美国未来六大颠覆性基础研究_美国研究性学习政策
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美国未来六大颠覆性基础研究
美国国防部提出了未来重点关注的六大颠覆性基础研究领域（Disruptive Basic Research Areas）。包括：超材料与表面等离激元学（Metamaterials & Plasmonics）、量子信息与控制技术（Quantum Information & control）、认知神经学（Cognitive Neuroscience）、纳米科学与纳米工艺（Nanoscience & Nanoengineering）、合成生物学（Synthetic Biology）以及对人类行为的计算机建模（Computational Models of Human Behavior）。
美国国防部对于颠覆性基础研究领域的定义为：对于近期与未来美军的战略需求和军事任务行动能够产生长期、广泛、深远、重大影响的基础研究领域，这些领域的研究已取得关键突破并且可以持续发展，未来的研究成果能够使美军在全球范围内具备绝对的、不对称的军事优势。
1.超材料与表面等离激元学（Metamaterials& Plasmonics）
DDG1000大型驱逐舰应用了超材料隐身技术,美国F-35战斗机应用了超材料隐身技术
颠覆性应用前景：
-利用增强/捷变隐身超材料技术使美国海、陆、空军装备被雷达发现和锁定的概率大幅下降，获得压倒性的不对称战略优势。
-小型化超材料隐身射频系统可以使通信设备更加轻便，并且不易于被侦查，使美军战场生存能力大幅提升。
-智能自检测自修复结构超材料技术将使美军装备维修保障周期/成本大幅缩减，作战效能大幅提升。核心能力：
-通过复杂人工微结构改变材料的表征特性基于超材料技术的相控天线阵列
-基于等离子体激元的增强型探测器和成像器件 重大突破：
-宽带响应复杂超材料的制备（美国杜克大学超材料团队Ruopeng Liu, et al.2009年发表在《科学》杂志上）自感知与自愈合智能结构材料高精微尺度人工结构的制备方法与控制方法英国航宇公司超高安全、超大容量、超远距离保密通信、传输系统（几乎无法破译），使美军具备牢不可破的保密通信指挥系统。
-超高速量子计算机和赛博空间（Cyber Space）信息对抗系统，将可以破解几乎所有现在使用的加密系统和防火墙，使美军具备不对称的网络攻防优势。量子仿真：从量子尺度开发新材料
-量子传感、量子计量与量子成像：超越常规技术极限的灵敏度、精度和分辨率研究新的算法用于探索量子信息学的应用前景美国IBM公司
-美国洛斯阿拉莫斯国家实验室与国防高级研究计划局（DARPA）美国洛克希德马丁公司工程系统的直接心灵操控压力下的表现补偿
-创伤后应激障碍（PTSD）与创伤性脑损伤（TBI）的改善与防止 重大突破：脑结构与功能关联性进展将临床的测量与分析翻译给未受伤害的个体英国剑桥大学
4.纳米科学与纳米工艺（Nanoscience & Nanoengineering）
颠覆性应用前景：
-超轻薄防护装甲。使美军装备抗打击能力大幅提升，损伤率大幅降低。
-纳米机器人。小型仿生机器人的使用可以为美军带来无孔不入的颠覆性作战能力。能量采集的催化剂
-石墨烯与碳纳米管（已获诺贝尔奖）主要挑战：
-低缺陷密度的石墨烯、单手征性纳米管的制备韩国三星公司生物病毒战。可根据战略需求定制生产病毒，具备生物战的颠覆性优势。生物燃料与制造组织再生藻类食物的制造
-体现生物能力的清洁水技术 重大突破：
-体现系统路径复杂性的建模与仿真管控与社会认可
目前从事相关领域研究的机构包括：
-美国劳伦斯伯克利国家实验室、哈弗大学、约翰霍普金斯大学英国伦敦国王学院
6.人类行为的计算模型（Computational Models of HumanBehavior）
应用前景：
-恐怖威胁实时监测、情报分析。实时掌握全球各国的政治、文化、经济情况，对恐怖威胁做出快速反应和预警。
-通过大数据网络制造群体事件，策反、颠覆政权，提前瓦解敌方军事威胁。实时国际社会（宗教）态势监测跨文化国际关系建设 重大突破：
-简化模型的验证成功对群体事件临界点的成功预测 主要挑战：
-社会的复杂性决定了相关社会理论的矛盾性数学模型非常复杂美国斯坦福大学、麻省理工学院-英国牛津大学
