看文章之前，先来做到选择题：最好的科学思想产生自哪里？- 车库
- 地下室
- 宿舍
- 厨房
- 拥有先进技术和高素质专业研究员的大型实验室
听起来是不怎么浪漫，但正确答案是 5。
美国人通常以为，对于一个杰出的发明家来说，一间车库、一个坚固的工作台和一个梦想足矣。从托马斯·爱迪生到钢铁侠 ，我们的发明家英雄们一直被大众视作单打独斗的勇士，在地下室或其他破败的栖身处狂热地工作。
有这样的认识是不幸的。这种发明天才只有在离群索居的昏暗工作室里才能大放异彩的神话，会切实影响这个国家对知识型企业以及对科学基础设施建设的重视程度。
科技史上的浪漫：发明天才的孤单神话看一下爱迪生。在他发明商业实用电灯泡的 14 个月里，他曾写道： “我试验了不下 6000 种植物，满世界寻找最适合的灯丝材料。” 想象爱迪生独自坐在位于新泽西州门洛帕克（Menlo Park）的工作台前，耐心地对一种又一种纤维进行着试验，一小时又一小时，一天又一天——这场景真是令人肃然起敬。但显然，这也是不真实的。实际上，爱迪生当时领导着世界上的首个大规模研发实验室，一个汇集了 40 名科学家和技术人员、具有高度组织性和多目的性的机构。
继电灯泡研发成功之后，爱迪生又在新泽西州的西奥兰治（West Orange）附近建立了一座更大的 “发明工厂”，配有复杂的研究设施，还具备生产制造能力。在顶峰时期，曾有 200 多名科学家、机械师、技术工人和其他工人在那里工作。
爱迪生成功地将自己的公众形象打造为一个孤独的天才。但在记者和新闻摄影机的视野之外，他实际上是一个世界级的大型实验室的掌舵者。
![]() 爱迪生在他新泽西州的实验室里，摄于 1901 年。（图片：americaslibrary.gov）
另一个与现实不符的创造神话，发生在加州帕洛阿尔托的一个车库。威廉·休利特（William Hewlett）和戴维·帕卡德（David Packard）在 1938 年的时候曾在那里一起工作，制造定制的电子设备。这一传奇的合伙公司最终发展成了惠普集团（Hewlett-Packard Co.）。如今，那个车库挂有美国《国家史迹名录》的一块牌匾，上面写着 “‘硅谷’发祥地”。
当然，休利特和帕卡德两人确实是在这个历史性的著名车库里，开始制造他们的第一台商用音频振荡器。但是，那些振荡器的原型却是在斯坦福大学电子工程学教授弗雷德里克·特曼（Frederick Terman）的实验室里完成的。帕卡德后来还曾表示，许多这些早期设备都是利用一个朋友的工程实验室的技术设备制造的，这个朋友叫查尔斯·利顿（Charles Litton），是一个工程师和企业家。所以，尽管帕洛阿尔托车库可能是 IT 界的一个传奇性标志，但如果当初 HP 二人无法进入最先进的工程实验室，也就不会有现在的惠普公司。
这些科技史上的浪漫传闻不仅仅不准确，还可能损害科学基础设施建设的公共扶持力度，而这对于美国未来数十年内的科技创新和全球经济竞争力来说是必不可少的。
科技解决正道：国家实验室系统今天，美国的科学家和工程师们正面临着许多复杂的难题，这些难题会对全球的经济和环境产生深远的影响：
- 怎样才能制造出成本为 5 美分/千瓦时的太阳能电池？
- 怎样才能将汽车电池的成本降至 1 美分/英里？
- 怎样才能经济地捕集大气中过量的碳，并将它们永久安全地储存起来？
此刻我们还不知道这些问题的答案，但我们知道 最有希望找到答案的方法——让世界一流的研究人员、进入世界一流的实验室，用紧迫的任务感激发他们，让他们组成 “梦之队”，整合所需的专业知识，从多角度审视这些问题，创造出最聪明、最实际的解决办法 。
在过去，在美国著名的公司实验室中，可以看到这种任务导向的专家队伍，例如 IBM、施乐的帕罗奥多研究中心，以及 AT&T 公司的贝尔实验室 。这些机构的目标就是将科学发现转化为商业化的发明和技术。
![]() 位于美国新泽西州霍姆德尔（Holmdel）的 AT&T 贝尔实验室大楼，20 世纪 50 年代以来许多重大创新成果均产生于此。（图片：维基百科）
1988 年，我慕名前往贝尔实验室工作。当时的贝尔实验室将基础研究作为信息技术创新的基本要素。
数十年来，贝尔实验室吸引了一些世界顶尖的科学、计算机和数学方面的研究者，无论在科学上还是在商业上，都取得了丰硕的成果——电荷藕合元件和激光的发明，还有在计算、卫星通讯、半导体和无线技术上的贡献。通过让杰出的科学家使用杰出的设备，贝尔实验室促进了整个新兴产业的发展，创造了数百万个工作岗位，改变了人们的生活方式。
但是在 1995 年，AT&T 公司分离出了贝尔实验室，导致贝尔实验室的研究经费急剧下降，技术研究的侧重领域也缩窄了很多，只局限于短期的市场商业化。在 2008 年，随着贝尔实验室退出基础科学、材料物理和半导体研究，它从全世界最伟大的工业实验室的宝座上退位。这一决定令商界基础研究这一残存的堡垒沦陷了。
在注重季度效益的金融世界，公司不愿意在基础研究上投入也情有可原，因为那可能需要 10－15 年才会产生可盈利的产品和技术。但是没有基础研究，就不能创造出新的产品，而这些产品会孕育出新产业，创造优秀的新工作。这就使得资助基础科学研究的责任逐渐落在了美国联邦政府的头上。
这是一个重任，但同样也是国家实验室的一个巨大的契机。它们可以利用自己特有的能力，汇聚学界与产业界的人才，解决当今时代的重大挑战。这不是一项简单的工作，需要一群高智力、高度教育的人，带着强烈的好奇心和职业道德，不懈地坚持下去；需要一个新式的、开放的团队合作方式；需要大量最先进的实验室与实验设备；需要充足的资金来确保这些关键因素能够维持数年、甚至数十年。而也许最重要的，是需要一个全新的、实际的理解：多数突破性创新都是在实验室中产生的，而不是在车库或宿舍里。
作为一名科学家，我知道每一个变革性思想都首先产自一个天才的头脑。但是，单独的一个发明者点灯熬油，也不及一群杰出的专家通力协作，因为在他们发开新点子时，身边拥有最佳的开发环境，能够使用世界上最好的工具——超级计算机、同步加速器及其他支持当代科学发展的非凡技术。
在公众的想象中，美国国家实验室系统（National Lab System）的科技力量还抵不上一个发霉的车库，但是，不能让独行侠发明家的神话遮蔽了现实。美国的知识型企业依赖于高素质专家的通力合作，依赖于世界顶尖的科学基础设施和公共资金的不断支持。
国家实验室的科研工作会极大地加速新材料、新技术和新工艺的发现与开发，这些努力最终会为美国的经济增长注入动力。这可能没有那么浪漫，但是很重要、也很真实。并且，我个人认为，与任何富有传奇色彩、在后院的棚屋中闭门造车的内向型天才相比，现实世界的研究者要有趣和迷人得多。
毕竟，如今连钢铁侠都需要团队合作。
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发表于 2012-10-20 19:50:15
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