戴吾三

貝爾實(shí)驗室的創(chuàng)建是世界科技史上一個有意義的事件，也是一個經(jīng)典的創(chuàng)新故事，了解這段歷史，對當(dāng)今中國推進(jìn)新型工業(yè)化和科技創(chuàng)新富有啟示意義。

貝爾實(shí)驗室的全稱是貝爾電話實(shí)驗室（BellTelephone Laboratories），其名稱源自發(fā)明家貝爾（A.G.Bell）。

貝爾實(shí)驗室的創(chuàng)建是科技史上一個有意義的事件。在20世紀(jì)很長一段時間里，貝爾實(shí)驗室一直是世界上最富有創(chuàng)新力的科研機(jī)構(gòu)，擁有通信技術(shù)、晶體管等多項重大發(fā)明以及電子衍射現(xiàn)象等多項重大發(fā)現(xiàn)。貝爾實(shí)驗室對IT技術(shù)的發(fā)展及產(chǎn)業(yè)的興起，對推動世界科技發(fā)展有非常重大的影響。

貝爾系統(tǒng)大發(fā)展

貝爾先后于1876年3月和1877年初獲得兩個有關(guān)發(fā)明電話的專利，以此為基礎(chǔ)，他與合伙人于1877年夏初成立了貝爾電話公司。開始只是幾個人，隨著業(yè)務(wù)快速擴(kuò)展，1885年2月，公司重組成立美國電話電報公司（AT&T），聘請在鐵路郵政公司做過監(jiān)察，富有管理經(jīng)驗的韋爾（T.N.Vail）出任公司總裁，哈佛大學(xué)畢業(yè)的博士海斯（H.v.Hayes）任電氣工程部主任。1897年，歐洲留學(xué)歸來的坎貝爾（G.Campbell）加盟電氣工程部。不久，坎貝爾研制出可改變電話聲音衰減的負(fù)荷線圈，為波士頓到芝加哥的長途電話線路敷設(shè)創(chuàng)造了條件。

在1893年和1894年，貝爾的兩個電話專利分別期滿，美國本土T冒出許多公司，都試圖在電話行業(yè)分一杯羹。1907年，面對亂象叢生的電話市場，經(jīng)營不力的美國電話電報公司懇請于10年前辭職的韋爾回來再任總裁。韋爾上任后審查公司運(yùn)營，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)積累了“異常負(fù)債”，他果斷采取措施，裁減冗員，收購小型電話公司為子公司，并把貝爾系統(tǒng)分散的研發(fā)機(jī)構(gòu)集中到紐約。大部分人被安排到子公司西方電氣公司（WesternElectric）的工程部，小部分人歸到美國電話電報公司的發(fā)展與研究部。公司首席工程師由海斯換成卡蒂（J.Carty）。從整體分工看，西方電氣公司的工程部以開發(fā)、設(shè)計和制造通信器材和設(shè)備為主，美國電話電報公司的發(fā)展與研究部以研究制訂通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃為主。

韋爾做事深思熟慮，他認(rèn)為技術(shù)統(tǒng)一、彼此兼容的電話系統(tǒng)才能為大眾提供更好的服務(wù)，因而他明確提出“一個政策、一套系統(tǒng)、普遍服務(wù)”的發(fā)展理念。1909年，按韋爾的構(gòu)想，美國電話電報公司開始建設(shè)從紐約到舊金山的電話線路。

要實(shí)現(xiàn)橫跨北美大陸的電話通信，關(guān)鍵在于解決長途信號衰減的問題。為此，卡蒂的副手朱厄特（F.B.Jewett）回母校芝加哥大學(xué)向物理學(xué)家密立根（R.A.Millikan）求助，博士生阿諾德（H.D.Arnold）被密立根推薦來美國電話電報公司工作。阿諾德經(jīng)過兩年多研究，改進(jìn)了德福雷斯特（Lee de Forest）發(fā)明的電子三極管，制成能解決電話增音的高真空熱離子管，為橫跨大陸電話通信提供了有效的增音器。1914年，橫跨北美大陸的電話通信成功實(shí)現(xiàn)。在這條線路基本完成時，韋爾和公司董事會又決定支持無線電話研究計劃。1915年底，實(shí)現(xiàn)了橫跨北美大陸的無線電話通信。這兩大項目鞏固了貝爾技術(shù)系統(tǒng)的地位，在美國乃至全世界都產(chǎn)生了重大影響。

在兩大工程項目實(shí)施中，卡蒂和朱厄特發(fā)揮了重要的技術(shù)管理和領(lǐng)導(dǎo)作用。1916年，朱厄特被任命為西方電氣公司的總工程師，主管工程部，阿諾德則擔(dān)任西方電氣公司工程部的研究指導(dǎo)。

調(diào)整機(jī)構(gòu)促改革

到1924年，美國電話電報公司的壟斷已達(dá)到新的高度。位于紐約西街的西方電氣公司工程部變得非常龐大，技術(shù)人員加后勤人員達(dá)到3600人，其業(yè)務(wù)與美國電話電報公司的工程部經(jīng)常有一些重復(fù)，有時還會發(fā)生摩擦。為利于事業(yè)發(fā)展，在1924年12月的董事會上，美國電話電報公司高層一致同意，以西方電氣公司的工程部為主，并入美國電話電報公司工程部的部分力量，獨(dú)立發(fā)展成一個有一定自主權(quán)的公司——貝爾電話實(shí)驗室股份有限公司（簡稱貝爾電話實(shí)驗室）。當(dāng)時的一些細(xì)節(jié)如今已不很清楚，據(jù)朱厄特私人備忘錄的說法，美國電話電報公司和西方電氣公司工程部的業(yè)務(wù)重疊，造成了不必要的重復(fù)和財務(wù)問題。通過創(chuàng)辦中心實(shí)驗室來為兩個主人服務(wù)，由此可使公司更高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。

1925年1月1日，美國電話電報公司正式成立貝爾實(shí)驗室。美國媒體對此多有報道，例如當(dāng)年2月，美國《電話工程師》雜志發(fā)表了這樣的消息：

為了提升新貝爾實(shí)驗室科學(xué)家和工程師的實(shí)驗?zāi)芰Γ瑪U(kuò)展工作已經(jīng)開始，在紐約市西街463號40萬平方英尺的樓群中，增添的幾乎占區(qū)段四分之一面積的新實(shí)驗室現(xiàn)已投入使用。在合并之日，實(shí)驗室約有3600人，其中2000人是技術(shù)人員……

通過各種報道，貝爾實(shí)驗室這一當(dāng)時世界最大的工業(yè)實(shí)驗室出現(xiàn)在世人面前。當(dāng)時，貝爾實(shí)驗室占據(jù)了先前西方電氣公司工程部的總部大樓，整個樓高13層，總建筑面積達(dá)37200米²，貝爾實(shí)驗室在此運(yùn)營了約20年。貝爾實(shí)驗室成立時有人員3600人，比之前規(guī)模最大的通用電氣公司研究實(shí)驗室的人數(shù)還多2000余人。

貝爾實(shí)驗室由新成立的董事會管理，卡蒂任董事長。在組織機(jī)構(gòu)上，設(shè)總裁1人，由朱厄特?fù)?dān)任，他同時兼任美國電話電報公司的科技副總裁。在總裁之下，分設(shè)常務(wù)副總裁1人、副總裁1人和總裁助理1人。貝爾實(shí)驗室共設(shè)立研究部、設(shè)備發(fā)展部、商業(yè)發(fā)展部等七個部，研究部由阿諾德主管。

表面上看，貝爾實(shí)驗室的成立似乎是美國貝爾系統(tǒng)的科研機(jī)構(gòu)和人員從分散走向集中和統(tǒng)一管理，實(shí)質(zhì)上它意味著美國有系統(tǒng)組織的工業(yè)實(shí)驗研究進(jìn)入了基礎(chǔ)研究與技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的成熟階段，同時表明電子科技創(chuàng)新已成為通信行業(yè)發(fā)展的核心和支撐點(diǎn)。1929年美國發(fā)生經(jīng)濟(jì)大蕭條，在嚴(yán)峻的危機(jī)中，貝爾系統(tǒng)再次顯示出依靠科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)發(fā)展的能力。

首任掌門朱厄特

朱厄特是貝爾電話實(shí)驗室首任掌門人，貝爾實(shí)驗室的創(chuàng)建和初期發(fā)展，很大程度上歸功于他的遠(yuǎn)見卓識以及他在多方面的開創(chuàng)性工作。

朱厄特1879年9月5日出生在洛杉磯東北部的帕薩迪納（Pasadena），其祖先是17世紀(jì)從英國約克郡來到新大陸的移民。受鐵路工程師的父親影響，朱厄特從童年時代就迷上了鐵路，上大學(xué)前還打算效仿父親，以鐵路職業(yè)為生。后來因父親對鐵路站臺電弧燈照明感興趣，他聽從父親的建議，進(jìn)入斯魯普理工學(xué)院（加利福尼亞州理工學(xué)院的前身）就讀電氣工程專業(yè)。1898年獲碩士學(xué)位時，他年僅19歲。朱厄特有心到麻省理工學(xué)院繼續(xù)深造，母親的意外去世，延誤了他的入學(xué)。

偶然的機(jī)會帶來改變。朱厄特在斯魯普理工學(xué)院時的物理教授被芝加哥大學(xué)聘請任教，這位教授寫信給朱厄特，建議他到芝加哥大學(xué)深造，這個提議讓朱厄特和他的父親動心。1899年初，朱厄特進(jìn)入芝加哥大學(xué)。在讀博士期間，朱厄特給物理學(xué)家邁克耳孫（A.A.Michelson）當(dāng)研究助手。1907年，邁克耳孫因發(fā)明精密光學(xué)儀器以及借助這些儀器在光譜學(xué)和度量學(xué)方面的研究榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。朱厄特還與當(dāng)時是新教師的密立根熟識，兩人相差9歲，彼此欣賞，最終結(jié)下一生的友誼。1902年朱厄特獲物理學(xué)博士學(xué)位，或許是有麻省理工的情結(jié)，他去那里應(yīng)聘任物理和電氣工程講師。

不久又是一次偶然機(jī)會，朱厄特進(jìn)入美國電話電報公司，與貝爾實(shí)驗室結(jié)下了終生情緣。那是1903年春季的一天，朱厄特到麻省理工時間不長，美國電話電報公司位于波士頓的電氣工程部的坎貝爾到學(xué)院拜訪克利福德（H.E.Cilfford）教授，請教有關(guān)高頻發(fā)電機(jī)的問題。在兩人談話時，朱厄特剛好路過，克利福德便向坎貝爾介紹朱厄特。簡短交談后，坎貝爾對朱厄特留下良好印象。等朱厄特一年工作合同接近期滿，坎貝爾就與克利福德和朱厄特聯(lián)系。朱厄特對美國電話電報公司的工作條件和待遇非常滿意，1904年底他來到坎貝爾負(fù)責(zé)的部門工作。朱厄特很快表現(xiàn)出解決復(fù)雜問題和指導(dǎo)工程的能力，1906年他接替坎貝爾出任波士頓電氣工程部的負(fù)責(zé)人。1912年又被公司任命為西方電氣公司的副總工程師。4年后，朱厄特?fù)?dān)任西方電氣公司的總工程師。并主管該公司的工程部。

1925年貝爾實(shí)驗室成立，朱厄特出任貝爾實(shí)驗室第一任總裁，并兼任美國電話電報公司科技副總裁。朱厄特為人平和，從學(xué)生時代就廣交朋友，是同學(xué)們喜歡結(jié)交的人物。在貝爾電話電報公司，他與一些主要負(fù)責(zé)人都有著很好的上下級或合作關(guān)系。他堪稱伯樂，為公司招聘了一批優(yōu)秀人才，也幫助和舉薦了多位能者走向高位。

在貝爾實(shí)驗室，朱厄特提出應(yīng)探索新的科學(xué)知識并用于推動技術(shù)發(fā)展的理念。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，貝爾實(shí)驗室發(fā)明了電話號碼系統(tǒng)、無線電廣播、電視、有聲電影、電動留聲機(jī)、人工喉和潛艇電話電纜等。也是在他的領(lǐng)導(dǎo)下，物理學(xué)家戴維森（C.J.Davison）通過實(shí)驗發(fā)現(xiàn)了電子衍射現(xiàn)象，證實(shí)法國物理學(xué)家德布羅意（L_de Broglie）提出的物質(zhì)波理論，貝爾實(shí)驗室由此獲得屬于本室的第一個諾貝爾物理學(xué)獎。

1939年，由于工業(yè)研究方面的領(lǐng)導(dǎo)成就和第二次世界大戰(zhàn)開始時美國對工業(yè)研究的緊迫需求，朱厄特當(dāng)選為美國科學(xué)院院長，1940年10月他辭去貝爾實(shí)驗窒總裁，改任該室的董事長，直至1944年他從貝爾實(shí)驗室完全退休。

理念清晰定方向

貝爾實(shí)驗室建立后并非一帆風(fēng)順。有好幾年，領(lǐng)導(dǎo)層看似平和卻不時有分歧與爭論，這直接影響了實(shí)驗窒的研究方向和發(fā)展。究其原因，是以卡蒂為代表的實(shí)用派和以朱厄特為代表的學(xué)院派之間的思想矛盾。

卡蒂生于1861年，中學(xué)畢業(yè)后即進(jìn)入電話行業(yè)，從電話交換臺操作員做到機(jī)械工程師。他憑借個人勤奮，取得多項發(fā)明專利，從基層技術(shù)崗位一步步走到公司高層。隨著年齡增長，卡蒂科技知識不足和對科技管理目光短淺的弱點(diǎn)逐漸顯露。在1916年，他公開表示，基礎(chǔ)研究成果的表現(xiàn)形式只能是發(fā)明專利，而不是在學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文。在卡蒂領(lǐng)導(dǎo)的部門，那些多年從事基礎(chǔ)研究的科學(xué)家和工程師的專利成果不少，卻沒有一篇文章發(fā)表，以致在學(xué)術(shù)界沒有產(chǎn)生什么影響?？ǖ僭缇头磳W(xué)院式的基礎(chǔ)理論研究，這注定了他的思想和做法與朱厄特難以相融。

與卡蒂不同，朱厄特是物理學(xué)博士，有著深厚的理論功底。他擔(dān)任西方電氣公司總工程師期間，就推行加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究的政策，這種態(tài)度直接影響了他的研究團(tuán)隊。貝爾實(shí)驗室成立后，朱厄特秉承先前的作風(fēng)和做法，明顯與卡蒂不同。為顧全大局，朱厄特和阿諾德只得暫時妥協(xié)，在前沿領(lǐng)域（特別是無線電話方面）繼續(xù)進(jìn)行開創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究，而在其他領(lǐng)域?qū)F(xiàn)有的科學(xué)知識應(yīng)用于技術(shù)研究。直到1932年卡蒂去世后，貝爾實(shí)驗室才完全按照按朱厄特的思路發(fā)展，從事基礎(chǔ)研究的科學(xué)家占科技人員人數(shù)約10%，科研經(jīng)費(fèi)占全室年度經(jīng)費(fèi)的10%以上，這兩個百分比對于一個工業(yè)研究組織而言是相當(dāng)大的。

1932年1月，適值貝爾實(shí)驗室建立7周年。朱厄特于22日發(fā)表了題為“利用基礎(chǔ)研究的成果于通信領(lǐng)域”的演講，清晰表達(dá)了他本人關(guān)于建設(shè)貝爾實(shí)驗室的理念。朱厄特說“基礎(chǔ)”這個詞，應(yīng)當(dāng)理解為：“它不僅囊括了所有包含在普遍應(yīng)用它的范圍之中，而且還囊括了通信領(lǐng)域中對于科學(xué)的應(yīng)用來說是基礎(chǔ)性的所有科研部分。換句話說，它囊括了在謀求新知識的辦法中得出的各種東西，這種新知識是新的或改進(jìn)的通信結(jié)構(gòu)能夠從中創(chuàng)造出來的要素?！睆倪@些話可以看出，朱厄特認(rèn)為貝爾實(shí)驗室搞基礎(chǔ)研究，決不限于只與技術(shù)應(yīng)用有關(guān)的基礎(chǔ)知識。

歷史經(jīng)驗與啟示

回顧貝爾實(shí)驗室的成功經(jīng)驗，并不因歲月的流逝而過時。從海內(nèi)外學(xué)者對貝爾實(shí)驗室發(fā)展歷史的研究看，可資借鑒的經(jīng)驗有以下幾點(diǎn)。

順應(yīng)趨勢推動升級

貝爾實(shí)驗室的建立，既是自身發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，也是美國工業(yè)化進(jìn)程中重視工業(yè)研究的大背景使然。

19世紀(jì)美國南北戰(zhàn)爭結(jié)束后，美國的工業(yè)化進(jìn)程加快，一些大公司相繼建立工業(yè)研究實(shí)驗室，以作為創(chuàng)新發(fā)展的重要源泉。1875年，賓夕法尼亞鐵路公司建立鐵路器材研究實(shí)驗室，標(biāo)志著美國的工業(yè)研究實(shí)驗室發(fā)展起步。起步階段的特點(diǎn)是：工業(yè)研究實(shí)驗室主要由技工和技師組成，研究方法以“試錯”為主。及至19世紀(jì)八九十年代，工業(yè)研究實(shí)驗室開始有意從大學(xué)和留歐學(xué)生中延攬人才，但經(jīng)驗性和技術(shù)性研究仍占主導(dǎo)地位。

1900年，美國通用電氣公司建立研究發(fā)展中心，標(biāo)志著美國的工業(yè)研究實(shí)驗室發(fā)展進(jìn)入第二階段。這個階段的特點(diǎn)是：在企業(yè)建立類似大學(xué)中研究所的機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)將已有的相關(guān)科學(xué)知識應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)。

1925年貝爾實(shí)驗室建立，標(biāo)志著美國的工業(yè)研究實(shí)驗室發(fā)展進(jìn)入第三階段。新階段的特點(diǎn)是：企業(yè)利用自身的研究機(jī)構(gòu)，進(jìn)行基礎(chǔ)知識的創(chuàng)造性研究，然后將研究成果轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)計及工藝過程。貝爾實(shí)驗室的建立，不僅表明基礎(chǔ)科學(xué)研究進(jìn)入企業(yè)，也表明基礎(chǔ)科學(xué)研究進(jìn)入整個工業(yè)化，推動在企業(yè)管理上的創(chuàng)新和升級。

誠為伯樂識人用人

美國電話電報公司有識人用人的良好傳統(tǒng)，朱厄特就是被坎貝爾慧眼看中，后來接替坎貝爾的職務(wù)。朱厄特更是把識人用人發(fā)揮到極致，他與著名實(shí)驗物理學(xué)家邁克耳孫、密立根有良好的師生關(guān)系，在麻省理工學(xué)院也有廣泛的人脈，這不僅為電信科技問題的解決及咨詢和協(xié)作提供了條件，也對物色合適的人才十分有利。1910年，朱厄特專程回芝加哥大學(xué)拜訪密立根。根據(jù)密立根的推薦，第一位被邀請的是密立根的助手弗萊徹（H.Flecher），但弗萊徹想回家鄉(xiāng)鹽湖城，到楊百翰大學(xué)教書，因此拒絕了邀請。朱厄特非常看好弗萊徹，連續(xù)5年，每年春天他都要給身在鹽湖城的弗萊徹寄去一封邀請信，言辭懇切又有說服力。1916年，弗萊徹終于被感動，離開楊百翰大學(xué)來為朱厄特效力。第二位受邀的就是密立根的博士生阿諾德，他很快來到朱厄特的團(tuán)隊。

后來朱厄特又聘請了密立根的另一位博士凱利（M.J.Kelly），從康奈爾大學(xué)招聘了巴克利（O.E.Buckley）等人，他們都沒有辜負(fù)朱厄特的厚望。巴克利成為貝爾實(shí)驗室的第二任總裁，凱利成為貝爾實(shí)驗室第三任總裁。凱利做總裁期間，他親自招聘了麻省理工學(xué)院畢業(yè)的博士肖克利（w.Shockley），肖克利因在半導(dǎo)體方面的工作和發(fā)現(xiàn)晶體管效應(yīng)而獲得1956年諾貝爾物理學(xué)獎。

營造環(huán)境激勵學(xué)習(xí)

先前朱厄特主管西方電氣公司工程部時，就經(jīng)常組織科學(xué)家和工程師進(jìn)行學(xué)習(xí)，貝爾實(shí)驗室建立后學(xué)習(xí)制度進(jìn)一步完善。貝爾實(shí)驗室辦公樓的頂層是一個大禮堂，這是貝爾實(shí)驗室傳播新思想的重地。在1920年代，每周下午5點(diǎn)都會在這里舉行一小時的學(xué)術(shù)報告會，邀請不在貝爾實(shí)驗室工作的學(xué)者如密立根、費(fèi)米（E.Fermi），或?qū)嶒炇依锵翊骶S森、肖克利這樣的學(xué)者來給科研人員講授最新的科學(xué)進(jìn)展。

在西街還有一個傳播新思想的地方，門檻較高，只有受邀才能前往。大蕭條時代后期新招聘的一些科研人員有意通過專題學(xué)習(xí)小組的形式深造，參加者輪流講授物理學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，并就相關(guān)問題進(jìn)行討論。這個非正式的學(xué)習(xí)小組由肖克利組織，每周四下午碰頭，布拉頓（w.Brattain）、湯斯（c.H.Townes）、菲斯克（J.Fisk）等人都是基本成員。湯斯后來在自傳中回憶：“我相信，這種非正式的討論會在當(dāng)時的工業(yè)界是絕無僅有的。”學(xué)習(xí)小組的幾位成員后來都有杰出表現(xiàn)，肖克利、布拉頓1956年與巴?。↗.Bardeen）一起分享諾貝爾物理學(xué)獎；湯斯獲1964年諾貝爾物理學(xué)獎；菲斯克成為貝爾實(shí)驗室第四任總裁。

學(xué)習(xí)新思想的另一個地方是當(dāng)?shù)氐拇髮W(xué)。說來有趣，美國的經(jīng)濟(jì)大蕭條倒是促進(jìn)了科學(xué)知識的積累。在這段時期內(nèi)，貝爾實(shí)驗室被迫縮短員工的工作時間，一些年輕的科研人員因為有空閑，就到位于曼哈頓上城的哥倫比亞大學(xué)注冊讀學(xué)位課程。通常這些人會選擇拉比（I.I_Rabi）教授講授的一門課，而拉比本人于1944年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。

以上所述貝爾實(shí)驗室的創(chuàng)建和早期發(fā)展，實(shí)則是美國工業(yè)化進(jìn)程的一個縮影。目前，中國正在大力推進(jìn)新型工業(yè)化，高度重視科技創(chuàng)新，而西方著名工業(yè)實(shí)驗室（或?qū)挿旱刂钙髽I(yè)研究院）的經(jīng)驗和教訓(xùn)，值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。