貝爾實驗室的百年沉浮

貝爾實驗室,是20世紀人類最偉大的實驗室之一。

在這個實驗室裡,走出過15位諾貝爾獎科學家,誕生了3萬多件專利。包括電晶體、鐳射器、太陽能電池、發光二極體、數字交換機、通訊衛星、電子數字計算機、C語言、UNIX作業系統等眾多耳熟能詳的發明,皆誕生於此。

可以說,這是一個改變過人類命運的實驗室,是現代科技的搖籃。

貝爾實驗室舊址

貝爾實驗室舊址

但是,就是這麼一個偉大的實驗室,進入21世紀之後迅速銷聲匿跡,很少再聽到它的名字。

到底貝爾實驗室經歷了什麼?它是如何輝煌起來的?又是如何衰敗的?

今天這篇文章,讓我們一起回顧它的傳奇故事。

▉ 實驗室的誕生

貝爾實驗室,以貝爾命名。

這個貝爾,就是亞歷山大·格拉漢姆·貝爾(Alexander Graham Bell),電話專利的獲得者。

亞歷山大·格拉漢姆·貝爾

亞歷山大·格拉漢姆·貝爾

1876年,貝爾呈交電話專利申請並獲得批准。緊接著的第二年,具有商業頭腦的他,就創辦了貝爾電話公司

1895年,貝爾公司將其正在開發的美國長途業務項目分割,建立了一家獨立的公司,稱為美國電話電報公司,也就是大名鼎鼎的AT&T(American Telephone & Telegraph)。

AT&T早期的LOGO

AT&T早期的LOGO

誰也沒想到,隨後的幾年,AT&T的規模和實力反而超過了母公司。

1899年,AT&T整合了美國貝爾的業務和資產,成為貝爾系統(Bell System)的母公司。

又過了26年,1925年的1月1日,當時AT&T總裁華特·基佛德(Walter Gifford)收購了西方電子公司的研究部門,成立一個叫做「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%的股權)。

再後來,這個公司改名為貝爾實驗室

因此我們可以看出,貝爾實驗室是AT&T創立的,和貝爾本人並沒有直接關係(他1922年就去世了)。

▉ 紮根基礎,開創輝煌

在建立之初,貝爾實驗室便致力於數學、物理學、材料科學、計算機程式設計、電信技術等各方面的研究。也就是說,除了電信技術的研發之外,它的重點在於基礎理論研究

而正是基礎理論的研究,開啟了貝爾實驗室的輝煌時代。

1927年,貝爾實驗室的克林頓·戴維森萊斯特·格莫爾透過將緩慢移動的電子射向鎳晶體標靶,驗證了電子的波動性。這項實驗為所有物質和能量都同時具有波和粒子特性這一假設提供了強有力的證據。10年之後,戴維森又憑藉在電子干擾研究方面取得的成就獲得諾貝爾獎。

驗證電子波動性的戴維森

驗證電子波動性的戴維森

1933年,貝爾實驗室的卡爾·央斯基,透過研究長途通訊中的靜電噪聲,發現銀河中心在持續發射無線電波。透過此研究,射電天文學被創立

卡爾·央斯基

卡爾·央斯基

1947年,貝爾實驗室發明電晶體

這個就不用說了吧?沒有電晶體,就沒有現在的晶片,更不會有體積小巧、功能強大的電腦、手機。

作為現代歷史上最偉大的發明之一,電晶體標誌著電子工業革命的開始,人類正式步入電子資訊社會。

發明電晶體的約翰·巴丁威廉·肖克利華特·布拉頓

三人於1956年獲諾貝爾物理學獎

插一句,就是這個威廉·肖克利,後來創立了矽谷的第一家科技公司,召集了著名的「矽谷八叛徒」,改變了半導體的歷史。

1948年,克勞德·夏農發表論文《通訊的數學原理》,奠定了現代通訊理論的基礎。他的成果是部分基於奈奎斯特和哈特利先前在貝爾實驗室的成果。

克勞德·夏農,我們的祖師爺

克勞德·夏農,我們的祖師爺

從1941年到1972年,他在貝爾實驗室工作了31年

1954年,貝爾實驗室製作出了第一個有實際應用價值的太陽能電池

1962年,世界上第一顆通訊衛星Telstar1發射成功且首次跨大西洋電視實播,出自貝爾實驗室之手。

Telstar1衛星

1964年,阿諾·彭齊亞斯羅伯特·威爾遜發現宇宙微波背景輻射,並因此獲得1978年諾貝爾物理學獎。

彭齊亞斯和威爾遜與他們的微波天線

彭齊亞斯和威爾遜與他們的微波天線

1969年,UNIX系統和C語言被貝爾實驗室的丹尼斯.利奇肯.湯普生成功研發;在1980年代,C語言又由比加尼·斯楚士舒普發展為C++語言。

丹尼斯.利奇和肯.湯普生

丹尼斯.利奇和肯.湯普生

所以說,貝爾實驗室也算是碼農的聖地了。

也是1969年,貝爾實驗室的喬治·埃爾伍德·史密斯威拉德·博伊爾共同發明電荷耦合元件(也就是CCD),正是現在掃碼機、相機、掃描器必備的感光元件。兩人因而獲得2009年諾貝爾物理學獎。

喬治·埃爾伍德·史密斯和威拉德·博伊爾

喬治·埃爾伍德·史密斯和威拉德·博伊爾

幾年後,手機通訊系統基礎理論也出現在實驗室裡。

具有代表性的研究成果

根據粗略統計,自成立之日起,貝爾實驗室一共獲得了30000多項專利,平均每天一個。

1964年,貝爾實驗室就做出了「可視電話」

1964年,貝爾實驗室就做出了「可視電話」

各種獎項,貝爾實驗室幾乎是拿到手軟:

  • 15位科學家獲得諾貝爾獎;

  • 16位獲美國最高科學、技術獎——美國國家科學獎章和美國國家技術獎章,均由總統親自頒獎;

  • 4位獲得了圖靈獎(堪稱「計算機界的諾貝爾獎」);

  • 還有更多科學家拿了其它國家的高等獎章,就連實驗室成為史上第一個機構獲獎者(美國國家技術獎)。

  • ……

貝爾實驗室諾貝爾獎獲獎記錄

總而言之,那個時代的貝爾實驗室,代表了全球科技的最前沿,是先進技術和創新思維的源泉。

▉ 風雨飄搖,走向衰敗

20世紀80年代,貝爾實驗室的命運迎來了轉折。

1984年,美國司法部依據《反托拉斯法》拆分AT&T,分拆出一個繼承了母公司名稱的新AT&T公司(專營長途電話業務)和七個本地電話公司(即「貝爾七兄弟」),美國電信業從此進入了競爭時代。

1995年,又從AT&T中分離出了從事設備開發製造的朗訊科技和NCR,只保留了通訊服務業務。同時,貝爾實驗室也被「剝離」出來,成為朗訊科技公司的組成部分。

補充說一下,再後來的2005年,原「小貝爾」之一的西南貝爾對AT&T兼併,合併後的企業繼承了AT&T的名稱,也就是現在的AT&T。

之前貝爾實驗室的主要經費來源,是AT&T公司電話費帳單上的附加收費。被分拆之後,這筆經費就沒有了。它只能依靠朗訊來提供經費支持。

但是,朗訊的情況並不容樂觀。

在激烈的市場競爭之下,朗訊疲於奔命,經營情況不斷惡化。它不得不縮減開支,裁減人員。擁有1萬人的貝爾實驗室,對朗訊來說是一個巨大的負擔,以朗訊的利潤,是無論如何也養不起的。

十年間,朗訊的股票從高峰期的84美元跌至0.55美元一股,員工人數也從3萬餘人銳減為1萬6千人,幾欲到了崩潰的邊緣。貝爾實驗室也被迫以出售專利來平衡支出。

2006年年底,比朗訊大1.5倍的法國阿爾卡特電訊公司,越洋伸出橄欖枝,「合併」了朗訊。貝爾實驗室,也隨之歸了合併後的「阿朗」(阿爾卡特朗訊)。

實際上,在這之前,貝爾實驗室已經進行了大規模裁員,整體實力大幅下降。而且,媒體還曝光了貝爾實驗室研究員Jan Hendrik的論文造假,又令實驗室聲譽大受打擊。

即便如此,厄運還是沒有結束。

阿爾卡特朗訊公司在市場經營方面仍然困難重重,在華為中興等競爭對手不斷施加的壓力下,阿爾卡特朗訊合併後從未實現盈利,市值蒸發了大半。

華為&中興,歐美老牌巨頭的噩夢

華為&中興,歐美老牌巨頭的噩夢

迫於無奈,阿爾卡特朗訊不得不出售已經擁有46年曆史的貝爾實驗室大樓,由美國紐澤西的Somerset房地產開發公司購得,並打算將其改建為商場和住宅樓。

凋敝的大樓內景

凋敝的大樓內景

2008年金融危機後,貝爾實驗室乾脆徹底放棄了引以為傲的基礎物理學研究,把有限的資源投向網路、高速電子、無線電、奈米技術、軟體等領域,希望能為母公司帶來回報。

但是,這最終還是沒有能挽救「阿朗」。

2016年,諾基亞完成對阿爾卡特-朗訊的收購。貝爾實驗室歸諾基亞所有。

如今的貝爾實驗室,規模和實力大不如前,雖然也搞搞5G之類的新技術研發,但早已沒有了往日的榮耀。

諾基亞貝爾實驗室的無人機實驗

諾基亞貝爾實驗室的無人機實驗

▉ 衰敗背後的思考

不到一百年的時間,貝爾實驗室爬上了神壇,又跌到了谷底。往日輝煌已成過眼雲煙,不禁令人唏噓。

它為什麼會創造那麼輝煌的成就,又為什麼會衰敗得如此之快?這是一個值得我們認真思考的問題。

也許你會說,還不就是因為「錢」嘛。以前有錢,就有成果,後來沒錢,就歇菜。

確實,對於一個研發機構來說,錢是一個很重要的因素。

AT&T時期的貝爾實驗室,基本上是不差錢的。

在實驗室成立之初,AT&T就佔據美國電話領域90%的市場份額,給實驗室的第一筆科研經費就達到1200萬美元,在當時簡直就是天文數字。

早期的貝爾實驗室,就有很多貴重設備

早期的貝爾實驗室,就有很多貴重設備

在壟斷經營帶來的雄厚財力支持下,貝爾實驗室營造了非常寬鬆舒適的環境。而這樣的自由環境,就是科研人員追逐夢想的天堂。

對於研究人員來說,最大的樂趣莫過於按照自己的興趣和專長來選擇研究課題,並能夠得到自由交流和探討。而這些,在貝爾實驗室都能得到最充分地滿足。

容忍失敗,鼓勵嘗試,是貝爾實驗室創新能力的保證

那些科研人員,沒有KPI,沒有業績考核,沒有進度檢查,沒有任務彙報,沒有各種束縛和監視。他們的每一層「領導」,都是這個領域被認可的技術權威。上下級的關係,是非常平等的同事關係,而非隸屬。上級也不會隨意干預下級的研究項目。

嚴格的人才選拔制度,也是貝爾實驗室成功的一個重要因素。

鼎盛時期的貝爾實驗室,每年只招收極少的優秀人才。他們對初級人員都提出了很高的要求,包括必須具備追求科學的理念和自我驅動的激情。他們對資深專家的招聘,會根據其在科技領域的領導地位決定,同樣包括層層篩選。

管理層方面,貝爾實驗室歷屆總裁都有博士學位,有幾任總裁獲得過諾貝爾物理學獎,在產業界、學術界具有很高的聲望。

在多方面因素的作用下,貝爾實驗室才最終成為了科研人才的樂園,創新成果的沃土。

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