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重建贝尔实验室需要什么？ {#8901 .graf .graf—h3 .graf—leading .graf—title name=“8901”}
在20世纪的大部分时间里，AT&T几乎完全负责建设和运营美国的电信基础设施。它制造电话和电气设备，铺设了数亿英里的电线穿越全国，并建造和运营了交换机和交换中心，使得任何有电话的人都可以打电话给任何其他人。
这个庞大的网络需要价值数十亿美元的设备：电话、交换机、电缆、放大器、中继器等等。所有这些设备都是由AT&T的制造子公司西部电气（Western Electric）制造的。但它是由AT&T的研究部门，贝尔电话实验室设计的，更广为人知的是贝尔实验室。
对于技术进步的学生来说，贝尔实验室是一个巨人。几十年来，贝尔实验室不仅被认为是世界上最好的工业研究实验室，而且可以说是世界上最好的研究实验室。一位贝尔实验室的校友将其描述为”几乎是所有学术机构的并行组织。“贝尔实验室不仅开发了新的电话设备，还进行了新的科学研究，假设这样的研究最终会导致通信技术的进步。
贝尔实验室最著名的是晶体管的诞生地，但这仅仅是起源于那里的数十项重大发明和发现之一。贝尔实验室还孕育了：硅太阳能光伏电池、第一个主动和被动通信卫星、第一部视频电话、第一个蜂窝电话系统、第一条光纤电话电缆、石英钟、信息论、统计过程控制、UNIX计算机操作系统，以及宇宙微波背景辐射的发现。贝尔实验室许多不那么著名的发明是其最重要的：发现能够保护聚乙烯在阳光照射下不分解的化合物通常不被列入贝尔实验室最令人印象深刻的成就清单中，但它们的专利是AT&T有史以来最有价值的。在贝尔实验室的奖项中包括10个诺贝尔奖、5个图灵奖（计算机领域的最高荣誉）和5个德雷珀奖（工程领域的最高荣誉）。36位贝尔实验室的工作人员被选入发明家名人堂（尽管并非所有人都是因为他们在贝尔实验室的工作）。
贝尔实验室至今仍然存在，作为诺基亚的子公司，但除了名字之外，它与20世纪的工业研究巨头几乎没有关系。在AT&T解体后，贝尔实验室逐渐通过不断的合并和拆分到不同的组织中，它从未达到过1950年代到1980年代的高峰。
毫不奇怪，人们一直对重建一个像贝尔实验室那样不断产生世界改变性发明和发现的研究实验室有持久的兴趣。在最近的一篇通讯文章中，**诺亚·史密斯（Noah Smith）**认为我们需要一个”能源贝尔实验室”（energy Bell Labs），以推动美国能源技术的发展，他远非唯一梦想重建一个贝尔实验室式组织的人。这个想法一再出现。
不幸的是，使贝尔实验室如此成功的条件具有高度的历史偶然性，不是那种可以有意识地重现的东西。作为政府认可的、垂直整合的垄断企业的子公司，贝尔实验室拥有广泛的研究范围和追求大多数其他工业实验室无法获得的长期研究项目的自由。量子力学中的先前发现为贝尔实验室提供了大量新现象，可以为新技术提供资源，二战不仅推动了技术的全面进步，还将贝尔实验室变成了一个准备利用它的组织。最终，贝尔实验室被它自己创造的技术所破坏。贝尔实验室繁荣的世界已不复存在：要推动技术进步，我们需要理解为什么贝尔实验室能够成功，以及为什么它不再可能。 ::: ::: :::
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贝尔实验室的起源 {#6a76 .graf .graf—h4 .graf—leading name=“6a76”}
在存在的最初几十年里，AT&T的科学和发明努力是适度的。尽管需要新技术来改善和扩展贝尔系统，AT&T主要依靠获取外部专利和发明，并将其适应其特定需求。1892年，机械部门负责人哈蒙德·海耶斯（Hammond Hayes）（负责设计和测试新设备）写道，他已决定放弃任何”理论”努力，并将部门专注于”仪器和设备的实用发展”。任何”理论”需求都可以通过与麻省理工学院或哈佛大学的学生合作获得。1906年，海耶斯指出，“部门的每一次努力都在执行完善工程方法；没有人被雇佣是作为发明家能够创造新设备或新颖设计。”
但从1907年开始，这种技术立场开始转变。随着其关键专利到期后涌现的数千家独立电话公司的竞争，AT&T的财务状况恶化。在1902年到1907年之间，AT&T的债务增加了两倍，其股价下跌了50%以上；它无法再出售需要融资扩张的债券。
为了应对AT&T严峻的财务困境，公司被由JP摩根领导的银行家集团接管，他们任命西奥多·维尔（Theodore Vail）为总裁。维尔曾在1878年担任AT&T的首任总经理，并带领公司度过了早期的扩张和专利战的困难，但由于与所有者的争议，他于1887年离开了公司。维尔之前曾在美国邮政工作，并吸收了其公共服务精神。他认为AT&T应该以长远的眼光运营，并不断用新技术扩展和改进其系统。事实上，维尔启动了首个埋地电话电缆的研究项目，以解决大量架空电线造成的问题。公司的业主则更有兴趣尽可能盈利地运营，并希望避免不必要的资本支出、技术改进或风险的研究和开发努力。由于无法解决这一分歧，维尔于1887年离开了公司。但当维尔在1907年回到AT&T时，他几乎可以自由地按照他认为合适的方式塑造其运营。
维尔希望将整个电话行业置于AT&T的控制之下。他明确表达（并可能认真持有）的理由是电话系统是一个自然垄断，公众利益最好由一个单一的、政府监管的公司服务，这被经常重复的座右铭**“一个系统，一个政策，普遍服务”（one system, one policy, universal service.）**所捕捉。维尔开始相信普遍服务 --- --- 将所有电话连接到一个单一网络 --- --- 不仅需要一个单一公司稳定地确保每个组件可靠和无缝地工作，而且还需要不断改进技术以克服距离和由更多电话连接到网络引起的复杂性指数级增加。在他到来之前，AT&T在很大程度上避免发明或理论研究，但到1910年，维尔可以夸耀AT&T拥有”广泛的实验室和实验部门”，并且它正在产生自己的基本创新。
维尔以技术为重点的战略的第一个重大成功是解决了跨大陆传输的问题。当维尔就任总裁时，电话信号最多可以传播大约1800英里的距离；足以连接纽约和丹佛，但无法更远。电话信号发送得越远，它们就越衰减；如果没有某种信号放大器，连接东西海岸的电话（以及维尔普遍服务的梦想）将是不可能的。
为了解决这个问题，AT&T的约翰·卡蒂（John Carty）（他接替海耶斯成为所有AT&T研究的负责人）和研究员弗兰克·朱厄特（Frank Jewett）在1909年开始了一个开发电话信号中继器的项目。在接下来的一年里，他们研究了几种可能的放大方法，包括磁性和机械手段。但当这些都被证明不适用时，卡蒂和朱厄特改变了策略。拥有芝加哥大学物理学博士学位的朱厄特熟悉有关（最近发现的）电子行为的物理研究，并认为这样的研究可能提供一条向前发展的道路，以创建一个成功的放大器。卡蒂和朱厄特在1911年聘请了物理学家哈罗德·阿诺德（Harold Arnold），他开始研究电子放大手段。
阿诺德对潜在设备 --- --- 汞蒸气管的初步研究证明是徒劳的，但在1912年，他对李·德福雷斯特（Lee de Forest）发明的电子管的演示印象深刻，该电子管能够放大电信号。德福雷斯特像爱迪生一样，本质上是一个修补匠，很快就清楚他不太了解他的发明是如何工作的。但它看起来是有希望的，阿诺德花了几年来建立一个研究团队来研究其行为并将其转变为一个有效的电话放大器。到1915年，45人在AT&T的研究部门工作，包括7位博士。那一年，第一条纽约-旧金山电话线开通，由新的基于真空管的电话放大器驱动。第一次，实现维尔的普遍电话系统的目标似乎成为可能。基于科学的技术开发铺平了道路。
贝尔实验室直到1925年才正式成立，当时AT&T进行了重组，几个不同的研究和工程组织被合并在一个屋檐下。但到那时，**维尔的价值观 --- --- 通过基于科学的技术开发不断改进电话服务 --- --- 已经深深融入公司的文化。**贝尔实验室成立那年，研究员克林顿·戴维斯森（Clinton Davisson）开始了实验，这将为贝尔实验室赢得其第一个诺贝尔奖。维尔在1919年退休，次年去世，他确保将公司交到相信他的普遍服务信条的领导手中，并且不断创新是实现这一目标的道路。**维尔将电话网络视为”一个永远活着的有机体”，需要”不断的努力，不断改进和建设。“**多亏了维尔的努力，技术革新将始终是必需的，并且即使需要多年才能结出果实，也将是有价值的，这在AT&T内部成为了一种信仰。 ::: ::: :::
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贝尔实验室的成就 {#6a8a .graf .graf—h4 .graf—leading name=“6a8a”}
为了不断提升电话服务，贝尔实验室致力于广泛的科学研究；其研究部门涵盖了从物理、化学到冶金、数学，甚至生理学和心理学等各个领域。尽管其任务是改善通信技术，但实现这一目标的方式却有无数种可能。**哈罗德·阿诺德（Harold Arnold）**指出，“发明是不可安排或强迫的” --- --- 谁知道哪些科学领域可能产生重要且实用的成果呢？
但尽管贝尔实验室愿意从事基础科学研究，它本质上仍然是一个工业研究实验室，其任务是为其母公司开发产品和技术。虽然它对这一任务有着广阔的视野，调查与通信领域相关的一切，并承担长期且收益不确定的项目，但其重点仍然是对贝尔系统有实际用途的新技术。**埃里克·吉利安（Eric Gilliam）**在他的关于贝尔实验室研究文化的论文中，将这描述为”长绳但窄篱” （long leash but a narrow fence）--- --- 研究人员有自由追求可能对贝尔系统有价值的各种途径，但有机制在位（例如，一群系统工程师，他们既了解科学发展，也了解电话系统的实际需求）来引导他们朝着最有希望的问题前进。
尽管其科学研究和开创性发明 --- --- 即其研究 --- --- 使贝尔实验室声名鹊起，但研究始终是贝尔实验室努力的相对较小部分。根据不同时期，研究人员只占贝尔实验室员工总数的大约10—20%。绝大多数的努力始终集中在不那么引人注目但重要的产品开发工作上：将发明和发现转化为可制造的产品，测试材料和组件以确保它们正常运作，并逐步改进AT&T的电话设备和基础设施。**乔恩·格特纳（Jon Gertner）**在他的贝尔实验室历史（The Idea Factory: Bell Labs and the Great Age of American Innovation）中描述了这种工作：
西街的一些男人专门在交换机键的弹簧上进行实验，其他人则致力于改进弹簧内的金属。AT&T的线路工人们用生命打赌，他们在空中的高度被皮制安全带所束缚 --- --- 所以实验室技术人员为两英寸的皮带建立了强度和标准…并改进金属铆钉和部件。数百万的焊接接头将系统连接在一起 --- --- 所以实验室工程师不得不花费数年时间研究哪种助焊剂和化合物最适合加固从金属板缝到铅接头到铜线到黄铜外壳的一切…贝尔实验室的一名工程师唐纳德·夸尔斯（Donald Quarles）…写了一篇长篇论文，题为《电话线在风中的运动》。他的人进行了严格的多年测试，以确定适当的跨度（电线杆应该相隔多远？）、适当的绑扎（电线应该绑得多紧？）、水平线上电线的适当垂直间距…与此同时，系统的许多最重要的电缆不是悬挂在空中，而是在地下运行。为了埋设电缆，切斯特的男人不得不开发涉及他们发明的特殊拖拉机和拼接技术的新的工艺。
尽管贝尔实验室在研究和发明工作中所占比例相对较小，但它仍然至关重要。只有不断推动技术边界向前发展，AT&T才能适应公司无情的增长和服务需求。到1939年，AT&T控制了83%的美国电话、98%的长途电话线和100%的洲际无线电电话链路。为满足需求，AT&T每年增加200万英里的电话线。贝尔实验室的发明，如负反馈放大器、同轴电缆和纵横制交换机，使得处理这种增长成为可能。
由于其研究范围非常广泛，贝尔实验室经常发现自己在电信领域之外发明技术。贝尔实验室创造了第一部有声电影（即”有声电影”），以及首次展示彩色电视。有一段时间，AT&T试图通过其子公司电气研究产品公司（Electrical Research Products Incorporated，ERPI）许可这些非电话发明，但它面临着不断的批评，指责它利用其垄断力量进入其他行业。AT&T最终在1935年剥离了ERPI（该公司今天仍然存在，名为Altec Lansing），并对其专利采取了慷慨的许可条款。AT&T如此之大，以至于它存在于政府允许存在的边缘，这种利用其发明的同时避免反垄断努力的紧张关系将贯穿公司一生。
尽管在其成立后的前25年中取得了许多成功，但贝尔实验室研究（及其利用早期科学研究创造新产品的战略）的巅峰成就无疑是其发展了晶体管，以及其各种衍生品（MOSFET、太阳能光伏电池）和相关制造技术（包括晶体拉制、区域熔炼和扩散炉）。晶体管是贝尔实验室战略的经典案例：广泛的研究自由，以生产对贝尔系统有用的东西为界限。电话网络需要大量的真空管和机械继电器作为开关，但这些远非理想的组件。真空管是脆弱的、耗电的、易碎的，而机械继电器则慢且容易磨损。20世纪30年代初，物理学家和贝尔实验室真空管部门的负责人默文·凯利（Mervin Kelly）（后来成为贝尔实验室的总裁）梦想用没有活动部件的固态组件来取代它们。量子力学的进步和被称为半导体的新材料表明，这样的组件可能是可能的。
贝尔实验室自20世纪30年代初就开始研究半导体；沃尔特·布拉顿（Walter Brattain），他最终因发明晶体管而分享诺贝尔奖，于1929年被聘用，并开始研究一种早期的半导体装置 --- --- 氧化铜整流器。经济大萧条时期的招聘冻结阻碍了更严肃的半导体努力，直到1936年，默文·凯利（现为贝尔实验室研究主任）终于能够开始建立一个更强大的固态物理系，并聘请了物理学家威廉·肖克利（William Shockley）（三位晶体管发明者中的第二位）。尽管没有给肖克利任何具体的研究任务（事实上，整个固态小组都有”前所未有的自由去追随他们自己的研究兴趣，只要他们的工作与公司的总体目标相吻合”），凯利向肖克利强调了一种固态组件替代管子和机械继电器的潜在价值。
固态物理学家在接下来的几年里继续他们的研究，研究半导体的行为并尝试制造半导体放大器。这项研究因战争而中断，但在1945年重新启动，同年物理学家**约翰·巴丁（John Bardeen）**被聘用。巴丁被证明是固态小组所需的催化剂，接下来的几年里，巴丁、布拉顿和肖克利在理解半导体行为方面取得了进展。1947年12月，他们展示了他们的半导体放大器：晶体管。到了1950年，西部电气每月生产100个晶体管，用于贝尔系统设备。几年后的1954年，贝尔实验室的另一项固态研究努力产生了世界上第一个硅太阳能光伏电池。
晶体管的发明之后是一系列其他发明，使其从一个实验室的新奇事物变成了一个实用的产品：1948年的双极型结型晶体管比巴丁和布拉顿的点接触晶体管更容易生产且更可靠。1950年的晶体拉制和1951年的区域熔化技术创造了硅晶体管所需的超纯硅（1954年发明的，第一个晶体管使用的是锗）。那一年，扩散炉被用来引入微量的杂质以创建p-n结，等等。
贝尔实验室自1937年克林顿·戴维森（Clinton Davisson）获得诺贝尔奖以来就享有研究的坚实声誉，但正是晶体管巩固了其作为世界领先的工业研究实验室的地位，甚至可能是世界领先的研究实验室。贝尔实验室提供了几乎与学术研究环境一样的自由，没有写拨款或教课的负担。贝尔实验室的研究人员比他们的学术同行有更多技术资源（如尖端设备）。它的声望、卓越的声誉和令人羡慕的工作环境使贝尔实验室能够吸引世界上最有才华的研究人员。贝尔实验室诺贝尔奖得主霍斯特·斯托默（Horst Stormer）指出：“在很长一段时间里，它是世界上最好的地方，它吸引了 --- --- 并吸引着 --- --- 最好的人。“在他对贝尔实验室的简短回忆录中，迈克尔·诺尔（Michael Noll）同样指出，“似乎每个人都想在那里找到工作”。贝尔实验室的10个诺贝尔奖中，有8个来自50年代、60年代和70年代晶体管发明后聘用的研究人员。 ::: ::: :::
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贝尔实验室的衰落 {#826f .graf .graf—h4 .graf—leading name=“826f”}
贝尔实验室一直持续到1982年法院下令AT&T解体，都在创造重要的发明和发现。在要求AT&T剥离其本地电话运营公司的同意令之后，公司内外都对贝尔实验室的未来充满了担忧。
最初，人们乐观地认为贝尔实验室看似独特、高效的研究环境可能会得以维持。1983年，即剥离前一年，贝尔实验室人工智能研究员米切尔·马库斯（Mitchell Marcus）表示：“我感觉我们正在回到实验室的一个非常富有成效的旧精神。“尽管在剥离后贝尔实验室的一部分被分割出来形成了贝尔通信研究所，但大部分贝尔实验室仍然保持完整，并继续其世界级研究的传统。事实上，在AT&T被法院强制解体后，有5项诺贝尔奖的研究是在贝尔实验室进行的。
但这种乐观情绪被证明是错位的。**剥离后，贝尔实验室被反复从一个组织传递到另一个组织，并被分割成更小的部分。**在1983年创建贝尔通信研究所的分割之后，贝尔实验室一直属于AT&T，直到1996年西部电气被剥离出来创建了朗讯科技。贝尔实验室再次被分割，大部分组织（和名称）归属于朗讯，一部分留在了AT&T。朗讯随后又分拆出两家较小的公司（Avaya和Agere），每个公司都带走了一部分贝尔实验室的研究人员。朗讯后来被阿尔卡特收购，实验室的所有权再次发生变化。2015年，诺基亚收购了阿尔卡特-朗讯，贝尔实验室如今以”诺基亚贝尔实验室”的形式继续存在。
除了这种组织上的剧烈变动，贝尔实验室逐渐发现自己面临着更大的财务压力。贝尔实验室按照业务线进行了重组，设有专门针对特定客户和产品类型的部门。一些研究领域，如经济学和社会心理学，被削减了，**剩下的研究领域发现自己越来越被迫专注于业务的即时需求。**面对这些变化，有才华的员工开始离开，转而投身学术界或硅谷。
贝尔实验室被转交给朗讯后，问题加速恶化。朗讯是一个远比AT&T在其巅峰时期要小得多的公司：AT&T在1970年代末大约有100万名员工，而朗讯成立时只有14万名员工（到2002年减少到只有3.5万名员工）。相比之下，贝尔实验室在1970年代末雇佣了大约2.5万人和1300名研究人员。即使在经过二十年的剥离和员工离职之后，实验室对朗讯的财务负担也远大于它对美国最大公司的负担。办公室开始被关闭，研究人员开始被裁员或被要求提前退休。到2002年，只剩下大约500名贝尔实验室的研究人员。财务压力持续存在：2005年，新的贝尔实验室总裁宣布他打算”将贝尔实验室的研究与公司的业务活动对齐，并在底线上产生更强烈的影响”。
在这些困难中，贝尔实验室的研究工作放缓了。尽管在1980年代甚至1990年代继续进行诺贝尔奖级别的研究，但几乎完全是由在剥离之前雇佣的研究人员完成的。贝尔实验室的10个诺贝尔奖中，只有一个是由剥离后雇佣的员工完成的。德雷珀奖的获奖者和入选国家发明家名人堂的人也存在类似的模式。研究似乎越来越集中在软件上（一个著名的贝尔实验室软件研究人员是机器学习专家杨立昆[Yann LeCun]，他于1988年加入贝尔实验室）。
今天，诺基亚贝尔实验室雇佣了大约750人，研究工作集中在”网络基础、自动化、半导体和人工智能”上。但是，尽管它以它的前身的名字进行交易，但就所有意图和目的而言，旧的贝尔实验室已经消失了。 ::: ::: :::
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贝尔实验室为何如此成功？ {#bc2c .graf .graf—h4 .graf—leading name=“bc2c”}
尽管贝尔实验室远非唯一的主要工业研究实验室，但没有任何其他实验室能够匹敌贝尔实验室的成就规模或范围。部分来说，贝尔实验室的成功归因于找到了运行高效研究组织的正确’配方’，但也归因于一些无法故意重现的历史情况。
最重要的是，贝尔实验室是AT&T的子公司，AT&T是一个高度垂直整合的、政府认可的垄断电话服务提供商，也是迄今为止世界上最大的公司。这带来了几个关键好处。它的规模允许AT&T投入难以置信的资源用于研究和开发：尽管贝尔实验室是一个庞大的研究组织，但它只是AT&T收入的一小部分。**AT&T的垄断地位允许贝尔实验室承担可能需要多年才能见效的长期项目。**即使一个研究工作需要10年或20年才能结出果实，垄断地位仍然存在。贝尔实验室的许多最重要的技术进步 --- --- 光纤、海底电话电缆、电子交换------都花了几十年的时间来发展。
AT&T的规模也使得它对技术改进的价值标准很低。即使是微小的改进，只要能在组件或服务上节省几分钱，乘以贝尔系统的巨大规模，也会显得非常可观。这种低标准使得任何研究努力更有可能成功。
同样，AT&T的垂直整合，即它设计、建造并运营自己的所有电话设备，赋予了它一个非常大的研究”接触面”。其产品线的广泛性可以为不同领域的广泛研究计划提供合理性。任何一项发现都可能在贝尔系统中的某个地方派上用场。例如，贝尔实验室的视力研究员贝拉·朱莱兹（Bela Julesz）开发的一种深度感知测试，被证明对集成电路的质量控制检查非常有用，通过筛选出缺乏深度感知能力的检查员。
培养广泛的研究活动和专业知识也很可能使这些活动更加高效。其他专家可以（也确实）讨论问题，分享见解，并提出可能的方法。巨大的知识库使得更容易避免瓶颈并找到在开发过程中遇到的问题的解决方案。许多贝尔实验室的校友都指出了立即可用的大量专业知识在解决问题时的价值：
贝尔实验室的一个巨大特点是，它内部有如此多不同领域的专家。此外，他们都很平易近人，乐于与他人分享他们的经验和知识。知识氛围的开放性是一个巨大的优势 --- --- 沃尔特·布朗（Walter Brown）
AT&T的规模也迫使其为了生存而不断进行技术进步。AT&T如此庞大，以至于它恰好处于政府允许存在的边缘。在其整个生命周期中，AT&T不断面临反垄断行动或政府接管的威胁，只有通过安抚措施 --- --- 比如同意为政府管理桑迪亚国家实验室 （Sandia National Laboratories）--- --- 才得以避免。最重要的安抚是不断改进电话服务：只有这样，AT&T才能继续证明其存在的必要性。正如彼得·特明（Peter Temin）和路易斯·加兰博斯（Louis Galambos）在《贝尔系统的衰落》（The Fall of the Bell System）中指出的：
只有其最佳表现才能保护这个世界上最大的受监管垄断企业免受攻击 --- --- 甚至这可能还不够…这种持续的技术进步的记录是将AT&T与州和联邦政府的各种安排粘合在一起的粘合剂。
贝尔实验室也从强烈的使命感中受益：它的任务是改进电话和通信技术，使AT&T的产品更好、更便宜，并适应不断增长的电话服务需求。尽管贝尔实验室给予研究人员很大的自由度，但研究人员仍然知道他们在那里是为了帮助构建贝尔系统，实验室有机制确保研究工作指向最重要的问题。
约翰·皮尔斯（John Pierce），贝尔实验室通信卫星背后的推动力，认为”实验室有一些责任和一些总体目标非常重要”：实验室在有人参与你的工作时运作得最好。皮尔斯认为，贝尔实验室和20世纪其他伟大的实验室”真的被需要，并且他们满足了这种需求。“这种明确表达、强烈感受到的使命不仅提供了强大的动力，而且创造了一个”问题丰富的环境”，一组可以作为指引星的明确问题。肖克利和其他贝尔实验室固态部门的研究人员没有被分配任何特定的研究任务，但他们都知道固态放大器的潜在价值和用途，他们的努力围绕着制造一个，因为研究揭示了可能实现的方式。这种将科学研究转化为实际物理产品的重点也可能通过允许快速反馈和迭代来提高研究工作；熟悉”地面”需求的人可以为正在进行的努力提供建议，并且可以快速制造和测试实验和设备。例如，硅太阳能光伏电池是贝尔实验室维持熔化硅和创建纯化硅锭设施的直接结果。
贝尔实验室还从偶然的历史环境中受益，它在正确的时间和地点发现了重大发现和创造重要发明。20世纪20年代和30年代的量子力学学术研究产生了大量物理现象，希特勒在欧洲的崛起创造了一批有才华的欧洲物理学家移民到美国的稳定流。作为少数能够在大萧条末期雇佣物理学家的组织之一，贝尔实验室能够在一个即将被利用的领域获得顶级人才。例如，威廉·肖克利指出，工作邀请”不仅仅挂在树上”：尽管他申请了GE和RCA的工作，只有贝尔实验室为他提供了全职职位。
同样，二战期间，在履行政府合同和开发新武器的压力下，AT&T和贝尔实验室也急剧扩张。战争期间，贝尔实验室增加了几千名员工，并承担了1000多项政府合同，开发坦克无线电设备、密码机、高射炮指挥仪，尤其是雷达设备。战争结束后，贝尔实验室以”世界上任何科学领域中最伟大的发明工厂”的姿态出现，准备利用战争期间发生的大量科学发现和技术进步。
更普遍地说，在其存在的一生中，贝尔实验室可能积累了在没有它的情况下其他地方也会被发明的发明。许多同时发明的案例（电话本身是一个经典的例子）表明，**一旦条件成熟，必要的前身技术到位，一项发明往往会”出现”。**因为贝尔实验室是电信设备的最大开发者，而且AT&T的存在（作为几乎垄断的购买者）可能阻碍了外人尝试发明新的电话技术，许多与电话相关的新发明最终默认在贝尔实验室被创造出来。
当然，贝尔实验室还成功地在实验室内营造了一种非常有利于创造新颖发明和发现的文化。西奥多·维尔（Theodore Vail）相信基于科学的技术开发是AT&T成功的关键，他如此成功地在公司内部灌输了这些价值观，以至于它们持续了几十年。贝尔实验室的研究人员拥有许多学术研究环境的好处（自由追求他们认为合适的研究途径，能够获得学术声誉，几乎没有被终止的风险，能够投入长时间进行收益不明确的投机性项目），而没有许多缺点（需要花时间教学或申请资助）。它还提供了许多学术研究环境无法提供的好处，例如更高的薪水和更好的设备。贝尔实验室的研究人员计划停留几年，然后发现环境如此宜人，以至于他们整个职业生涯都留了下来。随着实验室声誉的提高，这些好处越来越使其能够吸引顶尖人才，这进一步加速了它的成就。 ::: ::: :::
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今天能重现这些条件吗？ {#6db1 .graf .graf—h4 .graf—leading name=“6db1”}
尽管贝尔实验室成功背后的一些因素似乎有可能重现（尽管不一定容易），但其他一些因素似乎是不可能的，或者至多是取决于我们无法控制的事情。
原则上，你完全可以创建一个像贝尔实验室那样的文化：在高层次上目标导向，但在实现这一目标的方式上有很多自由，高度跨学科，专注于真实、实际的问题，但也开放于进行更”基础”的研究来解决这些问题，减轻研究人员的负担并最大化他们的灵活性。但实际操作中，这样的文化可能很难有意识地创建。一些帮助在贝尔实验室创造它的东西，比如一个基于科学的技术开发项目的巨大初步成功，不能凭意愿而存在。同样，将一个目标附加到实验室与一个渗透其文化的紧迫需求不是一回事；前者可以简单地被命令，但后者依赖于外部力量（比如对一个产品不断上升的需求），这些力量不一定能够控制。同样，顶尖人才和使实验室高度声望在原则上是可能的，但并不完全可控：例如，实验室的许多声望来自于晶体管的发明。
这些可能是问题中最容易的部分。贝尔实验室是由一个大规模、垂直整合的垄断电话公司所促成的，这使得它在工业实验室中拥有异常长和宽的研究与开发视野。在这些条件之外（不太可能再次出现），为贝尔实验室风格的运作提供资金似乎不是大多数公司愿意做的事情。即使是像谷歌这样每年在研发上花费数十亿，并表现出愿意资助像自动驾驶汽车或生命延长这样的投机性、长期月球发射项目的公司，也不完全接受贝尔实验室的情况。谷歌的月球发射项目每年吸收数十亿资金，但它们往往被组织成独立的公司，这些公司在谷歌之外筹集资金，并在它们看起来足够有希望时被剥离。贝尔实验室还利用了历史情况：量子力学的发现产生了有希望的新现象，二战激发了组织，同时创造了可以后来利用的科学和技术进步。这些偶然性是纯粹偶然的结果，而不是任何可以控制的东西。
即便所有这些条件都能被创造出来（或者被发现对成功并不关键），贝尔实验室可能也只是我们不再身处的那个特定技术时代的产品。在其存在的大部分时间里，AT&T因采用技术太慢（如自动拨号和电子交换）而备受批评，但在二战后，它开始面临相反的问题：它开发出的技术似乎从手中滑落，被其他人利用。在它生命的后半段，贝尔实验室的发明机器似乎越来越不受控制。许多在贝尔实验室发明的技术，如太阳能光伏电池、二氧化碳激光器或荧光棒背后的化学原理，对贝尔系统几乎没有或没有影响，并且是为其他目的开发和商业化的。其他研究，如创造计算机生成音乐的努力，几乎没有或根本没有实际应用。
即便是在贝尔系统中找到用途的技术，如晶体管，也经常让母公司落后。贝尔实验室发明了晶体管和许多早期相关的发明，但到了20世纪60年代，微电子开发的重心开始向其他地方转移；贝尔实验室继续做出重要发明（如用于晶体管制造的分子束外延技术），但许多最重要的发明，如集成电路和微处理器，将在其他地方被发明。AT&T本身也在努力将其系统引入晶体管。尽管贝尔实验室专门开发了晶体管以取代真空管和机械继电器，但第一个电子交换中心直到1964年才部署，而且这项技术在1980年代仍在推广中。
微波传输也很快脱离了AT&T的控制。1951年，AT&T部署了第一个微波传输电话系统，利用了它在二战期间对微波的研究。不到20年后，其他公司用他们自己的微波系统挑战AT&T，其中之一（MCI）最终引发了AT&T的衰落。
这种控制力的丧失部分是由于1956年与司法部的一项协议，迫使AT&T授权其专利，但这充其量只是部分解释。毕竟，AT&T在19世纪90年代关键专利到期后（最终）保持了对其技术发展的控制，并在20世纪30年代采取了慷慨的专利许可条款。
控制力丧失的另一个原因是贝尔实验室内部文化的变化，这种变化赋予了研究人员更多的自由，并且对他们的工作最终转化为实际成果的重视减少了。贝尔实验室的研究员、1977年诺贝尔物理学奖得主**菲利普·安德森（Philip Anderson）**认为，贝尔实验室被迫调整其文化以保留其最有才华的研究人员。虽然以前的工作必须证明其可能与电话系统相关（尽管对可能的相关性采取了宽泛的看法），但到了20世纪70年代和80年代，情况似乎不再如此。在他对贝尔实验室后期岁月的回忆录中，**纳拉因·盖哈尼（Narain Gehani）**描述了研究部门不愿与组织内的商业部门合作或为其存在辩护。
最后，这种控制力的丧失也可能仅仅是技术本身的性质。在他在贝尔实验室的经历回忆录中，**艾伦·奇诺斯（Alan Chynoweth）**认为，贝尔实验室开发的技术最终创造了一个世界，其中像贝尔实验室这样的机构不再有意义：
在晶体管发现之前，电信…是工程学中相当专业化，甚至是晦涩难懂的一个分支。晶体管是要播下变革的种子。尽管它导致了固态科学和技术的蓬勃发展，并最终彻底改变了电信，但一旦它演变成集成电路和数字技术，它也使自己能够彻底改变电子工程、信息技术和产品开发的几乎所有其他领域。它成为了每个人的技术，魔瓶已经打开…现在，链条上的每一步都充满了众多竞争公司，专门从事那一步，以至于下一步的公司有多种技术来源可供选择。特别是，它使新竞争者相对容易地开发自己的电信设备、系统和服务版本。也许可以说，随着晶体管的发现，一些力量被启动，最终不可避免地导致贝尔实验室失去了其独特的地位。
**乔恩·格尔特纳（Jon Gertner）**在《贝尔实验室与美国革新大时代》（The Idea Factory）中同样提出，即使没有司法部的诉讼，贝尔实验室孕育出的技术最终也会瓦解AT&T的垄断，从而摧毁了贝尔实验室得以存在的东西。
因此，贝尔实验室可能不仅仅是独特历史环境的产物，也是独特技术环境的产物：电信技术最好由一个单一的、巨大的垄断企业来提供和控制，这反过来又使贝尔实验室成为可能。问题可能不是”我们如何重建贝尔实验室？“而是”我们如何最好地发展我们今天面临的技术景观？“（How best can we evolve the technological landscape that we’re faced with today?）
What Would It Take to Recreate Bell Labs?{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://www.construction-physics.com/p/what-would-it-take-to-recreate-bell” rel=“noopener” target=“_blank”} ::: ::: :::