——邬贺铨，中国工程院院士

DARPA的经验不光对国防科研有价值，我国民口科研管理部门也应认真学习DARPA的管理方法。

——李国杰，中国工程院院士

正如我所料到的，这是一本可以引发我们思考和行动的书籍。

——怀进鹏，中国科学院院士

这本书会为读者展现这些科技创新的过去、现在和未来，更重要的是，让我们得以学习和借鉴他们的成功经验，得以思考和践行他们的成功方法，并由此改善我们的工作和人生。

——黄晓庆，中国移动通信公司研究院院长