一切真理开始时总是在少数人手里,总是受到多数人的压力,这是一个规律。
自古以来,没有先进的东西一开始就受欢迎,它总是要挨骂。
一万年以后,先进的东西开始也还是要挨骂的。
不是由于有意压抑,只是由于鉴别不清,也会妨碍新生事物的成长。
真理只有一个,而究竟谁发现了真理,不依靠主观的夸张,而依靠客观的实践。
没有调查,就没有发言权;不做正确的调查,同样没有发言权。
为我国2070年开始的诺贝尔科学奖“井喷”清除障碍、铺平道路!
客观规律是客观的;独立于人而客观存在。
[感慨] 兴旺时期的贝尔实验室:真理与人数无关;与同行评议无关
贝尔实验室: Bell Telephone Laboratories, Bell Laboratories
看在真理的份上,请允许我较大幅度的“直接引用”吧!
以前的居里夫妇(The Curies)放弃了专利权。今天的居里夫妇(The Curies)同样不看重**权。
一、贝尔实验室:小史
1880 年,电话的发明人贝尔(Alexander Graham Bell, 1847-3-03 ~ 1922-08-02)用法国政府奖励他发明电话的“伏特奖”(5万法郎奖金,按今天的美元计算约为25万美元),在美国首都华盛顿建立了“伏特实验室 Volta Laboratory & Bureau”。该实验室隶属于贝尔自己的“美国电话电报,AT&T, American Telephone & Telegraph”公司。
图1 Volta Laboratory and Bureau 伏特实验室和管理局,华盛顿特区西北35街1537号,1893年建造
https://www.atlasobscura.com/places/volta-laboratory-bureau
1925年,为纪念已经去世的贝尔,AT&T公司将“伏特实验室”更名为“贝尔实验室 Bell Telephone Laboratories”,后来(1966年)总部迁往新泽西州的默里山(Murray Hill, New Jersey)。
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=634488&Type=bkztb&SubID=1044
https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=435936
图2 El hogar original de Bell Laboratories a partir de 1925, 463 West Street, Nueva York. 贝尔实验室从1925年开始的原始家园,纽约西街463号
https://hmn.wiki/es/Bell_Telephone_Laboratories#wiki-1
https://hmn.wiki/es/Bell_Telephone_Laboratories#hmn
纽约州纽约市西大街463号的实验室于1966年关闭。
图3 Complejo Old Bell Labs Holmdel. Ubicado en Nueva Jersey, a unas 20 millas al sur de Nueva York. 霍尔姆德尔老贝尔实验室综合体。位于新泽西州,纽约以南约20英里。建于1959年至1962年间
https://hmn.wiki/es/Bell_Telephone_Laboratories#wiki-2
https://hmn.wiki/es/Bell_Telephone_Laboratories#hmn
1957年,美国电话电报公司(AT&T)开始计划在新泽西州中部的霍尔姆德尔镇建立一个研究实验室。该建筑群建于1959年至1962年间,是芬兰-美国建筑师埃罗·萨里宁1961年去世前的最后项目之一。它被用作研发综合体,满足了贝尔实验室部门的需求。[存疑。求正确性?]
1984年1月1日的贝尔系统解散,同时也意味着贝尔电话实验室公司不复存在。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/386656494
图4 Bell System Logo 贝尔系统标识 1939 – 1964
https://1000logos.net/wp-content/uploads/2021/08/Bell-System-Logo-1939.png
https://1000logos.net/bell-system-logo/
图5 Bell System Logo 贝尔系统标识 1964 – 1969
https://1000logos.net/wp-content/uploads/2021/08/Bell-System-Logo-1964.png
https://1000logos.net/bell-system-logo/
1996年至1997年,美国电话电报公司分为三家公司,其中一家是朗讯技术股份有限公司,是电话和其他通信设备的制造商。贝尔实验室的大多数员工都加入了朗讯,但也有少数员工留在了美国电话电报公司,此后该公司仅限于电话和其他服务。朗讯科技公司于2006年与阿尔卡特公司合并,成立阿尔卡特朗讯公司,后者于2016年被诺基亚收购。
https://www.britannica.com/topic/Bell-Laboratories
2015 年,几乎退出手机市场的昔日巨头诺基亚收购了阿尔卡特 - 朗讯,命名为诺基亚贝尔实验室,一对难兄难弟的组合,都再也不复往日的辉煌。
二、贝尔实验室:著名的贡献
2.1 广泛的贡献
晶体管、激光器、太阳能电池、发光二极管、数字交换机、通信卫星、电子数字计算机、C语言、UNIX操作系统、蜂窝移动通信设备、长途电视传送、仿真语言、有声电影和立体声录音,以及通信网等。
1948 年,香农在贝尔实验室发表了信息论,为信息革命的发展奠定了数学基础。
1964年,彭齐亚斯(Arno Allan Penzias)、威尔逊(Robert Woodrow Wilson)发现了“cosmic microwave background radiation 宇宙微波背景辐射”。
2.2 在贝尔实验室研究的结果,获得的诺贝尔物理学奖
https://www.britannica.com/topic/Bell-Laboratories
Nobel Prizes in Physics for work done at Bell Labs
1937: Clinton Davisson for discovering that electrons diffract like light waves
1956: John Bardeen, Walter H. Brattain, and William B. Shockley for inventing the transistor
1977: Philip W. Anderson for his study of disordered materials
1978: Arno Penzias and Robert W. Wilson for discovering the cosmic microwave background radiation
1997: Steven Chu for his research in cooling and trapping atoms using laser light
1998: Horst L. Störmer, Robert B. Laughlin, and Daniel C. Tsui for discovering the fractional quantum Hall effect
2009: Willard Boyle and George E. Smith for inventing the charge-coupled device (CCD)
2018: Arthur Ashkin for inventing optical tweezers
2023: Louis Brus for his work in the discovery of quantum dots, used in light emitting diode (LED) lamps, flat-screen televisions, and medical imaging equipment.
1937年:克林顿-戴维森发现电子像光波一样衍射
1956年:John Bardeen、Walter H.Brattain 和 William B.Shockley发明晶体管
1977年:菲利普·W·安德森对无序材料的研究
1978年:阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现宇宙微波背景辐射
1997年:朱棣文在激光冷却和捕获原子方面的研究
1998年:Horst L.Störmer、Robert B.Laughlin 和 Daniel C.Tsui发现分数量子霍尔效应
2009年:威拉德·博伊尔和乔治·E·史密斯发明电荷耦合器件
2018年:亚瑟·阿什金发明光学镊子
2023年:Louis Brus因其在发现量子点方面的工作而获奖,量子点用于发光二极管(LED)灯、平板电视和医疗成像设备。
2.3 获得诺贝尔奖的 15位科学家之外
各种奖项,贝尔实验室几乎是拿到手软:
16位获美国最高科学、技术奖——美国国家科学奖章和美国国家技术奖章,均由总统亲自颁奖;
4位获得了图灵奖(堪称“计算机界的诺贝尔奖”);
还有更多科学家拿了其它国家的高等奖章,就连实验室成为史上第一个机构获奖者(美国国家技术奖)。
......
总而言之,那个时代的贝尔实验室(1925 ~ 1984),代表了全球科技的最前沿,是先进技术和创新思维的源泉。
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1684678313197420494&wfr=spider&for=pc
三、集成电路、MOS场效晶体管、浮栅晶体管:贝尔领导层的丰富“经验”与“缜密”思考
下面基本上直接引用自汪波老师《芯片简史》。
在《创新者的窘境》(The Innovator’s Dilemma)一书里,克莱顿·克里斯坦森(Clayton Christensen)指出,行业中存在一个普遍规律[插图]:创新者总是会遇到窘境,而那些本来最有实力引领未来的企业却往往会因保守而错失良机。
3.1 集成电路
与此同时,仙童半导体和德州仪器等公司却在积极地探索集成电路。当初基尔比发明的带有飞线的集成电路极不成熟,无法大规模生产,任何一个理性的领导都有理由将其否决,而德州仪器公司总裁哈格蒂却坚定地支持这项新发明。在仙童半导体公司,人们对集成电路有过激烈的争论,但最终还是决定放它一马。摩尔曾说:“仙童半导体公司的可贵之处在于它的组织上是不成熟的。类似的想法也会出现在其他更‘成熟’的大公司,但是一定会被认为在经济上不值得而被否决掉。”[插图]
就这样,手握大量芯片相关核心技术(扩散法、硅提纯、光刻、硅晶体管、氧化硅层、金属淀积等)的贝尔实验室,靠着领导层的丰富“经验”与“缜密”思考而错失了这一重大发明。而这,还不是最后一次……
3.2 MOS场效晶体管
然而,我们真的能做到吗?我们真的能摆脱历史的循环吗?未来,当某个年轻人提出一种看上去有潜力的新器件,但它的性能却远不如当前最先进的晶体管时,他会不会像当年提出MOS场效晶体管的阿塔拉那样,不被准许发表论文,想法被弃于一旁?或者,未来的某个人发明了一种更新的器件,但找不到一个合适的应用场景时,他的研究会不会像克莱默那样被上司拒绝?又或者,未来的创新者会不会像中村修二那样在办公桌上收到老板写的纸条:“立刻停止研究CNTFET(硅光电子、TFET、忆阻器……)!”我们真的无法保证,尽管有人曾在那里栽过跟头。如果我们没有真正地从中吸取教训,未来可能还会在同样的地方摔倒。
在“破坏性技术”到来时,良好的规划正是其走向失败的重要原因。这里说的“破坏性技术”并不是所谓的“颠覆性技术”。“破坏性技术”通常并不是建立在新的科学原理的基础上,也没有更复杂的结构。反之,它运用的是已有的原理,但结构更简单。MOS场效晶体管就属于这样的技术。与之对应的是“延续性技术”,典型的例子是BJT,技术成熟,目标市场明确,前景可期,只需沿着既定的方向继续优化和改进,没有人会对此持有异议。像MOS场效晶体管这样的“破坏性技术”,在原有的评价体系中速度慢、处于劣势,但在未来潜在的应用中具有优势,更适合集成在芯片中。
附注:人类生产的 1022 个晶体管,其中 99.9% 是 MOS器件。
【截止到2018年】50年后,该行业已经向市场供应了 1.3×1022 个晶体管,其中 99.9% 是 MOS器件。总的来说,每天都在以几十亿个的速度增长。
3.3 浮栅晶体管
又一次,贝尔实验室的魔咒降临了,这里有世界上最优秀的人才、最宽松的研究氛围、最前沿的思想,然而领导层一次又一次地将这些绝妙的点子扼杀在摇篮里。上一次是MOS场效晶体管,这一次是浮栅晶体管。不幸的是,两次的发明人中都有姜大元。
尾声
杜牧公元 825 年的《阿房宫赋》:
呜呼,灭六国者六国也,非秦也。族秦者秦也,非天下也。嗟乎!使六国各爱其人,则足以拒秦;使秦复爱六国之人,则递三世可至万世而为君,谁得而族灭也?秦人不暇自哀,而后人哀之;后人哀之而不鉴之,亦使后人而复哀后人也。
一千年后(经历了998年之后),黑格尔(Georg Wilhelm Friedrich Hegel, 1770-08-27 ~ 1831-11-14)在 1822 年的《Vorlesungen über die Philosophie der Weltgeschichte, Lectures on the Philosophy of History》里抄袭杜牧说:
“人类从历史中学到的唯一教训,就是人类无法从历史中学到任何教训。
But what experience and history teach is this, - that peoples and governments never have learned anything from history, or acted on principles deduced from it.
Was die Erfahrung aber und die Geschichte lehren, ist dieses, dass Völker und Regierungen niemals etwas aus der Geschichte gelernt und nach Lehren, die aus derselben zu ziehen gewesen wären, gehandelt haben.”
参考资料:
[1] 2023-01-12,贝尔电话实验室,韩晗、黄美玲,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=634488&Type=bkztb&SubID=1044
[2] 科普中国,2023-08-30,贝尔实验室
https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=435936
[3] Bell Laboratories, American company, britannica
https://www.britannica.com/topic/Bell-Laboratories
[4] Bell Laboratories
[5] History, Shaping society with technical innovations for over 90 years, Nokia Bell Labs
https://www.bell-labs.com/about/history/
[6] 中科院物理所,2020-11-29,贝尔实验室的百年沉浮
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1684678313197420494&wfr=spider&for=pc
[7] 知乎,2018-03-21,贝尔实验室的百年兴衰史
https://zhuanlan.zhihu.com/p/34774264
[8] 知乎,2021-07-05,充满传奇的贝尔实验室
https://zhuanlan.zhihu.com/p/386656494
[9] 知乎,2018-10-11,猿传奇 | 历史长河中的贝尔实验室
https://zhuanlan.zhihu.com/p/46462806
[10] Lingfei Wu, Dashun Wang, James A. Evans. Large teams develop and small teams disrupt science and technology [J]. Nature, 2019, 566(7744): 378-382. 13 February 2019.
doi: 10.1038/s41586-019-0941-9
https://www.nature.com/articles/s41586-019-0941-9
[11] 网易,2019-02-14,今日Nature妙文:大组守旧,小组创新,基金项目难以颠覆!
https://www.163.com/dy/article/E7VRJTP005119GS3.html
[12] 材料科学与工程,2019-02-16,《Nature》小团队更能做出颠覆性创新成果!
[13] 知乎,2019-02-27,小团队更容易做出大发现:Nature论文发现团队规模与颠覆性创新成反比
https://zhuanlan.zhihu.com/p/57808762
[14] Michael Park, Erin Leahey, Russell J. Funk. Papers and patents are becoming less disruptive over time [J]. Nature, 2013, 613: 138–144.
doi: 10.1038/s41586-022-05543-x
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05543-x
[15] Max Kozlov. ‘Disruptive’ science has declined — and no one knows why. Nature, 2023-01-04
doi: 10.1038/d41586-022-04577-5
https://www.nature.com/articles/d41586-022-04577-5
[16] 生物世界,2023-01-05,Nature:论文与专利越来越多,但突破性成果却越来越少
https://mp.weixin.qq.com/s/ylFv3jrSkzsklZMTHJZfDA
[17] 13 sextillion & counting: the long & winding road to the most frequently manufactured human artifact in history, David Laws, 2018-04-02, Computer History Museum
[18] 汪波,2023-04-16,《芯片简史》出版了!免费试读 第一章开头
https://blog.sciencenet.cn/blog-813107-1384486.html
[19] 汪波,2023-04-18,芯片的发展史,就是一部持续的创新史与叛逆史 精选
https://blog.sciencenet.cn/blog-813107-1384528.html
相关链接:
[1] 2023-09-17,Zenas 公理:2023年汪波老师的《为什么芯片相关的发明最初总不受待见?》
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1402929.html
[2] 2020-06-24,寻找共性:兴旺时期的贝尔实验室,和日本诺贝尔奖井喷
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1239188.html
[3] 2021-08-11,[感慨] 芯片历史:真理与人数无关;与同行评议无关
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1299289.html
[4] 2020-10-18,[求证] “不知名的独立学者或小团队”不用“被”自杀了?
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1254817.html
[5] 2020-10-15,[悲恸] 自杀,往往是他杀
http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1254476.html
[6] 2023-01-06,Zenas 公理:2023年《Papers and patents are becoming less disruptive over time》里的图示
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1370782.html
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