在美国漫威公司的电影中，无论是高科技加身的钢铁侠还是不老英雄美国队长，亦或是外星来客雷神……无论有多深的背景，多强的超能力，这些超级英雄都要听命于一个机构——神盾局。有人认为，在电影中拥有神秘黑科技而又居于权力核心的神盾局，是以达帕为原型创造的。达帕（DARPA），仿佛是个高科技公司的名字，其实它是美国国防部国防高级研究计划局的简称，是美国国防科技创新的典范和“特区”。
电影中的神盾局负责创造高科技武器，也要带领超级英雄们为国而战，而真实世界中的达帕有所不同。
该机构更像一个创新引擎，它的基本任务是专事于“科技引领未来”，以感知未来潜在需求、维护国家安全、进行大胆创新为使命，积极开拓新的国防科研领域，为解决中远期国家安全问题提供高技术储备。达帕的最终目的是“保持美国的技术领先地位，防止潜在对手意想不到的超越”。
达帕成立于1958年2月7日，是美国针对苏联的核试验和人造卫星两项重大技术突袭所做出的直接回应。依据美国国防部指令，当时的达帕被称为高级研究计划局（ARPA），基本职责是负责“美国国防部长按单个项目或项目类别，制定研发领域内各个先进项目的方向或性能”。后来，根据美国总统和国会关注焦点的变化，该机构的名称和使命也有所变化。
1972年3月23日，美国国防部下达指令，在机构名称中增加“国防”一词，并将其作为国防部长办公厅下属的一个独立机构。1993年，作为推动“科技促进经济增长”战略的一部分，时任总统的克林顿又去掉了“国防”两字。1996年美国国会又将“国防”两字加了上去。事实上，不论有没有“国防”两字，达帕投资资助的技术研究大多都是军民两用的，并不仅限于军用范畴。
达帕机构精干，成立之初仅有100多人，现在也只有200多人，其中最核心的项目经理近120人，多由文职人员组成，主要是各学科一流专家、学者。管理层设置也十分精简，分为局长、业务处长和项目主任三层。业务机构分为技术部门和保障部门两类，属于典型的扁平式组织。成立近60年来，达帕一直是世界上重大技术突破的核心，是全球重要的技术引领者。
达帕创建了地震科学、板块构造论等重要理论，研发出互联网、无人机、隐身技术、高超声速技术、卫星导航和通信、小卫星、机载地面目标跟踪技术、先进航空电子设备、固定翼和旋翼的设计和操作、新航空材料等一大批先进技术。
在近年的几场局部战争中，备受瞩目的F-117隐身战斗机、“战斧”巡航导弹、联合监视与目标攻击雷达系统、B-2隐身轰炸机、“轻标枪”导弹、OH-58D战斗直升机以及路基战术导弹系统、GPS导航系统和大批精确制导弹药等，都是在达帕推动下研发成功的杰作。有研究报告称，现在美军作战体系在某种程度上都受到达帕技术研究突破的影响。
当前，达帕管理的国防研究项目涵盖微电子技术、数据处理技术、先进雷达与光学技术、导弹制导与推进技术、目标识别技术、信息技术和生物技术等众多领域，多为高风险、高投入、高收益的创新技术。
达帕之所以能够成就非凡，正是凭借着对前沿技术的高度敏感性，辅之以科学的管理模式、高效的执行机构以及严格的评审机制，使得创新成果不断涌现。达帕独立于各军种，直接向美国国防部高层汇报，与美国陆、海、空三军都是客户关系。
达帕不以满足军方的现实需求为目标，而是以感知军方的未来潜在需求、探索开发国防科技的新概念和新技术为主要目标。达帕虽不是美军统管各军种科技工作的职能机构，但牵头组织多军种联合科研计划，管理跨军种科研项目。
达帕坚持“科技支撑国家安全”的理念，通过“头脑风暴”推动跨学科前沿关键技术的探索，论证确定阶段性战略研究计划。
达帕的技术研发计划关注重点主要集中在一些具有长远价值的新兴技术项目、风险大且研究方向与各军种使命任务不一致且各军种不愿意支持的项目。在达帕，上至局长下到项目的执行者都是有着“另类”想法的人，一旦某单位或个人提出一个国防科技创新的新思想时，达帕就会启动其项目决策和管理程序，由管理人员组织项目计划论证，并吸收大学、公司、政府实验室或军事部门承担研究任务，所以，有人将达帕称为“疯狂科学家的俱乐部”。
在美国，有句话是“达帕总是在寻找目标中的随心所欲的狂热分子”，这充分说明了达帕对人才的渴求。为帮助达帕寻找优秀人才，美国国会批准达帕具有以高额工资从各行各业雇用人员等特殊权利。达帕不惜以重金在产业部门、高等院校和各类研究中心广为搜罗优秀人才。第一类是项目领导者。项目管理人员的综合素质是计划成功实施并取得预期效果的关键因素。
一直以来，达帕业务处长最重要的工作便是招聘才能卓著的项目领导者，围绕项目组建团队，然后发挥他们的创造力。第二类是项目研究人员。达帕的项目研究人员是开放式的，可来自产业界、大学以及军方等各个领域。
达帕的研发并非仅仅依靠项目中的研发人员，而是采取“小核心、大外围”的智力模式。达帕没有下属的研究机构和实验室，但有助其获得最新前沿思想的“国防科学委员会”和“JASON”科学家联盟两个外脑体系。
“国防科学委员会”由全美最顶尖的约30位科学家、高级工程师以及约20位项目经理组成，每年7月召开为期近一个月的夏季会议，目的是“运用集体智慧，研讨和审查未来国防科学中的研究领域”。JASON是一个秘密的精英组织，最初成员是来自“曼哈顿计划”和“林肯实验室”的科学家，结构松散，平时都在各自的学校工作，只有在夏季会议时才一起工作。
近年来，无论美国是否削减国防预算，达帕每年的预算大约都为30亿美元，达帕的研究经费始终能够得到优先保障。据报道，2013年达帕的研发经费为28亿美元，下降比例不到0.5%。2015年为29.15亿美元，较2014财年增加了1.36亿美元。同时，达帕管理者根据政府的优先事项引领政策，协调获取其他军种执行周期较长的项目的研究资金，向达帕重点研究项目上转移。
达帕还通过自己的项目，以项目基金的方式吸纳各方的资金参与国防基础科研。
技术成果转化问题，一直是世界各国科技工作中的一个难题。很多辛辛苦苦搞出来的科研成果，成了“睡美人”，久而久之进入“死亡之谷”。在美国国防部的大力支持下，达帕的技术成果转化率一直都比较高。
达帕注重分析和发掘技术在军事上应用的机会，把成熟的技术积极地转移给相关军种，由这些军种与成熟企业进行原型改进设计、试制生产，然后提供给军方使用，并逐步向民用转化。同时，达帕不遗余力将研发成果直接推向民用市场，对一些军民两用但一时难以在军方找到开发机会的新技术，达帕首先推向商业市场形成影响，待技术和时机成熟再促使美国国防部进行采办。
达帕进行的是“高风险、高回报”的研究，有风险必有失败；但达帕强调的是管理风险，而不是逃避风险，形成了一种风险承担的文化。在组织和管理上，达帕鼓励个人责任和首创精神，主张宽容失败。达帕高层的一个重要决策内容，就是筛选出那些勇于承担风险、富有创新精神的项目主管，特别强调要理性对待科研创新活动的“呆滞期”，宽容技术创新过程中的失败。
项目管理人员的工作不是终身制，没有更多顾忌，他们更愿意从事高风险的技术创新，甚至在有很大失败可能性的情况下，也会进行积极探索。近60年来，达帕取得了一大批重大成果，也有相当一部分计划并没有实现预期目标，甚至半途而废。据统计，2004年以来，达帕项目的成功比例在30%左右，不成功的为20%左右，待完善的为50%左右。
对失败的项目，达帕并不追究个人责任，而是主张反思，查找组织和技术上的原因，这样不但不会束缚研究者，反而会无限地激发他们的创造活力。
当前，美国国防部正在加紧实施“第三次抵消战略”，达帕为实现这一战略，积极发展无人作战、水下作战、智能化作战、量子信息、生物交叉等方面的先进技术，大力推进军民一体化建设，注重从民用领域捕捉先进军用技术增长点，以确保美军赢得压倒性技术优势，始终领跑世界军事技术前沿。