近年來，美國對華技術(shù)封鎖不斷升級。今年新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，美國在相關(guān)方面的動作力度更是進一步加大。這警示我們核心技術(shù)研發(fā)的緊迫性和重要性。
習近平總書記強調(diào)：“互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)是我們最大的命門，核心技術(shù)受制于人是我們最大的隱患。”不掌握核心技術(shù)，我們就會被“卡脖子”“牽鼻子”，不得不看別人的臉色行事。而真正的核心技術(shù)是花錢買不來的、市場換不到的。我們必須爭這口氣，下定決心、保持恒心、找準重心，增強抓核心技術(shù)突破的緊迫感和使命感。
筆者認為，現(xiàn)代科技的搖籃之一——美國貝爾實驗室在研發(fā)創(chuàng)新方面的經(jīng)驗非常值得我們學習。但本文將不具體介紹貝爾實驗室發(fā)明晶體管、集成電路、激光器、光通信等的過程，而是介紹貝爾實驗室歷屆負責人及其管理思想，嘗試探討諸多諾獎級成果取得背后的管理因素。
1. 巴克萊時期
貝爾實驗室第一任總裁尤厄特（Frank Baldwin Jewett，1887~1959年）在1939年當選為美國國家科學院院長，并在1940年辭去貝爾實驗室總裁。
之后巴克萊（Oliver Ellworth Buckley，1887—？）繼任該實驗室總裁。他領(lǐng)導實驗室在第二次世界大戰(zhàn)中圓滿完成了承擔的一系列軍事科技研究與發(fā)展任務，并且在戰(zhàn)后幾年中領(lǐng)導了晶體管的發(fā)明和由此引起的信息技術(shù)革命，使貝爾實驗室成為微電子科技和信息技術(shù)革命的先鋒。
巴克萊認為，貝爾實驗室就是以科學適于實用目的為職業(yè)的人員的世界最大組織。他指出：“貝爾實驗室在很多方面都是獨一無二的，它不僅是最大的研究與發(fā)展機構(gòu)，而且它很可能比任何其他類似的群體覆蓋著更廣泛的活動范圍，盡管在它的正常活動中集中注意單一的電氣通信。”
巴克萊在1940~1951年擔任實驗室總裁。在他擔任總裁期間，實驗室作出的重大貢獻有：
（1）雷達發(fā)展和應用，其中包括著名的綜合無線電話和有線電話系統(tǒng)、微波雷達、移動無線電系統(tǒng)、全球電傳機網(wǎng)絡、全球通信網(wǎng)絡等；
（2）固體物理研究和晶體管的發(fā)明，為此巴丁、布拉頓和巴克萊獲得1956年諾貝爾物理學獎；
（3）香農(nóng)提出信息論，將信息從無數(shù)的事件中抽象出來，找出了其中的普遍規(guī)律，從而產(chǎn)生了信息科學。
巴克萊認為，科學研究和技術(shù)發(fā)展的關(guān)系不應分開或孤立地理解，這在公司的工業(yè)研究實驗室中尤為重要。他說：“實際上科學只提供知識的基礎(chǔ)，因而要求很多的時間和很專的工程技能把新的想法和設計轉(zhuǎn)變成有用的工具。”
19世紀工業(yè)研究不具有定量化的優(yōu)點，貝爾實驗室在準確的知識基礎(chǔ)之上進行補充，使美國的工業(yè)研究實驗室達到一個嶄新的階段。巴克萊有機地闡述了基礎(chǔ)研究與應用技術(shù)的正確關(guān)系：實用的和理論的研究總是趨向有價值的聯(lián)系。
巴克萊指出，貝爾實驗室將從基礎(chǔ)研究獲得的知識與儀表、儀器和設備設計中性能要求的知識密切地結(jié)合起來，這些儀表、儀器和設備都是為生產(chǎn)做準備才發(fā)明出來的。
這種研究和發(fā)展工作的指導原則顯然貫穿在整個貝爾實驗室的活動之中，顯示出服務精神與市場競爭相結(jié)合的指導思想。這說明了貝爾實驗室為什么能夠做出那樣多的重大成就并取得普遍贊譽的真諦。
2. 凱利時期
凱利（Mervin Joe Kelly，1894~1971年） 在1951年繼巴克萊之后擔任貝爾實驗室第三任總裁，當時晶體管和集成電路的發(fā)明使得貝爾實驗室成為了微電子科技的發(fā)源地和固體物理的主要基地。
凱利銳意革新和創(chuàng)造，雄心勃勃地試圖打開新的研究領(lǐng)域。凱利決心將應用研究與基礎(chǔ)研究的前沿聯(lián)系起來，使實驗室成為“創(chuàng)造性的科技研究所”和“有組織的、創(chuàng)造性的空間單一實體”。
他認為需要有三個前提：
（1）基礎(chǔ)研究“配對”。“配對”應包括所有的研究和基礎(chǔ)的發(fā)展，使純科學的進展與新知識的利用之間的時間差變得最短，從而達到科技成果向?qū)嵱眉夹g(shù)轉(zhuǎn)化的最高效率。
凱利在1950年的文章中特別介紹了基礎(chǔ)研究的“配對”（coupling）方法。他認為“這個配對越緊密，那么我們保持與科學進步平行的先進技術(shù)就越完善”。
（2）團隊精神。凱利極其重視團隊精神， 包括實驗室外和實驗室內(nèi)。他認為，為了重組貝爾實驗室的研發(fā)組織、充分發(fā)揮它的作用， 應當從西方電氣公司（AT&T公司的生產(chǎn)廠）與貝爾實驗室的科技研發(fā)工作綜合考慮和相互補充的觀點出發(fā)，充分發(fā)揮團體協(xié)作或團隊精神。
在實驗室內(nèi)凱利提出了“集中科學家們，致力于研究”的政策。他成立了基礎(chǔ)發(fā)展組，1950年約 30% 的專業(yè)人員在研究和基礎(chǔ)發(fā)展部門工作，與系統(tǒng)工程部門密切配合，為通信科技提供了充分的新知識。
（3）及時反饋。系統(tǒng)工程部門了解當前通信技術(shù)的關(guān)鍵和問題，及時向科研人員提出要求，協(xié)助調(diào)整研究計劃。強調(diào)將科學家的努力集中到基礎(chǔ)研究上，并規(guī)定了科學研究向基礎(chǔ)發(fā)展或技術(shù)滲透的深度范圍，以便使科學家沿著從最低成本做出最佳成果的路線取得最大的突破。
20世紀50年代的貝爾實驗室擁有7000多位工作人員和6000多位科學家和工程師，在凱利領(lǐng)導時期取得的成果有：
（1）晶體管的發(fā)展，例如高頻晶體管、MOS晶體管、平面晶體管， 這對集成電路的發(fā)明起了重要作用。
（2）發(fā)明了SiO2掩膜的工藝技術(shù)。
（3）發(fā)明集成電路。當時同時開展這項工作的有得克薩斯公司、仙童公司和英特爾公司，貝爾實驗室發(fā)展了其中的一些技術(shù)，如外延技術(shù)、引線的熱壓結(jié)合法等。
（4）發(fā)明太陽能電池。直接用于美國第一顆人造衛(wèi)星。
（5）微波激射器和激光器。制成了第一個氦—氖激光器，是最初市場上普遍使用的激光器。
（6）計算機的操作系統(tǒng)“UNIX”，對以后計算機的發(fā)展起了重要的作用。在凱利領(lǐng)導期間， 貝爾實驗室有3人獲得了諾貝爾物理學獎。
3. 菲斯克時期
1959年凱利退休，菲斯克（James Brown Fisk，1910~1981年）擔任總裁。他是貝爾實驗室歷史上擔任總裁時間最長的人之一，達14年。 他將實驗室推向創(chuàng)造性的高峰。
他的管理理念是：
（1）第一是人。他認為最好的科學與技術(shù)不僅來自將有關(guān)的人組織到一起，而且來自激發(fā)這些人的創(chuàng)造性思維。吸引和保留進行卓越研究所需要的具有洞察力的人和有相關(guān)才能的人。在實驗室內(nèi)按科技人員的成就和取得專利的情況確定他們的工資，從而使工資和獎勵成為激勵科研人員發(fā)揮創(chuàng)造性的重要手段。
（2）精確瞄準任務。他明確改進生活的質(zhì)量（指通信方面）是實驗室的指導原則。也就是說在20世紀60年代這類服務已經(jīng)不限于電話和電報，而應當將通信服務擴大到人機通話和先進的激光通信。20世紀60年代實驗室大力投入光纖通信研究，并在菲斯克任期最后一年發(fā)明了光纖通信。
（3）創(chuàng)造一個支持研究人員和研發(fā)工程師特殊需要的工作環(huán)境。這個環(huán)境是以“愉快、幽默、嚴肅和刻苦工作的氣氛” 為標志的，顯然這也是菲斯克本人的性格和工作特征。
菲斯克任期的20世紀60年代，實驗室共有工作人員17000位，其中5600位是科學家和工程師。科學家和工程師中約15%（840人左右）從事基礎(chǔ)研究。
菲斯克任期的1959~1973年，實驗室取得的主要成果有：
（1）通信衛(wèi)星。1962年第一顆人造通信衛(wèi)星發(fā)射成功，該衛(wèi)星采用的相關(guān)技術(shù)都是貝爾實驗室發(fā)明的專利，包括太陽能電池、晶體管、行波管、低噪聲微波激射放大器和喇叭形天線。以后又發(fā)射了多顆通信衛(wèi)星。
（2）射電天文探測和宇宙微波背景本底輻射的發(fā)現(xiàn)。1965年5月貝爾實驗室的科學家彭齊亞斯和威爾遜首先分別觀察到宇宙微波背景本底輻射，為此他們獲得了1978年諾貝爾物理學獎。至此，已經(jīng)有7位實驗室成員獲得諾貝爾物理學獎。
（3）激光器的發(fā)明和發(fā)展。1963年帕特爾發(fā)明CO2激光器，波長9~11微米，連續(xù)功率超過200瓦。1967年潘尼什等發(fā)明GaAs異質(zhì)結(jié)激光器，1970年制成連續(xù)工作的激光器，可直接用于光纖通信。
（4）磁泡技術(shù)。1969年施爾伍德制成可實用的二維磁泡移位存儲器，為計算機提供了存儲器件。
（5）分子束外延。1971年卓以和發(fā)明了分子束外延技術(shù)，從此開辟了半導體異質(zhì)結(jié)和超晶格研究的新時代。1993年他獲得美國總統(tǒng)頒發(fā)的國家科學獎。
（6）晶體和非晶體電子結(jié)構(gòu)的理論研究。由于在這方面的創(chuàng)造性理論研究，1977年安德森獲得諾貝爾物理學獎，1983年獲得美國國家科學獎。
（7）集成電路的發(fā)展。由于貝爾實驗室發(fā)明了氧化物掩膜技術(shù)和MOS器件，集成電路得到了飛速的發(fā)展。1965年摩爾提出了著名的摩爾定律：集成電路的集成度每18個月增加一倍。
（8）橫跨大西洋和北美大陸新電纜的鋪設。
4. 貝克時期
1973年菲斯克退休，貝克（William Oliver Baker，1915~2005年） 接任第5任總裁。由于年齡限制，貝克的任期比較短，只有6年就已到65歲退休年齡。
貝克主張研究工作不但要擺脫來自生產(chǎn)部門的干擾，而且要避開技術(shù)發(fā)展工作帶來的壓力，從而保證基礎(chǔ)研究必需的環(huán)境、氣氛和條件——既要與技術(shù)發(fā)展工作有緊密的聯(lián)系，又要保持二者的相對獨立性。
他提出了實驗室的一些新的發(fā)展方向：
（1）人機聯(lián)系，也就是計算機的智能化。
（2）互聯(lián)網(wǎng)。
（3）技術(shù)的集成，從設計、制造到運營的集合，將這幾道程序緊密結(jié)合成一個整體。
（4）市場意識進入到研發(fā)之中。由于司法部關(guān)于針對AT&T公司提出的反壟斷法使貝爾系統(tǒng)籠罩著分解的陰影，貝克以市場需要調(diào)整了實驗室的研發(fā)機構(gòu)。
（5）樹立了材料研究與發(fā)展對工業(yè)和國防的重要性概念。在他的任期內(nèi)，材料科技（如光導纖維、發(fā)光二極管和很多器件用材料和聚合物、超導材料等）在實驗室研發(fā)中占有重要地位。
貝克任期內(nèi)的重要成果：
（1）光通信的發(fā)明和發(fā)展，包括發(fā)光二極管和異質(zhì)結(jié)激光器、光導纖維、電光調(diào)制器、光探測器、光電檢波器、光波中繼站等，特別是1976年在亞特蘭大進行了第一次光波通信的室外光纜設置和光波通信試驗。
（2）安德森超導理論的新發(fā)展。
（3）太陽能電池的發(fā)展和鋰電池的發(fā)明。
（4）皮秒光交換器和集成光學的出現(xiàn)。
（5）臭氧層破壞的原因。
（6）文本和語音合成。
（7）通信元器件的新材料研制， 包括半導體材料、三元超導材料和大分子聚合物材料等。
5. 小結(jié)
貝爾實驗室從1940年到1979年，共40年，歷經(jīng)4位總裁。這4位總裁在不同時期根據(jù)當時的形勢，都提出了自己的管理方針，領(lǐng)導該實驗室近萬名工作人員和幾千名科學家與工程師為世界和美國的科技發(fā)展作出了重要的貢獻。
貝爾實驗室從基礎(chǔ)研究成果，到產(chǎn)品開發(fā)， 一直到推向市場的周期特別短，這就是美國高科技發(fā)展的生命力所在。
這個過程是一個巨大的系統(tǒng)工程，這不是少數(shù)科學家或工程師所能做到的，而是許多科學家、工程師，還有各級管理人員特別是總裁共同協(xié)作、努力的結(jié)果。中國好像還缺少這樣的系統(tǒng)工程（“兩彈”研究中有）。
目前中國科研經(jīng)費不少，人才也有，就是缺少“貝爾實驗室總裁”這樣的組織者、管理者。
中國也組織了不少大項目，但目前有些組織者只是“切分一個大蛋糕”。每個單位，以至小課題組“都分一塊”。最后大家把蛋糕吃完了，交出一些文章和專利就完事，不見真正的效果。
所以我們要研究貝爾實驗室，學習其先進的管理理念和經(jīng)驗，自力更生發(fā)展和攻克核心技術(shù)。
參考書：閆康年，《貝爾實驗室——現(xiàn)代高科技的搖籃》，河北大學出版社，1999年出版
來源：《中國科學報》
