我们之前 讨论过 贝尔实验室作为创新引擎和新技术生成器的悠久历史。几十年来，它作为帮助建设AT&T电话网络的一部分，衍生出新的重大发明和科学发现。

贝尔实验室因结合了学术研究和工业研究的最佳方面而闻名。像传统的学术实验室一样，科学家们可以自由地追求他们认为有前景的研究方向，而不必被即时盈利或投资回报的顾虑所束缚。大家都明白，这些努力可能需要数年才能见效，而且只有少数会成功。研究人员还可以发表论文，并与他们领域内的更广泛的知识界交流，同时使用只有工业实验室才能提供的尖端设备。他们可以专注于研究，而不必担心授课或申请资助。

关于贝尔实验室的讨论往往集中在实验室本身的影响和成功上。但贝尔实验室的一个可能被低估的影响是它对其他大公司的影响。贝尔实验室享有很高的声望，其发明的晶体管证明，通过资助“基础”科学研究可以产生改变世界的产品。受贝尔实验室的启发，在20世纪下半叶，各种公司开始根据贝尔实验室的模式建立自己的研究机构。

贝尔实验室与工业研究

工业研究实验室在20世纪初开始在美国流行起来。除了贝尔实验室，像杜邦、通用电气和柯达这样的公司都在研究实验室中雇佣科学家，到1940年，美国已有超过1000个工业研究实验室。这些实验室大多规模较小（平均雇佣不到100人），即使在1940年，美国制造业中以“科学”身份就业的人数也不到3万人。

但在二战后，美国政府和私营部门的研究支出大幅增加。1946年，美国的私人研发支出约为每年5亿美元，与战前水平相当。到1951年，这一数字增加了四倍，达到每年20亿美元，而在1953年至1977年间，按实际价值计算，又再次翻了四倍。

探讨这一增长的原因超出了本文的范围，当然这不仅仅是因为AT&T和贝尔实验室。但贝尔实验室的成就，特别是1947年晶体管的发明，似乎促使许多公司决定建立自己的研发实验室，并影响了这些实验室的结构。

这种影响似乎有几种模式。首先，晶体管本身开启了半导体器件的新世界。半导体是对物质物理性质的深刻科学理解的产物。任何想要通过开发自己的半导体产品来竞争新市场的人都需要获得相关的科学专业知识。

晶体管还展示了“基础”研究可以产生极其成功、改变世界的产品。世界刚刚见证了科学研究在雷达和原子弹等战时成就中的惊人力量，而晶体管表明，这种研究的成果不仅限于庞大的政府项目。杜邦公司通过基础研究成功开发的尼龙产品的成功也强化了这一观念。

最后，贝尔实验室极具声望，公司希望通过拥有自己的科学研究机构来提升声誉。这种声望不仅本身就很有吸引力，还可以让公司获得他们可能无法获得的人才。晶体管巩固了贝尔实验室作为世界上最好的研究实验室之一的声誉，使其能够吸引世界上最优秀的科学人才，从而取得 进一步的科学成就 。

其声望、卓越的声誉和令人羡慕的工作环境使贝尔实验室能够吸引世界上最有才华的研究人员。贝尔实验室诺贝尔奖得主霍斯特·斯托默指出：“在很长一段时间里，它是世界上最好的地方，吸引了——并继续吸引——最优秀的人才。”在他关于贝尔实验室的短篇回忆录中，迈克尔·诺尔同样指出：“似乎每个人都想在那里找份工作。”贝尔实验室的10个诺贝尔奖中，有8个来自于晶体管发明后的50年代、60年代和70年代聘用的研究人员。

因此，贝尔实验室创造了一个需要一定科学能力的新世界，展示了创造这些能力可能带来的结果，并提供了如何实现这些能力的蓝图。在20世纪50年代及以后，许多公司开始按照贝尔实验室的模式建立自己的研究机构：创造一个类似学术的环境，并给予研究人员自由追求他们的兴趣，而不必担心可销售的产品或立即盈利。

不出所料，其中一些研究实验室是由计算机和电子行业的公司创立的。例如，IBM在20世纪50年代之前就有一个研究部门，但它主要是一个由电气工程师组成的小组，专注于研究如何制造新产品。IBM创始人的儿子、前首席执行官托马斯·沃森在他的自传中描述了这一点：

IBM的主要实验室位于恩迪科特的北街，是一个非常特殊的地方。那里有三百到四百人工作，但整个实验室是围绕七位高级工程师建立的，我父亲称他们为“发明家”……当我父亲有一个产品的想法时，他会叫来一两个这些老家伙，描述他想要它做什么。然后这些发明家会回去，尝试“把它变成金属”，正如他们过去常说的那样。

当时，IBM主要生产机械打孔卡计算器，但沃森意识到未来在于电子产品，于是扩大了他们的研究业务，聘请了数千名了解半导体和固态物理的科学家和工程师。为了组织一个“纯研究”项目，IBM聘请了前海军研究办公室主任伊曼纽尔·皮奥尔：

皮奥尔也给我们的一些产品开发工程师带来了冲击。他们就像遇到第一个马拉松选手的短跑运动员，惊讶地看到IBM开始资助一些看似几十年甚至永远不可能有成果的奇异领域的实验——如超导体和人工智能。工程师们认为的基础研究，皮奥尔常常认为只是长期产品开发，而他所称的研究与工程师们所做的事情相去甚远，以至于他们根本看不出有什么理由。根据皮奥尔的建议，我们将收入中用于研究和开发的比例翻了一番，其中大部分额外支出被指定用于纯科学。

IBM研究部门随后产生了多项重大的科学和技术发现。 根据维基百科 ：

IBM研究部门对物理和计算机科学的众多贡献包括扫描隧道显微镜和高温超导性，这两项都获得了诺贝尔奖。IBM研究部门还发明了SABRE旅行预订系统、激光眼科手术技术、磁存储、关系数据库、UPC条形码和在电视问答节目《Jeopardy!》中击败人类冠军的问答计算系统Watson。

在建立其研究工作时，IBM有意识地借鉴了贝尔实验室的经验。IBM的一本官方公司历史书中提到：“IBM有一个榜样：AT&T的贝尔实验室”。IBM出版的另一本关于其研究商业化策略的书同样指出：“最初，IBM研究部门作为一个独立实体运作，模仿贝尔实验室。”

另一家模仿贝尔实验室研究工作的电子制造商是德州仪器。戈登·蒂尔在贝尔实验室发明了单晶拉制技术，于1953年被德州仪器聘用，负责其新成立的研究实验室——中央研究实验室。根据一部 官方公司历史 ，指出“中央研究实验室的实力受到蒂尔在他之前的工作——AT&T的贝尔实验室——所学的基础研究模式的影响。”在一段 口述历史 中，蒂尔描述了研究人员如何被允许追求他们认为有前途的项目：

戈德斯坦：你刚才说到，到五十年代末和六十年代初，你在实验室的时间减少了。实验室的方向来自哪里？他们正在进行的项目由谁负责？

蒂尔：没有人。随着我带进来的人获得经验，他们能够自己产生好的想法，而不需要在他们所做的一切事情上都被指导。

戈德斯坦：他们会启动自己的研究项目吗？

蒂尔：是的，我依靠小组负责人给他们指示，而不是我。

虽然这些努力被描述为“基础研究”，但它们似乎并不像其他一些受贝尔实验室启发的研究实验室那样与产品开发完全隔离。在口述历史中，蒂尔指出实验室的努力并不完全是纯科学，研究方向往往是以产品为导向的。然而，它们显然受到蒂尔在贝尔实验室经验的高度影响。德州仪器的研究最终导致了第一个生产硅晶体管的诞生，以及集成电路的共同发明。

也许受贝尔实验室启发而成立的最著名的研究实验室是施乐的帕洛阿尔托研究中心（PARC）。由于担心其复印机业务可能会被不断发展的计算机技术所削弱，施乐于1969年收购了计算机制造商SDS，以帮助其保持在现代技术的前沿。收购后，首席科学家杰克·戈德曼说服公司领导层建立一个新的研究机构。根据《Dealers of Lightning》，一本关于施乐PARC的历史书籍：

表面上看，所谓的“施乐高级科学与系统实验室”的理由是为了加强新子公司的薄弱研究能力。但戈德曼的意图是从这个基础上建立一个更大的建筑。他敏锐地意识到施乐渴望与IBM和AT&T等工业巨头齐名，他勾画出一个从事基础科学研究的公司研究中心，独立于任何现有产品组，正如IBM著名的约克敦高地研究中心和AT&T的贝尔实验室一样。大约一半的员工将致力于先进的物理和材料研究，其余的则致力于系统和计算的新科学。

PARC将由那些经验告诉他们，获得最佳研究的唯一方法是雇佣他们能找到的最优秀的研究人员，并让他们不受指令、说明或截止日期束缚的人创立。

在很大程度上，PARC的计算机工程师不受公司改善施乐现有产品的指令的约束。他们有一个不同的任务：带领公司进入新的和未知的领域。

PARC因成为PC革命背后许多技术的发源地而闻名：从PARC诞生了 第一台个人电脑 、图形用户界面、以太网和激光打印机。

但并不是所有受贝尔实验室启发的研究实验室都在计算机或电子制造商中。PARC是由杰克·戈德曼创立的，他曾领导福特科学研究实验室的科学部门，该实验室于 1951年成立 ， 旨在 成为一个主要的科学机构，进行独立于任何产品开发的基础研究。福特的研究努力似乎也 受到了贝尔实验室的启发 ：

……该实验室的运作理念是由AT&T的贝尔实验室和IBM的托马斯·J·沃森研究中心确立的，现在基本上已经被放弃。这些伟大的机构研究课题不是因为它们可能很快为母公司的底线做出贡献，而是因为公司相信研究本身就是一个真正的公司应该做的事情。

“我们有自由去做我们感兴趣的事情，”阿诺德·西尔弗说，他在福特实验室的鼎盛时期工作。“我们可以随心所欲地探索，特别是我们可以跟随数据。”

福特研究实验室的成就包括 SQUID （一种极其灵敏的磁场传感器）和 钠硫电池 。

另一个受贝尔实验室启发的非电子行业研究实验室是埃克森的。在20世纪70年代初，埃克森担心石油将在未来几十年内开始枯竭，并愿意为寻找替代能源技术的长期研究提供资金。这些努力范围广泛，包括“燃料电池、太阳能电池、计算机芯片、超导体和电池，以及一些非能源项目，如传真机和文字处理器。”埃克森的研究人员拥有很大的自由度，能够使用最好的设备，并且不受盈利或投资回报问题的困扰。根据《 The Long Hard Road 》，一本关于锂离子电池和电动汽车的历史书籍：

……在埃克森研究与工程的生活与在斯坦福的生活非常相似。埃克森研究拥有高度学术的氛围——小实验室中的博士群体，周围是更多的小实验室和更多的博士，主要从事化学和固体研究。此外，埃克森的实验室在法律上被视为非营利实体，因此没有产生任何短期经济利益的压力。

埃克森认为自己与贝尔实验室直接竞争，并采取了相应的行动：

埃克森的公司管理层认为他们与贝尔实验室进行正面竞争，贝尔实验室位于新泽西州默里山，距离约二十英里。后来被任命为埃克森研究与工程公司总裁的爱德华·E·大卫实际上将其视为一种自豪感。大卫拥有麻省理工学院的电气工程博士学位。他曾担任理查德·尼克松总统的科学顾问，并在贝尔实验室工作了二十年。他希望埃克森研究比贝尔实验室更好。事实上，比世界上任何公司实验室都要好。此外，他通过计算科学论文和专利来计分，而不是计算美元。

埃克森的研究后来因 预测 温室气体排放的气候影响然后压制这些发现而臭名昭著，但它也创造了 第一个可充电锂离子电池 。

结论

贝尔实验室在AT&T垄断解体后最终未能维持其长远的研究环境，似乎受贝尔实验室启发的研究机构也是如此。IBM仍然资助大量研究，但与产品开发的整合更加紧密，其 主要科学和技术奖项 似乎大多是为几十年前的工作颁发的。同样，埃克森每年 花费 超过十亿美元用于研究，但通过更为谨慎的“阶段门”流程进行管理，其中“研究人员与业务部门合作确定技术的业务效益，建立研究和开发目标和时间表，监督独立项目审查并授权项目资金。”在《Dealers of Lightning》中，迈克尔·希尔茨克认为，到1990年代，PARC不再从事与产品开发脱钩的无拘束研究。

这可能并不令人惊讶。我在 之前关于贝尔实验室的文章 中曾论述过，只有在一组相当独特的历史条件下，贝尔实验室才能存在：

贝尔实验室的成立得益于一个大规模、垂直整合的电话垄断，这使得工业实验室能够拥有异常长远和广泛的研发视野。在这些条件之外（不太可能重现），大多数公司似乎不愿意资助类似贝尔实验室的运作。即使是像 Google 这样在研发上投入数十亿并愿意资助自驾车或延长寿命等投机性、长期“登月”项目的公司，也没有完全效仿贝尔实验室。Google 的“登月”项目每年吸收数十亿资金，但它们往往被组织成独立公司，在 Google 之外筹集资金，并在看似有前景时被剥离。

贝尔实验室还利用了历史机遇：量子力学的发现带来了有前景的新现象，二战激励了该组织，同时创造了可以后续利用的科学和技术进步。这些偶然事件是纯粹的运气，而非可控的因素。

公司越来越不愿意资助不受限制的投机性研究，部分原因可能在于这些实验室的研究运作似乎并不特别成功。在 《二十世纪的科学》 中，W. Bernard Carlson 认为公司转向限制性研究是因为不受限制的研究并没有取得像晶体管或尼龙那样具有变革性的成果：

在研发投资中，美国公司雇佣了数千名博士科学家，并建立了复杂的研究“园区”。在这些新设施中，科学家们被授予了很大的自主权，因为人们相信这种自由是尼龙和晶体管发展的关键因素。然而，尽管资金充足、设施新颖且自由度空前，从20世纪50年代到80年代，主要企业实验室的科学家们却鲜有重大突破。

观察受贝尔实验室启发的组织的历史似乎至少在某种程度上证实了这一论点。我没有详尽研究它们的产出，但它们最成功的成就——如德州仪器的集成电路、IBM 的 DRAM 和施乐的激光打印机——大多似乎与直接的产品需求密切相关，并不明显需要资助“基础”研究才能获得。事实上，激光打印机的研究在施乐成立 PARC 之前就已开始，而集成电路的另一位共同发明者是仙童半导体，据我所知，它并没有像基础研究实验室那样运作。它们的长期“突破”成就似乎可能带来了有趣的科学发现（扫描隧道显微镜、曼德博的 分形几何学 研究、SQUID），但不是改变行业的产品。对我来说，唯一真正“变革性”的发现似乎是埃克森的锂离子电池，但这只是由于埃克森之外的后续发展才取得成功。 1

有一个众所周知的现象是，技术进步往往由 泡沫 驱动，因为非理性的热情推动了对新技术的巨额投资，远远超出了经济上的合理性。Carlota Perez 在 《技术革命与金融资本》 中描述了这种动态：

从一组新技术、产品、行业和基础设施首次产生影响到基于它们的“黄金时代”或“好感时代”开始，通常需要经历两三十年的动荡适应和同化……历史上，这些年代在金融市场上带来了最大的兴奋，辉煌的成功和创新与巨大的狂热和离谱的欺诈同台竞技。它们也以最猛烈的崩溃、衰退和萧条告终……

在晶体管发明后，贝尔实验室可能也经历了类似的情况。不一定是电子投资的泡沫（尽管这很可能是事实），而是在追求与直接产品需求脱钩的基础研究的经济上不合理投资的元想法上的泡沫。人们常常哀叹美国公司不愿像过去那样资助研究，但也许那个工业研究的时代只是一个不可避免会破裂的泡沫。

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尽管如果埃克森继续资助电池研究，它可能会自行取得这些发展。