
喬恩·格特納
20世紀20年代初創開始,到20世紀80年代拆分結束,作爲美國電話電報公司的研發部門,貝爾實驗室一直是世界上創新領域規模最大,而且可以說是最好的實驗室。從晶體管到激光,從數字通信到蜂窩電話,現代生活與貝爾實驗室可謂息息相關。 在《貝爾實驗室與美國革新大時代》中,喬恩·格特納對20世紀一些最重要的發明進行了追根溯源。文中描繪了數位對當代通信和計算機技術做出過決定性貢獻的科學家。他們是:默文·凱利、比爾‘肖克利、克勞德·申農、約翰·皮爾斯,以及比爾·貝克。這些天才宅男才華橫溢、行爲不合常規,在貝爾實驗室度過了自己的職業生涯。同時,本書也讚譽了貝爾實驗室那些寬敞且與世隔絕的工作場所,因爲天才們可以在那裏進行各種嘗試,無須擔心複雜的人際關係、股民利益或公司收益。 在創新成爲一句口頭禪的今天。貝爾實驗室爲我們提供了一條途徑,幫助我們豐富對面臨的技術革新挑戰和解決方案的理解。畢竟貝爾實驗室正是管理創新的基本思路的源頭。
美利堅的經濟發動機 華爲半導體首席科學家廖恆最近訪談推薦此書,全書以 1925 年貝爾實驗室成立爲起點,寫到 1980 年代 AT&T 被反壟斷拆分、實驗室走向衰落爲止,回答了同一個核心問題:一個由壟斷企業供養的研發機構,如何在短短几十年裏連續產出晶體管、激光、信息論、Unix 系統等改變世界的發明 。 第一部分(第1—11章):創意工廠的崛起 從"油滴實驗"開篇,依次講述貝爾實驗室從西部到東部的創立過程、"系統"思維的確立、二戰對實驗室的塑造、"固態研究"的起步、"魔法屋"裏的學術自由、信息論之父克勞德·香農的登場、"人與機器"的關係、以及晶體管的誕生。這一部分的核心是解釋貝爾實驗室憑什麼能成爲「美國知識分子的天堂」。 第二部分(第12—20章):巔峯與裂變 從"激勵者"默文·凱利的管理哲學寫起,到"克勞福德山"(雷達與衛星通信的誕生地)、"真實的和想象的未來"、"錯誤"、"競爭"、1984 年 AT&T 被反壟斷拆分、"餘生"與"遺產",最後以"回聲"收尾。這一部分回答的是:這樣一個完美的創新機器,爲什麼最終還是解體了。 這些人在寬敞且與世隔絕的實驗室裏度過整個職業生涯,不用操心股民利益、公司收益或複雜的人際關係——這正是格特納要凸顯的貝爾模式的核心特權 。 💡 貝爾實驗室到底發明了什麼 書中追溯的 20 世紀關鍵發明包括 : 晶體管(1947)——現代電子學的基石 激光器 信息論(香農,1948) 數字通信與蜂窩移動電話 Unix 操作系統與 C 語言 通信衛星、射電天文學、太陽能電池、發光二極管 累計 約 3 萬項專利,走出 13 位科學家獲得 7 項諾貝爾物理學獎和 1 項諾貝爾化學獎,比爾·蓋茨曾說:"如果能穿越探險,我的第一站將是 1947 年 12 月的貝爾實驗室。" 🏛 貝爾模式:成功背後的六大機制(書評歸納) 自由創造的氛圍:科學家可按興趣自由研究,甚至把部分時間用於"工作之外"的項目——區域提純技術、核反應堆模型等突破都誕生於這種"看似隨意的遊戲"中 跨界自由交流:普通員工可隨時找任何領域的權威諮詢;實驗室刻意把物理學家、化學家、數學家的辦公區和實驗室分開,逼迫大家在 700 英尺的長廊裏"偶遇",讓不同學科碰撞出火花 與市場隔離的研究環境:AT&T 每年拿出營收的約 3% 作爲實驗室經費,科學家完全不用爲科研經費擔憂,管理層把科學家與商業瑣事隔離 多層次人才組合:除了博士科學家,實驗室還僱傭了大量學歷不高但動手能力極強的"技術助理",形成"科學家+技術助理"的創新生態系統 "滾雪球效應":晶體管的發明推動轉換、傳輸和電腦系統的更大發展——解決一個問題總會引出新的問題,從而形成持續的創新鏈條 從"組織整合"到"空間整合":貝爾實驗室是一家公司內部的整合創新;而它後來的替代者硅谷,則是地理空間上的整合創新——前者適合基礎科學突破,後者適合應用技術迭代 格特納在第二部分着重寫了實驗室由盛轉衰的過程。1984 年,美國司法部依據《反托拉斯法》將 AT&T 拆分,貝爾實驗室被"剝離"出來歸入朗訊科技;2008 年,朗訊退出基礎科學、材料物理和半導體研究;2016 年,其母公司阿爾卡特—朗訊被諾基亞收購 。 書中隱含的一個深刻悖論:貝爾實驗室的成功恰恰建立在 AT&T 的壟斷地位之上——壟斷帶來不受短期盈利壓力的長期預算,而反壟斷拆分又親手終結了這個條件。廖恆對比中美中堅科學家年齡,中國團隊比美國年輕20歲,中國正在出現“貝爾實驗室”。 2026年#248
如果人生可以自由選擇,而我的能力又足夠的話,那麼曾經的貝爾實驗室無疑是我最嚮往的工作場所。 讀這本書的過程中,我想起了自己少年時的一個“笑話”。 我上初中時,數學老師經常在課堂上講起美國的事情,尤其是麻省理工學院(MIT)。他把MIT描繪成全球最頂尖的理工學府,匯聚了世界上最聰明的人才。然後,他話鋒一轉,說中國科技大學就是中國的MIT,是國內最優秀的理工人才的搖籃。 我不知道這些話是什麼時候深深刻進了我的腦海。到了高中,我便立下志向,一定要考入中國科技大學,如果有機會的話,還想去MIT深造。最終,我的高考志願確實填了中科大,但由於高考前一天的一場意外,我未能進入夢想中的學府。 當我讀到書中那些改變人類歷史的科學突破時,心中那顆曾經熄滅的火種彷彿又被點燃了。人到中年,還能重新追逐年少時的夢想嗎? 當然,這個“笑話”並不好笑,但卻很勵志。擁有夢想是一件美好的事,即使它看似遙不可及。 在貝爾實驗室工作的人中,應該有不少來自MIT吧?讀完這本書,看着那些天才們的閃光時刻,我清楚地看到了自己與他們的差距,也意識到當初的夢想或許有些可笑。或許那時的我,是“無知者無畏”,或者是不知天高地厚。但這又有什麼關係呢? 貝爾實驗室是人類探索世界的一個縮影,是一個時代的象徵。它的創新模式影響了一代又一代的科技企業,成爲科學史上不可磨滅的一部分。
作爲文科生讀得很喫力,內容太過瑣屑冗長。 貝爾實驗室推出了一系列劃時代的發明創造,但其中多少是因爲幸運,多少是因爲特殊條件所致。貝爾實驗室網羅了一批如香農一般的頂級科學家,由美國電話電報公司提供近乎無限子彈的資金支持,並且在貝爾實驗室提出理論之後,由下屬西電公司進行實際生產開發。母公司美國電話電報公司爲貝爾實驗室提供了聚集優秀科研人才的平臺、提供了充裕的研發資金、提供了實現研發人員理論的西電公司、提供了運用最新發明的市場場景。從基礎理論提出到生產製造到市場購買,美國電話電報公司用其巨無霸規模實現了全流程覆蓋。當20世紀八十年代美國電話電報公司拆分之時,貝爾實驗室也就瀕臨崩潰榮光不再,因爲再沒有能提供它充足研發資金的下級公司以及實現他們研究人員理論想法的西電公司。 貝爾實驗室早期的巨大成功建立在提前建立公司型研發實驗室這一先進模式的先發優勢基礎之上,疊加充足的人力資源、資金資源和市場資源而成就其歷史聲名。在公司型實驗室成爲標配、美國電話電報公司被反壟斷法拆分而無法再給貝爾實驗室提供無限資源,它也就“泯然衆人矣”。
2022·55 貝爾實驗室與美國革新大時代 喬恩·格特納 溫總理2018年在《科學》 的社論說道: 現代化歷史的本質是科學與技術的進步史。科學發現與技術發明帶動了新文明與現代工業的興起,並影響着民族的興衰。中國正在進行一場人類歷史上前所未有的現代化進程。 我們現在的生活,不管有沒有意識到,怎麼離得了貝爾實驗室的創新發明。 依然懷着極大好奇和敬意,翻開這本貝爾實驗室的傳記,閱讀之後留下三層認知。 1,貝爾實驗室欣逢其時,有AT&T這個大金主養着,又有二戰軍工需求:長途通訊,防空導航等,實現了通訊技術上的三連跳:真空管,晶體管,0-1編程,由此打開了21世紀至今的信息時代。 機制和際遇是一回事,人才的聚集又是一回事。 默文·凱利、吉姆·菲斯克、威廉·肖克利、克勞德·申農、約翰·皮爾斯,以及威廉·貝克。一串名單下,是1.5萬名員工和60年代的1200位博士。 貝爾實驗室爲了讓科學家(天才們)能碰撞出更多思想的火花,給予各人充足的自由空間之餘,連建築走廊都設計成可以不期而遇的回形。 綜述:貝爾實驗室的成功因素,於人是精英羣聚,在機制是集中支持,加上運氣靈感,市場測試需求(電信信號傳播)。 2,貝爾實驗室的成功可以複製嗎?爲何他也會衰敗? 除開貝爾實驗室自身的7個諾貝爾獎項之外,在此基礎之上,催生出現代半導體,通訊科技,物聯網企業數不勝數,從這個意思上說,貝爾實驗室一直都存在,至今仍是成功典範。 而且當中的創造發明專利,貝爾並沒有收取高額轉讓費用,例如現在的ASML,就是飛利浦買下的專利基礎上建起來的,更不用說諸多軟件編程凡此種種。 貝爾實驗室應AT&T而生,在電信業進行拆分,研發經費受限之下,無可避免由巔峯向下,母體分裂爲更多的其他企業。時至今日,即使經歷了學術論文造假風波,貝爾·朗訊依然是新東家諾基亞的搖錢樹。 貝爾的經驗,似乎非常符合集中力量辦大事的邏輯。現在攻堅階段的國產芯片,既是國家中心任務,又有企業領頭,大力人才外聘,招募天才少年。硬件和資金是有了,那種並不爲特定目標之下,“玩樂”中實現自我的創新的土壤或者自由思想的氛圍呢?模仿當然也是一種消化後的創新,但想彎道超車,就不能預設軌道。 3,貝爾之後,科技的進程似乎放慢了。這是一種“錯覺”還是真到了文明發展的瓶頸?下一個突破的點在哪?突破的方式是什麼? 從時間上看,50年前也無法想象現在的普通生活突破,還沒公佈的黑科技,更是未來可期。但回到基礎層面,類似量子力學,數碼編程這些顛覆性的理論認知,會在哪些天才腦袋中隱藏?再建一個貝爾實驗室,只是給錢養着,任其發散思維,能碰撞出人類思想的花火,並點燃新視界嗎? 通訊科技的技術已經超越前人無法想象的地步,並還在向前奔跑,可是爲什麼技術上鍊接越容易,人類族羣之間的裂痕反而沒能彌補,甚至更大。互聯網這些信息,在幫助我們瞭解世界的同時,是不是也在塑造更狹隘,更自以爲是的自己? 到這裏,有點飄散了,攏一攏回到本書。作爲一個科技史的回溯,本書基於人物訪談回憶錄,詳實而不偏頗,翻譯也還算流暢,全書結構也佈局合理。讀書和聽書各佔一半時間,最後的認知或者還是囫圇吞棗,且待反芻消化吧。
在我之前的認知裏,壟斷是創新的天敵,可是我最近讀的這本《貝爾實驗室和美國革新大時代》(英文直譯是“創意工廠”)卻強烈動搖了我的成見。 貝爾實驗室,當然是美國電報電話公司貝爾的下屬科研機構。這本書描述的是,20世紀30年代晚期到70年代中期貝爾實驗室的情況,這並非出於巧合。在美國最優秀的人才開始向美國西部加州的硅谷彙集之前,許多精英之士來到了東部的新澤西州,在玻璃和磚塊修建的寬敞大樓中工作,而在傍晚時分,野鹿則會在周圍的茵茵草地上啃草。在20世紀60年代晚期的巔峯階段,貝爾實驗室僱用了約1.5萬名員工,其中包括約1200位博士。實驗室成員包括了世界上最出色(也最古怪)的一羣人。在谷歌出現之前的那個時代,貝爾實驗室被稱爲美國知識分子的天堂。 貝爾實驗室科學家幫助創造的這個時代的術語——“信息時代”表明,我們已經超越了物質世界。一種無重量、無形狀、像光線一樣迅捷的新生事物成了當今時代的標誌。貝爾實驗室創新的那些手段,也就是搞清楚令人苦惱的問題、收集種種或許會帶來解決方案的想法,以及推動研發能夠大規模應用的產品,這就是他們的訣竅,在今天依然有借鑑的意義。 那時候,美國所有傾心學術的理科學生都需要在歐洲完成學業,而且往往是在德國柏林或哥廷根的學校。在那些地方,他們可以坐在大師的身邊聽課或看着大師做實驗。(科學的語言也是德語。)但到20世紀初,一批美國高校,尤其是約翰·霍普金斯大學、康奈爾大學和芝加哥大學,也開始培養在物理和化學領域有所成就的畢業生。1916年,芝加哥大學教授羅伯特·米利肯已經表現出一流物理學家和教師的特質(洛克菲勒貢獻巨大吧?這位垂直一體化企業集團的創始人)。1923年,40多歲的他獲得了諾貝爾物理學獎,並在1927年成爲《時代》雜誌封面人物。最後,他把加州理工學院打造成了全美最好的科研機構之一。 米利肯的伴郎是朱厄特,1904年,身爲麻省理工學院的物理講師,他收到了貝爾公司的工作邀請,年薪是1600美元,相當於今天的3.8萬美元。 而時任貝爾公司總裁的韋爾,基於一種理念,他認爲電話服務業已經逐漸變成“生存的必需品”。另外,他認爲技術統一、彼此兼容的系統才能爲民衆提供更好的服務,這樣說來,由一家公司統攬全局的做法是有道理的。 貝爾公司的復興,需要科技創新,他的“一個政策,一套系統,全球服務。”的戰略願景,在當時近乎癡心妄想。偉大人物就是這樣,可以穿透迷霧看到未來。 1909年(注意,就是福特T型車首次推出的那一年),朱厄特和韋爾經過幾天不捨晝夜的探討,他們確定了以提供紐約到舊金山的跨區域的電話服務爲契機,開始邁向全球服務的夢想。這當然涉及非同尋常的技術難題,朱厄特開始了執掌貝爾實驗室的歲月。 三極管是1912年由耶魯培養的獨立發明人李·德·弗賴斯特帶到美國電話電報公司的。不久,被稱爲真空管的三極管和它的派生產品就爲20世紀的通信行業帶來了革命性的變化。 對朱厄特來說,橫跨全美的信號連接證明:他那批年輕的科學家值得信任,能夠解決乍一看似乎不可能解決的技術問題。這讓他願意花費更大的精力去聘用更多類似的技術天才。 生產電話服務需要的設備,由美國電話電報公司的子公司西電公司承擔。1916年,朱厄特被任命爲西電公司工程部主管,開始帶領約1000名工程師工作。這裏工程師和科學家並沒有嚴格的區別。這些年輕的科學家受到鼓勵,要去貫徹實施韋爾爲貝爾電話電報公司設計的長期目標,要着眼於未來,不要像工程師同事那樣只顧當下(提倡超前5~10年考慮問題),把關注點放在解決物理和化學的基本原理來影響通信這種問題上。換句話說,科學研究是要跨步進入未知領域。“至於成果,”阿諾德後來對團隊成員說道,“做出發明固然是很重要的一部分,但發明是無法預先安排或強迫的。”這種實驗的目的在於爲“天才的發揮”提供自由的環境。 戴維森是頗具天賦的實驗主義者,他對後來凱利定義爲“基礎研究”的工作非常投入。所謂的基礎研究,指的是那些通常對產品或公司效益沒有立竿見影的效果,但卻(就像戴維森那樣)努力探究事物深層次本質的基本知識的研究,比如對電子錶現的研究。在貝爾實驗室,稱戴維森爲“基礎研究之父”並不爲過。 1917年和1918年,也就是凱利和戴維森加盟西電公司的頭兩年,軍方在歐洲需要切實可行的技術,需要大量生產無線電設備、電纜和電話,而且爲了應對戰爭的考驗,質量標準要高於美國國內市場銷售的產品。這激發了團隊的緊迫感,他們需要夜以繼日工作。 這支隊伍不斷擴展,已經有了有2000名技術人員和1600名後勤人員。在戰後的1924年12月的董事會上,美國電話電報公司的高層一致同意,要將其獨立發展成有一定自主權的公司。他們選擇的名稱是貝爾電話實驗室股份有限公司。美國電話電報公司和西電公司各佔一半股份。貝爾實驗室將爲西電公司研發新設備,爲美國電話電報公司開展交換與傳輸規劃,發明新的通信設備。這兩個組織則爲貝爾實驗室的工作提供資金支持。貝爾實驗室最初的預算大約是1200萬美元,相當於今天的1.5億美元。 作爲貝爾實驗室的總裁,朱厄特現在掌控着一個龐大的車間。工業實驗室專注研發早已不是什麼新鮮事,早在半個世紀前,德國的一些大型化學和製藥公司就已經成功地嘗試過這種模式。貝爾實驗室的員工將要研究與人類通信相關的一切,不管是通過線路、電波、錄音,還是視覺影像。貝爾實驗室創辦幾年後,在美國專利局的成立儀式上,演講通常冗長而又誇大其詞的朱厄特藉機解釋了他的新組織及其基本理念。他指出,工業實驗室“只不過是一個由聰明人組成的組織,那些人想必都有些創新能力,接受過知識和科學方法方面的特殊訓練。實驗室提供設施和資金讓他們來研究、發展與自己相關聯的產業”。 他們的主要工作是尋找好的問題。 20世紀30年代中期,正是大蕭條時代略微緩和的時期。大學提供的工資也只是貝爾實驗室每年3000美元起始工資的一部分——一半或最多2/3。在某種程度上,紐約貝爾實驗室招募的這些年輕人身份很讓人好奇。他們大多都在麻省理工學院、芝加哥大學、加州理工學院這類一流大學的研究生院接受過訓練,而且受到那裏的物理、化學或工程學教授的青睞。貝爾實驗室的這些年輕新人還有其他共同之處:幾乎所有人都從小就對星系或電話線路、電臺(頻率最高)、臨時家用無線設備懷有強烈的興趣;幾乎所有人都動手組裝過無線設備,從而搞清楚了聲音是如何在空氣中傳播的。 這裏面就有後來赫赫有名的威廉·肖克利。這一批大蕭條期間招募的年輕物理學家,並不是與世隔絕,而可以時時得到最新的科學研究資訊和資料,他們更自己組織了學習小組,分享各自的知識,並一起熱烈地在餐廳和酒吧裏探討。 20世紀30年代晚期,美國電話電報公司已經在接受聯邦政府的調查,看它是否爲從西電公司購買的電話設備支付了過多的費用,從而向電話用戶收取了過高的費用。針對該公司的一篇不留情面的文章,爲這項持續多年的調查做了總結。文章是聯邦律師N·R·丹尼利恩撰寫的,題目是“美國電話電報公司:工業征服的故事”,文中把貝爾系統描寫成一個可惡的實體,致力於保持股票價格和公司擴張的速度,而不是公衆服務。丹尼利恩描繪了一幅醜陋的圖畫:20世紀20年代,貝爾公司的主管們是通過書籍、期刊以及短片等宣傳手段提升企業形象的。另外,在他看來,美國電話電報公司的規模和主宰性,也讓人懷疑這家公司到底是不是隱藏在公德心背後的“行業獨裁者”。丹尼利恩指出:“貝爾系統是商界有史以來單一私人企業控制的、最龐大的資本集團,資金規模超過了賓夕法尼亞鐵路公司和美國鋼鐵有限公司之和。其一年10多億美元的總收入,世界上沒有幾個政府能超越。整個貝爾系統有200多家附屬公司。通過控制大約140家公司,貝爾系統壟斷了全美地區80%~90%的電話業務,以及98%的長途電話業務。”丹尼利恩補充說,貝爾系統擁有與無線電傳輸某些方面有關的線路,還涉足了另外許多領域,比如電影設備。公司每年對原材料的需求累計達到“數億美元”,它的資金儲蓄涉及美國近1/3的銀行,投資者人數近百萬,因此它成爲全美最大的僱主並非偶然。 我們常常以爲新發明是瞬間出現的,存在靈光一現的時刻,孤單前行的發明家會有令人喫驚的頓悟。事實上,技術的跨越式發展並沒有準確的起始時刻。最初,催生髮明的各種力量只是開始積聚,而且往往以難以察覺的方式在進行着,表現形式是一羣人或各種觀點的彙集,然後,經過幾個月或幾年(甚至幾十年)逐漸變得清晰,有了發展的動力,最後再得到其他觀點或人士的進一步推動。運氣和時機似乎也很重要,因爲經常出現的情況是:正確的答案、合適的人、合適的地方——甚至是這三者同時出現——也需要與合適的問題不期而遇。然後,就有可能出現大的跨越。 與實驗研究相比,物理學家肖克利更擅長的是理論研究。從1940年開始,凱利就安排肖克利暗地裏研發一種稱爲“雷達”的新裝置。在美國國內,戰爭推翻了科學、工程學及商業領域的現有規範。長期以來,默文·凱利一直認爲科學研究是對未知領域的追求,本質上是與公司及政治體制對立的。科學沒有真正的主人,只有參與者和貢獻者。20世紀40年代初期,凱利時代的偉大發現——包括他來自芝加哥大學的羅伯特·米利肯和貝爾實驗室的戴維·戴維森這兩位朋友的工作——已經超越了國界和國籍。正像凱利所設想的,他們的工作成果通過國際會議和合作研究得到了廣泛的分享、討論和擴展。然而工程學卻與此不同。凱利認爲工程學是用科學來解決影響社會的問題。作爲所在行業和國家的代表,工程師會動用科學的“公共儲備”。在和平時期,這意味着工程師要集中精力生產汽車、電話設備這類可以獲利的商品;而在戰爭階段,這意味着他們要專心製造軍事通信設備,以及船舶、飛機和軍火。另外,戰爭期間的工程師還有另一項職責。他們的任務不僅是提高產品質量,而且要加快生產速度,這意味着他們既要努力改良產品,又要努力改進工作流程。趕上了軸心國。他指出,“在戰爭的4年內,一些技術領域已經取得了進步,而在和平年代,取得這些成果將需要10~20年的時間。”貝爾實驗室如今生產的很多產品4年前根本不存在。他補充說,“在這段短暫的時間裏,我們以前所未有的速度開發、設計、生產了大量戰爭工具,從而讓陸軍和海軍可以成功地將其派上用場。”如果說和平時期對迅速發展電話系統的需求,是不斷催生新發明的動力,那麼戰爭則是更強大的驅動力。 戰爭也導致大筆資金流向新的科學技術。爲了儘可能加速設備的研發進程,1941年前後,聯邦政府就開始向西電公司和貝爾實驗室這樣的組織投入數億美元的資金。在珍珠港事件後的最初幾年裏,貝爾實驗室承接了軍方近千個不同的項目,比如坦克用無線電設備、戴氧氣罩的飛行員使用的通信系統、爲保密信息加密的機器,這使凱利又招募了數千名員工。真實情況是貝爾實驗室的規模翻了一番,從戰前的大約4600人,增加到了戰爭期間的9000人。 從事雷達研究的科學家們經常開玩笑說,是雷達贏得了戰爭的勝利,原子彈不過是爲戰爭畫上了句號。 凱利寫道,“有理由期待,戰爭結束後10年內很可能會出現比此前30年更加意義深遠的重大變化。”他補充說,雷達已經給無線電波和微波商業領域帶來了大量的新機遇。凱利還認爲電信行業無論從本質上看還是從產品角度看,都註定與收音機、電視這些行業具有相似性。 1938年,朱厄特、時任公司副總裁的奧利弗·巴克利和研究主管凱利一起,再次啓動了在郊區修建大型實驗室的方案。默瑞山的情況恰好合適:把辦公場所遷移到郊區,就可以讓從事物理學、化學、聲學研究的員工在那裏進行實驗,不至於受到紐約灰塵、噪聲、震動和其他干擾的影響。貝爾實驗室的發展速度驚人,已經超越了現有設施的承載能力。造價410萬美元的新建築並非按照普通實驗室的標準設計。到20世紀30年代晚期,默瑞山實驗室本身已經變成了研發項目:新建築由巴克利、凱利和另外許多工程師精心設計,不僅要緩解貝爾實驗室的擁擠問題,還要以不同尋常的方式安排科學家們的工作,以便將來可以更大規模地擴展。 “我們沒有努力去塑造大學校園那種建築彼此獨立的特徵。”巴克利告訴朱厄特,“與此相反,所有建築都連接在一起,以避免部門間那種固定的地理劃分,鼓勵員工自由交流和密切接觸。”換句話說,這樣安排是爲了不讓物理學家、化學家和數學家彼此迴避,讓從事研究的員工與從事開發的員工保持往來。貝爾實驗室的高管們建造的不僅是新實驗室,還是一座城堡。 實際上,凱利是在打造跨學科團隊。他把化學家、物理學家、聲學家和工程師結合在一起,把理論家和實驗學者結合在一起,以開展電子領域新技術的研究。但是把肖克利這樣的青年才俊安排到管理崗位,讓貝爾實驗室年長些的一些科學家受到了打擊。 20世紀40年代和50年代貝爾實驗室研發出的許多革命性技術,都應歸功於比爾·肖克利這樣衝勁十足的物理學家和量子力學的非常規觀念。這些人能有效探究原子最深層的奧祕,做出前人認爲不可能的理論發現。更重要的是,隨後到來的技術時代也是材料領域的一場靜悄悄的革命。的確,如果沒有新型材料,不管是那些藉助新的化學技術製造的材料,還是由足智多謀的冶金學家冶煉到超級純度的那些稀有金屬,那麼這一階段的物理發明或許根本不可能實現,肖克利的職業生涯可能也將囿於優雅理論的囚籠。 1948年5月初,晶體管被正式確定爲貝爾實驗室的一項機密技術。20世紀最重要的兩項技術——原子彈和晶體管——的問世相隔正好三年。新墨西哥州三一點(Trinity Site)試驗場核爆實驗的時間是1945年7月16日上午5點29分。從許多方面來看,那次爆炸展示的是新材料的能量和恐怖影響:棒球大小的一塊純金屬——約7磅新發現的鈈——就可以夷平一座中型城市。晶體管也是新材料能量的一種展示——不到1克含有微量雜質的鍺——但其重要意義卻遠沒有那麼明顯。1948年6月30日,晶體管在曼哈頓格林尼治村公之於世時並不引人注目,而且給人的印象只有其最明顯的用處——這種新設備是用來代替真空管的。它體積更小,更堅固,耗能更少。人們最常使用的類比是把它比作水龍頭,不過它的應用對象不是水,而是可以讓電流通過或切斷電流,甚至可以讓電流急速通過。 肖克利認爲,各種各樣的晶體管設備(不管是點接觸型晶體管還是結型晶體管)都是發明。對那些思想開明的人來說,晶體管可被視爲科學與工程方面的突破——實質上,既是發現也是發明。 “創新並不僅僅是發現新現象,也不是研發產品或生產技術,或是開拓新市場。創新過程是所有因素有機地融合後,朝着共同的工業目標一起發揮作用。”莫頓對於創新的看法有兩種推論:首先,如果你的新設備沒有大規模量產,那就不算創新;其次,如果你沒能找到市場銷售這種產品,那麼也不算創新。但這些認識都是後來逐漸產生的。 1949年夏天,莫頓領導的團隊與貝爾實驗室的冶金學家們已經制造了5000個可用的鍺晶體管,其中有許多送給了軍方或者作爲樣品免費送給了專業學者。貝爾實驗室用其中的近1000個晶體管來研究鍺元素的特性。在莫頓看來,生產這種設備面臨的重要挑戰在於其“可靠性”、“可複製性”和“可設計性”。 1949年晚些時候,貝爾實驗室的冶金學家戈登·蒂爾提出一個想法:如何在其設計的如鑽牀一樣的設備內製作大型純晶體鍺片。通過開始是祕密的實驗,金體提取取得了成功,讓蒂爾和他同事摩根·斯帕克斯獲得了爲肖克利生產結型晶體管的許可,也就是幾年前肖克利於平安夜在芝加哥酒店裏繪製草圖、理論推測出來的設備。本質上說,肖克利的成就取決於材料科學家的專業支持。 肖克利首個結型晶體管,其效率和性能明顯優於點接觸型晶體管(它僅使用典型真空管百萬分之一的動力),它是“具有驚人性能的晶體管,先前從未在擴音設備中取得過成功”。 新技術都要有傳播過程,以用於市場化。高層主管們已經達成一致,他們必須分享並許可他人制造晶體管設備。政治的邏輯——政府監管機構的姑息——呈壓倒之勢。另外,開放政策也有其好處。貝爾實驗室取得的突破提高了其作爲國家資源的聲譽;對於那些懷疑賦予其母公司美國電話電報公司壟斷地位會讓他們在科學和公益方面大幅受益的人來說,這也是反面的證據。 “這是電信領域新時代的開端,誰也沒有遠見能夠預計其規模大小。”1951年凱利對電話公司的衆多經理人說。“沒人能預測它會產生多大影響。”但“在我有生之年,肯定在20年內”,它將比真空管更大程度地改變電子工業和人們的日常生活。未來的電信系統將“更像人腦的生物系統和神經系統”。微小的晶體管尺寸變小,而且降低了能耗,“因此我們將進入新的經濟時代,尤其是在交換和本地傳輸方面,當然還包括其他一些我們至今沒能預見的領域。” 晶體管是一個劃時代的發明! 在1948年並不是每個人都明白晶體管的極端重要性。但向農卻在肖克利跟他說明後,即刻明白了。“毫無疑問,他不是個墨守成規的年輕人,”早在10年前,麻省理工學院工學院主任、香農的導師萬尼瓦爾·布什就曾這樣描述過他的年輕弟子。他似乎更熱衷於用雙手而不是大腦來解決問題。 1937年夏天,申農離開劍橋到西街的貝爾實驗室工作了幾個月,他在那裏繼續考慮該如何在繼電器、開關和電路的設計中融入這個概念。申農一回到麻省理工學院就開始撰文總結自己的獨到見解。他的論文證明,爲計算機設計邏輯電路是一件卓有成效的數學方面的事,而不是辛辛苦苦的藝術方面的努力。1939年,這項工作使他獲得了工程學會頒發的優秀獎。這篇短小精悍的數學論文總共只有25頁,最後卻成了歷史上最具影響力的碩士論文。這篇論文後來還影響到了當時剛誕生不久的計算機的構思,以及那些至少還要由一代人來做的設計工作,他當時只有23歲。 1939年年初他在寫給萬尼瓦爾·布什的信中曾經暗示過,他已經開始思考通信問題和信息傳遞的方法。從某種意義上講,年青時期的大部分時間他都在思考這些問題。 1925年,弗賴(一位窮木匠的兒子,卻讀了博士。1916年接受了週薪36美元的在西電公司的工作)離開西電公司加盟新成立的貝爾電話實驗室。大約在1930年,這個數學團隊擴展成爲一個正式的部門,員工包括幾位數學方面的學者。至少從最初的構想來看,弗賴的部門原本的宗旨並不是開展研究,而是向貝爾實驗室需要幫助的工程師、物理學家和化學家提供諮詢服務。弗賴說:“當時各種類型的工程師都在數學知識方面極爲無知,因此任何能進行理論推算和引用的人,都會受到同事的欽佩,即使他們引用的公式是錯的。數學家有時就像修女,自然而然地受到人們的崇拜。數學家和其他人都不一樣。” 貝爾實驗室裏弗賴手下的數學家所從事的工作差別可能非常大。他們可以在不受管理層干擾的情況下針對各自的興趣開展研究,也可以向別人提供諮詢,幫助解決其他領域的問題,比如理論物理學家碰到的難題或者與實驗室正在爲西電公司生產線準備的設備相關的問題。據數學部前負責人亨利·波拉克回憶,數學部“人員衆多,大家都有自己的研究領域,就像我一樣。但他們也不拒絕解決有價值的問題。碰到此類問題,你就要放下手頭的工作,開開心心地解決它。我們的任務就是管大家的閒事”。 20世紀40年代早期,當弗賴要求香農加入他的部門時,貝爾實驗室的許多數學家都在忙着解決一個戰時問題:火力控制。他們面臨的挑戰是:推算出防範敵人進攻的大型槍械自動開火背後的複雜數學問題。其實他們就是要設計出原始的計算機,藉助雷達掃描,收集即將入侵的德國火箭或飛機的位置、速度、軌跡等方面的信息。他們的計算機可以立刻計算出火箭或飛機的未來定位,以便於用炮彈或子彈在半空中將其攔截或引爆。他們花了幾年的時間才讓這個系統變得可行,它最後改變了現代戰爭。貝爾系統的一位歷史學家指出,這些炮火射擊指揮儀在英吉利海峽沿線攔截了90%攻擊倫敦的V–1飛彈。 從小時候開始,香農對遊戲的興趣與對數學的興趣就不相上下,在某些方面他仍然認爲兩者差別不大。後來接受採訪時他曾經說道,“我非常喜歡埃德加·愛倫·坡寫的《金甲蟲》和類似的故事。申農年輕時就經常破解這種密碼,隨着年齡的增長,他對此類難題的癡迷並沒有絲毫減少。在貝爾實驗室,有一次申農讀到報紙上的一則消息:懸賞1萬美元徵集字謎遊
這本書是作者九年磨一劍的良心之作,貝爾實驗室的光環無需贅述,它的一系列發明開啓了人類社會工業電子時代的新篇章,晶體管、衛星通信、光纖……當然還有本書沒有提到的UNIX系統、C語言等等。 偉大的發明來自於偉大的人,貝爾實驗室之所以偉大也是因爲有一羣偉大的人爲人類社會進入信息化時代作出巨大的貢獻,並且這種貢獻是沒有用金錢來衡量的,在那個ATT壟斷通信界的時代,這一切順理成章,正向循環,但今時不同往日,在嚴重內卷的當下人們提壟變色,壟斷成了市場化頭上的一把刀。本書的末尾部分,作者借貝爾實驗室因壟斷被拆分的事實向讀者傳遞了一個觀點,那就是“自然的壟斷”並非一無是處,在科技創新領域,計劃經濟與市場經濟互爲補充,其中作者還引用了一段溫總理講話:“現代化的歷史實際上是科學與技術發展的歷史,科學發現與技術發明創造出了新文明,建立了現代產業,也引發了國家的興衰沉浮。”
這本書很全面很詳細地講述了貝爾實驗室和信息時代的發展歷程。貝爾實驗室是上個時代的重要存在,它集聚了科學家、工程師等各種角色共同開創和發展了人類的新歷史——信息時代,並且開創了科學上的固體物理分支,這是自量子力學之後重大的物理成就之一。貝爾實驗室的輝煌成就彪炳歷史。 如果你有幸瞭解貝爾實驗室的話,你會覺得貝爾實驗室是一個神奇的存在。其中諾貝爾獎獲得者安德森,巴丁,肖克利都是在這裏做出自己的人生成就的,還有信息論的創始人香農。這裏有很多偉大的發明創造,例如晶體管,激光,太陽能,C語言等等,這裏是孕育信息時代的溫牀。但是貝爾實驗室又確實是一個商業公司的研究機構,它的目的是爲了電話通訊業務服務的。 讀這本書可以看到貝爾實驗室的全貌,也會讓你洞悉上個時代的偉大成就和信息時代是如何到來的。貝爾實驗室之後纔是硅谷,而硅谷的發跡與貝爾實驗室的肖克利有關,似乎有點牛津劍橋類似的經過。貝爾實驗室爲信息時代奠定了堅實的基礎,纔有後來硅谷的科技應用方面的絢爛多彩。 貝爾實驗室對我們今天的團體和創新帶來很多啓發。例如,創新需要讓更多不同部門的優秀的人在一起交流才能激發創意,還有每個人要有適當的自由,當然整天要有一個共同的目標。相信未來在科學與技術的共同領域會有更多新的東西產生。
這本書真正重要的不是講 Bell Labs 的故事。 而是在回答: 爲什麼 Bell Labs 能持續四五十年不斷產生諾獎級創新?
可讀性較差。對於貝爾實驗室創建的初衷、怎樣一步步發展的關鍵節點關鍵人物重要發現重要事件不夠清晰。 序文中說到:"本書並沒把焦點放在貝爾實驗室數以萬計的員工身上,而是聚焦於頗具代表性的少數幾位:默文·凱利、吉姆·菲斯克、威廉·肖克利、克勞德·申農、約翰·皮爾斯,以及威廉·貝克。"所以通篇讀下來,能夠看到的重要發現大約有晶體管、信息論、海底電纜、通信衛星、移動電話,這些發現或發現對於通信和信息技術的重要意義自不必言。主要人物就是上述幾位,本書幾乎可以看做他們幾位的傳記。 而我對貝爾實驗室是如何運作的,如何確定研究方向,朗迅是如何衰敗的等比較感興趣的問題都沒有提到。
比爾·蓋茨說:“如果能穿越時空去探險,我的第一站將是1947年12月的貝爾實驗室。” 在現代生活中,處處都有貝爾實驗室科技貢獻的痕跡。1925年1月1日,美國電話電報公司正式成立貝爾電話實驗室,研究與人類通信相關的一切,不管是通過線路、電波、錄音,還是視覺影像。信息時代的許多進步中有相當大的部分可以追溯到貝爾實驗室。