這段時間我一直在想,中國最有創(chuàng)新力的地方是哪里。華為?這個高科技民營企業(yè)是中國人的驕傲,也是大批學(xué)子向往的地方,但從華為所從事的工作來看,又覺得他是一個高智商版本的富士康;是展訊、全志等無晶原廠商?也不是,核心都是回到ARM的內(nèi)核上來;是中芯國際這樣的代工廠,但看到他最近才上28nm,這還是在高通和IMEC等的支持下,才勉強的達到的成績,跟Intel、三星、格羅方德比,還是落后很多,就算是跟同為華人的***臺積電比,也是捉襟見肘?;氐絻A全國之力而打造的中科院,研究成果也不外如是。究竟我們國家的高科技都在哪里?有時候我也不知道怎么探究!這反而然我想起了國外的一個聞名遐邇的實驗室——貝爾實驗室。這一個民營的實驗室是怎樣改變了現(xiàn)代電子!
首先介紹一個貝爾實驗室的簡史,1925年,當(dāng)時AT&T總裁華特·基佛德(Walter Gifford)收購了西方電子(Western Electric)公司的研究部門,成立了一個叫做“貝爾電話實驗室公司”的獨立實體。AT&T和西方電子各擁有該公司的50%。
貝爾實驗室的工作可以大致分為三個類別:基礎(chǔ)研究,系統(tǒng)工程和應(yīng)用開發(fā)。
在基礎(chǔ)研究方面主要從事電信技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究,包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)、行為科學(xué)和計算機編程理論。
系統(tǒng)工程主要研究構(gòu)成電信網(wǎng)絡(luò)的高度復(fù)雜系統(tǒng)。
開發(fā)部門是貝爾實驗室最大的部門,負(fù)責(zé)設(shè)計構(gòu)成貝爾系統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和軟件。
在AT&T時期,貝爾實驗室的研發(fā)經(jīng)費主要來自美國民眾繳納電話費的附加稅,所以美國人不需花很多錢就可取得貝爾實驗室的專利技術(shù)授權(quán),分享貝爾實驗室的研究成果。
1984年以后,按照美國政府分拆AT&T的協(xié)議,從貝爾實驗室中分區(qū)成立了Bellcore。Bellcore為分拆后的一系列小貝爾公司統(tǒng)一提供研究開發(fā)的服務(wù)。
1996年,貝爾實驗室以及AT&T的設(shè)備制造部門脫離AT&T成為朗訊科技。AT&T保留了少數(shù)研究人員成為其研究機構(gòu):AT&T實驗室。貝爾實驗室現(xiàn)在屬于法國阿爾卡特朗訊(Alcatel-Lucent)公司。
貝爾實驗室的研究成果
自 20 世紀(jì)很長的一段時間以來,它就是世界上數(shù)一數(shù)二的創(chuàng)新科學(xué)機構(gòu)。在其所取得的科學(xué)創(chuàng)新成就中,晶體管肯定是最值得注意的一個。晶體管發(fā)明于 1947 年,它是構(gòu)成數(shù)字電子產(chǎn)品和其各種衍生物的基本元件。這些小小的元器件能完成不同任務(wù),其中最基本的一種就是放大電子信號。只要很小的電觸,晶體管就能從開狀態(tài)切換到關(guān)狀態(tài)。這一特性可以有效地用來表示比特信息,也就是數(shù)字的 1 和0。手機和電腦設(shè)備正是依靠集成電路板上數(shù)以十億計的晶體管才得以運行。
貝爾實驗室還取得過眾多其他的成就,其數(shù)目令人難以置信。太陽能硅光電池——所有太陽能設(shè)備的先驅(qū),也是在貝爾實驗室發(fā)明的。該項目的兩位研究員獲得了激光發(fā)射器的首個專利,項目組的同事們則創(chuàng)建了很多早期的原型設(shè)備。(每個 DVD 播放器都有一個激光發(fā)射器,大概有一粒米的大小,很類似于貝爾實驗室的發(fā)明。)
貝爾實驗室創(chuàng)立并開發(fā)了首個通信衛(wèi)星;創(chuàng)建并開發(fā)了數(shù)字通訊技術(shù);以及首個蜂窩式電話系統(tǒng)。所謂的電荷耦合器件(CCD),也是在貝爾實驗室發(fā)明,該技術(shù)是當(dāng)今數(shù)字成像技術(shù)的基石。
貝爾實驗室還構(gòu)建了首個光纖系統(tǒng),隨后發(fā)明并普及了千兆級數(shù)字傳輸,給全球的網(wǎng)絡(luò)提高了速度。在計算機編程領(lǐng)域,貝爾實驗室也不是弱者,其計算機科學(xué)家開發(fā)了 Unix 系統(tǒng)和C語言,這些技術(shù)成為現(xiàn)今主流操作系統(tǒng)和計算機語言的基礎(chǔ)。
1999年肯·湯普遜(左)和丹尼斯·里奇因開發(fā)C語言和 Unix 操作系統(tǒng)一起獲得了美國國家技術(shù)獎,克林頓授獎。
上述僅僅是其中一小部分技術(shù)成就。貝爾實驗室的一些研究員撰寫的論文,顯著拓展了物理、化學(xué)、天文學(xué)、數(shù)學(xué)的學(xué)術(shù)疆域。其他貝爾實驗室的工程師則致力于創(chuàng)建非凡的新工藝(而不是新產(chǎn)品),以供其母公司(AT&T)的生產(chǎn)廠房使用。實際上,“質(zhì)量控制”——一種在全球工業(yè)范圍內(nèi)廣泛使用的統(tǒng)計分析方法,用以保證生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品——最初也是由貝爾實驗室的數(shù)學(xué)家提出應(yīng)用的。
為什么貝爾實驗室具有那么強的創(chuàng)造力
我們應(yīng)當(dāng)如何解釋這種現(xiàn)象?一小部分在新澤西工作的貝爾實驗室的科學(xué)家和工程師,在相對較短的時間內(nèi),產(chǎn)生了多得難以置信的新技術(shù)和理念。他們當(dāng)時創(chuàng)造的未來,就是我們生活的現(xiàn)在。這肯定不是偶然或者幸運。這些人肯定是知道點兒什么才能做到這一點。但是他們知道的是什么呢?
在貝爾實驗室,創(chuàng)新文化的主要負(fù)責(zé)人是 Mervin Kelly。也許你沒聽過 Kelly 先生的名字。他出生在密蘇里的鄉(xiāng)下的一個工人家庭,曾就讀于芝加哥大學(xué),主修物理。他大學(xué)畢業(yè)后加入了 AT&T公司。在 1925 年至 1959 年間,他受雇于貝爾實驗室,從研究員一直做到董事會主席。1950年,他在歐洲做巡回演說,向聽眾解釋貝爾實驗室如何運作。
他的基本信條是:一個“創(chuàng)新科技研究所”——正如他擁有的貝爾實驗室那樣,需要足夠多的天賦異稟的人不斷地交換思想。但是真正要創(chuàng)新,這些還不夠。Kelly 先生堅信面對面交流的重要性。通過電話交換思想?不行!他故意把貝爾實驗室的思想者和實踐者集中在同一屋檐下。在晶體管開發(fā)項目中,有目的地將物理學(xué)家,冶金學(xué)家,電器工程師混合在一個項目組里,項目組中的每個人都各自是理論、實驗或者制造領(lǐng)域的專家。像一個老練的交響樂指揮一樣,Kelly 先生在科學(xué)定律之間,研究院和開發(fā)者之間,個人和團隊之間游刃有余,時而尋找和諧,時而要求張力。
Mervin Kelly 管理方法的一個重要因素是通過建筑結(jié)構(gòu)學(xué)!他親自參與了新澤西茉莉山的一棟建筑的設(shè)計,該建筑于 1941 年正式投入使用。在那里,人與人的交流變得輕而易舉。該建筑的部分走廊被設(shè)計得一眼望不到盡頭。如果你想穿越這么長的走廊,而又想不遇到什么熟人,或者是不產(chǎn)生任何思考或者創(chuàng)意,這幾乎是不可能的。一個物理學(xué)家穿過走廊去餐廳的過程,就仿佛一塊磁鐵通過一堆鐵屑一樣(總能吸引走廊周圍的其他的人過來與之進行交流)。
他的管理方法的另一重要因素是樹立明確的成功目標(biāo)。人們往往把貝爾實驗室戲稱為象牙塔(科研學(xué)術(shù)機構(gòu))。實際上,把它稱作“帶地下工廠”的象牙塔才更加貼切。在貝爾,研究員和工程師都認(rèn)可相同的終極成功目標(biāo):把新的思想轉(zhuǎn)換為新的事物。朱棣文(奧巴馬政府能源部長,1997年諾貝爾獎獲得者)曾于 20 世紀(jì) 80 年代在貝爾實驗室工作。他曾經(jīng)提到,在像貝爾實驗室這樣的環(huán)境中進行應(yīng)用科學(xué)研究,絕不會損害天才的本質(zhì),因為它關(guān)注的是你的思想。在貝爾實驗室,即使是純理論科學(xué)家,也能找到用武之地。
Kelly 先生推動貝爾實驗室不斷向前的管理方法的另一個因素是:組織機構(gòu)學(xué)。他在電話生產(chǎn)制造工廠設(shè)立了貝爾實驗室的專屬衛(wèi)星通信設(shè)備,以幫助更好地將實驗室產(chǎn)生的思想轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品。而且,這種幫助不是單向的,而應(yīng)該是雙向。電話制造工廠的工程師也可以將他們從工人那里學(xué)來的經(jīng)驗和教訓(xùn),反饋給實驗室的研究人員。隨著半個世紀(jì)以來,制造業(yè)逐漸朝美國以外遷移,隨之也帶走了一整套的工業(yè)生態(tài)知識。但是在過去,正是這些知識推動貝爾實驗室不斷向前,保持創(chuàng)新。
1964年世界博覽會上展出的可視電話,因開發(fā)成本過高,失敗了。
Kelly 先生相信自由的重要性,尤其是在科研方面。他手下的許多研究人員擁有如此之高的自主權(quán),以至于項目進度拖后了長達數(shù)年,Kelly 都沒有意識到。舉個例子,最早是他挑選了一隊研究員成立了半導(dǎo)體項目組。當(dāng)最后半導(dǎo)體被發(fā)明出來的時候,其實項目已經(jīng)延期兩年了。隨后,他設(shè)立了另一個研究小組,主要負(fù)責(zé)半導(dǎo)體的批量生產(chǎn)。他把這個任務(wù)委托給了其中的一個工程師,指示他做出計劃,隨后他就告訴這個工程師,自己即將去歐洲出差了,項目由這個工程師全權(quán)負(fù)責(zé)。
總之,他信任別人,任由他們?nèi)?chuàng)造。他也信任他們能幫助更多人進行創(chuàng)造。對于他來說,讓貝爾實驗室充斥著一群科學(xué)家模范(他們被稱作“寫書人”。實際上,這些頂尖科學(xué)家確實為各自的學(xué)科撰寫科學(xué)專著),這是非常必要的。但是,能讓這些人在日常工作中相互融合,則更加重要。在現(xiàn)代窗格式辦公時代之前,貝爾實驗室的雇員都得到指示:辦公時打開自己辦公室的門。
被難題纏身的菜鳥員工,惶恐不安的無名小輩,他們在貝爾都有自己的導(dǎo)師,這些導(dǎo)師可都與那些“寫書人”和大牛一起工作,關(guān)系密切。一些貝爾實驗室的新員工往往對此感到震撼,因為他們被告知可以向著名的數(shù)學(xué)家,諸如 Claude Shannon,或者傳奇物理學(xué)家 William Shockley 直接提出自己的疑問。而且,貝爾實驗室的策略是,大牛們不允許回避菜鳥們提出的問題。
還有一條 Mervin Kelly 創(chuàng)新策略的重要因素,這個因素十分重要,甚至可以說比其他的因素更重要一些。Kelly 先生是個言行都雷厲風(fēng)行的人,上下樓梯都用小跑。但是他不僅給他的研究員自由,還給他們寬松的時間。大量的時間——長達數(shù)年的時間,去追求他們認(rèn)為必要的東西。不過有人會認(rèn)為,在當(dāng)今更快,更具競爭性的時代,這種策略并不可行。或者也有人會反對,說這與創(chuàng)新的原因毫不相關(guān),因為貝爾實驗室(不像現(xiàn)今的高科技公司)有來自母公司的近乎奢侈的財政支持,其母公司(AT&T)在市場占有壟斷地位。貝爾實驗室沒有人需要追著實現(xiàn)四個季度的財政指標(biāo),也沒有人需要比競爭對手更快地推出新產(chǎn)品。
那么,我們?yōu)榱俗非蟮膭?chuàng)新,需要真正做到哪些東西呢?根據(jù)創(chuàng)新一種定義:創(chuàng)新是一件重要的產(chǎn)品或過程,能在較大范圍內(nèi)部署,并對社會和經(jīng)濟有重要的影響。該產(chǎn)品或過程能夠更好、更廉價、或者二者兼得(Kelly 先生曾經(jīng)如此定義)地完成工作。遺憾的是,我們現(xiàn)在幾乎用這個標(biāo)準(zhǔn)描述所有事物。它可以用來描述一個智能手機應(yīng)用,或者一個社會化媒體工具;也可用來描述半導(dǎo)體,或者蜂窩電話系統(tǒng)的設(shè)計藍圖。這些東西之間差異巨大。某種創(chuàng)新也許只能為社會帶來一小部分的工作機會和有限的收入,然后,Kelly 先生和他在貝爾實驗室的同事們不斷地尋找,發(fā)現(xiàn)的那種創(chuàng)新卻為社會帶來了百萬計的工作機會,并創(chuàng)建了一個持久的平臺,來為社會謀求財富和幸福。
將這些不同種類的創(chuàng)新合并在一起,似乎給我們提出了一種觀點:小規(guī)模追求利益的企業(yè)發(fā)明出創(chuàng)新性質(zhì)的消費產(chǎn)品,其作用與那些老牌的創(chuàng)新組織(如貝爾實驗室)一樣有效。但是歷史并不支持這樣的觀點。貝爾實驗室發(fā)明了激光、半導(dǎo)體、太陽能硅光板,這些發(fā)明并不是單一為了追求經(jīng)濟利益,而是追求一種理念。而且,他們創(chuàng)造出來的不僅僅是新產(chǎn)品,而是前所未有的,并且有利可圖的,新的工業(yè)。
世上并沒有一種所謂最好的創(chuàng)新方式。硅谷的創(chuàng)新方法所制造出來的利潤滋潤了美國數(shù)十年之久。所以企望時代能逆轉(zhuǎn)到大工業(yè)壟斷時代,這是非?;闹嚳尚Φ?。今天的電信行業(yè)欣欣向榮,用戶購買新設(shè)備和服務(wù)的能力驚人,而且無孔不入。由目前的情況來看,傳統(tǒng)的電話公司固步自封是不太可能存活的。盡管擁有世界上最具創(chuàng)新精神的實驗室,AT&T推出新產(chǎn)品和服務(wù)的速度都很慢,而且成本也不低。正如《時代周刊》曾經(jīng)指出的那樣,“極少的公司更加保守,沒有公司更加創(chuàng)新。”
通過回顧貝爾實驗室做出的諸多貢獻,讓我們明白,不能將科技上的小步邁進誤以為是重大的科技變革。還讓我們認(rèn)識到,不論 Facebook 的堅持的“快速向前,不斷突破”,還是 Google 崇尚的“以合理的速度發(fā)展”,都不是我們追求創(chuàng)新的唯一途徑,甚至都不是最好的途徑。革命性的變革發(fā)生得很快,但是其影響卻要很長時間才能消退。在很大程度上,我們還是從我們承擔(dān)的風(fēng)險中獲利,并需要財政支持才能開展研究,這些情況甚至比半個世紀(jì)之前更甚。
貝爾實驗室走向沒落
隨著職員接二連三的離開,物理學(xué)家們聲稱,曾經(jīng)標(biāo)志性的貝爾實驗室最終離開了基礎(chǔ)科學(xué)研究。
根據(jù)《自然》雜志的一篇在線新聞報道,目前只剩下4位科學(xué)家在貝爾實驗室位于新澤西州的基礎(chǔ)物理部工作。其他人要么選擇了離開,要么被重新分配到公司的其他部門。Ronen Rapaport去年夏天離開了貝爾實驗室,在以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)謀求到一個職位,他說,“四個人稱不上一個基礎(chǔ)研究小組,只能算一個單一項目?!?/p>
不過,來自貝爾實驗室母公司阿爾卡特朗訊(Alcatel-Lucent)的負(fù)責(zé)人稱,關(guān)于貝爾實驗室“死亡”的報道很夸張。貝爾實驗室研究副主任Gee Rittenhouse表示,基礎(chǔ)科學(xué)仍在,只是不再是物理方向。他說,“我們已經(jīng)將基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)變到包括數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)以及無線?!?/p>
建立于1925年的貝爾實驗室一度被認(rèn)為是全世界物理方面最卓越的產(chǎn)業(yè)實驗室。在那里,晶體管和激光等發(fā)明不斷獲得諾貝爾獎。這些早期工作大部分都是由實驗室當(dāng)時的母公司AT&T資助的,該公司壟斷美國電訊行業(yè)半個世紀(jì)之久。不過隨著貝爾實驗室在1996年被迫納入朗訊科技旗下以及2001年電信設(shè)備需求大幅下降,實驗室的情況迅速惡化。
在裁員壓力下,2002年,貝爾實驗室的聲譽又大受打擊。它的“明星”研究人員Jan Hendrik Sch?n被發(fā)現(xiàn)在大量論文中偽造數(shù)據(jù)。盡管一些人堅信,隨著2006年朗訊與法國阿爾卡特公司合并,貝爾實驗室將會轉(zhuǎn)運,但事實卻并非如此。阿爾卡特朗訊6個季度連續(xù)虧損,股票價值大減,公司董事長和CEO雙雙宣布辭職。
母公司的麻煩統(tǒng)統(tǒng)都反映在了貝爾實驗室上。實驗室職員級別減少,一些大樓被賣給了房產(chǎn)投資商,今年二月,貝爾實驗室還關(guān)閉了一臺檔次最高的硅制造設(shè)備。
考慮到嚴(yán)酷的前景,許多科學(xué)家開始尋找新的工作,以避免可能的裁員。在動蕩過后,有大約30名物理學(xué)家組成的精英小團體仍然堅守在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,但現(xiàn)在,這些人中的大多數(shù)也已經(jīng)選擇離開,尋求更加穩(wěn)定的工作。美國國家標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)研究所(NIST)的Vladimir Aksyuk曾是貝爾實驗室的訪問學(xué)者,他說,“公司已經(jīng)不再能夠支持研究了。在走廊里隨便看看,有一大堆的空屋子。”
Rittenhouse沒有否認(rèn),貝爾實驗室關(guān)注的焦點已經(jīng)發(fā)生了變化。不過,他表示,貝爾的研究需要與公司的需求相結(jié)合。2002年,朗訊已經(jīng)將公司的半導(dǎo)體商業(yè)部分分離出去,從那時起,它的商業(yè)需求就不再是材料科學(xué),而是轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)。Rittenhouse說:“我們不得不調(diào)整物理研究組的重心?!背孔佑嬎阃?,阿爾卡特朗訊現(xiàn)有的約850名研究者繼續(xù)在高速電子學(xué)、微機械電子設(shè)備領(lǐng)域從事研究工作?!拔覀?nèi)匀荒茏龊玫目蒲校彼f。
不過對于Rapaport這樣的物理學(xué)家而言,風(fēng)平浪靜的日子已經(jīng)結(jié)束了。他從阿爾卡特朗訊帶出的股票已經(jīng)貶值得不成樣子,以至于他都不愿意操心賣掉它們?!拔铱梢园阉鼈冑N在墻上,作為對貝爾實驗室的紀(jì)念。”
雖然貝爾實驗室今天已經(jīng)式微了,但其創(chuàng)造出來的成果仍然在改變著全球人民的生活,推動技術(shù)進步。這時我不禁想,中國為什么就出不了屬于自己的貝爾實驗室,而美國卻在1925年就開始了那么波瀾壯闊的技術(shù)攻堅,就快一百年過去了,中國連1925年的美國的追不上,談何中國夢?誠然,在這波互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)高潮中,以BAT為首的企業(yè)已經(jīng)走進了全世界人民的眼球,開拓出了甚至是美國人都不能創(chuàng)造的成果,但這是否代表中國真的崛起了?在基礎(chǔ)研究方面,中國又能怎么跟別人去角力呢?然而,我也不知道!
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原文標(biāo)題:貝爾實驗室:憑什么締造了現(xiàn)代科技的半壁江山
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