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美国贝尔实验室兴衰及启示

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  贝尔实验室是国际著名的实验室,是晶体管、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、蜂窝移动通信设备、长途电视传送、仿真语言、有声电影、立体声录音,以及通信网的许多重大发明的诞生地。以下是爱学范文网分享的美国贝尔实验室兴衰及启示,希望能帮助到大家!

  美国贝尔实验室兴衰及启示

  贝尔实验室的总部位于美国新泽西州的茉莉山,从上个世纪50年代开始,这个地方就一直在不断创造奇迹——晶体管、激光器、太阳能电池、第一颗通讯卫星的研制成功,有声电影的问世,射电天文学的创立……贝尔实验室的每一项成果都深刻影响了整个人类社会。

  作为美国最大的科研机构之一,贝尔实验室为推动美国的科技发展立下了汗马功劳:85年间近3万项专利,11位科学家问鼎7项诺贝尔物理学奖,更有9项美国国家科学奖、8项美国国家科技奖等顶级科技奖项被收入囊中。

  正因为此,贝尔实验室一度被视为美国的一张名片、美国科研机构中杰出的发明领袖。

  然而,正是这样一个功勋卓著的研究机构,却在20xx年放弃了其曾经引以为傲的基础物理学研究,而将更多的目光投向在网络、高速电子、无线电、纳米技术、软件等可能更快为其母公司“阿尔卡特-朗讯”带来回报的领域,一时间舆论感慨万千。随后,位于新泽西霍姆德的贝尔实验室大楼被卖掉——时过境迁,人去楼空,至高无上的科研殿堂最终沦为按平米估价的商业楼盘。

  贝尔实验室凭借什么获得巨大成功?又为何逐渐走向下坡路?国家“千人计划”专家、中国电信技术创新中心主任亦是贝尔实验室院士的毕奇认为,这些问题发人深省。于中国而言,更有着极大的启示意义。

  缔造“发明”的“艺术殿堂”

  “如果发明创造是艺术,那么贝尔实验室当之无愧是艺术殿堂。”毕奇如是评价。事实上,不少人甚至认为“贝尔实验室一直在创造人类社会的未来。”

  这种赞誉并没有言过其实。1947年,物理学家巴丁和布拉顿在贝尔实验室的大楼里发明了点接触晶体管,之后他们的同事在此基础上继续研究,又先后发明了面型晶体管和体型效应晶体管,晶体管的诞生惊艳于世,给三位科学家带来了诺奖,也让贝尔实验室随之闻名全球。更为重要的是,这一发明掀起了以晶体管取代电子管的微电子技术革命,带领人类开启了硅文明时代。

  “晶体管直接催生了现代计算机,后来的Unix操作系统又使计算机联网互通变成现实,因特网就这样应运而生。”毕奇说,“贝尔实验室晶体管这一发明的伟大有目共睹,其对于科学、技术、产业、生活等各个领域的影响延续至今。”

  当前最流行的编程语言之一的C语言同样出自贝尔实验室。而除此之外,和原子能、半导体、计算机一起被誉为20世纪四大发明的激光器,蜂窝式移动电话的发明和发展,光纤及光通信科技的研发直到整个光通信时代的开创,无一例外都是贝尔实验室的杰作。

  “用创新永动机来形容贝尔实验室,它名副其实。”毕奇说道:“有所不同的是,我们通常所理解的创新多是使用新的想法和方法,而直接创造想法和方法本身的这一种创新,我们称之为发明。发明意味着彻头彻尾的原创性,意味着倾注一切的投入之后可能产生的划时代影响。”

  贝尔实验室专注发明,这一传统从贝尔发明电话开始。毕奇说:“在那个年代,电话的创意是革命性的,可以说前无古人。那时候科学家们就从声学、生理学、电学、机械学等多学科的基础研究着手,一一突破。没有这些,电话无从谈起。”

  不过,研发活动总是要建立在一定的经济基础之上的,尤其是这种发明创造式的创新活动,大量的资金投入不可避免。但对早期的贝尔实验室而言,这一点并不值得忧心。贝尔实验室在建立之际,其赖以生存的母公司已经在有线和无线电话领域占据了美国90%的市场,从原本一个微不足道的小型私企摇身一变成为财大气粗的垄断企业,不可否认,电话专利及其之后的一系列创新性研发成果成就了母公司的辉煌业绩。

  而母公司这样的垄断企业亦成为贝尔实验室的基础。母公司对于贝尔实验室的重视尤甚,在资金问题上从不吝啬。据了解,在当时,个人资产能够达到1万美元以上即可入列富裕阶层,而贝尔实验室获得的第一笔年度科研经费就已经高达1200万美元。

  “1200万在其时可谓天文数字,但正得益于此,贝尔实验室有实力聘用3200名工作人员,里面包含了大量从事基础研究的科学家、主攻技术研发的工程师。”毕奇这样说。

  “后来贝尔实验室的经费实行了与销售收入挂钩的机制,大概是以销售收入的4%~5%作为实验室的年度研发经费。”这一机制更加保障了贝尔实验室的科研经费来源,到了20xx年之后,这笔投入资金基本已经稳定在35亿美元左右。所以,长年在贝尔实验室大楼中穿梭的研究人员,从未为科研经费发过愁。

  “雄厚的经济基础使研究人员能够用上最好的研究设备,保证实验室自身的仪器工厂有条件及时制备新的研究仪器,让所有包括仅仅是刚刚萌发的科学构想能最快速地付诸于实验。”毕奇说,贝尔实验室总是能快速抢占科技创新的制高点,原因很简单,“硬环境”够硬。

  无为而治:科研的伊甸园

  固然,有力的经济基础是科研坚强的后盾,为研究人员排解后顾之忧,自由驰骋在“艺术殿堂”,创造一件件杰出的“艺术作品”。

  “但仅仅依靠科研经费、设备配备等硬环境还远远不够,如何打造一个绝佳的软环境,也是一个重点。”毕奇认为,软环境产生吸引力,吸引更多杰出人才汇集于此。能够营造氛围,杰出人才的思想交流与智慧碰撞会产生更多的“火花”,创意、成果会层出不穷。

  对软环境的打造,贝尔实验室别有经验。工作人员数量从建立之初几千人到后来的几万人,博士和硕士学历人员数额接近一半,足以证明贝尔实验室有着它独特的魅力。

  用诺贝尔奖获得者、美裔华人朱棣文的话来说,“贝尔实验室是研究的乐园。”有着20多年贝尔实验室工作经验的毕奇也深有体会,他说:“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,在贝尔实验室这些都能得到最充分地满足。”

  虽然,对于关键技术的保密和知识产权的持有可能与“自由交流”有所冲突,但在贝尔实验室,研究成果获得专利之后,研究人员是被允许公开发表论文,随意参与各种学术研讨的。“相互的交流和讨论有助于激发个人的创造灵感,发现更多的人才。”在贝尔实验室,既有个人也有以小组为单位的组合。每个研究单位在研究的方向和方法上有很大的独立性。但只要有“切磋”的想法,任何人随时可以进出交谈讨论。和谐和互相尊重的文化造就了广泛合作的基础,几句闲聊也能极其自然地发展成为协同研究。

  “为了保证研究人员有充分的时间和自由从事科研工作,凡事能够找到替代人员去做的事,一般不会去动请研究人员。”毕奇介绍说:“阅读论文、思考问题、制定实验计划、撰写论文等等,这些需要动脑子的事情才是研究人员的分内之事。

  倘若有出差的需要,贝尔实验室也是放任自流,当然如果路途过远,还是要执行主任“点个头”。毕奇说:“贝尔实验室极为重视研究人员的时间,大部分的会议都由个人自由决定是否参加。”而在会议的规模上,几人、十几人是标准规模,“开非技术的大会”的情况基本不存在。

  自由开放的环境来自于一个宽松的体制,而管理方式决定了这一切。对于贝尔实验室这样的发明型科研机构,直接花钱去聘请一个职业经理人来做管理,显然不是上策。毕奇告诉记者,“专家治院才是贝尔实验室的管理方式。”

  “贝尔实验室的管理岗位沿袭企业的惯例,但不同之处是,每一层的领导都是由某个领域被认可的技术权威来担任的。”以总裁一职来说,贝尔实验室各个时期都会有一个主要的研发方向,那么在此方向上成就大且富于组织管理能力的专家就是总裁的最佳候选人。

  贝尔实验室从首任总裁尤厄特开始,无一例外都是产业界和学术界的泰斗。在每一个人肩负管理重任之前,他们实际上已经在这座实验室大楼里走过了好几十个年头,有许多领导就是为贝尔实验室捧回过诺贝尔物理学奖的人。有些还曾在国家的科技机构和国防机构中担任过要职,之后才回来领导贝尔实验室。

  这些总裁们也许对公务员系统或是企业中的层级系统早已谙熟,但在贝尔实验室,所谓的上下级的隶属关系不明显,人与人之间更接近于平等的同事关系。在这里,上级对下级的管理会被视为无知的干涉,有所限制的科技探索被认为会挫伤科学精神。“总裁的作用主要是支持大家工作,充分发挥大家的能动性。他们成为管理者之后,更多的时间是在为机构争取利益,排除来自四面八方的干扰。”

  在考核方面,太多的硬性指标并不存在,对面世的科研成果进行评定的也正是治院的专家,具有权威性和代表性。“更自由的事情就是,在这里允许长期不出任何成绩,而且没有解雇的危险。”毕奇介绍说。

  当然,能够集聚到贝尔实验室从事理想研究的人,皆非等闲。在某一领域内的领导地位,自我工作的动力,对未来工作的想法,三者能够兼具才有可能获得贝尔实验室大门通行证。

  事实上,每年能够被招聘进入室内工作的人,无一不是具有科技领袖之尊或有着巨大潜力的优秀人才。“每一个人都有着自己的想法,对自己从事的研究领域如饥似渴的热情和兴趣,而这些热情和追求驱动了科研的发展和深入,使得贝尔实验室能够成为发明的永动机、科研的伊甸园。”毕奇说道。

  成也萧何,败也萧何

  雄厚的资金、自由的环境、宽松的体制……如此种种缔造了贝尔实验室的成功,使得贝尔实验室曾一度成为美国科研机构中的领袖。

  然而,贝尔实验在上世纪80年代开始,不断遭遇华尔街的干涉,命途坎坷。反垄断法之下,母公司被迫分解,八千多名研发人员一夕之间被调出,近一半人奔向解体后的地方运营公司。新科技知识的外流不可避免地发生了,贝尔实验室在安全和发展上受到冲击。

  在华尔街的日益参透下,市场竞争的愈演愈烈,一度迫使贝尔实验室将整个研发战略的重心转移到科研成果转化上来。1989年,实验室有近80%的研发人员分离出去,进入业务部门。

  但这与贝尔实验室的传统是背道而驰的,在此之前的几十年间,从事基础研究和产品开发的人员并不与业务部门发生直接联系。

  在而后的时间里,情况并没有发生好转。90年代,AT&T在一次战略重组中再次分解,贝尔实验室就这样彻底从母体中剥离,分属给了专门负责通信科技及其设备研究的朗讯科技公司。

  失去了AT&TGLEWW140915这座大靠山,贝尔实验室的熠熠星辉逐渐黯淡了下来,朗讯公司的利润不足以养活一个拥有上万人的巨型实验室。贝尔实验室不得不开始限制科学家和工程师们的自由,他们被要求将科研转移到能够尽快创造利润的研究上来,虽然依然有技术的突破,有创新,但这和贝尔实验室曾经的发明性质的创新完全不可同日而语。

  “短缺的资金使得研究者们形成了浓厚的危机意识,紧张的时间表时刻在催促他们加快项目的进展,所有的创新动力都来自于对经济利益的追逐,这一切无疑削弱了贝尔实验室的发明创造能力。”毕奇这样说道。

  踏入新世纪门槛的朗讯,在竞争压力下,不断在裁员并缩减经费,贝尔实验室的境况堪忧。当时的总裁为了扭转局势,索性直接搞起了企业模式,科技泰斗们都被要求去做商业项目,去做市场分析。这对向来以研究著称的贝尔实验室来说,无疑是一个“冷笑话”。

  20xx年,朗讯与法国阿尔卡特公司合并,成为贝尔实验室新的母体,即现在的“阿朗”,但困境并没有得到逆转。来自发展中国家的设备商,比如中国的华为、中兴的价格挑战,阿朗的境遇也显得有些苍凉。

  多重冲击之下,贝尔实验室的中长期研究难以为继。20xx年,阿朗出售了位于新泽西霍姆德的贝尔实验室大楼,曾经为贝尔实验室争得7项诺奖的基础物理学研究被彻底抛弃。

  “全球范围内,经济效益在主导一切,科技发展也几乎完全受制于经济效益。正是在这种大环境下,贝尔实验室为代表的发明型大型研究院相继衰落甚至倒闭。”

  毕奇认为,对于中国来说,贝尔实验室的成功和衰落都有着极大的启示意义。“以贝尔实验室为代表的发明创造艺术殿堂为美国的科技发展做出了巨大的贡献。随着中国国力的增强,我们有实力进行科技投资,为高科技的孕育和发展提供物质基础。倘若我们能够逆潮流而动,创造宽松自由的环境,支持高端人才去自由发挥创造力,进行科学探索和发明创造,在中国创造贝尔实验室,我们就有可能在发明创造方面,独树一帜,取得领先地位,为中华民族的伟大复兴奠定强有力的基础。”

  在毕奇看来,近年来我国对科学研究的投入已经不断增加,尤其是对短期内能产生经济效益的创新项目给予了很大支持,这些创新是需要的。但是对于中国甚至对于整个人类社会而言,类似贝尔实验室所进行的发明创造性质的创新也是需要的。

  两者缺一不可。“短期项目给我们带来可以预见的收益,而需要更长时间的发明创造则会为我们带来不可估量的惊喜。就像十九世纪70年代的电话,二十世纪六七十年代的互联网,将会最大限度地造福整个国家乃至全人类,即使它们无法在短期内产生实际的经济效益。”毕奇说:“发明是艺术,创新是技术,发明与创新并举,艺术与技术结合,以多元的方式争取短、中、长期的经济利益才是中国崛起的重要战略决策。”

  “贝尔实验室的成功或许很难在短期内复制,但由于华尔街急功近利意识的渗透,以贝尔实验室为代表的发明创造艺术殿堂在美国已经衰落,这给中国的科技崛起创造了历史性的契机。所以,于我们而言,是时候考虑一下如何打造中国特色的‘贝尔实验室’了。”

  毕奇,“千人智库”专家,“千人计划”入选者,中国电信技术创新中心主任,中国电信北京研究院总工程师。

  美国贝尔实验室兴衰及启示

  [提要]实验室在一个国家的创新体系中具有基础性作用。本文以创新价值链为理论基础,对有近百年历史的贝尔实验室的兴衰进行案例分析,分析其成功的机制,也总结其走向衰弱的原因。并对我国建设实验室提出若干有针对性的建议。

  关键词:贝尔实验室;创新价值链;国家实验室;科技创新

  中图分类号:F27文献标识码:A

  收录日期:20xx年10月23日

  实验室在一个国家的创新体系中具有基础性的作用,对促进原始创新、培养创新人才、培育新兴产业起着至关重要的作用。本文以创新价值链为理论基础,以美国贝尔实验室为案例,分析其近百年发展历程,对我国实验室资助体系提出政策建议。

  一、文献综述

  以贝尔实验室为案例进行专题研究的文献在我国比较少。在知网上以“贝尔实验室”为标题关键词检索,截至20xx年底,共有文献193篇,剔除介绍类、技术类文献外,大多分析贝尔实验室的成功之道。1984年,美国电报电话公司(AT&T)被拆分后,贝尔实验室走向衰弱,20xx年金融危机后贝尔实验室放弃了基础物理研究,对其由盛转衰的专题研究更少,大多以报道、评论的形式见诸报纸与网络。

  我国学者更多的是对国家实验室进行面上研究,周岱等(2008)将美国实验室分为三类:GOGO(Government-OwnedandGovernment-Operated)实验室,政府拥有资产、政府直接管理的国家实验室;GOCO(Government-OwnedandContractor-Operated)实验室,政府拥有资产、政府委托承包商管理的国家实验室;COCO(Contractor-OwnedandContractor-Operated)实验室,政府提供资助,与大学或企业界共同建设的国家实验室。分析了国家实验室三要素:物质要素、人才要素和制度要素,着重研究国家实验室的管理体制和运行机制。吴松强等(2013)比较美、英、德、日国家重点实验室在经费、人员管理与流动、监督与评估、资源与设备共享、合作与竞争等方面的特征,对中国建设国家实验室起到借鉴作用。林耕等(2009)、刘学之等(2015)研究了美国国家实验室技术转移制度,提出了政策建议。从现有文献看,我国学者对实验室的运行及管理机制研究较多,对实验室运行原理及成果扩展机制的理论研究较少;对国内外实验室管理模式比较较多,对典型案例的深入分析较少;对国家拥有或资助的实验室研究较多,对企业实验室研究较少。

  二、贝尔实验室发展概况

  1925年,美国电报电话公司(AT&T)收购了西方电子公司的研究部门,成立“贝尔电话实验室公司”(简称“贝尔实验室”)。据统计,贝尔实验室一共诞生过11位诺贝尔物理奖获得者,分享了7次诺贝尔物理学奖,还诞生过1次诺贝尔化学奖。截至20xx年,贝尔实验室共有有效专利29,190项,出版物和会议论文400多篇,许多重大发明对世界经济发展起到关键性作用,如Unix操作系统使计算机联网成为现实,C语言是当代最流行的编程语言,激光器与原子能、半导体、计算机一起被誉为20世纪四大发明,蜂窝式移动电话、光纤及光通信科技等都来自贝尔实验室。

  在贝尔实验室之前,西方工业化国家的企业实验室均以追求专利发明为目标。贝尔实验室的第一任总裁F.B.尤厄特在实践中发现:信号衰减、噪音干涉、信息失密等问题都来自当时市场普遍使用的“电子管”器件的固有缺陷。在“电子管”框架下的研发不能从根本上解决问题,必须从基础研究开始实现颠覆性的创新,1947年贝尔实验室发明“晶体管”,开启了微电子技术和信息革命的新时代。

  1984年,美国司法部根据《反托拉斯法》对AT&T进行拆分,形成新的AT&T公司和数个本地电话公司,贝尔实验室也因此缩减成贝尔实验室核心团队。1995年到1996年间,AT&T公司又被进行一轮拆分,贝尔实验室和设备制造部门分离出来形成一个新公司——朗讯科技。20xx年,法国阿尔卡特公司收购朗讯科技形成阿尔卡特-朗讯公司,原属朗讯科技的贝尔实验室也一并合并到阿尔卡特-朗讯公司。20xx年,诺基亚收购阿尔卡特-朗讯公司,保留贝尔实验室。20xx年以来,贝尔实验室一直被缩减研究经费和裁员。20xx年金融危机后,更是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、软件等能为母公司带来回报的领域。其位于新泽西霍姆德的贝尔实验室大楼被卖掉,至高无上的科研殿堂最终沦为按平方米估价的商业楼盘。

  三、贝尔实验室取得成功的运行机制

  20世纪80年代之前是贝尔实验室发展的“黄金时代”,物理史学家MichaelRiordan评论道“不会再有任何机构能够超越贝尔实验室对国家科技发展做出的贡献”,作为昔日美国高科技的一张名片,其取得成功的运行机制至今给后人以启迪。

  (一)构建完整的创新价值链。美籍奥地利经济学家熊彼特首先提出了“创新”的概念,把技术与经济结合起来,开创了“创新经济学”。为解释创新对经济的作用,诺贝尔经济学奖获得者索罗首提技术创新成立的两个条件——新思想来源和后阶段发展。后人又逐步发展成“创新价值链”理论,阿迷东(D.M.Amidon,1998)把创新价值链定义为“3C”过程:创造(Creation)、转化(Conversion)、商品化(Commercialization)。汉森(MortenT.Hansen,2007)等提出了一个完整的创新价值链框架,即企业的创新从创意的产生到价值的创造是一个首尾相连的过程,大致可以分为三个阶段:创意的产生、创意的转换、创意的扩散。

  贝尔实验室在多年实践的基础上,逐步形成一套独特的创新的“闭循环机制”,见图1。可以看到,贝尔实验室的“闭循环机制”就是在企业内部形成一个完整的“创新价值链”。在广泛开展基础研究的前提下選择有应用前景的技术,组织团队攻关,形成设计或产品,交由生产部门生产,由营销部门投放市场,并将市场反应及新需求,反馈给基础研究部,作为再选题的一个条件,这种在企业内部形成的创新价值链,避免了基础研究、应用研究、生产营销不在同一个企业造成的互不配合的状况,从而实现企业价值增值和核心竞争力。(图1)endprint

  为促进“闭循环机制”的顺利运行,贝尔实验室形成了如下保障机制:

  1、信息的循环流动机制。在实验室内部建立创新信息的循环流动机制,特别是贝尔实验室的建筑设计,墙体可以自由移动,快速变成各种大小不等的空间,在物理空间上支持信息流通,促进基础研究部门的科学家和应用转化部门的工程师“配对”和“焊接”。

  2、设立专职“市场工程师”。“市场工程师”主要负责对基础研究成果中有应用前景的成果,组织强大的攻关团队,进行技术研发和产品开发;负责向基础研究部门反馈市场需求,促进研究工作更贴近市场需要。总而言之,是把理论方面和应用方面的众多科学家和工程师组织起来,缩短科技成果转化周期。

  (二)雄厚的经济实力与垄断的市场地位。贝尔实验室能在企业内部形成完整的创新价值链,还与其雄厚的经济实力相关。1925年,AT&T公司已在有线及无线电话领域占领美国90%的市场。为控制垄断利润,建立了“研发经费与销售收入挂钩”机制,以保证贝尔实验室有充足的研发投入,可以购置与研发相关的精良设备,还可以自己研制市场上还没有的研发设备。1925年实验室成立时有3,600人,其中科技人员2,000人,当年的经费预算1,200万美元;1995年有29,000人,其中科技人员19,000人,年度预算达37.18亿元。从基础研究成果的产生,筛选出值得投资的技术与产品进行二次开发,到最后投入生产,批量生产、取得利润,再把利润投入科学研究中,贝尔实验室的创新价值链与资金链协同,形成了一个良性循环。更重要的是,基础研究和前瞻性研究的周期长、风险大、收效慢,“研发经费与销售收入挂钩”的机制确保了资金的长期稳定投入。

  (三)严格的选拔机制与宽松的研究氛围。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。贝尔实验室的招聘制度十分严格,虽然每个部门永远有招人名额,但每年只招收极少的优秀人才,初级人员的重要素质包括对科学追求的理念和自我驱动的激情。资深专家的招聘根据其在科技领域的领导地位决定。贝尔实验室在研究选题上,充分尊重个人的兴趣和专长,既支持与通讯有关的选题,也支持暂时还看不到应用前景的选题,努力营造容忍失败、鼓励创新的研究氛圍。没有繁琐的进度检查或任务汇报,只大力强调独立思考,激发创造性思维。宽松的研究氛围为贝尔实验室的高质量产出创造了良好的生态环境。

  四、贝尔实验室走向衰败的反思

  20世纪80年代以后,贝尔实验室日渐式微,有市场环境、政府政策、企业战略等多方面的原因,本文主要从创新价值链的视角进行分析:

  (一)创新链的断裂。创新价值链的形成与产业周期、企业规模与经济实力等息息相关。20世纪90年代以后,AT&T公司本有两次大的发展机遇,第一次是20xx年前后的网络革命,第二次是90年代中期延续至今的无线通信时代。作为最早投入大量人力物力研发“随时可以带在身边的电话”的贝尔实验室,因错误地预判这种电话的市场有限而出售了一系列相关技术的专利权。当世界范围内的无线通讯迅猛发展起来后,AT&T公司才不得不在1994年出巨资114亿美元购买麦克考移动电话公司开始无线电话业务。贝尔实验室与无线通讯市场份额失之交臂,再一次说明发明创造并不直接等同于价值增值,促进成果转化及产业化,要注重技术推动与市场拉动相结合,更要注重创新价值链上创造、转化、商品化的环环相扣,以适应瞬息万变的市场竞争。

  (二)产业链的错位。20世纪80年代以后,贝尔实验室面临着完全不同的市场环境,不仅受到互联网迅猛发展的影响,更有来自无线终端、智能手机及各种应用对母公司传统电话业务的冲击。对垄断企业的政府规制更引发了实验室经济来源的不稳定,原本按照产业链部署创新链,注重基础与前瞻研究,打乱了自身的节奏,20xx年以后完全放弃擅长的基础物理的研究,而是将有限的资源投向网络、高速电子、无线电、纳米技术、软件等,追随市场热点,反而适得其反。

  (三)资金链的短缺。AT&T公司自从1984年因反垄断原因被拆分后,又几易其主,以基础研究、系统工程和应用开发见长的贝尔实验室,因需要大量研发投入、产出较慢,并不是华尔街公司评级上的加分项目。20世纪90年代以后,主要从事设备生产的朗讯科技又面临来自发展中国家设备商诸如华为、中兴的价格挑战,营业利润急剧下降并且长期赤字,无力维持贝尔实验室所从事的中长期基础与前瞻研究。在没有了巨额垄断利润,市场竞争激励、不断趋于平均利润的新时代,仅凭企业一己之力进行全创新价值链的构建,越来越不适应时代的发展。

  五、对我国实验室建设的启示

  贝尔实验室的“黄金时代”一去不复返,我们的时代是否还需要这种大型的研究院所,如何建设我们国家的实验室体系,是如今我们需要思考的问题。

  (一)鼓励有条件的企业建设实验室。科技部《国家重点实验室20xx年度报告》显示,截至20xx年底,正在运行的国家重点实验室共有258个,试点国家实验室6个,主要分布在教育部和中国科学院,占82.2%,其他部门和地方占17.8%。我国主要鼓励企业建设国家工程技术研究中心,充分发挥其在工程化研究开发,科技成果转化方面的作用,截至20xx年底,共有67个国家工程技术研究中心,数量偏少。按照上述资助思路,高等院校、科研院所主要从事基础研究,企业主要从事工程化研究开发,人为地在创新价值链上割裂开来,并不利于我国的科技创新与成果转化。鼓励有条件的大中型企业建立实验室,开展面向产业需求、市场需求的基础研究,也使中国的前瞻性基础研究和应用研究更加适应未来产业创新的需求,提升中国企业的核心竞争力。

  (二)政府与企业合作建设实验室。正如上文分析,如今的创新时代,市场竞争愈来愈激烈,创新型企业很难再获得垄断利润和超额利润,企业利润不断地趋于市场平均利润,仅凭企业一己之力进行全创新价值链的构建,已经不适应时代的要求。现代的创新价值链是建立在多元主体上,高等院校、科研院所,以及企业形成协同创新,形成政府、企业、社会多元投入机制。高等院校和科研院所应明确自己在创新价值链上的位置和增值潜力,尽可能与创新链其他环节加强衔接,使自己的研究成果尽快实现转化。而企业特别是大型企业更贴近市场、更具有信息优势,因此企业应明确自己在创新链上的地位和作用,主动与高等院所和科研院所实现有效对接,加强面向产业需求、市场需求的研究,提高创新效益。

  (三)创新实验室管理机制。在实验室的管理上,应借鉴贝尔实验室的成功经验,实行严格的人才引进与选拔机制,建立实验室研究人员有序的流进流出机制,以充实和优化研究队伍。既要重视科研人员,也要打造专职“市场工程师”,做好基础研究的科学家与成果转化的工程师之间“配对”和“焊接”的工作。营造良好宽松的研究氛围,充分尊重个人的兴趣和专长,既支持与主营相关的研发,也支持暂时还看不到应用前景的选题,注重创新价值链上的前瞻布局,努力营造容忍失败、鼓励创新的研究氛围。

  主要参考文献:

  [1]吴磊.贝尔实验室今何在[J].IT经理世界,2013.9.

  [2]张晓林,吴育华.创新价值链及其有效运作的机制分析[J].大连理工大学学报(社会科学版),2005.3.

  [3]蒋景华.贝尔实验室创新经验的启迪[J].实验技术与管理,2010.27.3.

  [4]赵大庆,杨锋.由贝尔实验室论及科技成果转化的机制和模式[J].科技导报,2001.8.endprint

  美国贝尔实验室兴衰及启示

  贝尔实验室的总部位于美国新泽西州的茉莉山,从上个世纪50年代开始,这个地方就一直在不断创造奇迹——晶体管、激光器、太阳能电池、第一颗通讯卫星的研制成功,有声电影的问世,射电天文学的创立……贝尔实验室的每一项成果都深刻影响了整个人类社会。

  作为美国最大的科研机构之一,贝尔实验室为推动美国的科技发展立下了汗马功劳:85年间近3万项专利,11位科学家问鼎7项诺贝尔物理学奖,更有9项美国国家科学奖、8项美国国家科技奖等顶级科技奖项被收入囊中。

  正因为此,贝尔实验室一度被视为美国的一张名片、美国科研机构中杰出的发明领袖。

  然而,正是这样一个功勋卓著的研究机构,却在20xx年放弃了其曾经引以为傲的基础物理学研究,而将更多的目光投向在网络、高速电子、无线电、纳米技术、软件等可能更快为其母公司“阿尔卡特-朗讯”带来回报的领域,一时间舆论感慨万千。随后,位于新泽西霍姆德的贝尔实验室大楼被卖掉——时过境迁,人去楼空,至高无上的科研殿堂最终沦为按平米估价的商业楼盘。

  贝尔实验室凭借什么获得巨大成功?又为何逐渐走向下坡路?国家“千人计划”专家、中国电信技术创新中心主任亦是贝尔实验室院士的毕奇认为,这些问题发人深省。于中国而言,更有着极大的启示意义。

  缔造“发明”的“艺术殿堂”

  “如果发明创造是艺术,那么贝尔实验室当之无愧是艺术殿堂。”毕奇如是评价。事实上,不少人甚至认为“贝尔实验室一直在创造人类社会的未来。”

  这种赞誉并没有言过其实。1947年,物理学家巴丁和布拉顿在贝尔实验室的大楼里发明了点接触晶体管,之后他们的同事在此基础上继续研究,又先后发明了面型晶体管和体型效应晶体管,晶体管的诞生惊艳于世,给三位科学家带来了诺奖,也让贝尔实验室随之闻名全球。更为重要的是,这一发明掀起了以晶体管取代电子管的微电子技术革命,带领人类开启了硅文明时代。

  “晶体管直接催生了现代计算机,后来的Unix操作系统又使计算机联网互通变成现实,因特网就这样应运而生。”毕奇说,“贝尔实验室晶体管这一发明的伟大有目共睹,其对于科学、技术、产业、生活等各个领域的影响延续至今。”

  当前最流行的编程语言之一的C语言同样出自贝尔实验室。而除此之外,和原子能、半导体、计算机一起被誉为20世纪四大发明的激光器,蜂窝式移动电话的发明和发展,光纤及光通信科技的研发直到整个光通信时代的开创,无一例外都是贝尔实验室的杰作。

  “用创新永动机来形容贝尔实验室,它名副其实。”毕奇说道:“有所不同的是,我们通常所理解的创新多是使用新的想法和方法,而直接创造想法和方法本身的这一种创新,我们称之为发明。发明意味着彻头彻尾的原创性,意味着倾注一切的投入之后可能产生的划时代影响。”

  贝尔实验室专注发明,这一传统从贝尔发明电话开始。毕奇说:“在那个年代,电话的创意是革命性的,可以说前无古人。那时候科学家们就从声学、生理学、电学、机械学等多学科的基础研究着手,一一突破。没有这些,电话无从谈起。”

  不过,研发活动总是要建立在一定的经济基础之上的,尤其是这种发明创造式的创新活动,大量的资金投入不可避免。但对早期的贝尔实验室而言,这一点并不值得忧心。贝尔实验室在建立之际,其赖以生存的母公司已经在有线和无线电话领域占据了美国90%的市场,从原本一个微不足道的小型私企摇身一变成为财大气粗的垄断企业,不可否认,电话专利及其之后的一系列创新性研发成果成就了母公司的辉煌业绩。

  而母公司这样的垄断企业亦成为贝尔实验室的基础。母公司对于贝尔实验室的重视尤甚,在资金问题上从不吝啬。据了解,在当时,个人资产能够达到1万美元以上即可入列富裕阶层,而贝尔实验室获得的第一笔年度科研经费就已经高达1200万美元。

  “1200万在其时可谓天文数字,但正得益于此,贝尔实验室有实力聘用3200名工作人员,里面包含了大量从事基础研究的科学家、主攻技术研发的工程师。”毕奇这样说。

  “后来贝尔实验室的经费实行了与销售收入挂钩的机制,大概是以销售收入的4%~5%作为实验室的年度研发经费。”这一机制更加保障了贝尔实验室的科研经费来源,到了20xx年之后,这笔投入资金基本已经稳定在35亿美元左右。所以,长年在贝尔实验室大楼中穿梭的研究人员,从未为科研经费发过愁。

  “雄厚的经济基础使研究人员能够用上最好的研究设备,保证实验室自身的仪器工厂有条件及时制备新的研究仪器,让所有包括仅仅是刚刚萌发的科学构想能最快速地付诸于实验。”毕奇说,贝尔实验室总是能快速抢占科技创新的制高点,原因很简单,“硬环境”够硬。

  无为而治:科研的伊甸园

  固然,有力的经济基础是科研坚强的后盾,为研究人员排解后顾之忧,自由驰骋在“艺术殿堂”,创造一件件杰出的“艺术作品”。

  “但仅仅依靠科研经费、设备配备等硬环境还远远不够,如何打造一个绝佳的软环境,也是一个重点。”毕奇认为,软环境产生吸引力,吸引更多杰出人才汇集于此。能够营造氛围,杰出人才的思想交流与智慧碰撞会产生更多的“火花”,创意、成果会层出不穷。

  对软环境的打造,贝尔实验室别有经验。工作人员数量从建立之初几千人到后来的几万人,博士和硕士学历人员数额接近一半,足以证明贝尔实验室有着它独特的魅力。

  用诺贝尔奖获得者、美裔华人朱棣文的话来说,“贝尔实验室是研究的乐园。”有着20多年贝尔实验室工作经验的毕奇也深有体会,他说:“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,在贝尔实验室这些都能得到最充分地满足。”

  虽然,对于关键技术的保密和知识产权的持有可能与“自由交流”有所冲突,但在贝尔实验室,研究成果获得专利之后,研究人员是被允许公开发表论文,随意参与各种学术研讨的。“相互的交流和讨论有助于激发个人的创造灵感,发现更多的人才。”在贝尔实验室,既有个人也有以小组为单位的组合。每个研究单位在研究的方向和方法上有很大的独立性。但只要有“切磋”的想法,任何人随时可以进出交谈讨论。和谐和互相尊重的文化造就了广泛合作的基础,几句闲聊也能极其自然地发展成为协同研究。

  “为了保证研究人员有充分的时间和自由从事科研工作,凡事能够找到替代人员去做的事,一般不会去动请研究人员。”毕奇介绍说:“阅读论文、思考问题、制定实验计划、撰写论文等等,这些需要动脑子的事情才是研究人员的分内之事。

  倘若有出差的需要,贝尔实验室也是放任自流,当然如果路途过远,还是要执行主任“点个头”。毕奇说:“贝尔实验室极为重视研究人员的时间,大部分的会议都由个人自由决定是否参加。”而在会议的规模上,几人、十几人是标准规模,“开非技术的大会”的情况基本不存在。

  自由开放的环境来自于一个宽松的体制,而管理方式决定了这一切。对于贝尔实验室这样的发明型科研机构,直接花钱去聘请一个职业经理人来做管理,显然不是上策。毕奇告诉记者,“专家治院才是贝尔实验室的管理方式。”

  “贝尔实验室的管理岗位沿袭企业的惯例,但不同之处是,每一层的领导都是由某个领域被认可的技术权威来担任的。”以总裁一职来说,贝尔实验室各个时期都会有一个主要的研发方向,那么在此方向上成就大且富于组织管理能力的专家就是总裁的最佳候选人。

  贝尔实验室从首任总裁尤厄特开始,无一例外都是产业界和学术界的泰斗。在每一个人肩负管理重任之前,他们实际上已经在这座实验室大楼里走过了好几十个年头,有许多领导就是为贝尔实验室捧回过诺贝尔物理学奖的人。有些还曾在国家的科技机构和国防机构中担任过要职,之后才回来领导贝尔实验室。

  这些总裁们也许对公务员系统或是企业中的层级系统早已谙熟,但在贝尔实验室,所谓的上下级的隶属关系不明显,人与人之间更接近于平等的同事关系。在这里,上级对下级的管理会被视为无知的干涉,有所限制的科技探索被认为会挫伤科学精神。“总裁的作用主要是支持大家工作,充分发挥大家的能动性。他们成为管理者之后,更多的时间是在为机构争取利益,排除来自四面八方的干扰。”

  在考核方面,太多的硬性指标并不存在,对面世的科研成果进行评定的也正是治院的专家,具有权威性和代表性。“更自由的事情就是,在这里允许长期不出任何成绩,而且没有解雇的危险。”毕奇介绍说。

  当然,能够集聚到贝尔实验室从事理想研究的人,皆非等闲。在某一领域内的领导地位,自我工作的动力,对未来工作的想法,三者能够兼具才有可能获得贝尔实验室大门通行证。

  事实上,每年能够被招聘进入室内工作的人,无一不是具有科技领袖之尊或有着巨大潜力的优秀人才。“每一个人都有着自己的想法,对自己从事的研究领域如饥似渴的热情和兴趣,而这些热情和追求驱动了科研的发展和深入,使得贝尔实验室能够成为发明的永动机、科研的伊甸园。”毕奇说道。

  成也萧何,败也萧何

  雄厚的资金、自由的环境、宽松的体制……如此种种缔造了贝尔实验室的成功,使得贝尔实验室曾一度成为美国科研机构中的领袖。

  然而,贝尔实验在上世纪80年代开始,不断遭遇华尔街的干涉,命途坎坷。反垄断法之下,母公司被迫分解,八千多名研发人员一夕之间被调出,近一半人奔向解体后的地方运营公司。新科技知识的外流不可避免地发生了,贝尔实验室在安全和发展上受到冲击。

  在华尔街的日益参透下,市场竞争的愈演愈烈,一度迫使贝尔实验室将整个研发战略的重心转移到科研成果转化上来。1989年,实验室有近80%的研发人员分离出去,进入业务部门。

  但这与贝尔实验室的传统是背道而驰的,在此之前的几十年间,从事基础研究和产品开发的人员并不与业务部门发生直接联系。

  在而后的时间里,情况并没有发生好转。90年代,AT&T在一次战略重组中再次分解,贝尔实验室就这样彻底从母体中剥离,分属给了专门负责通信科技及其设备研究的朗讯科技公司。

  失去了AT&TGLEWW140915这座大靠山,贝尔实验室的熠熠星辉逐渐黯淡了下来,朗讯公司的利润不足以养活一个拥有上万人的巨型实验室。贝尔实验室不得不开始限制科学家和工程师们的自由,他们被要求将科研转移到能够尽快创造利润的研究上来,虽然依然有技术的突破,有创新,但这和贝尔实验室曾经的发明性质的创新完全不可同日而语。

  “短缺的资金使得研究者们形成了浓厚的危机意识,紧张的时间表时刻在催促他们加快项目的进展,所有的创新动力都来自于对经济利益的追逐,这一切无疑削弱了贝尔实验室的发明创造能力。”毕奇这样说道。

  踏入新世纪门槛的朗讯,在竞争压力下,不断在裁员并缩减经费,贝尔实验室的境况堪忧。当时的总裁为了扭转局势,索性直接搞起了企业模式,科技泰斗们都被要求去做商业项目,去做市场分析。这对向来以研究著称的贝尔实验室来说,无疑是一个“冷笑话”。

  20xx年,朗讯与法国阿尔卡特公司合并,成为贝尔实验室新的母体,即现在的“阿朗”,但困境并没有得到逆转。来自发展中国家的设备商,比如中国的华为、中兴的价格挑战,阿朗的境遇也显得有些苍凉。

  多重冲击之下,贝尔实验室的中长期研究难以为继。20xx年,阿朗出售了位于新泽西霍姆德的贝尔实验室大楼,曾经为贝尔实验室争得7项诺奖的基础物理学研究被彻底抛弃。

  “全球范围内,经济效益在主导一切,科技发展也几乎完全受制于经济效益。正是在这种大环境下,贝尔实验室为代表的发明型大型研究院相继衰落甚至倒闭。”

  毕奇认为,对于中国来说,贝尔实验室的成功和衰落都有着极大的启示意义。“以贝尔实验室为代表的发明创造艺术殿堂为美国的科技发展做出了巨大的贡献。随着中国国力的增强,我们有实力进行科技投资,为高科技的孕育和发展提供物质基础。倘若我们能够逆潮流而动,创造宽松自由的环境,支持高端人才去自由发挥创造力,进行科学探索和发明创造,在中国创造贝尔实验室,我们就有可能在发明创造方面,独树一帜,取得领先地位,为中华民族的伟大复兴奠定强有力的基础。”

  在毕奇看来,近年来我国对科学研究的投入已经不断增加,尤其是对短期内能产生经济效益的创新项目给予了很大支持,这些创新是需要的。但是对于中国甚至对于整个人类社会而言,类似贝尔实验室所进行的发明创造性质的创新也是需要的。

  两者缺一不可。“短期项目给我们带来可以预见的收益,而需要更长时间的发明创造则会为我们带来不可估量的惊喜。就像十九世纪70年代的电话,二十世纪六七十年代的互联网,将会最大限度地造福整个国家乃至全人类,即使它们无法在短期内产生实际的经济效益。”毕奇说:“发明是艺术,创新是技术,发明与创新并举,艺术与技术结合,以多元的方式争取短、中、长期的经济利益才是中国崛起的重要战略决策。”

  “贝尔实验室的成功或许很难在短期内复制,但由于华尔街急功近利意识的渗透,以贝尔实验室为代表的发明创造艺术殿堂在美国已经衰落,这给中国的科技崛起创造了历史性的契机。所以,于我们而言,是时候考虑一下如何打造中国特色的‘贝尔实验室’了。”毕奇最后说。

  毕奇,“千人智库”专家,“千人计划”入选者,中国电信技术创新中心主任,中国电信北京研究院总工程师。

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