改变过人类命运的地方:贝尔实验室的百年沉浮

发布: | 发布时间:2020-11-16,星期一 | 阅读:16

作者:小枣君

原文标题:《贝尔实验室的百年沉浮》

题图来自:视觉中国

贝尔实验室,是20世纪人类最伟大的实验室之一。

在这个实验室里,走出过15位诺贝尔奖科学家,诞生了3万多件专利。包括晶体管、激光器、太阳能电池、发光二极管、数字交换机、通信卫星、电子数字计算机、C语言、UNIX操作系统等众多耳熟能详的发明,皆诞生于此。

可以说,这是一个改变过人类命运的实验室,是现代科技的摇篮。

但是,就是这么一个伟大的实验室,进入21世纪之后迅速销声匿迹,很少再听到它的名字。

到底贝尔实验室经历了什么?它是如何辉煌起来的?又是如何衰败的?

今天这篇文章,让我们一起回顾它的传奇故事。

实验室的诞生

贝尔实验室,以贝尔命名。

这个贝尔,就是亚历山大·格拉汉姆·贝尔(Alexander Graham Bell),电话专利的获得者。

1876年,贝尔呈交电话专利申请并获得批准。紧接着的第二年,具有商业头脑的他,就创办了贝尔电话公司。

1895年,贝尔公司将其正在开发的美国长途业务项目分割,建立了一家独立的公司,称为美国电话电报公司,也就是大名鼎鼎的AT&T(American Telephone & Telegraph)。

AT&T早期的LOGO

谁也没想到,随后的几年,AT&T的规模和实力反而超过了母公司。1899年,AT&T整合了美国贝尔的业务和资产,成为贝尔系统(Bell System)的母公司。

又过了26年,1925年的1月1日,当时AT&T总裁华特·基佛德(Walter Gifford)收购了西方电子公司的研究部门,成立一个叫做“贝尔电话实验室公司”的独立实体(AT&T和西方电子各拥有该公司的50%的股权)。

再后来,这个公司改名为贝尔实验室。

因此我们可以看出,贝尔实验室是AT&T创立的,和贝尔本人并没有直接关系(他1922年就去世了)。

扎根基础,开创辉煌

在建立之初,贝尔实验室便致力于数学、物理学、材料科学、计算机编程、电信技术等各方面的研究。也就是说,除了电信技术的研发之外,它的重点在于基础理论研究。

而正是基础理论的研究,开启了贝尔实验室的辉煌时代。

1927年,贝尔实验室的克林顿·戴维森和莱斯特·格莫尔通过将缓慢移动的电子射向镍晶体标靶,验证了电子的波动性。这项实验为所有物质和能量都同时具有波和粒子特性这一假设提供了强有力的证据。10年之后,戴维森又凭借在电子干扰研究方面取得的成就获得诺贝尔奖。

1933年,贝尔实验室的卡尔·央斯基,通过研究长途通讯中的静电噪声,发现银河中心在持续发射无线电波。通过此研究,射电天文学被创立。

1947年,贝尔实验室发明晶体管。

这个就不用说了吧?没有晶体管,就没有现在的芯片,更不会有体积小巧、功能强大的电脑、手机。

作为现代历史上最伟大的发明之一,晶体管标志着电子工业革命的开始,人类正式步入电子信息社会。

插一句,就是这个威廉·肖克利,后来创立了硅谷的第一家科技公司,召集了著名的“硅谷八叛徒”,改变了半导体的历史。

1948年,克劳德·香农发表论文《通讯的数学原理》,奠定了现代通信理论的基础。他的成果是部分基于奈奎斯特和哈特利先前在贝尔实验室的成果。

从1941年到1972年,他在贝尔实验室工作了31年。

1954年,贝尔实验室制作出了第一个有实际应用价值的太阳能电池。

1962年,世界上第一颗通信卫星Telstar1发射成功且首次跨大西洋电视实播,出自贝尔实验室之手。

1964年,阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现宇宙微波背景辐射,并因此获得1978年诺贝尔物理学奖。

1969年,UNIX系统和C语言被贝尔实验室的丹尼斯.利奇和肯.汤普生成功研发;在1980年代,C语言又由比加尼·斯楚士舒普发展为C++语言。

所以说,贝尔实验室也算是码农的圣地了。

也是1969年,贝尔实验室的乔治·埃尔伍德·史密斯和威拉德·博伊尔共同发明电荷耦合元件(也就是CCD),正是现在扫码机、相机、扫描仪必备的感光组件。两人因而获得2009年诺贝尔物理学奖。

几年后,手机通讯系统基础理论也出现在实验室里。

具有代表性的研究成果

根据粗略统计,自成立之日起,贝尔实验室一共获得了30000多项专利,平均每天一个。

各种奖项,贝尔实验室几乎是拿到手软:

  • 15位科学家获得诺贝尔奖;
  • 16位获美国最高科学、技术奖——美国国家科学奖章和美国国家技术奖章,均由总统亲自颁奖;
  • 4位获得了图灵奖(堪称“计算机界的诺贝尔奖”);
  • 还有更多科学家拿了其它国家的高等奖章,就连实验室成为史上第一个机构获奖者(美国国家技术奖)。

……

贝尔实验室诺贝尔奖获奖记录

总而言之,那个时代的贝尔实验室,代表了全球科技的最前沿,是先进技术和创新思维的源泉。

风雨飘摇,走向衰败

20世纪80年代,贝尔实验室的命运迎来了转折。

1984年,美国司法部依据《反托拉斯法》拆分AT&T,分拆出一个继承了母公司名称的新AT&T公司(专营长途电话业务)和七个本地电话公司(即“贝尔七兄弟”),美国电信业从此进入了竞争时代。

1995年,又从AT&T中分离出了从事设备开发制造的朗讯科技和NCR,只保留了通信服务业务。同时,贝尔实验室也被“剥离”出来,成为朗讯科技公司的组成部分。

补充说一下,再后来的2005年,原“小贝尔”之一的西南贝尔对AT&T兼并,合并后的企业继承了AT&T的名称,也就是现在的AT&T。

之前贝尔实验室的主要经费来源,是AT&T公司电话费账单上的附加收费。被分拆之后,这笔经费就没有了。它只能依靠朗讯来提供经费支持。

但是,朗讯的情况并不容乐观。

在激烈的市场竞争之下,朗讯疲于奔命,经营情况不断恶化。它不得不缩减开支,裁减人员。拥有1万人的贝尔实验室,对朗讯来说是一个巨大的负担,以朗讯的利润,是无论如何也养不起的。

十年间,朗讯的股票从高峰期的84美元跌至0.55美元一股,员工人数也从3万余人锐减为1万6千人,几欲到了崩溃的边缘。贝尔实验室也被迫以出售专利来平衡支出。

2006年年底,比朗讯大1.5倍的法国阿尔卡特电讯公司,越洋伸出橄榄枝,“合并”了朗讯。贝尔实验室,也随之归了合并后的“阿朗”(阿尔卡特朗讯)。

实际上,在这之前,贝尔实验室已经进行了大规模裁员,整体实力大幅下降。而且,媒体还曝光了贝尔实验室研究员Jan Hendrik的论文造假,又令实验室声誉大受打击。

即便如此,厄运还是没有结束。

阿尔卡特朗讯公司在市场经营方面仍然困难重重,在华为中兴等竞争对手不断施加的压力下,阿尔卡特朗讯合并后从未实现盈利,市值蒸发了大半。

迫于无奈,阿尔卡特朗讯不得不出售已经拥有46年历史的贝尔实验室大楼,由美国新泽西的Somerset房地产开发公司购得,并打算将其改建为商场和住宅楼。

2008年金融危机后,贝尔实验室干脆彻底放弃了引以为傲的基础物理学研究,把有限的资源投向网络、高速电子、无线电、纳米技术、软件等领域,希望能为母公司带来回报。

但是,这最终还是没有能挽救“阿朗”。

2016年,诺基亚完成对阿尔卡特·朗讯的收购。贝尔实验室归诺基亚所有。

如今的贝尔实验室,规模和实力大不如前,虽然也搞搞5G之类的新技术研发,但早已没有了往日的荣耀。

衰败背后的思考

不到一百年的时间,贝尔实验室爬上了神坛,又跌到了谷底。往日辉煌已成过眼云烟,不禁令人唏嘘。

它为什么会创造那么辉煌的成就,又为什么会衰败得如此之快?这是一个值得我们认真思考的问题。

也许你会说,还不就是因为“钱”嘛。以前有钱,就有成果,后来没钱,就歇菜。

确实,对于一个研发机构来说,钱是一个很重要的因素。

AT&T时期的贝尔实验室,基本上是不差钱的。

在实验室成立之初,AT&T就占据美国电话领域90%的市场份额,给实验室的第一笔科研经费就达到1200万美元,在当时简直就是天文数字。

在垄断经营带来的雄厚财力支持下,贝尔实验室营造了非常宽松舒适的环境。而这样的自由环境,就是科研人员追逐梦想的天堂。

对于研究人员来说,最大的乐趣莫过于按照自己的兴趣和专长来选择研究课题,并能够得到自由交流和探讨。而这些,在贝尔实验室都能得到最充分地满足。

那些科研人员,没有KPI,没有业绩考核,没有进度检查,没有任务汇报,没有各种束缚和监视。他们的每一层“领导”,都是这个领域被认可的技术权威。上下级的关系,是非常平等的同事关系,而非隶属。上级也不会随意干预下级的研究项目。

严格的人才选拔制度,也是贝尔实验室成功的一个重要因素。

鼎盛时期的贝尔实验室,每年只招收极少的优秀人才。他们对初级人员都提出了很高的要求,包括必须具备追求科学的理念和自我驱动的激情。他们对资深专家的招聘,会根据其在科技领域的领导地位决定,同样包括层层筛选。

管理层方面,贝尔实验室历届总裁都有博士学位,有几任总裁获得过诺贝尔物理学奖,在产业界、学术界具有很高的声望。

在多方面因素的作用下,贝尔实验室才最终成为了科研人才的乐园,创新成果的沃土。


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