贝尔实验室:为世界创造未来 下一步创新聚焦网

更新时间:2018-08-22

“有时你需要离开常走的大路、潜入森林,这样你定会发些一些前所未见的东西。”“电话之父”亚历山大·格雷厄·贝尔(Alexander Graham Bell)在19世纪一场演讲中所说的这句话被视为贝尔实验室创新的原则,并被镌刻在总部的纪念雕像上。
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贝尔实验室总部的“电话之父”贝尔纪念雕像
当在已有技术或产品上进行所谓“微创新”成为普遍现象甚至被津津乐道的今天,坚持真正技术创新的那些机构尤其令人尊敬。在过去将近一个世纪中,贝尔实验室一直扮演着科技革新和创造者的角色,同时也是世界上最富于创意的研究机构。
“知道结果是开发的事情,探索未知是研创的事情。”或许是“史上最年轻”贝尔实验室总裁的马库斯·威尔顿(Marcus Weldon)面对C114如是说。
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贝尔实验室历任总裁,马库斯·威尔顿或许是“史上最年轻”
贝尔实验室研究考虑的是十年后会影响人类世界的事情,投资于未来,而其产出的效果亦是十倍以上。这家创新引擎近来又提出了一项着眼于未来的全新计划“Future X”——“X”既代表了未知,也是罗马数字中的10,意味着未来十年、十倍创新效果、十大创新项目等。
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着眼于未来的全新计划“Future X”,贝尔实验室中到处存在这样的标识
为世界创造未来
贝尔实验室在科技界的地位无可争议,其研究的领域囊括了从最基础的数学、物理学、材料科学、行为科学、计算机编程,到高复杂度的工程系统,再到应用到通信网络中的设备和软件。这里曾诞生了晶体管、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、蜂窝移动通信设备、长途电视传送、仿真语言、有声电影、立体声录音、通信网络等许多改变世界、对整个社会产生深远影响的重大发明。
迄今为止,贝尔实验室的科学家们获得了7次诺贝尔奖。除此之外,还获得过多次美国国家科学奖、德雷帕奖、可尼学会奖等多个领域的殊荣。而由于在声学和光学上的杰出贡献,贝尔实验室甚至还曾获奥斯卡奖、格莱美奖和艾美奖。
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由于在声学和光学上的杰出贡献,贝尔实验室还曾获奥斯卡奖、格莱美奖和艾美奖
乔恩·格特纳(Jon Gertner)在其《创意工厂:贝尔实验室与美国创新的伟大年代(The Idea Factory: Bell Labs and the Great Age of American Innovation)》一书中,将贝尔实验室描述为一家为世界创造未来的实验室——真正的伟大突破,来自对一些毫无商业价值的想法的探索中。
科技产品种类丰富却日益同质化的今天,贝尔实验室技术创新前沿阵地的意义更显可贵。譬如在上世纪末所有人都判定“铜已经死了”的时候,它依据香农极限(Shannon Limit)针对界定的介质和频谱范围给出的可能达到的最高速度,1996年便投入矢量化(Vectoring)技术的研发。到今天,这项技术已经开始改变世界。
小基站(Small Cell)的部署在4G时代越来越广泛,并有望成为5G时代的核心。威尔顿介绍说,最早研究并提出小基站的机构同样是贝尔实验室——阿尔卡特朗讯在2011年2月巴塞罗那移动通信世界大会上发布了灵云无线(lightRadio)技术和理念,最初被嘲笑为“疯人狂想”的小基站给无线通信带来了跨时代变化的架构,引来争相效仿。
实际上,贝尔实验室自2010年起就开始了5G研究,有6个不同区域的约200位科学家专门从事这一领域的创新工作,掌握着小基站、毫米波、大规模多输入多输出(MIMO)、波束赋形(Beamforming)、延长电池寿命的新信道协议等5G涉及到的关键技术。威尔顿说,贝尔实验室希望将所有的无线技术集成到一起,以提供更高的容量和更好的性能指标——“每个地方都前进一小步,集合起来就是量变到质变”。
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贝尔实验室的科学家们迄今为止获得了7次诺贝尔奖
研创与开发之辨
任何一项创新性的研究从开始到看到成果都需要耗费很长时间,同时很难在最初衡量其价值,在当前商业化倒逼研究、要求更快上市速度的大环境下,贝尔实验室依然将“探索未知”目为根本。
威尔顿说:“许多企业考虑的是市场需求什么样的产品,以此为依据去开发,这与贝尔实验室的原则不同。我们解决的问题必须要有难度、要有十倍以上的提高、给世界带来影响,这并非附加性的开发能够达到。”
贝尔实验室会从物理、数学方面着手,思考(技术)真正的束缚或限制条件在哪里、是什么,寻求的是解决根本性超高难度问题的发明。当这些问题真正被解决,与之相关的价值自然体现出来,商业化的推进就是水到渠成的事了,他告诉C114。
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“知道结果是开发的事情,探索未知是研创的事情。”贝尔实验室总裁马库斯·威尔顿说
“知道结果是开发的事情,探索未知是研创的事情。”在威尔顿口中,研究创新就如同是在黑暗中找出一条新的道路,而开发则相当于沿着已有的路走下去:“我们的量子器件做了七、八年时间也没有被叫停,因为没有人知道做出来是什么样的,而下一代矢量化等一些电信领域的算法则有着时间表。”
那么对于研究立项如何把控?贝尔实验室无线研究部研究总监保罗·威尔福德(Paul Wilford)表示,首先贝尔实验室坚信科学家提出的研究项目都是宝贵的、极富价值的;部门的管理者会根据其经验或一套流程来仔细斟酌、评估每一个项目——管理者都是由研究人员中提拔;而在具体研究过程中,也会依据阶段性的研究成果作出相应的调整——就以往经验来看,研究的最初目的与最终成果常会有很大差别。
Google、Facebook这样的互联网公司似乎已经成为了新的创新代表,但在威尔顿看来并非如此——他们更多的是善于与消费者沟通,将他们创新的价值告诉消费者,同时他们的商业模式是免费的、服务很方便。
“这其实是一种商业模式的创新,很好,但不能等同于科技创新。”他说。
不忌言利的新总裁
当然,贝尔实验室也并非全然是一座科技“象牙塔”或“伊甸园”,只是在影响人类世界的研创与商业化之间有着不同的优先级——研究成果同样需要商业化来界定其价值。
威尔顿并不忌言利。他举例说,目前矢量化技术的市场规模有10亿欧元,而贝尔实验室在过去15年持续不断的研创中总计投入了1000多万欧元,从1000万到10亿这样的投入产出比是巨大的,贝尔实验室的商业价值也不言而喻。
“风险投资公司(VC)一般投资10个只有1个点子能成功,其余9个都扔掉了,但大家都在说这是很好的模式;而我们不会把其他9个点子扔掉,会继续进行下去。阿尔卡特朗讯投资我们和风投公司从投资角度来看是一样的。”他说。
三级管的三位发明家中,威廉·布莱福德·肖克利(William Bradford Shockley)后来去了仙童半导体(Fairchild Semiconductor),而英特尔亦是在败落的仙童的基础上诞生。在整个过程中,贝尔实验室没有在这项发明中获得任何收入。
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世界上第一个三极管由贝尔实验室的三位科学家发明,仙童和英特尔一定程度上诞生在此基础上,贝尔实验室未从这一发明中获得任何收入
现在的贝尔实验室对待创意和专利更为谨慎,其商业化研究成果的方式分为三种。一种是由阿尔卡特朗讯付诸商业化开发,过去几年中,矢量化技术、G.Fast、XG-PON、400G传送技术、小基站、CloudBand这样的研究成果已经逐渐投入了商用。
二是专利授权(Patent Licensing),即将创意与概念提供给他人使用,与诸多将专利货币化的企业作法相似。三是技术授权(Technology Licensing),即提供完整的设计。比如贝尔实验室将数据压缩方面的技术CPRI,授权给韩国的一家公司用于解决带宽问题,一个技术授权就带来了上千万欧元的收入。
“对贝尔实验室的科学家来说,研究课题的目标必须是探索未知难题,能实现十倍创新潜力的发明。”威尔顿强调说。
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1963年,阿尔诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊在使用贝尔实验室的一台微波接收器进行诊断性测量时,意外发现了宇宙微波背景辐射的存在,为“宇宙大爆炸”假说提供了有力的证据,两位科学家为这项发现获得了诺贝尔物理奖
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作为阿尔卡特朗讯“转型方略(Shift Plan)”的创新引擎,贝尔实验室在广泛研究基础理论的同时,下一步的创新活动将聚焦在电信网络之上。
“互联网公司的崛起恰说明了我们在网络接入、网络容量提供了很好的服务,使得他们可以在这个网络上依靠固网接入、移动接入来提供互联网的创新服务,比如APP等。如果网络的容量不够,互联网公司就将受到网络的限制,需要贝尔实验室这样的研究机构来解决核心问题。”威尔顿说,也因此在网络容量不足时,贝尔实验室的作用就会被彰显;而当网络容量充足时,没有什么物理难题、数学难题需要解决,贝尔实验室的作用就会“不那么明显”。
这种创新也是一种平衡、循环的过程——当网络需求旺盛的时候,就以基础网络的创新为核心;当应用需求旺盛的时候,就以应用创新为核心。他以上世纪90年代末举例说,当时网络需求正处于更新换代中,像前朗讯这样的公司非常强大,华为也是那时开始发展起来的;现在是一个数字化的年代,网络的价值转移到了云、终端上,很多人以为网络是开放、免费的,其价值被削弱,投资渐渐偏离。
但是这种现象不会持久,因为网络容量受限将会再次出现,只能通过购买通信设备来解决这个问题,网络价值将再次回归:“你们将在数年后看到提供网络设备的公司、部署网络的运营商将再次占主导地位,这个生态系统又达到新的平衡。”
主要的驱动力来自企业市场,包括政府、能源、金融等行业。相比以往“单纯卖个思科的盒子或IP PBX”,企业服务将有爆发式的增长,比如协助企业部署VPN,销售虚拟IMS、虚拟EPC;运营商也将以全新的方式来服务企业级客户,比如提供更灵活的网络和更多的连接,从而产生更多的利润。
“企业愿意为服务支付更多的费用,也有着更多样化更高的要求。这样的改变是好的,因为为市场带来了利润,运营商从中获利后就可以投资建网,消费者也将得益于更好的网络。”威尔顿表示。

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