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贝尔实验室与美国革新大时代,格特纳著,王勇译,中信出版社2015,原作名: The Idea Factory: Bell Labs and the Great Age of American Innovation
最近读了以贝尔实验为样本的三本书,一本谈科技创新理念与政策的书《发明与发现》,一本国内写实验室的书,还有一个贝尔实验室倒塌的直接原因,一个做假的物理学家的故事。这本书是第四本,比起前几本更加全面的介绍那个伟大的实验室。
当然书籍都侧重写贝尔实验室的辉煌与伟岸,这个吞噬了上世纪后期全部创新链的研发巨兽,可基本上都只是字里行间讨论如此优秀的一个庞然大物为何只是一个历史传说而在现今社会上无迹可循,这倒是有些遗憾。过去60年间,我们的技术实力得到了大幅度提升,但创新的原则却没有多大改变。因而回视贝尔成功的经验,而重视其失败的缘由,对今人仍有意义。其实成功的经验和失败的缘由本质上相同的,坚持了的便是经验,没有坚持则成了缘由。
20世纪50年代后期,曾指出位于新泽西州的贝尔实验室本部就像一家现代化的大型工厂,而在某种意义上,它确实是这样的,不过是一家创意工厂,因此它的生产线都是无形的。一些当代思想家认为,21世纪的创新只能靠头脑聪明、追逐利润的企业家在激烈的市场竞争中实现。思考一下贝尔实验室的历程、考察一下其无形且如今已消失的“生产线”的内部运作,我们就能对规模庞大的创新类组织的潜力有所领悟。
1950年贝尔实验室的框架结构基本成型,通过建立一个可以分成三个团队的组织来维持和改善这一系统。第一个团队是研究团队,科学家和工程师们提供“有各种全新知识、原则、材料、方法和艺术的存储库”。第二个团队是系统工程团队,系统工程这一学科是贝尔实验室开创的,工程师们一边关注新知识的存储库一边关注现有系统,并分析如何将两者融合起来。换句话说,系统工程师要考虑新应用是否具备可能性、可行性、必要性和经济性。这就是第三个团队要做的工作。他们都是开发和设计新装置和系统的工程师。而贝尔实验室三个部门间的工作切换经常很随意,而且往往是有意为之。凯利解释说,让贝尔实验室成为“有机体”的部分原因是,纯粹的研究人员开展应用研究的工程师之间那种不断往来、非常随意的社会交往和职业交流。
这种纵向的一体化意味着公司控制着研究、开发、制造和资源配置等方方面面。可以把“贝尔”理解成是摞在一起的三个箱子,每个箱子代表着公司的一个基本单位。作为创意和革新源泉的最下面那个箱子是贝尔实验室,再上面是革新产品得以量产的西电公司,再往上是最顶层的美国电话电报公司,它把新技术带来的产品配置到各地市场。
避免部门间那种固定的地理划分,鼓励员工自由交流和密切接触。为了不让物理学家、化学家和数学家彼此回避,员工与从事开发的员工保持往来,研究室刻意安排大家要彼此之间互相影响。技术团队的成员通常既有实验室,也有小型办公室,但二者可能位于不同区域,从而使得他们需要在两个地方之间走动,这样就保证了在往返过程中难免偶尔遇见一两位其他部门的同事。基于同样的道理,通往大楼侧翼、能够让众多物理学者漫步其中的走廓,也被故意设计成700英尺长。走廊的长度使得人们从一端几乎看不到另一端。在这么长的走廊上经过,难免就会碰到许多同事,发现问题,分散一下注意力,或者启发新的创意。这就是设计的目的所在。沿着这条无比漫长的走廊走到默瑞山餐厅吃午餐的科学家们就如同磁铁滚过铁屑般,会有很多收获。
纵向一体化是贝尔好的地方,但是横向的一体化却是其失败的直接原因。横向一体化也可以看作一系列的箱子,但是这些箱子是从这边摆到那边情况是从东海岸摆到西海岸,而不是自下而上地摆放。因为他想通吃,不给别人留活口,最后被拆分。1984年1月1日,贝尔系统的拆分正式生效。“单纯因为新实验室继承了原来设备和人员就把新旧贝尔实验室等同起来,这样想实在太傻了”。
1984年AT&T被拆分,实验室分解了部分但主体仍留在AT&T。1996年,贝尔实验室以及 AT&T 的设备制造部门脱离 AT&T 成为朗讯科技。过去几十年来实验室管理层坚持认为的科学研究和技术开发密切相关的原则被打破。工程师极其倚重的、具备专业知识的物理学家,突然间被驱离了。新的、瘦身后的物理研究实验室对朗讯科技公司的帮助基本上就是“公共关系”了。通过继续在媒体上发布令人兴奋的科学发现,实验室依旧可以向投资家、客户以及其他人证明朗讯科技公司将会有良好的、长期的技术发展潜力。
而在2006年当朗讯被法国电信阿尔卡特收购后,贝尔实验室则从一个每年能出版一千份科学刊物的诚然大物缩水成为一个应用型实验室,2007年它出版的科学刊物保有几百份。加入阿尔卡特之后,最终仍然留在贝尔实验室的原物理学家仅剩两位。此后于2016年被诺基亚收购,成为诺基亚的一部分。
这书全面回顾了贝尔实验室的组建和发展过程,当然是以晶体管为主,介绍了由晶体管发明而导致的信息论的发明、太阳能电池发现以及各种通讯工具的发明,包括卫星通信。中间穿插了一章方法论。那个年代也是令人心潮澎湃的年代,比尔·盖茨曾经这样评价:“如果能穿越时空去探险,我的第一站将是1947年12月的贝尔实验室。”,那是发明晶体管的时期。这也是书名的由来。
值得注意的是,随后到来的技术时代也是材料领域的一场静悄悄的革命。如果没有新型材料,不管是那些借助新的化学技术制造的材料,还是由足智多谋的的确冶金学家冶炼到超级纯度的那些稀有金属,那么这一阶段的物理发明或许根本不可能实现,半导体可能也就是囿于优雅囚笼里的理论。
例如最初的半导体材料都是锗,这是一种表面呈银色且有光泽非常稀有的金属,说是在1940世界上只有屈指可数的几个人真正见过这种元素。一位名叫比尔凡思的治金学家正在反复思考如何提高锗元素的纯度,以进一步将其改善应用于晶体管的生产。“我将脚放在桌子上,将椅子倾斜背对着窗台小睡了一会儿,那是我养成已久的一个习惯。”他回忆说。他刚要开始打瞌睡,却突然想到了解决问题的方法,“我记得‘啪’的一声,我把椅子弄倒了。”于是清醒了过来。凡恩是利用一处熔化的区域来剔除杂质,加热环移动时会不断的将杂质从锗中扫射出来。凡恩的创意是最重要的发明之一。这种创意被称为“区域提纯”,是一种技术的巧妙应用,冶金学家曾把这项技术用于其他材料。当然正史里并没告诉大家这个创意竟然源自一个在工作过程中摸鱼的人。这项技术使得贝尔实验室的冶金学家能够制造出世界历史上纯度最高的材料,而在不久之后,利用改进的方法进行了硅的提纯,才使得硅基半导体材料得以实现。
最初的导言译的相当不错,我都怀疑是用中文写的原文(还真有人提醒我现在有些书是“编译”),可当看到信息论发明者“香农”被译成“申农”时,我都怀疑这是抄台版的,分值一下子跌了一半。这问题从道理上编辑也是有责任,可查了一下版权页,连编辑的名儿都没有,那不负这责任也是可以理解的了。
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