貝爾實驗室的研發(fā)之道及對高校實驗室建設(shè)的啟示

袁其微，趙玉鵬

（右江民族醫(yī)學(xué)院社會科學(xué)部，廣西百色533099）

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貝爾實驗室的研發(fā)之道及對高校實驗室建設(shè)的啟示

袁其微，趙玉鵬

（右江民族醫(yī)學(xué)院社會科學(xué)部，廣西百色533099）

摘要：貝爾實驗室由于是世界上一所頗負盛名的工業(yè)實驗室，該室近百年以來基礎(chǔ)研究與技術(shù)創(chuàng)新始終秉承“變化與永恒”“科學(xué)與哲學(xué)”“平凡與卓越”之規(guī)律，使其成為“現(xiàn)代高科技的搖籃”，高校實驗室建設(shè)可以從其實驗室理念、寬松自由的科研環(huán)境和與為社會服務(wù)的研發(fā)策上吸取有益的啟示。

關(guān)鍵詞：貝爾實驗室；研究與發(fā)展；高校實驗室建設(shè)

1 貝爾與貝爾實驗室的光輝榮耀

貝爾實驗室是為紀念貝爾（Alexander Graham Bell，1847-1922）發(fā)明電話這個對人類文明做出巨大貢獻的事實而命名的。

貝爾畢業(yè)于愛丁堡大學(xué)，后在倫敦大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)，在此期間，研究聲波。貝爾先生集教師、科學(xué)家、工程師、企業(yè)家于一身；將這幾種職業(yè)精神融為一體，其本身就不平凡，而且做了一生！由于其母親和妻子都是聾啞人，為解決聾啞人的痛苦而發(fā)明了電話，成立電話公司。雖然其公司不大，但始終把研究和創(chuàng)新放在首要地位。

貝爾先生在發(fā)明電話之后，想到的并不是個人的發(fā)財致富，而是更好地造福于全人類，并且與愛迪生一起資助創(chuàng)辦著名的《科學(xué)》雜志。

貝爾先生發(fā)現(xiàn)電話專利50年之后，也就是1925年，貝爾電話實驗室成立，是美國著名的電話電報公司（AT&T）的研究機構(gòu)，也是世界上一所著名的工業(yè)研究機構(gòu)。過去70年的風(fēng)雨歷程里，不僅有原創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究，而且還創(chuàng)造了強有力的新技術(shù)，建立起世界上最先進與穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有“現(xiàn)代高科技的搖籃”之譽。

由于其一枝獨秀，長期處于通訊業(yè)的壟斷地位，影響了市場的公平競爭，而自由競爭卻是美國社會得以存在的基礎(chǔ)。所以，美國AT&T重組，1995年被迫分解為3個公司，貝爾電話實驗室成為郎訊科技公司（Lucent Technologies Inc）的研究機構(gòu)，并于1996年10月改稱“貝爾實驗室（Bell Labs）”，下文的“貝爾實驗室”不僅指“貝爾實驗室”，也包括“貝爾電話實驗室”。

至今，貝爾實驗室培育出12人分享7次諾貝爾獎物理學(xué)獎，4個圖靈獎得主（計算機業(yè)界最高榮譽），12位國家科學(xué)獎得主，12位國家創(chuàng)新與技術(shù)獎得主，200多萬項專利技術(shù)。

2 貝爾實驗室的研發(fā)之道

這里的“研發(fā)”指的是“研究Research”與“發(fā)展Development”，“研究”主要指“基礎(chǔ)科學(xué)”，而“發(fā)展”主要是指“技術(shù)創(chuàng)新”。

2.1 變化與永恒之間

盡管貝爾實驗室的研發(fā)策略隨著時代環(huán)境的差異一直在改變，但其追求“杰出”與“卓越”的主旨精神卻一直未變。

在貝爾實驗室建室的最初階段，首任主任卡爾蒂走的是應(yīng)用路線。他主張研究與發(fā)展人員應(yīng)該先去說明問題然后才去解決問題，而不是先做開拓性的研究然后再將研究的成果轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用技術(shù)。

而到了第二任總裁尤厄特時期，推出以基礎(chǔ)科學(xué)推動應(yīng)用的建室方案，他認為工業(yè)實驗室，特別是貝爾實驗室搞基礎(chǔ)研究，決不限于只與技術(shù)應(yīng)用有關(guān)的基礎(chǔ)知識而是要擴大到能夠創(chuàng)造或改進通訊結(jié)構(gòu)所需要的一切新知識，其中有1/30的人從事基礎(chǔ)研究。正是這種寬松而自由、鼓勵創(chuàng)新的學(xué)術(shù)氛圍，使得貝爾實驗室涌現(xiàn)出了一大批優(yōu)秀的原創(chuàng)性的科學(xué)和技術(shù)成果。貝爾系統(tǒng)的技術(shù)扎根于科學(xué)，新技術(shù)來自科學(xué)并受到科學(xué)的支持。

貝爾實驗室的基礎(chǔ)研究主要有物理學(xué)、數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)三個學(xué)科領(lǐng)域，其中不少研究成果目前并未用到貝爾實驗室的技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)上，但卻產(chǎn)生了巨大的聲譽，使公眾認為其能夠提供質(zhì)量過硬的產(chǎn)品。

但是到20世紀70年代末80年代初時，貝爾實驗室不得不改變基礎(chǔ)科學(xué)到技術(shù)進而面向生產(chǎn)和市場的研究策略。1975年，當(dāng)時的總裁貝克深入認識到對于研發(fā)工作而言，除去基礎(chǔ)科學(xué)知識之外，還必須注意技術(shù)的可行性和經(jīng)濟上的合理性。

到了20世紀80年代后期90年代初期，美國在世界的技術(shù)和經(jīng)濟競爭中遇到了亞洲和歐洲的激烈挑戰(zhàn)，其中日本的挑戰(zhàn)最為嚴重。

梅奧推行以技術(shù)和市場驅(qū)動R&D的方針。在20世紀90年代中期，貝爾實驗室由衰落走向振興，加上通信市場全球化推動了R&D的全球化，斯坦恩澤關(guān)注的似乎不是貝爾實驗室的R&D跟著市場和客戶走，而是強調(diào)技術(shù)與市場之間的平衡。貝爾實驗室必須保持技術(shù)的杰出和世界通信技術(shù)和市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。

研究策略的轉(zhuǎn)變，與公司總裁的專業(yè)背景也有密切的關(guān)系。貝爾實驗室的前面幾任總裁都是從事基礎(chǔ)研究，清一色的物理學(xué)博士；而后面幾任總裁都是技術(shù)科學(xué)出身，有電氣工程、計算機博士等。

貝爾實驗室歷任總裁都把杰出人才的選拔和培養(yǎng)看作是實驗室的優(yōu)秀傳統(tǒng)，并代代相傳。貝爾本身就是一個很好的例子。為了發(fā)揮和尊重研發(fā)人員的特長和興趣，只要他們創(chuàng)設(shè)的科研課題有研究價值就可以，并容忍各種嘗試和失敗，提倡自由探索，不迷信和崇拜權(quán)威，營造出研究工作的理想伊甸園。

2.2 科學(xué)與哲學(xué)之間

這里的科學(xué)，指的科學(xué)思維或技術(shù)思維；而哲學(xué)則指的是哲學(xué)思維等。

誠然，科學(xué)與哲學(xué)，是兩種不同的研究領(lǐng)域，具有不同的思維方式，一種偏向冷靜的理性，另一種偏向奔放的感性。然而，兩者也有相通之處，科學(xué)前沿反映了人類對科學(xué)的最新認識，有利于形成人類新的科學(xué)觀與世界觀。

通常，貝爾實驗室是以設(shè)計通信產(chǎn)品為主，也以工程技術(shù)人員和物理學(xué)家為主；但任何一個主要產(chǎn)品的創(chuàng)新，離不開哲學(xué)思維的支撐。

科學(xué)思維主要體現(xiàn)在技術(shù)產(chǎn)品的具體設(shè)計過程之中；而哲學(xué)思維主要在重要開創(chuàng)性的產(chǎn)品設(shè)計之中，以及在產(chǎn)品設(shè)計出來之后。

當(dāng)20世紀初電子管的發(fā)明取得巨大應(yīng)用成果的同時，由于其本身固有的缺陷令人煩惱不已。貝爾實驗室的皮爾斯在20世紀30年代初就有一句名言：“自然厭惡電子管”，為了克服真空管的特點，肖克萊提出用晶體管代替電子管，在其他人的合作下，終于在20世紀40年代發(fā)明了晶體管并于20世紀50年代獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。

當(dāng)新產(chǎn)品設(shè)計出來，推向市場之后，的確令人振奮。但是，對于新產(chǎn)品設(shè)計出來之后，其對社會的影響，其價值，就上升成為一種深奧的哲學(xué)問題。

“科學(xué)思維”轉(zhuǎn)換為“哲學(xué)思維”的途徑主要有兩種：一方面是“探尋技術(shù)的設(shè)計基礎(chǔ)”；另一方面是“追問技術(shù)的意義”，也就是新技術(shù)、新產(chǎn)品都對人們的觀念產(chǎn)生的深刻影響，如互聯(lián)網(wǎng)對人類社會的沖擊。

2.3 平凡與卓越之間

貝爾實驗室，集平凡于卓越于一身。

首先，就科學(xué)技術(shù)成就上來說，貝爾實驗室既有多如繁星的一般意義上的創(chuàng)新，如專利技術(shù)就有200多萬項；也有晶體管、激光、雷達、C語言那樣開創(chuàng)性的、引導(dǎo)科技未來的成就。

其次，從人才上來講，貝爾實驗從成立開始有3600人員而成為世界上最大的工業(yè)實驗室；到20世紀60年代已經(jīng)達到1 7000人，至貝爾實驗室由于違犯壟斷法被分解前約有2 6000人，這部分屬于金字塔的塔基，另外一部分精英脫穎而出，出現(xiàn)了諾貝爾獎獲得者、國家科學(xué)獎、國家技術(shù)獎、圖靈獎得主，他們處于金字塔的峰項。

大科學(xué)時代，從平凡到卓越，需要什么過渡條件呢？

萬丈高樓平地起。作為一名科學(xué)家或者工程設(shè)計人員，其中最初的、也是最基本的具體職責(zé)就是科學(xué)實驗或技術(shù)設(shè)計活動；或者說，具體的科學(xué)研究（技術(shù)設(shè)計）構(gòu)成了科學(xué)家（工程師）經(jīng)常面對的常規(guī)問題。正如庫恩提出的“常規(guī)科學(xué)就是解難題”。通常情況下，工程師按部就班地進行設(shè)計和試驗，最后就能做出一定的成就，且結(jié)果具有可預(yù)測性。正是這些看似平凡的工作奠定了科學(xué)大廈的基石，形成了科學(xué)理論和重大技術(shù)產(chǎn)品的源泉。基本上任何一項重大發(fā)明成就都是集體智慧的結(jié)晶。

貝爾實驗室一向以識別人才、培養(yǎng)人才為己任，特別是培養(yǎng)出一大批具有重大原創(chuàng)性能力的人才而聞名于世。

貝爾實驗室在挑選人才時，注意以下標(biāo)準(zhǔn)：具有原創(chuàng)性和開拓性的素質(zhì)和能力；有突出業(yè)績并對欲從事的專業(yè)和課題有獨到的思想和謀劃，對研發(fā)任務(wù)和研究的問題有相當(dāng)深度的理解和創(chuàng)新見解，具有善于合作的作風(fēng)和團隊精神；并且由于R&D的全球化，主張人才來源的多民族化。

正是一系列的人才措施，使得貝爾實驗室人才輩出。

3 對高校實驗室建設(shè)的啟示

實驗室是高校的一個重要組成部分，在基礎(chǔ)科學(xué)研究、尤其是技術(shù)科學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用。

誠然，貝爾實驗室屬于企業(yè)實驗室，其運作方式與高校實驗室有著顯而易見的區(qū)別；然而，貝爾實驗室本質(zhì)上也屬于科研機構(gòu)，與高校實驗室也有相通之處，所以其成功經(jīng)驗對于高校實驗室來說，也有借鑒之意。

首先是實驗室建設(shè)的理念。在人類歷史文明上，聲譽顯赫的重要學(xué)術(shù)組織或機構(gòu)，幾乎在創(chuàng)建伊始或重大變革之際，就確立了確定而鮮明的宗旨、任務(wù)和方針。貝爾實驗室，也是在建室之初，就確立了其實驗室理念。所以高校實驗室在實驗室成立之初，就要有一個明確的目標(biāo)，如劍橋大學(xué)的卡文迪許實驗室，就以“Magna Opera Domini Ex?qiosite in Omnes Voluntate ejus”（宇宙浩瀚，自由探索），激勵著一批又一批科學(xué)家為之而奮斗。實驗室的理念，是其靈魂、是人才得以聚集的重要因素。

其次，要有一個寬松而自由的科研環(huán)境，讓實驗室變成研究人員的樂園。一般來說，科研環(huán)境包括硬環(huán)境和軟環(huán)境。硬環(huán)境，主要指先進的儀器設(shè)備和充足的科研經(jīng)費等；而軟環(huán)境主要指科研氛圍，要有“海納百川”的包容精神和獨立自由的探索精神，容忍失敗，充分發(fā)揮人的主觀能動性。兩種因素集中起來，成為研究人員的樂園，才能聚集起一批包括專業(yè)背景、年齡結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)的科研隊伍。

最后，實驗室的研究，尤其是應(yīng)用研究，盡量與社會接軌。在制定實驗室研究和發(fā)展策略時，一方面要維持政策的穩(wěn)定性，還要根據(jù)社會發(fā)展的變化適時調(diào)整。高校實驗室的很多研究人員定位于論文發(fā)表，而忽視了研究成果的社會價值，甚至實驗中苦苦探索時，市場上已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品出售。高校實驗室研究人員除了發(fā)表論文、專利之外，還應(yīng)該更多地考慮該研究對社會的價值，如何推動社會的進步。

參考文獻：

［1］鬩康年.貝爾實驗室：現(xiàn)代高科技的搖籃［M］.河北大學(xué)出版社，1999.

［2］蔣景華.貝爾實驗室創(chuàng)新經(jīng)驗的啟迪［J］.實驗室技術(shù)與管理，2010，27（3）：5-8.

［3］眭平.貝爾實驗室的科學(xué)觀［J］.自然辯證法研究，2008，24 （9）：79-82.

［4］許浚.從貝爾實驗室看美國的創(chuàng)新［J］.國際人才交流，2003（11）：36-38.

（責(zé)任編輯：郝安林）

中圖分類號：G31

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1673-2928（2016）02-0104-03

收稿日期：2015-04-09

作者簡介：袁其微（1972-），湖南郴州人，右江民族醫(yī)學(xué)院講師。