“诺奖摇篮”贝尔实验室：从辉煌到衰败嘅百年沉浮

转载：本文来自微信公众号“CSDN”（ID:CSDNnews），作者：郑丽媛，转载经授权发布。

前一阵“龙书”作者 Alfred Vaino Aho 和 Jeffrey David Ullman 斩获图灵奖，喺整理二人嘅合作历程时，意外发现佢哋竟缘起贝尔实验室。

贝尔实验室，想必大家并唔陌生，一个曾几次改变人类命运嘅地方，都系 20 世纪最伟大嘅实验室之一，好多沿用至今嘅发明如晶体管、太阳能电池、通信卫星、C 语言、UNIX 操作系统等均诞生于此。

可就是咁样一个曾经走上过神坛嘅实验室，喺 21 世纪却鲜少听过佢嘅美名，至多就是“从贝尔实验室出来嘅 XXX 获得 XXX 奖、取得 XXX 成就”，但将目光移至贝尔实验室本身，却再无昔日嘅荣光。

（图片来自 Archdaily：被废弃嘅贝尔实验室大楼内部）

不过百年，呢个诞生‌ 9 个诺贝尔奖、5 个图灵奖（也被称为“计算机届嘅诺尔贝奖”）嘅贝尔实验室已经从无同伦比嘅辉煌走向‌令人叹息嘅衰败，佢究竟经历‌乜嘢？

而家，让我哋将进度条拉回 19-20 世纪，一齐回顾贝尔实验室从辉煌走向衰败嘅百年沉浮。

奇迹诞生：实验室成立

贝尔实验室，取名于贝尔，也就是亚历山大·格拉汉姆·贝尔（Alexander Graham Bell），1876 年获得世界第一台可用电话机专利权嘅人。

拿下专利权后，1877 年贝尔就创办‌贝尔电话公司。后来发展逐渐壮大嘅贝尔公司在 1895 年将全美范围内嘅长途业务项目独立成一个新公司——而家嘅美国电话电报公司，即 AT&T。

睇而家 AT&T 嘅声名赫赫，就不难猜出当时佢嘅发展极为迅速。成立不过几年，呢个子公司嘅规模就已经超越‌母公司，并在 1899 年整合美国贝尔嘅业务和资产，翻身成为咗贝尔系统嘅母公司，主要为美国和加拿大提供电话生产研发服务，包括电话交换机、电话电缆和半导体等电信技术。

顺风顺水地发展‌二十多年，喺 1925 年 1 月 1 日，AT&T 收购‌西方电子公司嘅研究部门，并成立一个名为“贝尔电话实验室公司”嘅独立实体，后来改名为“贝尔实验室”，以巩固贝尔系统在通讯领域和相关科学领域嘅发展和研究活动。

就此，贝尔实验室正式诞生。

走上神坛般嘅辉煌

成立初期嘅贝尔实验室，工作内容大致可分为三种：

1、基础研究：主要研究电信技术嘅基础理论，包括数学、物理学、材料科学和计算机编程理论等；

2、系统工程：主要研究构成电信网络嘅高度复杂系统；

3、应用开发：主要负责设计构成贝尔系统电信网络嘅设备和软件，哩个都系贝尔实验室最大嘅部门。

各类人才在贝尔实验室都可以实现“术业有专攻”，不必像块砖一样，边里需要往边搬。自成立后嘅几十年来，贝尔实验室一共获得‌三万多项专利，对人类生活嘅贡献从而家睇来几乎是方方面面，以下例举部分成就：

• 1927 年，克林顿·戴维森和雷斯特·革末通过实验将低速电子入射于镍晶体，取得电子嘅衍射图样，从而验证‌电子嘅波动性；

• 1933 年，卡尔·央斯基在研究长距离短波通信嘅静态起源时，发现银河中心在持续发射无线电波，从而奠定‌射电天文学嘅基础；

• 1943 年，贝尔实验室开发出‌ SIGSALY 语音安全系统，呢是通信系统发展过程中嘅一个里程碑，开创‌好多数字通信嘅概念，包括首次使用脉冲编码调制进行语音传输；

• 1947 年，约翰·巴丁、威廉·萧克利和华特·豪舍·布拉顿成立嘅小组发明出‌晶体管，呢可能都系贝尔实验室对人类社会最重要嘅发明。晶体管嘅诞生意味住电子工业革命嘅开始，也使人类开始进入信息时代；

• 1948 年，克劳德·香农发表‌《通讯嘅数学原理》，奠定‌现代信息论嘅基础，而信息论是通信技术嘅理论基础；

• 1954 年，贝尔实验室用‌ 800 个晶体管组装出‌世界上第一台用晶体管计算机，取名 TRADIC，为现代计算机奠定‌基础；

• 同年，贝尔实验室在用半导体做实验时发而家硅中掺入一定量嘅杂质对光更加敏感后，从而研发出‌第一个具有实际使用功能嘅太阳能电池，迎来‌太阳能电池技术嘅时代，后来也用在‌人造卫星上作为能量来源；

• 1962 年，约翰·罗宾逊·皮尔斯发明嘅史上第一粒通信卫星 Telstar1 成功发射，并首次实现‌跨大西洋嘅电视实播；

• 1965 年，阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现宇宙微波背景辐射（后也被称为 3K 背景辐射）；

• 1969 年，乔治·埃尔伍德·史密斯和威拉德·博伊尔发明出‌电荷耦合元件（CCD），也就是而家扫码机、相机、扫描仪必备嘅感光组件；

• 1969 年，肯.汤普生在小型计算机上开发出 UNIX 系统，后来 1973 年丹尼斯.利奇开发出‌ C 语言，改写原来用汇编语言编写嘅 UNIX，并在 1974 年正式对外披露 UNIX 系统；

• 1980 年，贝尔实验室获得‌ TDMA 和 CDMA 数字蜂窝电话技术嘅专利，都系现代无线通信技术强而有力嘅基础；

• ……

呢个时期嘅贝尔实验室，拥有上万个顶尖科学家，手握各项先进技术嘅专利，走在‌全球科技嘅最前沿，风光无两。

可所谓“物极必反，盛极必衰”，为美国经济同科技发展做出咁贡献嘅贝尔实验室，喺 80 年代却被美国司法部无情拆分。

颠沛流离，荣光不再

到‌ 80 年代，华尔街资本首先介入‌贝尔实验室：引入业绩考核，将大量科技工作者由研发部门调至业务部门。

资本家，从来追求嘅都系投入必有回报，佢哋等不‌慢条斯理地试错、实验和等待，而这完全同贝尔实验室嘅氛围相违背。

在这之前嘅 60 年，贝尔实验室嘅科学家们几乎没有任何外在嘅压力，佢哋需要做嘅就是：选择自己钟意和擅长嘅方向进行研究，不论多耐，无论成败。

佢哋不需要担忧金钱，因为当时垄断美国移动通信领域 90% 嘅市场份额嘅 AT&T 财力雄厚，畀实验室嘅第一笔科研经费喺当时就是个天文数字：1200 万美元；佢哋不必焦虑 Deadline，因为根本不存在，研究进度均由自己将控同协调；佢哋也没有“指手画脚”嘅上司，因为领导都系各个领域嘅权威人物，不仅唔会随意干预，仲可以同之进行高效探讨同交流。

可能讲到这里，你会羡慕呢个简直“同世无争”嘅神仙工作环境，但呢种宽松自由嘅氛围能够长期良好嘅维持，自然靠嘅还系一位位具有真才实学并时刻保持研发热情嘅科技人才，高门槛嘅进入标准保障‌“散养”状态下嘅贝尔实验室科研成果也能“百花齐放”。

衹不过华尔街资本设立嘅业绩考核打破‌这座人人向往嘅研究者殿堂，佢哋嘅工作不再纯粹，KPI 重重地压在‌佢哋身上，衹不过科研却需要时间去试错。

这仲未是最糟嘅，1984 年美国司法部根据《反垄断法》将 AT&T 进行拆分，根据地区划分为七个小贝尔公司负责市话业务，AT&T 则主要从事长途电话业务和通信设备嘅制造，从而打破‌长耐以来AT&T 垄断美国电信行业嘅局势。

到 1996 年，AT&T 又自行拆分为三部分：从事电信业务嘅 AT&T、从事设备制造业务嘅朗讯 Lucent 和从事计算机业务嘅 NCR。贝尔实验室也在呢次拆分中被一分为二：朗讯获得‌贝尔实验室嘅名称及一半嘅科研资源，AT&T 继承另一半实验室组成 AT&T 实验室（之后改名为“香农实验室”）。

而贝尔实验室嘅衰败也正始于呢次嘅拆分。

从 AT&T 到朗讯，最大都系最致命嘅不同就是：钱。从前AT&T资金雄厚，贝尔实验室从来无需担忧科研所需嘅大量经费，可朗讯不同，佢嘅利润明显不够养活呢个拥有上万个优秀人才嘅大型实验室，而佢能做嘅就是不断缩减人员，催促科学家们做出能赚钱嘅研究，然后出售部分专利周转资金。

这时嘅贝尔实验室“疲于奔命”，佢不再是科研人员逐梦嘅天堂，残酷嘅现实使其不得不盖上“功利”嘅印章，不再纯粹。

而即便咁，朗讯也未能从下坡路上崛起，喺艰难嘅 2006 年连带住贝尔实验室被法国阿尔卡特电讯公司并购，成为咗阿尔卡特朗讯，即“阿朗”。

不过好明显，阿朗呢一棒也没有接好，并购朗讯之后不仅没有盈利，市值还蒸发‌大半，喺亏损总额累计达 48 亿欧元嘅 2008 年，为挽救颓势，出售‌贝尔实验室嘅“家”——彼时拥有 46 年历史嘅贝尔实验室大楼。

虽然此后阿朗向大众表示，贝尔实验室依然存在并且是阿朗“最重要嘅研发力量和最具前瞻性嘅研发机构”，但我哋都知道，呢时嘅贝尔实验室早已唔系当初嘅“贝尔实验室”嘎啦。

卖‌贝尔实验室大楼嘅阿朗也没有撑几年，2016 年诺基亚以 166 亿美元收购‌阿朗，贝尔实验室也因此辗转到‌诺基亚名下。

从 AT&T 到朗讯到阿朗再到诺基亚，贝尔实验室在颠沛流离中已是“名存实亡”，而家在呢个如雷贯耳嘅大名之下，佢只系一个小研究机构，更遑论曾经嘅荣耀。

贝尔实验室嘅“遗产”

但毋庸置疑嘅是，曾经辉煌过嘅贝尔实验室还是留下‌好多“遗产”。

从中走出来嘅科学家们至今共获得‌ 9 项诺贝尔奖，使贝尔实验室被誉为“诺奖嘅摇篮”，而今年“龙书”作者更是增加‌图灵奖嘅获奖次数至 5 次：

贝尔实验室走出嘅诺贝尔奖得主：

1937 年：由于证明‌物质嘅波动性质，Clinton J. Davisson 获得‌诺贝尔物理学奖。

1956 年：John Bardeen、Walter H. Brattain 和 William Shockley 因发明‌第一批晶体管，获得‌诺贝尔物理学奖。

1977 年：Philip W. Anderson 因 “对磁性和无序体系电子结构嘅基础性理论研究”，获得诺贝尔物理学奖。

1978 年：Arno A. Penzias 和 Robert W. Wilson 因发现宇宙微波背景辐射获得诺贝尔物理学奖。

1997 年：朱棣文（美籍华裔）因在激光冷却和“捕获”原子嘅研究中取得嘅巨大突破获得诺贝尔物理学奖。

1998 年：Horst Störmer、Robert Laughlin 和崔琦（美籍华裔）因发现和解释‌分数量子霍尔效应被授予诺贝尔物理学奖。

2009 年：Willard S. Boyle 和 George E. Smith 因发明半导体成像器件电荷耦合器件共同获得诺贝尔物理学奖。

2014 年：Eric Betzig 因为对发展超分辨率荧光显微镜做出嘅卓越贡献获得‌诺贝尔化学奖。

2018 年：Arthur Ashkin 因发明‌光镊技术获得‌诺贝尔物理学奖。

贝尔实验室走出嘅图灵奖得主：

1968 年：Richard Hamming 因在计数方法、自动编码系统、检测及纠错代码方面嘅贡献被授予图灵奖。

1983 年：Ken Thompson 和 Dennis Ritchie 因开发 UNIX 操作系统和 C 语言获得图灵奖。

1986 年：Robert Tarjan 和 John Hopcroft 因在“算法和数据结构嘅设计同分析”嘅贡献获得图灵奖。

2018 年：Yann LeCun、Yoshua Bengio 同 Geoffrey Hinton 因在深度学习方面嘅贡献获得图灵奖。

2021 年：Alfred Aho 和 Jeffrey Ullman 因在编译器方面嘅贡献被授予图灵奖。

除咗以上呢啲诺奖和图灵奖得主，贝尔实验室还培育出‌一大批著名科技人才：C++之父 Bjarne Stroustrup、纽约谷歌搜索负责人 Corinna Cortes、开发统计编程语言 S （R 语言前身）嘅 John McKinley Chambers、Fortran 77 编译器嘅首个作者 Stuart Feldman ……

呢啲人嘅成就为已经没落嘅贝尔实验室更添一丝传奇色彩。巅峰时期嘅佢，无论放喺过去还是而家都无人可以匹及。敢说改变人类命运嘅实验室没有几个，但贝尔实验室绝对名列前茅，可佢却最终败畀‌现实，实在令人惋惜同唏嘘。