貝爾實驗室的研發之道及對高校實驗室建設的啟示

袁其微，趙玉鵬

（右江民族醫學院社會科學部，廣西百色533099）

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貝爾實驗室的研發之道及對高校實驗室建設的啟示

袁其微，趙玉鵬

（右江民族醫學院社會科學部，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實驗室，該室近百年以來基礎研究與技術創新始終秉承“變化與永恒”“科學與哲學”“平凡與卓越”之規律，使其成為“現代高科技的搖籃”，高校實驗室建設可以從其實驗室理念、寬松自由的科研環境和與為社會服務的研發策上吸取有益的啟示。

關鍵詞：貝爾實驗室；研究與發展；高校實驗室建設

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。

貝爾畢業于愛丁堡大學，后在倫敦大學學習醫學，在此期間，研究聲波。貝爾先生集教師、科學家、工程師、企業家于一身；將這幾種職業精神融為一體，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，但始終把研究和創新放在首要地位。

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

貝爾先生發現電話專利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，也是世界上一所著名的工業研究機構。過去70年的風雨歷程里，不僅有原創性的基礎研究，而且還創造了強有力的新技術，建立起世界上最先進與穩定的網絡系統，有“現代高科技的搖籃”之譽。

由于其一枝獨秀，長期處于通訊業的壟斷地位，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。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，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次諾貝爾獎物理學獎，4個圖靈獎得主（計算機業界最高榮譽），12位國家科學獎得主，12位國家創新與技術獎得主，200多萬項專利技術。

2 貝爾實驗室的研發之道

這里的“研發”指的是“研究Research”與“發展Development”，“研究”主要指“基礎科學”，而“發展”主要是指“技術創新”。

2.1 變化與永恒之間

盡管貝爾實驗室的研發策略隨著時代環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用路線。他主張研究與發展人員應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變為應用技術。

而到了第二任總裁尤厄特時期，推出以基礎科學推動應用的建室方案，他認為工業實驗室，特別是貝爾實驗室搞基礎研究，決不限于只與技術應用有關的基礎知識而是要擴大到能夠創造或改進通訊結構所需要的一切新知識，其中有1/30的人從事基礎研究。正是這種寬松而自由、鼓勵創新的學術氛圍，使得貝爾實驗室涌現出了一大批優秀的原創性的科學和技術成果。貝爾系統的技術扎根于科學，新技術來自科學并受到科學的支持。

貝爾實驗室的基礎研究主要有物理學、數學和計算機科學三個學科領域，其中不少研究成果目前并未用到貝爾實驗室的技術開發和產品生產上，但卻產生了巨大的聲譽，使公眾認為其能夠提供質量過硬的產品。

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科學到技術進而面向生產和市場的研究策略。1975年，當時的總裁貝克深入認識到對于研發工作而言，除去基礎科學知識之外，還必須注意技術的可行性和經濟上的合理性。

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

梅奧推行以技術和市場驅動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，而是強調技術與市場之間的平衡。貝爾實驗室必須保持技術的杰出和世界通信技術和市場的領導地位。

研究策略的轉變，與公司總裁的專業背景也有密切的關系。貝爾實驗室的前面幾任總裁都是從事基礎研究，清一色的物理學博士；而后面幾任總裁都是技術科學出身，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看作是實驗室的優秀傳統，并代代相傳。貝爾本身就是一個很好的例子。為了發揮和尊重研發人員的特長和興趣，只要他們創設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，不迷信和崇拜權威，營造出研究工作的理想伊甸園。

2.2 科學與哲學之間

這里的科學，指的科學思維或技術思維；而哲學則指的是哲學思維等。

誠然，科學與哲學，是兩種不同的研究領域，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，科學前沿反映了人類對科學的最新認識，有利于形成人類新的科學觀與世界觀。

通常，貝爾實驗室是以設計通信產品為主，也以工程技術人員和物理學家為主；但任何一個主要產品的創新，離不開哲學思維的支撐。

科學思維主要體現在技術產品的具體設計過程之中；而哲學思維主要在重要開創性的產品設計之中，以及在產品設計出來之后。

當20世紀初電子管的發明取得巨大應用成果的同時，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年代發明了晶體管并于20世紀50年代獲得了諾貝爾物理學獎。

當新產品設計出來，推向市場之后，的確令人振奮。但是，對于新產品設計出來之后，其對社會的影響，其價值，就上升成為一種深奧的哲學問題。

“科學思維”轉換為“哲學思維”的途徑主要有兩種：一方面是“探尋技術的設計基礎”；另一方面是“追問技術的意義”，也就是新技術、新產品都對人們的觀念產生的深刻影響，如互聯網對人類社會的沖擊。

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，就科學技術成就上來說，貝爾實驗室既有多如繁星的一般意義上的創新，如專利技術就有200多萬項；也有晶體管、激光、雷達、C語言那樣開創性的、引導科技未來的成就。

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實驗室；到20世紀60年代已經達到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，出現了諾貝爾獎獲得者、國家科學獎、國家技術獎、圖靈獎得主，他們處于金字塔的峰項。

大科學時代，從平凡到卓越，需要什么過渡條件呢？

萬丈高樓平地起。作為一名科學家或者工程設計人員，其中最初的、也是最基本的具體職責就是科學實驗或技術設計活動；或者說，具體的科學研究（技術設計）構成了科學家（工程師）經常面對的常規問題。正如庫恩提出的“常規科學就是解難題”。通常情況下，工程師按部就班地進行設計和試驗，最后就能做出一定的成就，且結果具有可預測性。正是這些看似平凡的工作奠定了科學大廈的基石，形成了科學理論和重大技術產品的源泉。基本上任何一項重大發明成就都是集體智慧的結晶。

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

貝爾實驗室在挑選人才時，注意以下標準：具有原創性和開拓性的素質和能力；有突出業績并對欲從事的專業和課題有獨到的思想和謀劃，對研發任務和研究的問題有相當深度的理解和創新見解，具有善于合作的作風和團隊精神；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 對高校實驗室建設的啟示

實驗室是高校的一個重要組成部分，在基礎科學研究、尤其是技術科學研究中發揮著重要作用。

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

首先是實驗室建設的理念。在人類歷史文明上，聲譽顯赫的重要學術組織或機構，幾乎在創建伊始或重大變革之際，就確立了確定而鮮明的宗旨、任務和方針。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，如劍橋大學的卡文迪許實驗室，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境，讓實驗室變成研究人員的樂園。一般來說，科研環境包括硬環境和軟環境。硬環境，主要指先進的儀器設備和充足的科研經費等；而軟環境主要指科研氛圍，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背景、年齡結構、職稱結構、學歷結構的科研隊伍。

最后，實驗室的研究，尤其是應用研究，盡量與社會接軌。在制定實驗室研究和發展策略時，一方面要維持政策的穩定性，還要根據社會發展的變化適時調整。高校實驗室的很多研究人員定位于論文發表，而忽視了研究成果的社會價值，甚至實驗中苦苦探索時，市場上已經有相關產品出售。高校實驗室研究人員除了發表論文、專利之外，還應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：現代高科技的搖籃［M］.河北大學出版社，1999.

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

［3］眭平.貝爾實驗室的科學觀［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新［J］.國際人才交流，2003（11）：36-38.

（責任編輯：郝安林）

中圖分類號：G31

文獻標志碼：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，右江民族醫學院講師。