“諾獎搖籃”貝爾實驗室：從輝煌到衰敗的百年沉浮

整理 | 鄭麗媛

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

前一陣“龍書”作者 Alfred Vaino Aho 和 Jeffrey David Ullman 斬獲圖靈獎，在整理二人的合作歷程時，意外發現他們竟緣起貝爾實驗室，

貝爾實驗室，想必大家并不陌生，一個曾多次改變人類命運的地方，也是 20 世紀最偉大的實驗室之一，許多沿用至今的發明如晶體管、太陽能電池、通信衛星、C 語言、UNIX 作業系統等均誕生于此，

可就是這樣一個曾經走上過神壇的實驗室，在 21 世紀卻鮮少聽過它的美名，至多就是“從貝爾實驗室出來的 XXX 獲得 XXX 獎、取得 XXX 成就”，但把目光移至貝爾實驗室本身，卻再無昔日的榮光，

（圖片來自 Archdaily：被廢棄的貝爾實驗室大樓內部）

不過百年，這個誕生了 9 個諾貝爾獎、5 個圖靈獎（也被稱為“計算機屆的諾爾貝獎”）的貝爾實驗室已經從無與倫比的輝煌走向了令人嘆息的衰敗，它究竟經歷了什么？

現在，讓我們將進度條拉回 19-20 世紀，一起回顧貝爾實驗室從輝煌走向衰敗的百年沉浮，

奇跡誕生：實驗室成立

貝爾實驗室，取名于貝爾，也就是亞歷山大·格拉漢姆·貝爾（Alexander Graham Bell），1876 年獲得世界第一臺可用電話機專利權的人，

拿下專利權后，1877 年貝爾就創辦了貝爾電話公司，后來發展逐漸壯大的貝爾公司在 1895 年將全美范圍內的長途業務專案獨立成一個新公司——如今的美國電話電報公司，即 AT&T，

看如今 AT&T 的聲名赫赫，就不難猜出當時它的發展極為迅速，成立不過幾年，這個子公司的規模就已經超越了母公司，并在 1899 年整合美國貝爾的業務和資產，翻身成為了貝爾系統的母公司，主要為美國和加拿大提供電話生產研發服務，包括電話交換機、電話電纜和半導體等電信技術，

順風順水地發展了二十多年，在 1925 年 1 月 1 日，AT&T 收購了西方電子公司的研究部門，并成立一個名為“貝爾電話實驗室公司”的獨立物體，后來改名為“貝爾實驗室”，以鞏固貝爾系統在通訊領域和相關科學領域的發展和研究活動，

就此，貝爾實驗室正式誕生，

走上神壇般的輝煌

成立初期的貝爾實驗室，作業內容大致可分為三種：

1、基礎研究：主要研究電信技術的基礎理論，包括數學、物理學、材料科學和計算機編程理論等；

2、系統工程：主要研究構成電信網路的高度復雜系統；

3、應用開發：主要負責設計構成貝爾系統電信網路的設備和軟體，這也是貝爾實驗室最大的部門，

各類人才在貝爾實驗室都可以實作“術業有專攻”，不必像塊磚一樣，哪里需要往哪搬，自成立后的幾十年來，貝爾實驗室一共獲得了三萬多項專利，對人類生活的貢獻從現在看來幾乎是方方面面，以下例舉部分成就：

• 1927 年，克林頓·戴維森和雷斯特·革末通過實驗將低速電子入射于鎳晶體，取得電子的衍射圖樣，從而驗證了電子的波動性；

• 1933 年，卡爾·央斯基在研究長距離短波通信的靜態起源時，發現銀河中心在持續發射無線電波，從而奠定了射電天文學的基礎；

• 1943 年，貝爾實驗室開發出了 SIGSALY 語音安全系統，這是通信系統發展程序中的一個里程碑，開創了許多數字通信的概念，包括首次使用脈沖編碼調制進行語音傳輸；

• 1947 年，約翰·巴丁、威廉·蕭克利和華特·豪舍·布拉頓成立的小組發明出了晶體管，這可能也是貝爾實驗室對人類社會最重要的發明，晶體管的誕生意味著電子工業革命的開始，也使人類開始進入資訊時代；

• 1948 年，克勞德·香農發表了《通訊的數學原理》，奠定了現代資訊論的基礎，而資訊論是通信技術的理論基礎；

• 1954 年，貝爾實驗室用了 800 個晶體管組裝出了世界上第一臺用晶體管計算機，取名 TRADIC，為現代計算機奠定了基礎；

• 同年，貝爾實驗室在用半導體做實驗時發現在硅中摻入一定量的雜質對光更加敏感后，從而研發出了第一個具有實際使用功能的太陽能電池，迎來了太陽能電池技術的時代，后來也用在了人造衛星上作為能量來源；

• 1962 年，約翰·羅賓遜·皮爾斯發明的史上第一顆通信衛星 Telstar1 成功發射，并首次實作了跨大西洋的電視實播；

• 1965 年，阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜發現宇宙微波背景輻射（后也被稱為 3K 背景輻射）；

• 1969 年，喬治·埃爾伍德·史密斯和威拉德·博伊爾發明出了電荷耦合元件（CCD），也就是如今掃碼機、相機、掃描儀必備的感光組件；

• 1969 年，肯.湯普生在小型計算機上開發出 UNIX 系統，后來 1973 年丹尼斯.利奇開發出了 C 語言，改寫原來用匯編語言撰寫的 UNIX，并在 1974 年正式對外披露 UNIX 系統；

• 1980 年，貝爾實驗室獲得了 TDMA 和 CDMA 數字蜂窩電話技術的專利，也是現代無線通信技術強而有力的基礎；

• ......

這個時期的貝爾實驗室，擁有上萬個頂尖科學家，手握各項先進技術的專利，走在了全球科技的最前沿，風光無兩，

可所謂“物極必反，盛極必衰”，為美國經濟與科技發展做出如此貢獻的貝爾實驗室，在 80 年代卻被美國司法部無情拆分，

顛沛流離，榮光不再

到了 80 年代，華爾街資本首先介入了貝爾實驗室：引入業績考核，將大量科技作業者由研發部門調至業務部門，

資本家，從來追求的都是投入必有回報，他們等不了慢條斯理地試錯、實驗和等待，而這完全與貝爾實驗室的氛圍相違背，

在這之前的 60 年，貝爾實驗室的科學家們幾乎沒有任何外在的壓力，他們需要做的就是：選擇自己喜歡和擅長的方向進行研究，不論多久，無論成敗，

他們不需要擔憂金錢，因為當時壟斷美國移動通信領域 90% 的市場份額的 AT&T 財力雄厚，給實驗室的第一筆科研經費在當時就是個天文數字：1200 萬美元；他們不必焦慮 Deadline，因為根本不存在，研究進度均由自己把控與協調；他們也沒有“指手畫腳”的上司，因為領導都是各個領域的權威人物，不僅不會隨意干預，還能與之進行高效探討與交流，

可能說到這里，你會羨慕這個簡直“與世無爭”的神仙作業環境，但這種寬松自由的氛圍能夠長期良好的維持，自然靠的還是一位位具有真才實學并時刻保持研發熱情的科技人才，高門檻的進入標準保障了“散養”狀態下的貝爾實驗室科研成果也能“百花齊放”，

可是華爾街資本設立的業績考核打破了這座人人向往的研究者殿堂，他們的作業不再純粹，KPI 重重地壓在了他們身上，可是科研卻需要時間去試錯，

這還不是最糟的，1984 年美國司法部根據《反壟斷法》將 AT&T 進行拆分，根據地區劃分為七個小貝爾公司負責市話業務，AT&T 則主要從事長途電話業務和通信設備的制造，從而打破了長久以來 AT&T 壟斷美國電信行業的局勢，

到 1996 年，AT&T 又自行拆分為三部分：從事電信業務的 AT&T、從事設備制造業務的朗訊 Lucent 和從事計算機業務的 NCR，貝爾實驗室也在這次拆分中被一分為二：朗訊獲得了貝爾實驗室的名稱及一半的科研資源，AT&T 繼承另一半實驗室組成 AT&T 實驗室（之后改名為“香農實驗室”），

而貝爾實驗室的衰敗也正始于這次的拆分，

從 AT&T 到朗訊，最大也是最致命的不同就是：錢，從前 AT&T 資金雄厚，貝爾實驗室從來無需擔憂科研所需的大量經費，可朗訊不同，它的利潤明顯不夠養活這個擁有上萬個優秀人才的大型實驗室，而它能做的就是不斷縮減人員，催促科學家們做出能賺錢的研究，然后出售部分專利周轉資金，

這時的貝爾實驗室“疲于奔命”，它不再是科研人員逐夢的天堂，殘酷的現實使其不得不蓋上“功利”的印章，不再純粹，

而即便如此，朗訊也未能從下坡路上崛起，在艱難的 2006 年連帶著貝爾實驗室被法國阿爾卡特電訊公司并購，成為了阿爾卡特朗訊，即“阿朗”，

不過很明顯，阿朗這一棒也沒有接好，并購朗訊之后不僅沒有盈利，市值還蒸發了大半，在虧損總額累計達 48 億歐元的 2008 年，為挽救頹勢，出售了貝爾實驗室的“家”——彼時擁有 46 年歷史的貝爾實驗室大樓，

雖然此后阿朗向大眾表示，貝爾實驗室依然存在并且是阿朗“最重要的研發力量和最具前瞻性的研發機構”，但我們都知道，這時的貝爾實驗室早已不是當初的“貝爾實驗室”了，

賣了貝爾實驗室大樓的阿朗也沒有撐幾年，2016 年諾基亞以 166 億美元收購了阿朗，貝爾實驗室也因此輾轉到了諾基亞名下，

從 AT&T 到朗訊到阿朗再到諾基亞，貝爾實驗室在顛沛流離中已是“名存實亡”，如今在這個如雷貫耳的大名之下，它只是一個小研究機構，更遑論曾經的榮耀，

貝爾實驗室的“遺產”

但毋庸置疑的是，曾經輝煌過的貝爾實驗室還是留下了很多“遺產”，

從中走出來的科學家們至今共獲得了 9 項諾貝爾獎，使貝爾實驗室被譽為“諾獎的搖籃”，而今年“龍書”作者更是增加了圖靈獎的獲獎次數至 5 次：

貝爾實驗室走出的諾貝爾獎得主：

1937 年：由于證明了物質的波動性質，Clinton J. Davisson 獲得了諾貝爾物理學獎，

1956 年：John Bardeen、Walter H. Brattain 和 William Shockley 因發明了第一批晶體管，獲得了諾貝爾物理學獎，

1977 年：Philip W. Anderson 因 “對磁性和無序體系電子結構的基礎性理論研究”，獲得諾貝爾物理學獎，

1978 年：Arno A. Penzias 和 Robert W. Wilson 因發現宇宙微波背景輻射獲得諾貝爾物理學獎，

1997 年：朱棣文（美籍華裔）因在激光冷卻和“捕獲”原子的研究中取得的巨大突破獲得諾貝爾物理學獎，

1998 年：Horst St?rmer、Robert Laughlin 和崔琦（美籍華裔）因發現和解釋了分數量子霍爾效應被授予諾貝爾物理學獎，

2009 年：Willard S. Boyle 和 George E. Smith 因發明半導體成像器件電荷耦合器件共同獲得諾貝爾物理學獎，

2014 年：Eric Betzig 因為對發展超解析度熒光顯微鏡做出的卓越貢獻獲得了諾貝爾化學獎，

2018 年：Arthur Ashkin 因發明了光鑷技識訓得了諾貝爾物理學獎，

貝爾實驗室走出的圖靈獎得主：

1968 年：Richard Hamming 因在計數方法、自動編碼系統、檢測及糾錯代碼方面的貢獻被授予圖靈獎，

1983 年：Ken Thompson 和 Dennis Ritchie 因開發 UNIX 作業系統和 C 語言獲得圖靈獎，

1986 年：Robert Tarjan 和 John Hopcroft 因在“演算法和資料結構的設計與分析”的貢獻獲得圖靈獎，

2018 年：Yann LeCun、Yoshua Bengio 與 Geoffrey Hinton 因在深度學習方面的貢獻獲得圖靈獎，

2021 年：Alfred Aho 和 Jeffrey Ullman 因在編譯器方面的貢獻被授予圖靈獎，

除了以上這些諾獎和圖靈獎得主，貝爾實驗室還培育出了一大批著名科技人才：C++之父 Bjarne Stroustrup、紐約谷歌搜索負責人 Corinna Cortes、開發統計編程語言 S （R 語言前身）的 John McKinley Chambers、Fortran 77 編譯器的首個作者 Stuart Feldman ......

這些人的成就為已經沒落的貝爾實驗室更添一絲傳奇色彩，巔峰時期的它，無論放在過去還是現在都無人可以匹及，敢說改變人類命運的實驗室沒有幾個，但貝爾實驗室絕對名列前茅，可它卻最終敗給了現實，實在令人惋惜與唏噓，

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參考鏈接：

https://en.wikipedia.org/wiki/Bell_Labs

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