看文章之前,先來做到選擇題:最好的科學(xué)思想產(chǎn)生自哪里?- 車庫
- 地下室
- 宿舍
- 廚房
- 擁有先進技術(shù)和高素質(zhì)專業(yè)研究員的大型實驗室
聽起來是不怎么浪漫,,但正確答案是 5。
美國人通常以為,對于一個杰出的發(fā)明家來說,,一間車庫、一個堅固的工作臺和一個夢想足矣,。從托馬斯·愛迪生到鋼鐵俠 ,,我們的發(fā)明家英雄們一直被大眾視作單打獨斗的勇士,,在地下室或其他破敗的棲身處狂熱地工作。
有這樣的認識是不幸的,。這種發(fā)明天才只有在離群索居的昏暗工作室里才能大放異彩的神話,,會切實影響這個國家對知識型企業(yè)以及對科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重視程度,。
科技史上的浪漫:發(fā)明天才的孤單神話看一下愛迪生,。在他發(fā)明商業(yè)實用電燈泡的 14 個月里,,他曾寫道: “我試驗了不下 6000 種植物,,滿世界尋找最適合的燈絲材料�,!� 想象愛迪生獨自坐在位于新澤西州門洛帕克(Menlo Park)的工作臺前,,耐心地對一種又一種纖維進行著試驗,一小時又一小時,,一天又一天——這場景真是令人肅然起敬,。但顯然,這也是不真實的,。實際上,,愛迪生當時領(lǐng)導(dǎo)著世界上的首個大規(guī)模研發(fā)實驗室,,一個匯集了 40 名科學(xué)家和技術(shù)人員,、具有高度組織性和多目的性的機構(gòu)。
繼電燈泡研發(fā)成功之后,,愛迪生又在新澤西州的西奧蘭治(West Orange)附近建立了一座更大的 “發(fā)明工廠”,,配有復(fù)雜的研究設(shè)施,還具備生產(chǎn)制造能力,。在頂峰時期,,曾有 200 多名科學(xué)家,、機械師,、技術(shù)工人和其他工人在那里工作,。
愛迪生成功地將自己的公眾形象打造為一個孤獨的天才。但在記者和新聞攝影機的視野之外,他實際上是一個世界級的大型實驗室的掌舵者,。
愛迪生在他新澤西州的實驗室里,,攝于 1901 年,。(圖片:americaslibrary.gov)
另一個與現(xiàn)實不符的創(chuàng)造神話,,發(fā)生在加州帕洛阿爾托的一個車庫。威廉·休利特(William Hewlett)和戴維·帕卡德(David Packard)在 1938 年的時候曾在那里一起工作,,制造定制的電子設(shè)備,。這一傳奇的合伙公司最終發(fā)展成了惠普集團(Hewlett-Packard Co.)。如今,,那個車庫掛有美國《國家史跡名錄》的一塊牌匾,,上面寫著 “‘硅谷’發(fā)祥地”。
當然,,休利特和帕卡德兩人確實是在這個歷史性的著名車庫里,,開始制造他們的第一臺商用音頻振蕩器。但是,,那些振蕩器的原型卻是在斯坦福大學(xué)電子工程學(xué)教授弗雷德里克·特曼(Frederick Terman)的實驗室里完成的,。帕卡德后來還曾表示,許多這些早期設(shè)備都是利用一個朋友的工程實驗室的技術(shù)設(shè)備制造的,,這個朋友叫查爾斯·利頓(Charles Litton),,是一個工程師和企業(yè)家。所以,,盡管帕洛阿爾托車庫可能是 IT 界的一個傳奇性標志,,但如果當初 HP 二人無法進入最先進的工程實驗室,也就不會有現(xiàn)在的惠普公司,。
這些科技史上的浪漫傳聞不僅僅不準確,,還可能損害科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的公共扶持力度,而這對于美國未來數(shù)十年內(nèi)的科技創(chuàng)新和全球經(jīng)濟競爭力來說是必不可少的,。
科技解決正道:國家實驗室系統(tǒng)今天,,美國的科學(xué)家和工程師們正面臨著許多復(fù)雜的難題,這些難題會對全球的經(jīng)濟和環(huán)境產(chǎn)生深遠的影響:
- 怎樣才能制造出成本為 5 美分/千瓦時的太陽能電池,?
- 怎樣才能將汽車電池的成本降至 1 美分/英里?
- 怎樣才能經(jīng)濟地捕集大氣中過量的碳,,并將它們永久安全地儲存起來,?
此刻我們還不知道這些問題的答案,但我們知道 最有希望找到答案的方法——讓世界一流的研究人員、進入世界一流的實驗室,,用緊迫的任務(wù)感激發(fā)他們,,讓他們組成 “夢之隊”,整合所需的專業(yè)知識,,從多角度審視這些問題,,創(chuàng)造出最聰明、最實際的解決辦法 ,。
在過去,,在美國著名的公司實驗室中,可以看到這種任務(wù)導(dǎo)向的專家隊伍,,例如 IBM,、施樂的帕羅奧多研究中心,以及 AT&T 公司的貝爾實驗室 ,。這些機構(gòu)的目標就是將科學(xué)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為商業(yè)化的發(fā)明和技術(shù),。
位于美國新澤西州霍姆德爾(Holmdel)的 AT&T 貝爾實驗室大樓,20 世紀 50 年代以來許多重大創(chuàng)新成果均產(chǎn)生于此,。(圖片:維基百科)
1988 年,,我慕名前往貝爾實驗室工作。當時的貝爾實驗室將基礎(chǔ)研究作為信息技術(shù)創(chuàng)新的基本要素,。
數(shù)十年來,,貝爾實驗室吸引了一些世界頂尖的科學(xué)、計算機和數(shù)學(xué)方面的研究者,,無論在科學(xué)上還是在商業(yè)上,,都取得了豐碩的成果——電荷藕合元件和激光的發(fā)明,還有在計算,、衛(wèi)星通訊,、半導(dǎo)體和無線技術(shù)上的貢獻。通過讓杰出的科學(xué)家使用杰出的設(shè)備,,貝爾實驗室促進了整個新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,創(chuàng)造了數(shù)百萬個工作崗位,改變了人們的生活方式,。
但是在 1995 年,,AT&T 公司分離出了貝爾實驗室,導(dǎo)致貝爾實驗室的研究經(jīng)費急劇下降,,技術(shù)研究的側(cè)重領(lǐng)域也縮窄了很多,,只局限于短期的市場商業(yè)化。在 2008 年,,隨著貝爾實驗室退出基礎(chǔ)科學(xué),、材料物理和半導(dǎo)體研究,,它從全世界最偉大的工業(yè)實驗室的寶座上退位。這一決定令商界基礎(chǔ)研究這一殘存的堡壘淪陷了,。
在注重季度效益的金融世界,,公司不愿意在基礎(chǔ)研究上投入也情有可原,因為那可能需要 10-15 年才會產(chǎn)生可盈利的產(chǎn)品和技術(shù),。但是沒有基礎(chǔ)研究,,就不能創(chuàng)造出新的產(chǎn)品,而這些產(chǎn)品會孕育出新產(chǎn)業(yè),,創(chuàng)造優(yōu)秀的新工作,。這就使得資助基礎(chǔ)科學(xué)研究的責任逐漸落在了美國聯(lián)邦政府的頭上。
這是一個重任,,但同樣也是國家實驗室的一個巨大的契機,。它們可以利用自己特有的能力,匯聚學(xué)界與產(chǎn)業(yè)界的人才,,解決當今時代的重大挑戰(zhàn),。這不是一項簡單的工作,需要一群高智力,、高度教育的人,,帶著強烈的好奇心和職業(yè)道德,不懈地堅持下去,;需要一個新式的,、開放的團隊合作方式;需要大量最先進的實驗室與實驗設(shè)備,;需要充足的資金來確保這些關(guān)鍵因素能夠維持數(shù)年,、甚至數(shù)十年。而也許最重要的,,是需要一個全新的,、實際的理解:多數(shù)突破性創(chuàng)新都是在實驗室中產(chǎn)生的,而不是在車庫或宿舍里,。
作為一名科學(xué)家,,我知道每一個變革性思想都首先產(chǎn)自一個天才的頭腦。但是,,單獨的一個發(fā)明者點燈熬油,,也不及一群杰出的專家通力協(xié)作,因為在他們發(fā)開新點子時,,身邊擁有最佳的開發(fā)環(huán)境,,能夠使用世界上最好的工具——超級計算機、同步加速器及其他支持當代科學(xué)發(fā)展的非凡技術(shù),。
在公眾的想象中,,美國國家實驗室系統(tǒng)(National Lab System)的科技力量還抵不上一個發(fā)霉的車庫,,但是,,不能讓獨行俠發(fā)明家的神話遮蔽了現(xiàn)實,。美國的知識型企業(yè)依賴于高素質(zhì)專家的通力合作,依賴于世界頂尖的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施和公共資金的不斷支持,。
國家實驗室的科研工作會極大地加速新材料,、新技術(shù)和新工藝的發(fā)現(xiàn)與開發(fā),這些努力最終會為美國的經(jīng)濟增長注入動力,。這可能沒有那么浪漫,,但是很重要、也很真實,。并且,,我個人認為,與任何富有傳奇色彩,、在后院的棚屋中閉門造車的內(nèi)向型天才相比,,現(xiàn)實世界的研究者要有趣和迷人得多。
畢竟,,如今連鋼鐵俠都需要團隊合作,。
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