特别节目·中文精读

基奥基·杰克逊:洛克希德·马丁

Keoki Jackson: Lockheed Martin

洛克希德·马丁技术负责人谈航天与国防项目中的工程管理、供应链与技术创新。

官方音频00:00 / --:--
中文精读由 AI 基于原始访谈改写,非官方翻译,可能存在偏差或错误;表述以原音频与官方文稿为准。说明

2019年7月,基奥基·杰克逊(Keoki Jackson)坐在麦克风前,说了一句很轻的话:“我到现在还没放弃自己上太空的机会。”他是洛克希德·马丁(Lockheed Martin)的首席技术官。这家公司造过SR-71黑鸟侦察机,造过F-35隐身战斗机,造过把人类送上月球的飞船部件。一个掌管这些工程奇迹的人,个人梦想是亲自飞上去。

采访他的人叫Lex Fridman,开场就抛出一个很硬的问题:你们造的东西能飞到音速四五倍,能让几十吨的金属在雷达上看起来像一颗滚珠轴承,人类是怎么做到的?杰克逊的回答不急不慢,但从头到尾藏着一根主线:所有让人惊叹的工程,背后都是一套关于“如何不犯错”的文化。这条线从隐身涂料一直延伸到人工智能的伦理边界。

童年偶像不是球星,是海盗号着陆器

杰克逊自称“太空迷”(space junkie),这个说法在他这里没有半点客套成分。他记得1976年7月20日,海盗号(Viking)着陆器降落在火星表面的那一天。后来他成为洛克希德的一名年轻工程师,公司里还坐着当年亲手设计那套着陆系统的老工程师。他跑去跟他们聊天,听他们讲怎么把一个机器人送到另一个星球、再让它活着传回数据。

再往后,他和阿波罗宇航员查理·杜克(Charlie Duke)吃过一顿饭。他问杜克最喜欢哪架飞机,杜克说的是F-104星战士,洛克希德出的第一款两倍音速喷气战斗机,绰号“装了一个人的导弹”。这些故事堆起来,构成了他对“工程能做到什么程度”的最初想象。

所以当他聊起猎户座飞船(Orion)的时候,语气里有一种很实在的兴奋。这是人类造过的最复杂的载人航天器,飞船的目标直接越过近地轨道,指向月球,然后是火星。洛克希德内部还有一个更远的设计叫“火星大本营”(Mars Base Camp):一艘停在火星轨道上的母船,把宇航员送到地表工作几周,再安全接回来。

“这是我在洛克希德任职期间想亲眼看到发生的事。”(基奥基·杰克逊)

登月这件事,去一趟不难,难在留下来

1960年代美国证明了一件事:可以把人送上去待两天,再活着接回来。杰克逊说,现在要做的是完全不同的量级。所谓“留在月球”,意味着永久居住、飞行器定期复用、燃料和空气和备件的持续补给,以及支撑这一切的基础设施。

他提到一个时间点:这届政府提出的目标是2024到2025年重返月球。听起来很近,实际上工程挑战密密麻麻。杰克逊说得很坦白,除了技术,还有预算问题,这些都得一点点啃。

不过他把话题分了一半给机器人。他特意补了一句:过去四十年,机器人探测的能力变化同样巨大。火星表面有漫游车在跑,火星轨道上有卫星在持续测绘地形和气象,这些在今天听起来像旧闻,可它们意味着人类可以拥有一种“虚拟的在现场”,这是以前从来没有过的能力。再加上算力、认知系统和决策系统的进步,整个太阳系向人类打开的方式变了。

他举的例子是小行星采样任务OSIRIS-REx,目标是近地小行星贝努(Bennu)。飞船已经在那边飞了一年,全自主驾驶,把整颗小行星的表面高精度扫描了一遍。接下来它要伸出一个像吸尘器加桶的组合装置,在接触表面的四秒钟内把碎石和尘土吹进收集仓,然后带回地球。

这个设计的来源很有意思。一位工程师某天摆弄吸尘器零件,想着“也许可以这么干”,最后变成了所谓的“弹簧棒式采样”。杰克逊讲这个故事的时候,强调的是人的灵光一现,而不是算法的功劳。

人类在太空里到底还有什么用

机器人这么能干,为什么还要送人上去?杰克逊的回答很具体,没有停在“人类有创造力”这种空话上。

他说,今天我们还不知道怎么替代的一种能力,是根据新信息当场改变计划。阿波罗13号是个经典案例:地面和飞船里的人临时拼凑出一个方案,让二氧化碳过滤器能用。这里没有流程可循,方案是当场现编的。

他的第二个论点是时间尺度。火星和地球之间的通信延迟是几十分钟。如果探测器看到某个有意思的东西,等指令传回来,机会可能已经过去了。人能当场决定:换个方向,采另一个样本,去另一片区域看看。这种“边看边改”的能力,机器目前还差得远。

“这些是人类在场才能带来的东西,在机器那边我们还有很长的路要走。”(基奥基·杰克逊)

太空版Alexa,和一个叫Mia的助手

洛克希德在做一个系统叫Mia,杰克逊的描述是“太空里的Alexa”。宇航员在火星附近的时候,可以调用整艘飞船的数字档案:设计数据、测试数据、以往任务的飞行数据。系统盯着成千上万个参数,一旦出现异常苗头,就在事情变糟之前提醒人,或者帮人一步步排查。

它还负责另一件事:主动提出探索机会。人还没开口问“我们还能干什么”,它已经指出“那边有个值得看的东西”。

这个系统的底层是一套“数字孪生”(digital twin)。洛克希德五十多年积累下来的空间环境知识、材料行为模型、动力学和控制模型、辐射环境数据,全都变成了可以跑的仿真。在地面上把太空跑一遍,是这套开发方式的核心。杰克逊自己职业生涯早期就在干这个,模拟通信卫星、导弹预警卫星在各种场景下的表现。

问题在于,现在被放进这个回路里的东西,可能是非确定性的。它会边跑边学。这就把验证与确认(verification and validation)的难题推到了一个新高度:你怎么证明一个会自己变化的系统,在超出原始设计边界的场景里,仍然会做正确的事?

洛克希德在资助高校研究这个问题,包括MIT,也跟创业公司合作,内部还有自己的研发。杰克逊的判断很明确:自主性和AI会进入洛克希德开发的每一个系统,既会改装到现有装备上,也会写进未来所有系统的设计里。

自主性有五个档位,不是一个开关

杰克逊给了一个很清晰的分级定义。自主系统指的是“能够组合、选择并执行决策,同时接受不同程度人类干预”的系统。

  • 零自主:人干所有事。
  • 部分自主:人在回路里,每一个决定都由人拍板,不管是在驾驶舱、远程还是别的什么地方。
  • 监督式自主:系统干大部分活,人可以叫停或者改方向。
  • 完全自主:人完全退出回路。

不同任务需要不同档位。这个框架听起来简单,但在安全攸关的领域,每一档往上走都要付出巨大的验证成本。

洛克希德做的东西很多是“人命关天”级别的。飞机是典型例子。客户要求的是极高的置信度:系统必须按设计的方式运行,而且这种方式必须能被操作者理解、被解释清楚。杰克逊说,这是“极其困难的挑战”,他没有粉饰。

737 Max和两种工程文化的碰撞

采访在这里转了一个很尖锐的弯。Lex直接提了波音737 Max的两起坠机,飞控软件出了问题。

杰克逊没有回避,也没有替波音辩护。他把话题拉到一个更根本的地方:文化。

他说,软件工程师不一定有航空业那种安全文化。这跟对错没关系,取决于你手上做的是什么。如果你在做广告投放系统,安全文化确实不是核心。但航空业几十年下来,形成了以生命安全、运行安全、任务成功为中心的一套东西。

问题在于,现代系统的复杂度已经让“穷举式验证”变得几乎不可能。状态空间太大了,你没法把一架飞机可能被飞的所有方式、所有可能发生的情况、所有可能的失效组合都系统性地跑一遍。

杰克逊提到一个未来的可能性:等量子计算机真正可用,也许能在近乎无限的状态空间里做仿真。但今天不行。今天能做的是给系统划边界、确保它在可预测的方式下运行,然后靠一种“持续追问和怀疑”的文化去问:我们真的考虑到了正确的可能性范围吗?测试覆盖够吗?我们对人机交互、对人的决策过程,真的理解吗?

他把这套东西叫“任务成功的文化”(culture of mission success),说这种东西靠上课学不会,得人泡在里面泡出来,而且必须从公司最高层往下推。

“人类是会犯错的。我们造的系统,无论多想做到完美,永远可以做得更好。”(基奥基·杰克逊)

他顺手给了一个数据:商业航空业这些年致命事故率呈现出一条很漂亮的衰减指数曲线。曲线背后是监管机构、机体制造商一起做根因分析,把问题一个个挖掉。

洛克希德到底在造什么

杰克逊给公司的定义是“解决困难任务问题的公司”。“造飞机的”或者“造火箭的”这类说法,在他看来都只描述了输出物。飞机、飞船、直升机、雷达,都是输出物。真正驱动一切的是客户要完成什么任务。

SR-71就是这套逻辑的产物。任务需求是:去一个有严密防空系统的地方拍照,那里的防空系统能对付当时所有的飞机。答案是造一架飞得比任何防空系统都快的侦察机。杰克逊半开玩笑地说:“所以我们造了一台会飞的漂亮相机,然后确保它能出去,也能回来。”

今天的洛克希德,业务面铺得很开:

  • 战术飞机:F-35,已经交付几百架,年产量接近一百架,下一代在研。
  • 太空:GPS导航与授时卫星、通信卫星、导弹预警卫星、商业遥感卫星、民用通信卫星,从载人探索到外行星机器人探测。
  • 防御系统:宙斯盾作战系统(Aegis),为美国及盟国舰队提供一体化防空反导,保护航母打击群免受弹道导弹、飞机、巡航导弹威胁。还有陆基版本宙斯盾,部署在几个地方。
  • THAAD:末段高空区域防御系统,保护相对广大的区域免受复杂弹道导弹威胁,现在有国际客户在买。

他强调,这些系统保护的不只是军事能力,还有人口密集区。第一次公开使用可以追溯到海湾战争时的爱国者系统。而支撑这一切的,是雷达、传感、指挥控制,以及让人在极端环境下还能操作成功的人机界面。

臭鼬工厂:14条原则和一颗滚珠轴承

聊到创新史,杰克逊说臭鼬工厂(Skunk Works)“既是一个地方,也是一种理念”。它由凯利·约翰逊(Kelly Johnson)的14条原则驱动。他没一条条列,但抓住了核心:一小群非常有能力、想解决真正困难问题的人,如果被隔离开官僚干扰,如果跟客户建立起非常紧密的共同愿景,几乎可以做成任何事。

他讲了一个细节。本·里奇(Ben Rich)曾经拿着一颗滚珠轴承在桌上滚给一位将军看,问:“你想要一架雷达反射截面积跟这颗轴承一样的飞机吗?”杰克逊说,这大概是工业史上最便宜也最有效的营销案例之一。

隐身的技术原理他没细说,只提了两点:雷达波反射的几何形状,以及反射或吸收雷达波的材料。然后他说了一句很实在的话:这是一场猫鼠游戏。雷达在变强,隐身也在变强,是持续改进和创新的游戏。他就停在这里,不多说。

高超音速:问题早就不是能不能

从马赫1到马赫5是超音速,超过马赫5是高超音速。杰克逊说,洛克希德和其他公司从1960年代末就在做高超音速相关开发,X-15和航天飞机都是例子。

今天的不同在于威胁环境。俄罗斯和中国公开表示拥有高超音速武器能力,而且声称能绕过现有的防御系统。杰克逊提到国防部负责研究与工程的副部长迈克·格里芬(Mike Griffin)博士等人反复强调这件事的紧迫性。这既是均势问题,也是防御问题。

他说洛克希德在这个领域投了很多年研发经费,现在跟多个美国政府客户有项目在跑,未来会有更多消息从客户那边出来。具体内容他说不了。

用子弹打子弹,然后是更快的东西

防御端的问题在杰克逊看来更迷人:怎么发现那些极难发现的东西。

他把时间拉回1980年代的星球大战计划(SDI)。那个时期,洛克希德证明了一件事:你可以用一颗子弹打中另一颗子弹,拦截来袭弹道导弹,这在之前从未有人做到过。这条路一直延伸到今天的“命中即毁”(hit to kill)能力,比如PAC-3(爱国者先进能力三型)和THAAD。

而高超音速目标跟弹道导弹不一样,飞行轨迹、速度、机动性都变了。所以防御能力必须再上一个台阶。他说到这里就停了,剩下的不能讲。

Lex在这里插了一段感慨:作为一个工程师,知道那么多精彩的东西被锁在保密柜里,是件让人难过的事。杰克逊的回应很平静。他说公众能看到的部分已经足够让今天的中学生、大学生理解这些问题的难度。F-35的具体性能参数是敏感的,但这架飞机是什么、能做什么,是可以讲的:超音速巡航、隐身、数据融合和传感器融合,一架“飞在天空中的信息节点”。

然后他讲了一个故事,用来解释“使命感”这三个字对工程师意味着什么。他曾经负责洛克希德的GPS相关项目。有一次一位空军少校来给他做简报,绰号叫Gimp,开口就说“GPS是我的热情所在”。这位少校在伊拉克做过作战测试,有一次坐黑鹰直升机接一批士兵回来。

“我问那个中士,你觉得GPS怎么样。他本来半睡半醒,眼睛一下亮了,说:GPS啊,它每天把我和我的弟兄们带回家。”(基奥基·杰克逊转述)

杰克逊说,这就是那种让你觉得“我确实在做点有用的事”的时刻。

飞行员昏过去之后,飞机自己救人

聊到自主性落地,杰克逊给了几个非常具体的例子。

第一个是Auto GCAS,自动地面防撞系统(Autonomous Ground Collision Avoidance System),装进了F-16。它已经救了7架飞机、8名飞行员。原因很直接:高性能战斗机做机动时,飞行员承受9个G,抗荷服也挡不住血液离开大脑,会出现G-LOC(过载导致意识丧失)。如果这时候飞机正贴着地形飞,后果不用想。

这套系统的逻辑是“最后一道防线”:飞机判定自己正在撞向地形,就把自己拉出来。它的判断依据里没有人是否清醒这一项,它盯的是“再不动就完了”。Air Force觉得太有用,马上要求装到F-35上,现在已经在测试。空对空方面的自动防撞系统也整合进去了。

第二个是西科斯基创新中心(Sikorsky Innovations)开发的MATRIX。杰克逊特意纠正了一个词:这叫“最优驾驶”(optimal piloting)。“可选驾驶”(optional piloting)和“无人驾驶”(unpiloted)这两个说法都不准确。这是一套通过FAA认证的系统,确定性很高,可以在两人、一人、零人的模式下飞同一个任务。你可以把它想象成一个自主性旋钮,系统一直在后台跑,随时接手。

它能干什么?比如在北海的恶劣天气里,零能见度条件下降落石油钻井平台。商业上的账很好算:飞机飞过去落不下去,就得把所有人带回来,重新排班,付机组加班费,付平台上那批人的加班费。这是实打实的钱。军事上的用途也很明显:白天执行完任务,晚上切成无人模式送补给。

把OODA环压进对手的反应时间里

杰克逊用一个时间尺度的对比,解释了AI在战场上的根本价值。

人的反应:光子打到眼睛,到做出动作,大概是零点几秒的加工时间。计算机在纳秒尺度上运行。一纳秒对一秒,差不多是一秒对三十二年。

他引了OODA环(观察、判断、决策、行动)的概念。如果AI能帮人把这个环压缩到对手的环里面去,这在战场上是一种极其强大的力量。

但时间尺度是双向的。人的有效工作区间大概是一秒到八小时。超过八小时,人会累,要休息,要上厕所。而监视、警戒、物资运输、后勤保障这些“枯燥、肮脏、危险”(dull, dirty and dangerous)的任务,需要的是远超人类耐力极限的持续活动。这正好是AI和自主系统擅长的区间。

3000.09号指令:规则是有的

Lex在这里提了他真正担心的问题:AI军备竞赛会不会让人类失去对系统的控制?

杰克逊的回答分两层。第一层是现实判断:他不认为今天已经在发生这种事。第二层是政策:美国国防部有一份指令,编号3000.09,专门管半自主和自主武器系统。

他建议大家都去读一读,只有几页纸,但几个要点很关键:

  • 确保人类对半自主和自主武器系统的使用拥有代理权和控制权;
  • 确保这些系统在逼真的、接近真实世界的场景中被测试、验证和评估;
  • 确保操作人员受过使用训练;
  • 确保系统的人机界面能显示它处于什么状态、在做什么决策;
  • 确保为这些系统的使用建立了条令、战术、技术和程序。

杰克逊说,这件事的框架跟化学武器、生物武器的规则逻辑是一样的:规则是有的,而且要当真。洛克希德百分之百遵守客户的政策和法规。

公司内部,AI的用途更多是提效:改善生产效率、辅助工程师做生成式设计、优化后勤、降低能耗。但伦理问题同样被摆上桌面:隐私怎么保护,偏见怎么消除,人类怎么保持在决策回路里,怎么做到“不把问责权交给算法”。

他把这些又拉回公司的三条核心价值观:做正确的事、尊重他人、追求卓越。洛克希德的伦理项目拿过奖,伦理团队和工程团队在合作把AI伦理原则落地。

核威慑、多极世界和一种新的战略威胁

Lex提到自己出生在苏联,家族记忆里有二战和冷战。他问:人类文明为什么没有在核战争里毁掉?核威慑在未来还有用吗?

杰克逊说,这个可能性是真实存在的。但他同时认为,战略威慑在某种程度上阻止了20世纪上半叶那种毁灭性世界大战的重演。

问题在于世界变复杂了。冷战时期拥有弹道导弹能力的国家屈指可数。他引用了几年前的一个数字:今天有超过70个国家拥有类似的能力,太空能力也差不多是这个数量级。威胁扩散的速度超出预期。

美国现在处于战略威慑体系的重建期(recapitalization)。杰克逊认为这是国家能做的最重要的事情之一。

威慑的逻辑他讲得很直白:核心是阻止任何人使用这些武器。阻止的机制是,即使对手先动手,你也有能力打回去,造成对方无法承受的损失,因此对方不会动手。这要求系统在任何需要的时候都能工作,要能适应各种场景,所以几十年前造的东西必须更新,既要照顾今天,也要照顾未来几十年。

他还提了一个很多人不太放进“战略威慑”框架里的东西:网络。大规模杀伤性武器过去指核、化学、生物。今天还要加上网络武器。攻击关键基础设施,电网、供水系统,对一个国家的生存同样是战略级别的威胁。他希望技术手段,也许借助自主性,能帮助遏制和反击这些在最初设计威慑体系时根本没被想到的威胁。

艾森豪威尔的警告,和一门特殊的生意

Lex抛出了那个不好回答的问题:艾森豪威尔1961年在告别演说里警告“军事工业复合体”不要膨胀到超出需要的程度。你怎么看?

杰克逊的回应有三层。

第一层,洛克希德不只有军工。能源、太空、商用飞机,这些业务同样重要,不能忽略。

第二层,比例。他说自己还是MIT研究生的时候,大家在讨论冷战结束后的“和平红利”。如果看军费占GDP的比重,现在远低于历史峰值。而全球威胁正在以需要相关防御投入的方式变化。

第三层,市场结构。军工这门生意算不上自由市场,东西没法对着街上的人卖。这种特殊性要求客户和设计、建造、维护方之间保持非常紧密的合作关系,因为需求极其特殊,对安全的要求极高,对“每次都要按设计运行”的要求极高。杰克逊把这看作洛克希德的核心优势:跟客户一起积累多年的专业能力。

“造这些系统非常贵,几乎没有犯错的空间。”(基奥基·杰克逊)

Lex接了一句:读本·里奇那本书,如果你是工程师,它读起来像惊悚小说。

怎么看SpaceX和马斯克

杰克逊的回答很干脆:SpaceX确实是太空产业的竞争力量,我们喜欢竞争,而且我们是很强的竞争者。竞争是美国的底色,不断想出更好的办法。

他补了一个条件:要有一个公平的竞技场,不能给不同的玩家不同的要求。

然后他说了一句可能是整场采访里最有感染力的话:

“现在是我这辈子做太空生意最激动人心的时刻。”(基奥基·杰克逊)

理由是算力暴涨、通信能力暴涨、先进制造和增材制造把进入门槛压了下来,创新在创业公司里发生,也在洛克希德里发生。很多人不知道,洛克希德跟斯坦福合作造过美国发射的第一颗立方星(CubeSat),叫QuakeSat,大概是2000年之后不久的事,合作方是Stellar Solutions。所以这条线他们从很早就参与了。

现在他们在做“智能卫星”(smart satellites)和软件定义卫星,可以让卫星在轨重构、重映射自己的任务,在整个寿命周期里提供近乎无限的灵活性。

下一个一百年,边界在哪里

莱特兄弟第一次飞行是116年前。现在有超音速隐身飞机,有前面聊到的这一切。Lex问:如果同样跨一百年,技术的边界在哪里?

杰克逊说:“我不知道有没有边界。”洛克希德兄弟和格伦·马丁(Glenn L. Martin)当年在教堂地下室和旧加油站里创办公司,今天的洛克希德是完全不同的公司,因为这么多年一直在自我重塑。

他对未来的判断有四条:更快、更连接、更自主、更复杂。作为CTO,他要想的是投哪些技术:AI和自主性,量子计算(洛克希德已经在投),以及应对那些今天还没人想到的军事威胁。

他把视野拉得很开:人类会进入太阳系,会对自己的星球有远超今天的认知,从海洋深处一直到大气的上层,到太阳,到太阳系的边缘。

“我不觉得有比这更好的地方(可以待着)。”(基奥基·杰克逊)

如果这些内容对你有用,可以这样往下走

  • 去读美国国防部3000.09号指令。只有几页纸,是理解“自主武器受什么约束”的第一手材料,比任何二手评论都靠谱。
  • 读本·里奇的《臭鼬工厂》(Skunk Works)。它算不上一本技术手册,更像一份关于小团队、强愿景和如何在官僚体系里保护创新的现场记录,工程师读起来确实像惊悚小说。
  • 如果你在做安全攸关的系统,把“验证与确认”当成一等公民,而不是上线前的最后一道关卡。杰克逊反复强调的东西落在技术之外,是那种持续追问“我们真的考虑全了吗”的文化。
  • 如果你的团队里软件背景和硬件背景的人混在一起,注意两种安全文化的差异。737 Max的教训很难归到某一行代码上,问题出在两种文化没有对齐。
  • 关注Auto GCAS和MATRIX这类“最后一道防线”型自主系统。这类系统的定位很窄:人还在,它退到后台;人失效的那几秒,它接过来。这是当前技术条件下最容易落地、也最容易救命的一类自主性。
  • 把OODA环当成思考工具,不只是军事概念。任何竞争性场景里,“把自己的决策循环压进对手的循环里”都是一个可操作的判断标准。

本集资源与出处