随着当代工程技术的发展，一些传统的观念和思想已显得陈旧过时，一些新的观念和思想正在被人们所认识和接受。军品的研制和生产，从强调产品的先进能力转向注重产品的经济可承受能力；航天产品，从强调性能转向强调效费比和实在的产业化；武器装备的研制和军事训练，从强调实物试验和演习转向强调计算机分布式交互仿真；军民两用技术愈益受到重视。

　　世界已经进入新的军事革命时期，引起这场革命的主要力量是技术进步。军事革命包含先进的技术和武器系统、创新的军事学说、科学的编制构成等三个基本要素，只有将这三个要素正确、及时地结合在一起，使军事效能得到极大的提高，军事革命才能发生。先进的技术和武器系统是军事革命的物质基础，创新的军事学说是军事革命的灵魂，科学的编制构成则是先进的技术和武器装备以及军事学说的具体体现。信息技术是这次军事革命的核心和基础。信息和知识在现代战争中能发挥重要作用，是重要的毁灭（杀伤）力量，是力量倍增器。信息和知识改变了过去单纯以计算有多少装甲师、航空联队、航母战斗群来衡量军事能力的做法，现在必须计算一些无形的力量，如计算能力、通信容量和可靠性、实时侦察能力等。正是由于信息技术的发展，以信息为主导的系统以及与这些系统有关的核心技术（数学化、计算机处理、全球定位）才促进了军事革命的诞生。军事革命的一项很重要的工作，就是把以信息为主导的技术和系统综合成一个大系统，形成全新的军事能力。军事革命必将改变未来作战概念，并影响世界军事力量平衡。攻防兼备的信息战将成为今后作战艺术的焦点，支配信息和信息系统将逐渐成为战役的中心。这次军事革命的企图和结果之一，就是使大规模集结人力和装备、顺次进行战役行动的“消耗战”，转向有区别地、精确地运用力量的“节约战”。军事革命将会促进不同的军种、部门和武器系统更加有效地一起投入战斗，使之产生的整体效能远远大于各部分能力之和。

　　未来战争的战场将是一种非线性战场，从两维看，前方与后方的界限变模糊了，战场呈现流动的非线性或无战线状态；从三维来看，海、陆、空、天连在一起，形成多维立体战场。脱离接触战斗（或称不接触战斗）将会更多地在战场上出现。过去的纵向多层指挥体系将转变为网络型指挥结构，从而提高灵活性，横向连通，更有利于发挥各级指挥官的能动作用，也更有利于提高自下而上能力和保持作战指挥的稳定性。

　　〔关键词〕  国防科学技术 国防工业 军事与科技 军事理论[军事革命]

　　ABSTRACT  The rapid development of modern engineering technology has brought about a profound influence in military fields. This influence is concentrated and reflected in leading and pushing forward this new military revolution.

　　Contrary to the past, there are five features in the development of modern engineering technology. The role of the technological revolution in information fields increasingly extends in the process of industrialization. The evolution and revolution of manufacturing technology in macro-production fields is just unfolding. Materials technology becomes a general and key technology of industrialization in various engineering fields. Biological technology has led to a great change in the development of agriculture, medicine, chemistry and environment protection. Comprehensive integration playsa critical role in finally turning engineering technology into a productive force.

　　Along with the development of modern engineering technology, some traditional concepts and thoughts are out- of - date, while some new concepts and thoughts are being understood and accepted by people. In the research and manufacture of military products, emphasis on advanced capability of products is turned into putting stress on having the ability of affordable products. In space products, emphasis on performance is turned into putting stress on effect- cost ratio and practical industrialization. In the development of weapons, equipment and the military training, emphasis on tests on material objects and exercises is turned into putting stress on distributed interactive emulation mode on computers. More attention is paid to military-civilian technologies.

　　Now the world has come into the new period of a military revolution. The key force leading to this revolution is technological developments. A military revolution consists of three basic factors- advanced technologies and systems, newly-created military doctrines and scientific organizational structure. Only with these factors being correct and combination of them in time and the great improvement of military efficiency, can a military revolution come into being. Advanced technologies and systems are the material base of a military revolution, newly-created military doctrines are the soul of a military revolution and scientific organizational structure concretely reflects advanced technologies, weapons and equipment and military doctrines. Information is the core and base of this military revolution. Information and knowledge can play an important role in modern warfare and are important destroying powers and a multiplier of armed forces. They has changed the old ways of judging military capabilities only be counting the number of armored divisions, aircraft fleets and aircraft carrier battle groups. At present, some invisible powers must be counted in, such as calculating ability, communication capacity, reliability, real-time reconnaissance ability and so on. Owing to the development of information technology, information-based systems and the key technologies related to these systems(digitization, computer processing and globe positioning) bring about the birth of a military revolution. One of the important tasks of a military revolution is to integrate the information-based technologies and systems into a large and comprehensive system to form a completely new military capabilities. A military revolution will certainly change future operational concepts and effect the balance of the world military powers. Information warfare with an offensive and defensive capacity will become a focus of operational art in the future. Domination of information and information systems will gradually become a center in a battlefield. One of the attempts and results of this military revolution is to turn the large-scale concentration of manpower, weapons and equipment for conducting “War of attrition” in order in campaigning operations into “War in an economic way” in distinguishingly and accurately making use of assets. A military revolution will impel various services, departments and weapons systems to be more efficiently used as a whole in a battle so as to produce far more powerful efficacy than that of the summation of the individual parts. A battlefield in a future war will be nonlinear. From the view of two-dimensional space, the distinction between the front and the rear becomes indistinct and a battlefield appears in the state of being fluid and nonlinear or no battlefront. From the view of three-dimensional space, sea, land, air and space are considered as a whole and form a multidimensional battlefield. More disengaging battles(so called non-disengaging battles) will appear in battlefields. Past vertical command systems with several levels will be turned into a network command organization so as to improve flexibility and be borizontally linked. That is more favourable for commanders at various levels to play their dynamic role and more advantageous to the improvement of their survivability and keeping stability of operational command.

　　工程技术是现代科学技术体系中的一个分支。它是综合应用技术科学、自然科学和社会科学的知识，使自然资源最佳地为人类服务而发展起来的一类专门技术。它的任务是改造客观并取得实际的成果。人类社会的各个领域，都在不同程度上受到工程技术发展的影响。军事领域是吸收科学技术新成果最快的领域之一，当代工程技术的飞速发展，必然给军事领域带来深刻影响。事实上，这种影响已经在许多方面展现了出来。尤其是当代工程技术发展对新军事革命的引发和推动，是这种影响的集中反映。

　　1   当代工程技术发展的五大特点

　　与过去相比，当代工程技术发展有5大特点。这5个特点反映了当代工程技术发展的基本趋势。

　　1.1信息技术革命在产业化过程中的作用日益增长

　　1972年，国际上著名的未来学研究团体罗马俱乐部发表了一篇叫做《增长的极限》

　　的研究报告。报告的一个结论是：“如果在世界人口、工业化、污染、粮食生产和能源消耗按现在的趋势继续下去，这个行星上增长的极限有朝一日将在今后一百年中发生??”，“工业的增长，最迟在下一个世纪内一定会停止”。

　　然而，70年代中期以来，美国、日本和西欧发达国家的经济并没有沿着《增长的极限》所预言的轨迹发展。按不变价格计算，1980~1990年，美国、日本和西欧国民生产总值（GNP）年增长率分别为2.97%、8.53%和1.02%。其中，工业产值年增长率分别为2.66%、4.07%和1.61%。而同期能源消耗年均增加分别为0.49%、1.65%和0.17%。

　　下面让我们来简单分析一下其中的原因。传统的工业化经济，表征经济增长的GNP的增长与每单位GNP使用的能源量呈平行增长的趋势。《增长的极限》一书也是遵循这一基本思路的。然而，在信息化经济时期，伴随GNP持续增长的是：单位GNP的能源不再增长。因此，可以将GNP的持续增长以及同时期单位GNP能源降低作为经济发展新时代的一个参考性标志。美、日等发达国家的这个转折点大致发生在70年代末，其产业结构的特点是GNP中服务业产值开始超过物质产品产值。进入80年代后,美、日、西欧GNP迅速增长，而单位GNP能耗则大幅度降低。目前，信息技术无论对采掘业、制造业、建筑业和农业等物质产值，还是对商业、运输、邮电、金融等服务业产值都起着重要作用。一些发达国家已将信息技术逐步形成一个最庞大的产业体系，其产值的增长速度已大大超过GNP的增长速度。据报道，1984年美国信息类产品占非农业国内生产总值的比例已超过60%。1982年，全世界信息产业的产值为2 370亿美元，1988年上升到4 700亿美元，预计到2000年可高达35 000亿美元。

　　人类社会赖以自下而上发展的三大要素是物质、能源和信息。在农业社会中，人们对物质的认识比较深刻而对能量的认识较少；在工业社会中，人们又普遍认识到了能量的重要性。现代工业社会可以说是建立在物质和能量的基础之上的；而以往的产业革命，可以说是在挖掘劳动资料的机械、物理和化学的属性的潜力。但是，与以往产业革命不同的是，在推动当代社会进化的能量流、物质流、信息流中，信息流起着越来越重要的作用。科技专家们一致认为：信息技术是一门十分重要的科学技术，在世界新技术革命中处于核心和先导地位；它不仅作为一项独立的技术而存在，还广泛渗透于其它各个高技术领域，成为它们发展的基本依托和重要手段。例如，电子信息技术的革命能优化现代生产过程的控制、物资流动过程的控制和金融资本流动过程的控制，使得计算机乃至更小的信息处理装置能够嵌入到控制生产过程的装置或设备之中，从而可大大提高能源和基本物质的利用率，从根本上促使工程技术与生产力更为紧密地凝结在一起。总之，信息技术正在改变原有社会产业结构和经济结构，改变人们的劳动方式和生活方式，改变社会生产组织和管理体制，成为决定生产力发展速度和经济竞争力高低的关键。这是当代工程技术发展的最为重要的特点。

　　当代工程技术的发展，特别是信息技术革命，改变了《增长的极限》的预测，展现了一种与之不同的增长趋势。在稍后几年，罗马俱乐部的观点也有所变化。在其1977年发表的研究报告《超越浪费时代》中就得出了比较乐观的结论：在日益膨胀的世界人口的需要不断增加的条件下，只要适当地利用科学技术的最新成就，人类在能量、原料和食物三个方面遇到的大多数问题都能得到解决。

　　与世界先进国家相比，我国的信息科学技术尚有较大的差距。我国目前还处于工业化阶段，能源和物质利用率低。例如，我国目前能源的有效利用率为30%，而发达国家为40%~50%；我国钢材利用率为60%左右，而发达国家通常在80%以上。由此可见，我国目前的经济增长在很大程度上是资源消耗所推动，技术进步的推动作用还比较小。当然，这也说明我国经济增长的潜力很大，依靠信息技术、制造技术、新材料技术的进步，就能使我国经济持续地以较大幅度增长。

　　1.2微观尺度生产领域制造技术的演进与革命方兴未艾

　　微观尺度生产领域制造技术主要涉及微电子技术、微机械技术和纳米级制造技术。

　　（1）微电子技术的发展，为信息技术革命提供了最坚实的物质技术基础。微电子技术已经走过了大规模（LSI）、超大规模（VLSI）、特大规模（ULSI）集成时代，于1995年进入吉规模（GSI）集成时代。“吉”是千兆或十亿的意思，即集成度最高的研究水平达到256兆位动态随机存贮器，在350平方毫米的硅片上集成了5亿个元件。已商品化的这种产品为大于6百万个元件，相应的微细加工尺寸为0.35微米。预计上千万个元件、微细加工尺寸达到0.25甚至0.16微米的芯片不久即可上市。半导体材料从锗到硅再到砷化镓，生产制造工艺经历了平面型工艺，分层工艺，图形产生，以及硅平面型技术的标准工艺和集成电路经济规模的生产制造工艺的演进过程。

　　计算机已经改变了人类社会的面貌。推动这场正在进行中的革命的动力就是微处理机。由于生产制造工艺的不断进步、创新，其集成度每隔18个月就翻一番，而每隔3年就能以同样的价格买到性能比3年前高4倍的芯片。半导体工业的这种状况似乎是罕见的。然而，由于技术创新的难度在加大，制造工艺装备更新所需投资也在大幅度增长，因此，不少科学家预测，今后微电子技术的发展从本质看将是渐进的，而不再是革命性的。即使如此，如果微处理机仍按现在的速度继续提高，那么到2020年，硅片将使微处理机的软件发生革命性变化，计算机技术仍将继续改变人类社会的面貌。

　　（2）微机械工程会像微电子器件一样给社会带来深刻的影响。微机械技术是指在几厘米以下乃至微米尺度上制造微型装置。研究者们利用微电子材料和工艺制作了微型梁、槽、齿轮、薄膜和微马达。这种微马达可用来移动原子或开闭阀门抽取微升量级的液体。像晶体管一样，这些微米级机械可同时制作上百万个。

　　电子计算机和存储电路威力巨大，但究其实质，只不过是对电子的运动进行能断控制。在今后50年中，微机械装置将为电子系统提供通向外部物质世界更加直接的窗口，使它们可以感受并控制运动、光、声、热及其他物质作用。

　　微机械与电子系统的结合（被称为微机电系统），将在众多的科学和工程领域取得巨大的技术进步。使得各种各样的微型装置得以面世。例如，美国加州大学的一个工程师小组想要展示一下微机电系统最终是如何影响空气动力学设计的，他们概述了替换机翼的相当大的活动表面的技术概念，计划在翼表面镶上几千条150微米长的平板，静止时它们平铺在机翼表面；加电压时，平板一端从表面升起（最大角度达90°），因而能控制流过机翼横截面的空气涡流。传感器可以监测机翼的高速气流并发出信号以便调节平板的位置。这些活动的平板（即作动器），具有类似于常规飞机巨大襟翼微观改型相同的功能。翼面控制的微调将使飞机转弯更快，飞行更平稳，或者因飞行效率更高而节省燃料。由这种“灵巧蒙皮”获得的附加气动力控制能力，可能导致飞机设计的根本性变化：去掉襟翼、舵甚至机翼，使飞机从“带翼圆柱体”变成“飞翼”。

　　专用集成微型仪器的原型已可以探测局部地区和遥远地区的环境。专用集成微型仪器将引起航天器和航天系统技术的深刻革命，将可能产生重量小于0.1公斤的纳米卫星。用五六百个这样的卫星覆盖全球，完成监视和信息转发；再用无人机等撒布神经系统中植入了微电子智慧系统的昆虫去进行侦察、破坏甚至杀伤……胜似神话，不是神话。

　　（3）纳米级制造技术是微观尺度生产领域另一惊人发展。自1990年3月在美国召开世界上首次纳米技术学术会议之后的短短几年间，这个领域取得了日新月异的新成就。所谓纳米技术是指在0.1~100纳米（10^-9米）尺度上研究和利用原子和分子结构、特征及其相互作用的高新技术。它的最终目标是直接以分子、原子在纳米尺度上制造具有特定功能的产品，实现生产方式的飞跃。研究者们认为，作为纳米技术重要组成部分的纳米电子学，将是纳米技术发展的主要动力，它将立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的要领来构造电子系统，超越传统的极限，实现信息采集和处理能力的革命性突破。例如，有关专家估计利用纳米技术将可能使美国国会图书馆的全部藏书存储在一个直径为0.3米的硅片上。

　　微米级制造工艺包括光刻、刻蚀、淀积、外延生长、扩散、离子注入、测试、监测与封装。纳米级制造包括微米级制造中的一些技术，如离子束刻，但也包括对材料进行原子量级的修改与排列的技术。目前这种技术仍处于实验室研究、开发阶段。

　　纳米技术的另一诱人研究方向是发展分子器件和生物分子器件。自然分子机器（如核糖体）的普遍存在导致人们设想人工分子机器，像分子装配机器、基于分子装配的复制、机械纳米计算机和细胞修复机器等。更重要的是，生物分子制造物质的真正优点是它们能自我组装。研究人员希望未来能研制出由单个分子组成连线和晶体管的分子电路，最终是实现分子电脑。

　　在纳米技术中，纳米电子学与纳米生物学既相互联系又相互促进。最近，用原子力显微镜对DNA（脱氧核糖核酸）分子链上的任何确定部位进行了分子切割。这类手术再结合分子操纵，是迈向在纳米尺度上改造基因的重要进展。第一代分子机器是生物系统和机械系统的有机结合体；第二代分子机器应是能直接从原子、分子装配成有一定功能的纳米尺度的装配装置；第三代分子机器将是含有纳米计算机的、可人机对话的并有自我复制能力的纳米装置。分子机器一旦研制成功，它能在1秒钟内完成数十亿个操作动作，用足够多的分子机器就可以在几秒钟或几分钟内完成现在几天或几个月才能完成的工作。

　　1.3 材料技术成为不同工程领域产业化的共性关键技术

　　当代每一项重大的新技术发现都有赖于新材料的发展。对国民经济、国防和现代科学技术具有重要作用的半导体材料就是一个明显的例证。这种材料经历了从锗到硅和砷化镓的变化和发展过程，使得元器件微型化、集成化，大规模处理和高速运算得到实现。

　　据美国商务部1990年发表的一个报告预测：到2000年，全世界包括超导体、先进半导体器件、高性能计算机、新材料等12项新兴技术的世界市场总营业额将达到1万亿美元，其中新材料将达到4 000亿美元，占40%。目前世界上已有传统材料几十万种，而新材料的品种正以每年大约5%的速度在增长。90年代新材料的发展方向是高功能化、超高性能化、复合化和智能化。

　　材料技术的发展趋势归纳起来主要体现在以下两个方面。

　　一是功能材料的小型化、信息化。功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能，它是各种高新技术蓬勃发展的基础和先导。例如，目前硅材料是大规模集成电路的基石。然而，由于砷化镓有更高的禁带宽度，因而砷化镓器件可用于更高的工作温度，其运算速度比硅器件高好几倍。而且，砷化镓材料具有重要的光电效应，可使其成为激光光源，这是实现光纤通信的关键。更重要的是由于原子加工技术的发展，如分子束外延（MBE）、金属有机化合物汽相外延（MOVPE）、液相外延（LPE）等方法，可将两种（或两种以上）不同半导体（或同种半导体的n型和p型）极摩层交替排列组成周期阵列的超晶材料。例如，在砷化镓基片上，把镓、铝、磷、砷等相结合为多层堆积，通过不同掺杂，达到控制能带结构、带隙、能态密度、光学吸收系数、折射率等多种参数，从而获得多功能材料。这些具有优异的电、磁、光、声或超常的力学、热学性能的新型功能材料，种类多、用途广且自成体系，对信息技术及其新兴产业的发展起到了极大的推动和催化作用。

　　信息材料中还有敏感材料、光导纤维材料、信息记录材料等，它们分别是信息探测传感器、信息传输和信息存取必不可少的材料，在民用和军用方面都大有可为。

　　新能源材料有光电转换材料、超导材料、高密度储氢材料和高温结构陶瓷材料，它们是为开发新能源而研制成的。例如，光电转换材料中，国外非晶硅薄膜于1990年在不聚焦时的光电转换率达23%。

　　二是结构材料的复合化。结构材料在产业化中一直发挥着至关重要的作用，从日常民用和工业、建筑，到汽车、飞机、火箭、卫星等，所有这些都以某种形式的结构构架获得其外形、大小和强度。今天汽车所用大部分结构材料为钢，飞机为铝合金，它们有其自身确定的强度/重量比值，强度的大小直接与重量有关，这在工程设计上是矛盾的。当代新型结构材料的发展表明，追求高强度、高模量、耐高温和低密度材料的方向就是结构材料的复合化。目前所谓的先进复合材料，一般指具有比强度大于4′10⁶厘米和比模量大于4′10⁸厘米的结构复合材料。

　　结构复合材料由能承受载荷的增强体和能连结增强体成为整体材料同时又起传递力作用的基体构成。增强体包括各种玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属以及天然纤维、织物等，基体则有高聚物、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥等。通过复合工艺组合而成的这些新型材料，既能保留原组成材料的主要特拰澶勭悊鑳藉姏鐨勯潻鍛芥