美國貝爾實驗室興衰及啟示

周尊麗+高顯揚

[提要] 實驗室在一個國家的創新體系中具有基礎性作用。本文以創新價值鏈為理論基礎，對有近百年歷史的貝爾實驗室的興衰進行案例分析，分析其成功的機制，也總結其走向衰弱的原因。并對我國建設實驗室提出若干有針對性的建議。

關鍵詞：貝爾實驗室；創新價值鏈；國家實驗室；科技創新

中圖分類號：F27 文獻標識碼：A

收錄日期：2017年10月23日

實驗室在一個國家的創新體系中具有基礎性的作用，對促進原始創新、培養創新人才、培育新興產業起著至關重要的作用。本文以創新價值鏈為理論基礎，以美國貝爾實驗室為案例，分析其近百年發展歷程，對我國實驗室資助體系提出政策建議。

一、文獻綜述

以貝爾實驗室為案例進行專題研究的文獻在我國比較少。在知網上以“貝爾實驗室”為標題關鍵詞檢索，截至2016年底，共有文獻193篇，剔除介紹類、技術類文獻外，大多分析貝爾實驗室的成功之道。1984年，美國電報電話公司（AT&T）被拆分后，貝爾實驗室走向衰弱，2008年金融危機后貝爾實驗室放棄了基礎物理研究，對其由盛轉衰的專題研究更少，大多以報道、評論的形式見諸報紙與網絡。

我國學者更多的是對國家實驗室進行面上研究，周岱等（2008）將美國實驗室分為三類：GOGO（Government-Owned and Government-Operated）實驗室，政府擁有資產、政府直接管理的國家實驗室；GOCO（Government-Owned and Contractor-Operated）實驗室，政府擁有資產、政府委托承包商管理的國家實驗室；COCO（Contractor-Owned and Contractor-Operated）實驗室，政府提供資助，與大學或企業界共同建設的國家實驗室。分析了國家實驗室三要素：物質要素、人才要素和制度要素，著重研究國家實驗室的管理體制和運行機制。吳松強等（2013）比較美、英、德、日國家重點實驗室在經費、人員管理與流動、監督與評估、資源與設備共享、合作與競爭等方面的特征，對中國建設國家實驗室起到借鑒作用。林耕等（2009）、劉學之等（2015）研究了美國國家實驗室技術轉移制度，提出了政策建議。從現有文獻看，我國學者對實驗室的運行及管理機制研究較多，對實驗室運行原理及成果擴展機制的理論研究較少；對國內外實驗室管理模式比較較多，對典型案例的深入分析較少；對國家擁有或資助的實驗室研究較多，對企業實驗室研究較少。

二、貝爾實驗室發展概況

1925年，美國電報電話公司（AT&T）收購了西方電子公司的研究部門，成立“貝爾電話實驗室公司”（簡稱“貝爾實驗室”）。據統計，貝爾實驗室一共誕生過11位諾貝爾物理獎獲得者，分享了7次諾貝爾物理學獎，還誕生過1次諾貝爾化學獎。截至2012年，貝爾實驗室共有有效專利29，190項，出版物和會議論文400多篇，許多重大發明對世界經濟發展起到關鍵性作用，如Unix操作系統使計算機聯網成為現實，C語言是當代最流行的編程語言，激光器與原子能、半導體、計算機一起被譽為20世紀四大發明，蜂窩式移動電話、光纖及光通信科技等都來自貝爾實驗室。

在貝爾實驗室之前，西方工業化國家的企業實驗室均以追求專利發明為目標。貝爾實驗室的第一任總裁F.B.尤厄特在實踐中發現：信號衰減、噪音干涉、信息失密等問題都來自當時市場普遍使用的“電子管”器件的固有缺陷。在“電子管”框架下的研發不能從根本上解決問題，必須從基礎研究開始實現顛覆性的創新，1947年貝爾實驗室發明“晶體管”，開啟了微電子技術和信息革命的新時代。

1984年，美國司法部根據《反托拉斯法》對AT&T進行拆分，形成新的AT&T公司和數個本地電話公司，貝爾實驗室也因此縮減成貝爾實驗室核心團隊。1995年到1996年間，AT&T公司又被進行一輪拆分，貝爾實驗室和設備制造部門分離出來形成一個新公司——朗訊科技。2006年，法國阿爾卡特公司收購朗訊科技形成阿爾卡特-朗訊公司，原屬朗訊科技的貝爾實驗室也一并合并到阿爾卡特-朗訊公司。2015年，諾基亞收購阿爾卡特-朗訊公司，保留貝爾實驗室。2000年以來，貝爾實驗室一直被縮減研究經費和裁員。2008年金融危機后，更是放棄了引以為傲的基礎物理學研究，把有限的資源投向網絡、高速電子、無線電、納米技術、軟件等能為母公司帶來回報的領域。其位于新澤西霍姆德的貝爾實驗室大樓被賣掉，至高無上的科研殿堂最終淪為按平方米估價的商業樓盤。

三、貝爾實驗室取得成功的運行機制

20世紀80年代之前是貝爾實驗室發展的“黃金時代”，物理史學家Michael Riordan評論道“不會再有任何機構能夠超越貝爾實驗室對國家科技發展做出的貢獻”，作為昔日美國高科技的一張名片，其取得成功的運行機制至今給后人以啟迪。

（一）構建完整的創新價值鏈。美籍奧地利經濟學家熊彼特首先提出了“創新”的概念，把技術與經濟結合起來，開創了“創新經濟學”。為解釋創新對經濟的作用，諾貝爾經濟學獎獲得者索羅首提技術創新成立的兩個條件——新思想來源和后階段發展。后人又逐步發展成“創新價值鏈”理論，阿迷東（D.M.Amidon，1998）把創新價值鏈定義為“3C”過程：創造（Creation）、轉化（Conversion）、商品化（Commercialization）。漢森（Morten T.Hansen，2007）等提出了一個完整的創新價值鏈框架，即企業的創新從創意的產生到價值的創造是一個首尾相連的過程，大致可以分為三個階段：創意的產生、創意的轉換、創意的擴散。

貝爾實驗室在多年實踐的基礎上，逐步形成一套獨特的創新的“閉循環機制”，見圖1?？梢钥吹?，貝爾實驗室的“閉循環機制”就是在企業內部形成一個完整的“創新價值鏈”。在廣泛開展基礎研究的前提下選擇有應用前景的技術，組織團隊攻關，形成設計或產品，交由生產部門生產，由營銷部門投放市場，并將市場反應及新需求，反饋給基礎研究部，作為再選題的一個條件，這種在企業內部形成的創新價值鏈，避免了基礎研究、應用研究、生產營銷不在同一個企業造成的互不配合的狀況，從而實現企業價值增值和核心競爭力。（圖1）endprint

為促進“閉循環機制”的順利運行，貝爾實驗室形成了如下保障機制：

1、信息的循環流動機制。在實驗室內部建立創新信息的循環流動機制，特別是貝爾實驗室的建筑設計，墻體可以自由移動，快速變成各種大小不等的空間，在物理空間上支持信息流通，促進基礎研究部門的科學家和應用轉化部門的工程師“配對”和“焊接”。

2、設立專職“市場工程師”。“市場工程師”主要負責對基礎研究成果中有應用前景的成果，組織強大的攻關團隊，進行技術研發和產品開發；負責向基礎研究部門反饋市場需求，促進研究工作更貼近市場需要?？偠灾?，是把理論方面和應用方面的眾多科學家和工程師組織起來，縮短科技成果轉化周期。

（二）雄厚的經濟實力與壟斷的市場地位。貝爾實驗室能在企業內部形成完整的創新價值鏈，還與其雄厚的經濟實力相關。1925年，AT&T公司已在有線及無線電話領域占領美國90%的市場。為控制壟斷利潤，建立了“研發經費與銷售收入掛鉤”機制，以保證貝爾實驗室有充足的研發投入，可以購置與研發相關的精良設備，還可以自己研制市場上還沒有的研發設備。1925年實驗室成立時有3，600人，其中科技人員2，000人，當年的經費預算1，200萬美元；1995年有29，000人，其中科技人員19，000人，年度預算達37.18億元。從基礎研究成果的產生，篩選出值得投資的技術與產品進行二次開發，到最后投入生產，批量生產、取得利潤，再把利潤投入科學研究中，貝爾實驗室的創新價值鏈與資金鏈協同，形成了一個良性循環。更重要的是，基礎研究和前瞻性研究的周期長、風險大、收效慢，“研發經費與銷售收入掛鉤”的機制確保了資金的長期穩定投入。

（三）嚴格的選拔機制與寬松的研究氛圍。貝爾實驗室歷屆總裁都有博士學位，有幾任總裁獲得過諾貝爾物理學獎，在產業界、學術界具有很高的聲望。貝爾實驗室的招聘制度十分嚴格，雖然每個部門永遠有招人名額，但每年只招收極少的優秀人才，初級人員的重要素質包括對科學追求的理念和自我驅動的激情。資深專家的招聘根據其在科技領域的領導地位決定。貝爾實驗室在研究選題上，充分尊重個人的興趣和專長，既支持與通訊有關的選題，也支持暫時還看不到應用前景的選題，努力營造容忍失敗、鼓勵創新的研究氛圍。沒有繁瑣的進度檢查或任務匯報，只大力強調獨立思考，激發創造性思維。寬松的研究氛圍為貝爾實驗室的高質量產出創造了良好的生態環境。

四、貝爾實驗室走向衰敗的反思

20世紀80年代以后，貝爾實驗室日漸式微，有市場環境、政府政策、企業戰略等多方面的原因，本文主要從創新價值鏈的視角進行分析：

（一）創新鏈的斷裂。創新價值鏈的形成與產業周期、企業規模與經濟實力等息息相關。20世紀90年代以后，AT&T公司本有兩次大的發展機遇，第一次是2000年前后的網絡革命，第二次是90年代中期延續至今的無線通信時代。作為最早投入大量人力物力研發“隨時可以帶在身邊的電話”的貝爾實驗室，因錯誤地預判這種電話的市場有限而出售了一系列相關技術的專利權。當世界范圍內的無線通訊迅猛發展起來后，AT&T公司才不得不在1994年出巨資114億美元購買麥克考移動電話公司開始無線電話業務。貝爾實驗室與無線通訊市場份額失之交臂，再一次說明發明創造并不直接等同于價值增值，促進成果轉化及產業化，要注重技術推動與市場拉動相結合，更要注重創新價值鏈上創造、轉化、商品化的環環相扣，以適應瞬息萬變的市場競爭。

（二）產業鏈的錯位。20世紀80年代以后，貝爾實驗室面臨著完全不同的市場環境，不僅受到互聯網迅猛發展的影響，更有來自無線終端、智能手機及各種應用對母公司傳統電話業務的沖擊。對壟斷企業的政府規制更引發了實驗室經濟來源的不穩定，原本按照產業鏈部署創新鏈，注重基礎與前瞻研究，打亂了自身的節奏，2008年以后完全放棄擅長的基礎物理的研究，而是將有限的資源投向網絡、高速電子、無線電、納米技術、軟件等，追隨市場熱點，反而適得其反。

（三）資金鏈的短缺。AT&T公司自從1984年因反壟斷原因被拆分后，又幾易其主，以基礎研究、系統工程和應用開發見長的貝爾實驗室，因需要大量研發投入、產出較慢，并不是華爾街公司評級上的加分項目。20世紀90年代以后，主要從事設備生產的朗訊科技又面臨來自發展中國家設備商諸如華為、中興的價格挑戰，營業利潤急劇下降并且長期赤字，無力維持貝爾實驗室所從事的中長期基礎與前瞻研究。在沒有了巨額壟斷利潤，市場競爭激勵、不斷趨于平均利潤的新時代，僅憑企業一己之力進行全創新價值鏈的構建，越來越不適應時代的發展。

五、對我國實驗室建設的啟示

貝爾實驗室的“黃金時代”一去不復返，我們的時代是否還需要這種大型的研究院所，如何建設我們國家的實驗室體系，是如今我們需要思考的問題。

（一）鼓勵有條件的企業建設實驗室。科技部《國家重點實驗室2014年度報告》顯示，截至2014年底，正在運行的國家重點實驗室共有258個，試點國家實驗室6個，主要分布在教育部和中國科學院，占82.2%，其他部門和地方占17.8%。我國主要鼓勵企業建設國家工程技術研究中心，充分發揮其在工程化研究開發，科技成果轉化方面的作用，截至2014年底，共有67個國家工程技術研究中心，數量偏少。按照上述資助思路，高等院校、科研院所主要從事基礎研究，企業主要從事工程化研究開發，人為地在創新價值鏈上割裂開來，并不利于我國的科技創新與成果轉化。鼓勵有條件的大中型企業建立實驗室，開展面向產業需求、市場需求的基礎研究，也使中國的前瞻性基礎研究和應用研究更加適應未來產業創新的需求，提升中國企業的核心競爭力。

（二）政府與企業合作建設實驗室。正如上文分析，如今的創新時代，市場競爭愈來愈激烈，創新型企業很難再獲得壟斷利潤和超額利潤，企業利潤不斷地趨于市場平均利潤，僅憑企業一己之力進行全創新價值鏈的構建，已經不適應時代的要求。現代的創新價值鏈是建立在多元主體上，高等院校、科研院所，以及企業形成協同創新，形成政府、企業、社會多元投入機制。高等院校和科研院所應明確自己在創新價值鏈上的位置和增值潛力，盡可能與創新鏈其他環節加強銜接，使自己的研究成果盡快實現轉化。而企業特別是大型企業更貼近市場、更具有信息優勢，因此企業應明確自己在創新鏈上的地位和作用，主動與高等院所和科研院所實現有效對接，加強面向產業需求、市場需求的研究，提高創新效益。

（三）創新實驗室管理機制。在實驗室的管理上，應借鑒貝爾實驗室的成功經驗，實行嚴格的人才引進與選拔機制，建立實驗室研究人員有序的流進流出機制，以充實和優化研究隊伍。既要重視科研人員，也要打造專職“市場工程師”，做好基礎研究的科學家與成果轉化的工程師之間“配對”和“焊接”的工作。營造良好寬松的研究氛圍，充分尊重個人的興趣和專長，既支持與主營相關的研發，也支持暫時還看不到應用前景的選題，注重創新價值鏈上的前瞻布局，努力營造容忍失敗、鼓勵創新的研究氛圍。

主要參考文獻：

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