纽约时报:创新和贝尔实验室的奇迹

“创新就是美国的天性,” 奥巴马总统在他最近的一次国情咨文讲话中提到。你很难反驳他的观点,不是吗?我们生活在一个由美国创新公司统治的时代,例如苹果,微软,谷歌和Facebook。甚至在经济衰退的大环境下,硅谷企业家们仍旧坚持不懈地炮制大批创业公司,试图实现不可思议的,改变世界的野心。

但是,我们把美国当今的创新文化过度理想化了。实际上,这些具有开拓性的数字技术公司也许并不如我们所想的那样,能成为创新性的温床。在贝尔实验室工作了五年,并观察了其创新过程以后,我开始产生了怀疑。要知道,贝尔实验室是美国电话电报公司(AT&T)下属的老牌研究和开发机构,而美国电话电报公司,则是曾经具有垄断地位的电话技术公司。

为什么拿贝尔实验室举例?因为它提供了大量的案例,向我们展示美国的技术公司,以及美国持久的技术创新能力是如何产生的。此外,贝尔实验室的创新途径也较当今流行的方法而更加包容和自信。其员工在复杂的国家通讯系统网络研发工作上不断取得突破,与此同时,他们还能兼顾保持长远的目光,朝着想象中能达到的最具革命的创新程度不断前进。

实际上,在寻求创新模型,解决诸如气候变化之类棘手的难题等方面,我们确实应当提到贝尔实验室的案例,其规模、范围和经费等,都已经达到了与阿波罗计划或曼哈顿计划媲美的高度。贝尔实验室的使命,以及其取得的伟大成就,将把我们所有人,和所有的新设备,紧紧联系在一起。

Bell Labs Logo

 

在Mark Zuckerberg最近写给Facebook潜在股东的一封信里,他提到他的公司的座右铭是:迅速向前和突破创新。而贝尔实验室的座右铭却是:谨慎发展和产生成果。贝尔的版本听上去就像一个穿着守旧,墨守陈规每天晚上10点准时上床睡觉的老古董。但事实却不是如此。

例数一下贝尔实验室的成就。自20世纪很长的一段时间以来,它就是世界上数一数二的创新科学机构。在其所取得的科学创新成就中,晶体管肯定是最值得注意的一个。晶体管发明于1947年,它是构成数字电子产品和其各种衍生物的基本元件。这些小小的元器件能完成不同任务,其中最基本的一种就是放大电子信号。只要很小的电触,晶体管就能从开状态切换到关状态。这一特性可以有效地用来表示比特信息,也就是数字的1和0。手机和电脑设备正是依靠集成电路板上数以十亿计的晶体管才得以运行。

贝尔实验室还取得过众多其他的成就,其数目令人难以置信。太阳能硅光电池——所有太阳能设备的先驱,也是在贝尔实验室发明的。该项目的两位研究员获得了激光发射器的首个专利,项目组的同事们则创建了很多早期的原型设备。(每个DVD播放器都有一个激光发射器,大概有一粒米的大小,很类似于贝尔实验室的发明。)

贝尔实验室创立并开发了首个通信卫星;创建并开发了数字通讯技术;以及首个蜂窝式电话系统。所谓的电荷耦合器件(CCD),也是在贝尔实验室发明,该技术是当今数字成像技术的基石。

贝尔实验室还构建了首个光纤系统,随后发明并普及了千兆级数字传输,给全球的网络提高了速度。在计算机编程领域,贝尔实验室也不是弱者,其计算机科学家开发了Unix系统和C语言,这些技术成为现今主流操作系统和计算机语言的基础。

The C Programming Language C程序设计语言

Left to right Kenneth L. Thompson, Dennis M. Ritchie

 1999年肯·汤普逊(左)和丹尼斯·里奇因开发C语言和Unix操作系统一起获得了美国国家技术奖,克林顿授奖

 

上述仅仅是其中一小部分技术成就。贝尔实验室的一些研究员撰写的论文,显著拓展了物理、化学、天文学、数学的学术疆域。其他贝尔实验室的工程师则致力于创建非凡的新工艺(而不是新产品),以供其母公司(AT&T)的生产厂房使用。实际上,“质量控制”——一种在全球工业范围内广泛使用的统计分析方法,用以保证生产高质量产品——最初也是由贝尔实验室的数学家提出应用的。

所以,我们应当如何解释这种现象?一小部分在新泽西工作的贝尔实验室的科学家和工程师,在相对较短的时间内,产生了多得难以置信的新技术和理念。他们当时创造的未来,就是我们生活的现在。这肯定不是偶然或者幸运。这些人肯定是知道点儿什么才能做到这一点。但是他们知道的是什么呢?

在贝尔实验室,创新文化的主要负责人是Mervin Kelly。也许你没听过Kelly先生的名字。他出生在密苏里的乡下的一个工人家庭,曾就读于芝加哥大学,主修物理。他大学毕业后加入了AT&T公司。在1925年至1959年间,他受雇于贝尔实验室,从研究员一直做到董事会主席。1950年,他在欧洲做巡回演说,向听众解释贝尔实验室如何运作。

他的基本信条是:一个“创新科技研究所”——正如他拥有的贝尔实验室那样,需要足够多的天赋异禀的人不断地交换思想。但是真正要创新,这些还不够。Kelly先生坚信面对面交流的重要性。通过电话交换思想?不行!他故意把贝尔实验室的思想者和实践者集中在同一屋檐下。在晶体管开发项目中,有目的地将物理学家,冶金学家,电器工程师混合在一个项目组里,项目组中的每个人都各自是理论、实验或者制造领域的专家。像一个老练的交响乐指挥一样,Kelly先生在科学定律之间,研究院和开发者之间,个人和团队之间游刃有余,时而寻找和谐,时而要求张力。

Mervin Kelly管理方法的一个重要因素是通过建筑结构学!他亲自参与了新泽西茉莉山的一栋建筑的设计,该建筑于1941年正式投入使用。在那里,人与人的交流变得轻而易举。该建筑的部分走廊被设计得一眼望不到尽头。如果你想穿越这么长的走廊,而又想不遇到什么熟人,或者是不产生任何思考或者创意,这几乎是不可能的。一个物理学家穿过走廊去餐厅的过程,就仿佛一块磁铁通过一堆铁屑一样(总能吸引走廊周围的其他的人过来与之进行交流)。

他的管理方法的另一重要因素是树立明确的成功目标。人们往往把贝尔实验室戏称为象牙塔(科研学术机构)。实际上,把它称作“带地下工厂”的象牙塔才更加贴切。在贝尔,研究员和工程师都认可相同的终极成功目标:把新的思想转换为新的事物。

朱棣文(奥巴马政府能源部长,1997年诺贝尔奖获得者)曾于20世纪80年代在贝尔实验室工作。他曾经提到,在像贝尔实验室这样的环境中进行应用科学研究,绝不会损害天才的本质,因为它关注的是你的思想。在贝尔实验室,即使是纯理论科学家,也能找到用武之地。

Kelly先生推动贝尔实验室不断向前的管理方法的另一个因素是:组织机构学。他在电话生产制造工厂设立了贝尔实验室的专属卫星通信设备,以帮助更好地将实验室产生的思想转变为产品。而且,这种帮助不是单向的,而应该是双向。电话制造工厂的工程师也可以将他们从工人那里学来的经验和教训,反馈给实验室的研究人员。随着半个世纪以来,制造业逐渐朝美国以外迁移,随之也带走了一整套的工业生态知识。但是在过去,正是这些知识推动贝尔实验室不断向前,保持创新。

Bell Labs - Picturephone

1964年世界博览会上展出的可视电话,因开发成本过高,失败了。

Kelly先生相信自由的重要性,尤其是在科研方面。他手下的许多研究人员拥有如此之高的自主权,以至于项目进度拖后了长达数年,Kelly都没有意识到。举个例子,最早是他挑选了一队研究员成立了半导体项目组。当最后半导体被发明出来的时候,其实项目已经延期两年了。随后,他设立了另一个研究小组,主要负责半导体的批量生产。他把这个任务委托给了其中的一个工程师,指示他做出计划,随后他就告诉这个工程师,自己即将去欧洲出差了,项目由这个工程师全权负责。

总之,他信任别人,任由他们去创造。他也信任他们能帮助更多人进行创造。对于他来说,让贝尔实验室充斥着一群科学家模范(他们被称作“写书人”。实际上,这些顶尖科学家确实为各自的学科撰写科学专著),这是非常必要的。但是,能让这些人在日常工作中相互融合,则更加重要。在现代窗格式办公时代之前,贝尔实验室的雇员都得到指示:办公时打开自己办公室的门。

被难题缠身的菜鸟员工,惶恐不安的无名小辈,他们在贝尔都有自己的导师,这些导师可都与那些“写书人”和大牛一起工作,关系密切。一些贝尔实验室的新员工往往对此感到震撼,因为他们被告知可以向著名的数学家,诸如Claude Shannon,或者传奇物理学家William Shockley直接提出自己的疑问。而且,贝尔实验室的策略是,大牛们不允许回避菜鸟们提出的问题。

还有一条Mervin Kelly创新策略的重要因素,这个因素十分重要,甚至可以说比其他的因素更重要一些。Kelly先生是个言行都雷厉风行的人,上下楼梯都用小跑。但是他不仅给他的研究员自由,还给他们宽松的时间。大量的时间——长达数年的时间,去追求他们认为必要的东西。不过有人会认为,在当今更快,更具竞争性的时代,这种策略并不可行。或者也有人会反对,说这与创新的原因毫不相关,因为贝尔实验室(不像现今的高科技公司)有来自母公司的近乎奢侈的财政支持,其母公司(AT&T)在市场占有垄断地位。贝尔实验室没有人需要追着实现四个季度的财政指标,也没有人需要比竞争对手更快地推出新产品。

那么,我们为了追求的创新,需要真正做到哪些东西呢?根据创新一种定义:创新是一件重要的产品或过程,能在较大范围内部署,并对社会和经济有重要的影响。该产品或过程能够更好、更廉价、或者二者兼得(Kelly先生曾经如此定义)地完成工作。遗憾的是,我们现在几乎用这个标准描述所有事物。它可以用来描述一个智能手机应用,或者一个社会化媒体工具;也可用来描述半导体,或者蜂窝电话系统的设计蓝图。这些东西之间差异巨大。某种创新也许只能为社会带来一小部分的工作机会和有限的收入,然后,Kelly先生和他在贝尔实验室的同事们不断地寻找,发现的那种创新却为社会带来了百万计的工作机会,并创建了一个持久的平台,来为社会谋求财富和幸福。

将这些不同种类的创新合并在一起,似乎给我们提出了一种观点:小规模追求利益的企业发明出创新性质的消费产品,其作用与那些老牌的创新组织(如贝尔实验室)一样有效。但是历史并不支持这样的观点。贝尔实验室发明了激光、半导体、太阳能硅光板,这些发明并不是单一为了追求经济利益,而是追求一种理念。而且,他们创造出来的不仅仅是新产品,而是前所未有的,并且有利可图的,新的工业。

世上并没有一种所谓最好的创新方式。硅谷的创新方法所制造出来的利润滋润了美国数十年之久。所以企望时代能逆转到大工业垄断时代,这是非常荒谬可笑的。今天的电信行业欣欣向荣,用户购买新设备和服务的能力惊人,而且无孔不入。由目前的情况来看,传统的电话公司固步自封是不太可能存活的。尽管拥有世界上最具创新精神的实验室,AT&T推出新产品和服务的速度都很慢,而且成本也不低。正如《时代周刊》曾经指出的那样,“极少的公司更加保守,没有公司更加创新。”

通过回顾贝尔实验室做出的诸多贡献,让我们明白,不能将科技上的小步迈进误以为是重大的科技变革。还让我们认识到,不论Facebook的坚持的“快速向前,不断突破”,还是Google崇尚的“以合理的速度发展”,都不是我们追求创新的唯一途径,甚至都不是最好的途径。革命性的变革发生得很快,但是其影响却要很长时间才能消退。在很大程度上,我们还是从我们承担的风险中获利,并需要财政支持才能开展研究,这些情况甚至比半个世纪之前更甚。

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关于作者:黄小非

黄小非:毕业于重庆大学计算机系,南开大学软件工程硕士,SCJP。 目前在一家国企信息中心任职软件开发工程师。主要技术兴趣为Java平台相关技术、系统构架、C/C++、计算机图形学等。(新浪微博:@黄小非) 个人主页 · 我的文章 · 65 ·  

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