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5G鼻祖:拥有3万件专利的通信巨头贝尔实验室,是如何被无情拆分的?

2019-11-20
导语:贝尔实验室在20世纪科技界是神一样的存在,世界很多科技均源自于此。迄今为止,贝尔实验室拥有3万件专利,而今虽然美国仍然是科技强国,但已经逐渐在走下坡路,与当年分拆贝尔实验室有着非常大的关系。

1978 年,美国贝尔实验室开发了先进移动电话业务(AMPS)系统,这是第一种真正意义上的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通信系统,美国也主导了1G通信时代。

这无疑是人类历史上最伟大的发明之一,生活在21世纪的我们,已经无法摆脱蜂窝移动通信系统,它已经成为了我们生活的一部分。无论是1G、2G还是5G,都属于蜂窝移动通信系统。

贝尔实验室在20世纪科技界是神一样的存在,世界很多科技均源自于此。迄今为止,贝尔实验室拥有3万件专利,而今虽然美国仍然是科技强国,但已经逐渐在走下坡路,与当年分拆贝尔实验室有着非常大的关系。

美国虽然宣传是市场经济,自由贸易,但是也会对企业进行干预,最常见的手段就是进行企业拆分,从而防止出现寡头经济。最知名的就是标准石油公司的拆分,标准石油公司垄断了美国几乎全部石油资源的勘探、开发、炼制与销售,美国政府不能允许一个企业控制一个国家的能源命脉,于是强行将其拆分成34个子公司,其中包括我们熟知的美孚、雪佛兰等等。

美国史上最错误的决策,搞垮了有3万件专利的通信巨头贝尔实验室

 

比尔盖茨也是被美国从微软赶出来的,1998年的美国政府起诉微软垄断。当时的微软正是如日中天,在个人电脑操作系统市场份额超过90%,市值接近3500亿美元,成为美国市值最高的上市公司,最终比尔盖茨从微软出局,才挽救了微软,但是这次事件也给予了微软重创,比尔盖茨表示,微软本来更有时间专注于手机系统的开发,但因为这次时间,让他们错失良机。

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如果,美国又在讨论想要拆掉,微软、谷歌、亚马逊、Facebook和苹果,谷歌、脸书等美国构建全球互联网生态的根基,一旦被拆分,我们的阿里巴巴是不是会有机会构建以中国为主导的全球物联网生态呢?

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而美国最骚的操作,也是最失败的决策,还是拆分贝尔实验室,可以说改变了整个人类社会的贝尔实验室是美国最强大的科技产出者,但是在美国的拆分政策下,却最终走向衰亡。

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贝尔实验室是什么?

如果要说改变整个人类社会的企业, 那么一定少不了贝尔实验室,尽管电话的最早发明者是谁目前还存在争议,但是贝尔却毫无疑问获得了世界上第一台可用的电话机的专利权,由此创建了贝尔电话公司。

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1895年,贝尔公司将其正在开发的美国全国范围的长途业务项目分割,建立了一家独立的公司称为美国电话电报公司也就是如今的AT&T。

谁知道风水轮流转,1899年,AT&T整合了美国贝尔的业务和资产,反而成为了整个贝尔系统的母公司,主要是为美国和加拿大提供电话生产研发服务,包括包括电话交换机、电话电缆、半导体等电信相关技术,AT&T和美国的三大通信设备商之一的北电网络也有千丝万缕的关系。

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1925年,当时AT&T总裁华特·基佛德(Walter Gifford)收购了西方电子(Western Electric)公司的研究部门,成立了一个叫做“贝尔电话实验室公司”的独立实体。

贝尔实验室的工作可以大致分为三大部分,分别是基础研究、系统工程和应用开发。基础研究方面,主要从事电信技术的基础理论研究,包括数学、物理学、材料科学、行为科学和计算机编程理论。系统工程主要研究构成电信网络的高度复杂系统。开发部门是贝尔实验室最大的部门,负责设计构成贝尔系统电信网络的设备和软件。

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贝尔实验室是全球少有的既有基础研发又做产品开发,还包括基础研究后的应用研究的机构。贝尔实验室的研发分三个阶段:一个是贝尔实验室自己发明或是创新,还有一个是演进及更新自己的产品。另一个是到欧洲等其它地区通过并购吸收新技术、新产品。

贝尔实验室的成立可以说将美国带向了辉煌的起点,美国在二战之后能够成为全球科技的引领者,主导全球经济立下了汗马功劳,因为科技是第一生产力,在科技的引领下,美国的经济得到了飞速的发展。

1927年,贝尔实验室的戴维森和莱斯特·格莫尔通过将缓慢移动的电子射向镍晶体标靶,验证了电子的波动性。这项实验为所有物质和能量都同时具有波和粒子特性这一假设提供了强有力的证据。10年之后,戴维森又凭借在电子干扰研究方面取得的成就获得诺贝尔奖。

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1933年,贝尔实验室发现银河中心在持续发射无线电波,创建了射电天文学。1964年,发现宇宙微波背景辐射,获得1978年诺贝尔物理学奖。1969年,发明电荷耦合组件,正是现在扫码机、相机、扫描仪必备的感光组件。两人因而获得2009年诺贝尔物理学奖。

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1969年,贝尔实验室还开发了UNIX操作系统,而D.M.Ritchie以B语言为基础开发了C语言。1983年,比雅尼·斯特劳斯特鲁普为扩展C语言而开发了C++语言,C语言普适性最强的一种计算机程序编辑语言,它不仅可以发挥出高级编程语言的功用,还具有汇编语言的优点,因此相对于其它编程语言,C语言结构完善,具有广泛性和简洁性,成为了计算机里主流的编程语言,一直流行到今天。

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而贝尔实验室最厉害的还是推动了第三次工业革命的到来,为互联网时代奠定了框架,可以说改变了整个人类社会。

1945年秋天,贝尔实验室成立了以肖克莱为首的半导体研究小组,成员有布拉顿、巴丁等人。他们经过一系列的实验和观察,逐步认识到半导体中电流放大效应产生的原因。在1950年,第一只“PN结型晶体管”问世,今天的晶体管,大部分仍是这种PN结型晶体管。

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PN结型晶体管的出现,开辟了电子器件的新纪元,引起了一场电子技术的革命。

与电子管相比,晶体管的构件是没有消耗的,消耗的电能也极少,也不需要预热,更加结实可靠。被广泛地应用于工农业生产、国防建设以及人们日常生活,晶体管还是第二代计算机的主要元件。

而后来,德州仪器的杰克·基尔比在此基础上,发明了集成电路,宣告到硅晶片半导体时代的到来,知道如今,人类还是生活在硅晶片半导体时代,无论是手机、电脑等都离不开集成电路的硅晶片。

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1948年,克劳德·香农发表论文《通讯的数学原理》,部分基于奈奎斯特和哈特利先前在贝尔实验室的成果。这是信息论的奠基性论文,信息论是通信技术的理论基础。

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20 世纪70 年代中期,随着民用移动通信用户数量的增加,业务范围的扩大,有限的频谱供给与可用频道数要求递增之间的矛盾日益尖锐。

由此在1978 年,美国贝尔实验室开发了先进移动电话业务(AMPS)系统,这是第一种真正意义上的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通信系统,美国也主导了1G通信时代。

美国史上最错误的决策,搞垮了有3万件专利的通信巨头贝尔实验室

 

这无疑是人类历史上最伟大的发明之一,生活在21世纪的我们,已经无法摆脱蜂窝移动通信系统,它已经成为了我们生活的一部分。无论是1G、2G还是5G,都属于蜂窝移动通信系统。

可以说无论是通讯技术革命,还是半导体时代,抑或是互联网信息时代,总而言之第三次工业革命所带来的这些变化,几乎都有贝尔实验室的身影。

而也正是因为先发优势,美国成为了半导体行业老大,通信行业巨头,时至今日,美国依然在半导体领域具有主导权。

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贝尔实验室巴丁、肖克利与布莱顿(从左至右)

作为美国最大的科研机构之一,贝尔实验室为推动美国的科技发展立下了汗马功劳:85年间近3万项专利,几乎每天一个,13位科学家问鼎8项诺贝尔奖,更有9项美国国家科学奖、8项美国国家科技奖等顶级科技奖项被收入囊中。

然而,为美国经济发展,科技发展做出如此贡献的贝尔实验室,却还是迎来了凄凉的结局。

无情拆分,贝尔实验室落日余晖

我们都知道,科研投入是需要大笔的资金的,在早年,贝尔实验室建立之初,AT&T占据了美国90%的电话电报市场,有非常充足的经费预算,支持贝尔实验室的研发活动,实验室几乎从来不会为项目经费发愁过。

在贝尔实验室刚刚成立的时候,贝尔实验室获得的第一笔年度科研经费就已经高达1200万美元。1200万在其时可谓天文数字,但正得益于此,贝尔实验室有实力聘用3200名工作人员,里面包含了大量从事基础研究的科学家、主攻技术研发的工程师。这位贝尔实验室的发展奠定了基础。

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长期的技术积累,让贝尔实验室大师云集,软件硬件环境都是世界顶尖,吸引了全世界最杰出的人才汇集于此。

这行成了一个良好的循环,贝尔实验室产出科技与基础理论,带动了AT&T的发展,也推动了美国的产业升级与发展,让美国保持全球科技龙头的地位,而AT&T继续投入资金,让贝尔实验室可以专心科研。

当年的贝尔实验室,对于真正的科学家来说,是一方纯净的科研乐土。不仅软硬件环境好,而且拥有非常充足的自由。在这里允许长期不出任何成绩,而且没有被解雇的危险。

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但是到了80年代,华尔街资本介入了贝尔实验室。引入了业绩的考核,大量的科技人员,从研发部门调到业务部门。

1984年,美国司法部依据《反托拉斯法》拆分AT&T,分拆出一个继承了母公司名称的新AT&T公司(专营长途电话业务)和七个本地电话公司(即“贝尔七兄弟”),美国电信业从此进入了竞争时代,而贝尔实验室八千多名研发人员一夕之间被调出,近一半人奔向解体后的地方运营公司。新科技知识的外流不可避免地发生了,贝尔实验室在安全和发展上受到冲击。

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1989年,实验室有近80%的研发人员分离出去,进入业务部门。但这与贝尔实验室的传统是背道而驰的,在此之前的几十年间,从事基础研究和产品开发的人员并不与业务部门发生直接联系。

1995年,美国又从AT&T中分离出了从事设备开发制造的朗讯科技和NCR,只保留了通信服务业务。同时,贝尔实验室也被“剥离”出来,成为朗讯科技公司的组成部分。当时的这项拆分引来了很多专家的反对。

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“这是美国有史以来最愚蠢的事情。”当时的媒体这样引述着反对方专家的言语,他们表示,无法理解拆散美国“管理最出色的公司”这一决定,这有可能使曾经发明出电话、晶体管、C语言的贝尔实验室难以再持续创新,谁知道,这一语成谶,美国如今正在自尝苦果,

被拆分之后,美国三大通信设备厂商就变成了朗讯、北电还有摩托罗拉,之前贝尔实验室的主要经费来源,是AT&T公司电话费帐单上的附加收费。被分拆之后,这笔经费就没有了。它只能依靠朗讯来提供经费支持。然而朗讯的经营却并没有一帆风顺,在激烈的市场竞争之下,朗讯疲于奔命,经营情况不断恶化。它不得不缩减开支,裁减人员。拥有近1万研发人员的贝尔实验室,对朗讯来说是一个巨大的负担,以朗讯的利润,是无论如何也养不起的。

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贝尔实验室只得以出售专利来平衡支出,后来,2006年,法国阿尔卡特收购了朗讯,阿尔卡特朗讯公司在市场经营方面仍然困难重重,在华为中兴等竞争对手不断施加的压力下,阿尔卡特朗讯合并后从未实现盈利,市值蒸发了大半。

经济状况实在堪忧的贝尔实验室最终破罐子破摔,索性直接搞起了企业模式,一大批科学家都成为了销售员,都被要求去做商业项目,去做市场分析。这对向来以研究著称的贝尔实验室来说,无疑是一个“冷笑话”。

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2008年,阿朗出售了位于新泽西霍姆德的贝尔实验室大楼,曾经为贝尔实验室争得8项诺奖的基础物理学研究被彻底抛弃。贝尔实验室被迫把有限的资源投向网络、高速电子、无线电、纳米技术、软件等能为母公司带来回报的领域。

随着2015年诺基亚收购阿朗,贝尔实验室也并入了诺基亚,至此彻底凋敝。

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贝尔实验室衰亡,让美国自尝苦果

贝尔实验室这样从事基础研究的机构被拆分,对美国的科技发展造成了极为负面的影响。

雄厚的经济基础使研究人员能够用上最好的研究设备,保证实验室自身的仪器工厂有条件及时制备新的研究仪器,让所有包括仅仅是刚刚萌发的科学构想能最快速地付诸于实验,这让美国得以成为全球科技巨头。

但是华尔街占据了主导地位以后,华尔街的金钱衡量标准既有空间概念又有时间概念。将来的金钱可以折合成现在的金钱。中长期科研的不确定性被界定为风险,需要加以规避。

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为了减少风险,华尔街更注重短期的效益,以及回报与投资者的关系。长期的艺术价值,特别是与投资者脱钩的成果,很难得到华尔街的认可。其副作用就是发明性大型研究院,包括贝尔实验室相继倒闭或衰落。

贝尔实验室培养的一大批科研人员被荒废,一切以利益回报为导向,重视短期收益,美国的基础研究遭受重创。我们要知道,要想打破制约行业发展的瓶颈,需要理论的突破,需要新的基础技术发明,比如摩尔定律,比如信息论。

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贝尔实验室计算机科学研究中心

美国尽管依然具有很强的创新力,但是在20多年里再也没有诞生过任何一项改变世界的发明,几乎都是在啃老本。作为世界金融业精英最为集中的集聚地,金融与法律专业成为了美国最为热门的专业,而理工专业却门可罗雀。

除此之外,最显著的就是,贝尔实验室之后,美国在通信领域可以说后继乏力。

2G时代被欧洲占去了主导权,3G时代在通信领域又被日本夺去了主导权,而在4G时代,好不容易凭借谷歌等一批互联网企业构建了全球互联网生态系统,但是到了5G时代,又无以为继。

最典型的就是,美国如今已经没有了通信设备厂商,美国三大通信设备厂商,朗讯被收购,北电网络倒闭于金融危机,1G时代的巨头摩托罗拉如今更是衰弱不堪,连本土的5G建设都要依靠爱立信和诺基亚,而爱立信与美国科技企业如谷歌、微软等矛盾重重。

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美国如今还在为了5G频谱在互相扯皮,5G建设可以说彻底陷入困境,负责制定频谱许可政策的联邦通信委员会(FCC)与商务部已发生了公开冲突,商务部的相关机构使用一些频率用于气象卫星,这对于飓风预测是至关重要的。运输、能源和教育部门也反对为了建设更快的网络而开放无线电波的各种计划。

这个的确是,因为毫米波目前的缺陷可以说非常多,其中之一就是可能干扰气象卫星,美国宇航局(NASA)和国家海洋大气管理局(NOAA)官员警告称:

部分 5G 频段或对气象仪器产生干扰,导致人们在制定灾害应急预案时准备不足。由于没有足够的疏散时间,伤亡人数的增加也将不可避免。外媒《华盛顿邮报》和 Cnet 指出,5G 干扰会降低气象机构预测致命飓风的移动路径、以及可撤离时间的能力。

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这一通争论,FCC直接把锅甩给了商务部,信誓旦旦表示:美国有能力获得这些先机。但是(美国)频谱分配延迟,是许多人认为中国在5G竞赛中领先的部分原因。

5G将促进数以万计的新产品、新技术和新服务的产生,并将提高生产力,创造新产业。全球5G网络将统一移动通信,并通过物联网(IoT)将万事万物连接到一起。5G技术可以将车辆、船舶、建筑物、仪表、机器和其他实体物品与电子、软件、传感器和云连接起来,嵌入式5G技术将允许机器在物理世界中交换信息、集成到基于计算机的系统中。近年来,3G和4G的专利权人控制了智能手机行业中移动技术的利用方式。因此5G的专利权人也可能通过在各个市场实现5G连接而成为技术和市场的领导者。

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而美国如今早已经无力竞争。

相反中国却不一样,中国在科技领域投入是不计成本的,在90年代初期,在面板领域,中国一直受西方限制,所有屏幕都需要进口,所以中国在1993年成立了京东方,京东方成立20多年,前14年基本上年年都是亏本,可是中国还是加大力度投入。

在2017年的时候,京东方终于成为了全球出货量最大的液晶屏幕厂商,到京东方现在占据全球屏幕市场份额的25%,在笔记本电脑显示屏、平板电脑显示屏、智能手机显示屏以及显示器这四大领域均占据全球第一。电视显示屏在全球市场的占有率位列世界第二。

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在半导体领域也是,无论是研发光刻机的上微,还是做蚀刻机的中微,做薄膜设备的北微,以及做晶圆代工的中芯国际,以及IC设计的紫光展锐,芯片设计工具的华创九天,国际都大力扶持。

如果一个国家,不以科技发展为第一导向,那么它将注定衰弱。

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