贝尔实验室的研发之道及对高校实验室建设的启示

袁其微，赵玉鹏

（右江民族医学院社会科学部，广西百色533099）



贝尔实验室的研发之道及对高校实验室建设的启示

袁其微，赵玉鹏

（右江民族医学院社会科学部，广西百色533099）

摘要：贝尔实验室由于是世界上一所颇负盛名的工业实验室，该室近百年以来基础研究与技术创新始终秉承“变化与永恒”“科学与哲学”“平凡与卓越”之规律，使其成为“现代高科技的摇篮”，高校实验室建设可以从其实验室理念、宽松自由的科研环境和与为社会服务的研发策上吸取有益的启示。

关键词：贝尔实验室；研究与发展；高校实验室建设

1 贝尔与贝尔实验室的光辉荣耀

贝尔实验室是为纪念贝尔（Alexander Graham Bell，1847-1922）发明电话这个对人类文明做出巨大贡献的事实而命名的。

贝尔毕业于爱丁堡大学，后在伦敦大学学习医学，在此期间，研究声波。贝尔先生集教师、科学家、工程师、企业家于一身；将这几种职业精神融为一体，其本身就不平凡，而且做了一生！由于其母亲和妻子都是聋哑人，为解决聋哑人的痛苦而发明了电话，成立电话公司。虽然其公司不大，但始终把研究和创新放在首要地位。

贝尔先生在发明电话之后，想到的并不是个人的发财致富，而是更好地造福于全人类，并且与爱迪生一起资助创办著名的《科学》杂志。

贝尔先生发现电话专利50年之后，也就是1925年，贝尔电话实验室成立，是美国著名的电话电报公司（AT&T）的研究机构，也是世界上一所著名的工业研究机构。过去70年的风雨历程里，不仅有原创性的基础研究，而且还创造了强有力的新技术，建立起世界上最先进与稳定的网络系统，有“现代高科技的摇篮”之誉。

由于其一枝独秀，长期处于通讯业的垄断地位，影响了市场的公平竞争，而自由竞争却是美国社会得以存在的基础。所以，美国AT&T重组，1995年被迫分解为3个公司，贝尔电话实验室成为郎讯科技公司（Lucent Technologies Inc）的研究机构，并于1996年10月改称“贝尔实验室（Bell Labs）”，下文的“贝尔实验室”不仅指“贝尔实验室”，也包括“贝尔电话实验室”。

至今，贝尔实验室培育出12人分享7次诺贝尔奖物理学奖，4个图灵奖得主（计算机业界最高荣誉），12位国家科学奖得主，12位国家创新与技术奖得主，200多万项专利技术。

2 贝尔实验室的研发之道

这里的“研发”指的是“研究Research”与“发展Development”，“研究”主要指“基础科学”，而“发展”主要是指“技术创新”。

2.1 变化与永恒之间

尽管贝尔实验室的研发策略随着时代环境的差异一直在改变，但其追求“杰出”与“卓越”的主旨精神却一直未变。

在贝尔实验室建室的最初阶段，首任主任卡尔蒂走的是应用路线。他主张研究与发展人员应该先去说明问题然后才去解决问题，而不是先做开拓性的研究然后再将研究的成果转变为应用技术。

而到了第二任总裁尤厄特时期，推出以基础科学推动应用的建室方案，他认为工业实验室，特别是贝尔实验室搞基础研究，决不限于只与技术应用有关的基础知识而是要扩大到能够创造或改进通讯结构所需要的一切新知识，其中有1/30的人从事基础研究。正是这种宽松而自由、鼓励创新的学术氛围，使得贝尔实验室涌现出了一大批优秀的原创性的科学和技术成果。贝尔系统的技术扎根于科学，新技术来自科学并受到科学的支持。

贝尔实验室的基础研究主要有物理学、数学和计算机科学三个学科领域，其中不少研究成果目前并未用到贝尔实验室的技术开发和产品生产上，但却产生了巨大的声誉，使公众认为其能够提供质量过硬的产品。

但是到20世纪70年代末80年代初时，贝尔实验室不得不改变基础科学到技术进而面向生产和市场的研究策略。1975年，当时的总裁贝克深入认识到对于研发工作而言，除去基础科学知识之外，还必须注意技术的可行性和经济上的合理性。

到了20世纪80年代后期90年代初期，美国在世界的技术和经济竞争中遇到了亚洲和欧洲的激烈挑战，其中日本的挑战最为严重。

梅奥推行以技术和市场驱动R&D的方针。在20世纪90年代中期，贝尔实验室由衰落走向振兴，加上通信市场全球化推动了R&D的全球化，斯坦恩泽关注的似乎不是贝尔实验室的R&D跟着市场和客户走，而是强调技术与市场之间的平衡。贝尔实验室必须保持技术的杰出和世界通信技术和市场的领导地位。

研究策略的转变，与公司总裁的专业背景也有密切的关系。贝尔实验室的前面几任总裁都是从事基础研究，清一色的物理学博士；而后面几任总裁都是技术科学出身，有电气工程、计算机博士等。

贝尔实验室历任总裁都把杰出人才的选拔和培养看作是实验室的优秀传统，并代代相传。贝尔本身就是一个很好的例子。为了发挥和尊重研发人员的特长和兴趣，只要他们创设的科研课题有研究价值就可以，并容忍各种尝试和失败，提倡自由探索，不迷信和崇拜权威，营造出研究工作的理想伊甸园。

2.2 科学与哲学之间

这里的科学，指的科学思维或技术思维；而哲学则指的是哲学思维等。

诚然，科学与哲学，是两种不同的研究领域，具有不同的思维方式，一种偏向冷静的理性，另一种偏向奔放的感性。然而，两者也有相通之处，科学前沿反映了人类对科学的最新认识，有利于形成人类新的科学观与世界观。

通常，贝尔实验室是以设计通信产品为主，也以工程技术人员和物理学家为主；但任何一个主要产品的创新，离不开哲学思维的支撑。

科学思维主要体现在技术产品的具体设计过程之中；而哲学思维主要在重要开创性的产品设计之中，以及在产品设计出来之后。

当20世纪初电子管的发明取得巨大应用成果的同时，由于其本身固有的缺陷令人烦恼不已。贝尔实验室的皮尔斯在20世纪30年代初就有一句名言：“自然厌恶电子管”，为了克服真空管的特点，肖克莱提出用晶体管代替电子管，在其他人的合作下，终于在20世纪40年代发明了晶体管并于20世纪50年代获得了诺贝尔物理学奖。

当新产品设计出来，推向市场之后，的确令人振奋。但是，对于新产品设计出来之后，其对社会的影响，其价值，就上升成为一种深奥的哲学问题。

“科学思维”转换为“哲学思维”的途径主要有两种：一方面是“探寻技术的设计基础”；另一方面是“追问技术的意义”，也就是新技术、新产品都对人们的观念产生的深刻影响，如互联网对人类社会的冲击。

2.3 平凡与卓越之间

贝尔实验室，集平凡于卓越于一身。

首先，就科学技术成就上来说，贝尔实验室既有多如繁星的一般意义上的创新，如专利技术就有200多万项；也有晶体管、激光、雷达、C语言那样开创性的、引导科技未来的成就。

其次，从人才上来讲，贝尔实验从成立开始有3600人员而成为世界上最大的工业实验室；到20世纪60年代已经达到1 7000人，至贝尔实验室由于违犯垄断法被分解前约有2 6000人，这部分属于金字塔的塔基，另外一部分精英脱颖而出，出现了诺贝尔奖获得者、国家科学奖、国家技术奖、图灵奖得主，他们处于金字塔的峰项。

大科学时代，从平凡到卓越，需要什么过渡条件呢？

万丈高楼平地起。作为一名科学家或者工程设计人员，其中最初的、也是最基本的具体职责就是科学实验或技术设计活动；或者说，具体的科学研究（技术设计）构成了科学家（工程师）经常面对的常规问题。正如库恩提出的“常规科学就是解难题”。通常情况下，工程师按部就班地进行设计和试验，最后就能做出一定的成就，且结果具有可预测性。正是这些看似平凡的工作奠定了科学大厦的基石，形成了科学理论和重大技术产品的源泉。基本上任何一项重大发明成就都是集体智慧的结晶。

贝尔实验室一向以识别人才、培养人才为己任，特别是培养出一大批具有重大原创性能力的人才而闻名于世。

贝尔实验室在挑选人才时，注意以下标准：具有原创性和开拓性的素质和能力；有突出业绩并对欲从事的专业和课题有独到的思想和谋划，对研发任务和研究的问题有相当深度的理解和创新见解，具有善于合作的作风和团队精神；并且由于R&D的全球化，主张人才来源的多民族化。

正是一系列的人才措施，使得贝尔实验室人才辈出。

3 对高校实验室建设的启示

实验室是高校的一个重要组成部分，在基础科学研究、尤其是技术科学研究中发挥着重要作用。

诚然，贝尔实验室属于企业实验室，其运作方式与高校实验室有着显而易见的区别；然而，贝尔实验室本质上也属于科研机构，与高校实验室也有相通之处，所以其成功经验对于高校实验室来说，也有借鉴之意。

首先是实验室建设的理念。在人类历史文明上，声誉显赫的重要学术组织或机构，几乎在创建伊始或重大变革之际，就确立了确定而鲜明的宗旨、任务和方针。贝尔实验室，也是在建室之初，就确立了其实验室理念。所以高校实验室在实验室成立之初，就要有一个明确的目标，如剑桥大学的卡文迪许实验室，就以“Magna Opera Domini Ex⁃qiosite in Omnes Voluntate ejus”（宇宙浩瀚，自由探索），激励着一批又一批科学家为之而奋斗。实验室的理念，是其灵魂、是人才得以聚集的重要因素。

其次，要有一个宽松而自由的科研环境，让实验室变成研究人员的乐园。一般来说，科研环境包括硬环境和软环境。硬环境，主要指先进的仪器设备和充足的科研经费等；而软环境主要指科研氛围，要有“海纳百川”的包容精神和独立自由的探索精神，容忍失败，充分发挥人的主观能动性。两种因素集中起来，成为研究人员的乐园，才能聚集起一批包括专业背景、年龄结构、职称结构、学历结构的科研队伍。

最后，实验室的研究，尤其是应用研究，尽量与社会接轨。在制定实验室研究和发展策略时，一方面要维持政策的稳定性，还要根据社会发展的变化适时调整。高校实验室的很多研究人员定位于论文发表，而忽视了研究成果的社会价值，甚至实验中苦苦探索时，市场上已经有相关产品出售。高校实验室研究人员除了发表论文、专利之外，还应该更多地考虑该研究对社会的价值，如何推动社会的进步。

参考文献：

［1］阋康年.贝尔实验室：现代高科技的摇篮［M］.河北大学出版社，1999.

［2］蒋景华.贝尔实验室创新经验的启迪［J］.实验室技术与管理，2010，27（3）：5-8.

［3］眭平.贝尔实验室的科学观［J］.自然辩证法研究，2008，24 （9）：79-82.

［4］许浚.从贝尔实验室看美国的创新［J］.国际人才交流，2003（11）：36-38.

（责任编辑：郝安林）

中图分类号：G31

文献标志码：A

文章编号：1673-2928（2016）02-0104-03

收稿日期：2015-04-09

作者简介：袁其微（1972-），湖南郴州人，右江民族医学院讲师。