在刘慈欣的科幻小说《三体》中，为了阻碍人类科学进步，三体人向纳米材料科学家汪淼显示了“神迹”。当他们来到天文观测站观测“3K宇宙背景辐射”时，整个宇宙都为之闪烁，异常壮观。

而在现实中，“宇宙背景辐射”正是由贝尔实验室的研究人员阿诺·彭齐亚斯（Arno Penzias）和罗伯特·威尔逊（Robert Wilson）最早发现的，这是宇宙学的重要发现之一。

提到贝尔实验室（Bell Labs），创立者正是电话专利的获得者亚历山大·格拉汉姆·贝尔（Alexander Graham Bell），它是20 世纪最伟大的实验室之一，实验室里诞生的很多发明沿用至今。自1925年以来，贝尔实验室几乎每天都有新的专利从这里诞生，它们包括晶体管、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操作系统等在内。除此之外，贝尔实验室还诞生了15位诺贝尔奖获得者、16位美国最高科学奖获得者、7位图灵奖获得者。可以说，贝尔实验室的存在多次改变了人类社会的发展进程。

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如此功勋卓著的研究机构在进入21世纪后，却光辉不在，销声匿迹。那么，贝尔实验室究竟经历了什么？它是如何走向辉煌，又是如何衰败的呢？

今天，就带大家了解一下贝尔实验室的传奇往事。

1、贝尔实验室的诞生

1876年，亚历山大·贝尔在美国成功申请了电话的专利，成为举世闻名的“电话之父”，他于次年创立了贝尔电话公司。1895年，他将电话的长途业务独立为子公司——美国电话电报公司，即AT&T（American Telephone & Telegraph）公司。

亚历山大·格拉汉姆·贝尔

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到了1899年，因为AT&T公司的发展超过了母公司，在整合贝尔的业务和资产后，成为贝尔系统的母公司。

1925年，AT&T公司在收购西方电子公司研究部门后，成立了贝尔电话实验室公司，总部位于纽泽西州联合郡的默里山（Murray Hill），后公司改名为贝尔实验室。作为美国电报电话公司（AT&T）的研发机构，贝尔实验室最初目标从事电话交换机、电话电缆等相关研究，改善通信技术和扩展电话功能。

2、迎来辉煌时代，缔造发明殿堂

随着不断发展，贝尔实验室除了研发电信技术之外，还致力于在数学、物理学、材料科学、计算机编程等各领域的研究，也正是这些基础理论的研究让贝尔实验室开启了属于它的辉煌时代。

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，成功验证了电子的波动性，也证明了所有物质和能量都同时具有波粒二象性，成为量子力学的一个重要概念。十年后，戴维森凭借在电子干扰研究方面取得的成就获得了诺贝尔物理学奖。

戴维森

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1933年，贝尔实验室的卡尔·央斯基，通过研究长途通信中的静电噪声，发现银河中心在持续发射无线电波。射电天文学这一学科正是基于此项研究被创立。

卡尔·央斯基

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在贝尔实验室创立之前，西方工业化国家的企业实验室普遍追求专利发明，贝尔实验室的第一任总裁 F.B.尤厄特却发现：信号衰减、噪声干涉等问题来自当时普遍使用的“电子管” 器件的固有缺陷。

于是1947年，由约翰·巴丁、威廉·肖克利和华特·豪舍·布拉顿成立的固体物理研究组发明了晶体管，并于1956年荣获诺贝尔物理学奖。晶体管的发明不仅成为打开微电子技术大门的第一把钥匙，还带动了现代科学技术的快速发展：随着晶体管的广泛应用和半导体工作的普遍化，后来的科学家把成千上万的电子元件集中在同一电路中，最终出现了集成电路。

1948年，年仅32岁的香农于贝尔实验室工作期间，在《贝尔系统技术周刊》上连载了那篇改变人类发展轨迹的论文——《通信的数学理论》（《A Mathematical Theory of Communication》），奠定了现代通信理论基础。

克劳德·埃尔伍德·香农

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1954年，贝尔实验室创造了世界上第一个具有应用价值意义的太阳能电池，迎来了太阳能电池技术的时代，后来也用在了人造卫星上作为能量来源。

1962年，出自贝尔实验室的世界上第一颗通信卫星Telstar1发射成功且首次跨大西洋电视实播。

1964年，贝尔实验室研究人员阿诺·彭齐亚斯和罗伯特.威尔逊发现了宇宙微波辐射，获得了1978年的诺贝尔物理学奖。

1969年，UNIX系统和C语言被贝尔实验室的丹尼斯·利奇和肯·汤普森成功研发。如今的安卓、IOS、Mac OS等许多操作系统都是基于UNIX开发的。

肯·汤普森

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丹尼斯·利奇

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20世纪80年代，C语言又由比加尼·斯楚士舒普发展为C++语言。同年，贝尔实验室的研究人员乔治·埃尔伍德·史密斯和威拉德·博伊尔共同发明电荷耦合元件（CCD），正是现在扫码机、相机、扫描仪必备的感光组件。这两人也因此获得了2009年诺贝尔物理学奖。

除此之外，和原子能、半导体、计算机一起被誉为20世纪四大发明的激光器、蜂窝式移动电话的发明和发展；从光纤及光通信科技的研发到整个光通信时代的开创无一例外都是贝尔实验室的杰作。

20 世纪 80 年代之前可谓是贝尔实验室发展的“黄金时代”，这个时期的贝尔实验室，众多顶尖科学家在这里发光发热。物理史学家 Michael Riordan 对此评价道“不会再有任何机构能够超越贝尔实验室对国家科技发展做出的贡献”。

3、盛极而衰，江河日下

研究发明需要建立在雄厚的经济基础之上，贝尔实验室母公司AT&T公司曾在美国长途电话市场占据长达半个世纪的垄断地位，并从中获得了巨大利润，所以贝尔实验室在很长时间一段时间内“无须为经费发愁”。

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可是，华尔街资本的介入打破了这座人人向往的研究者殿堂，他们的工作不再纯粹。

更糟糕的是，1984年，美国司法部依据《反托拉斯法》将庞大的贝尔系统进行拆分，形成了新AT&T公司（专营长途电话业务）和7个本地电话公司（即“贝尔七兄弟”），AT&T公司的垄断被打破。受母公司拆分影响，贝尔实验室缩减成贝尔实验室核心团队，主要负责为各个拆分后的公司提供研究开发的服务。

第一次拆分后，虽然受到反垄断法的约束，AT&T公司却因此得到了更健康的发展。直到1995年时，AT&T公司的管理者们为了眼前的利益提出来拆分上市的建议，AT&T公司又再次被拆分，贝尔实验室也被“剥离”出来，成为朗讯（Lucent）科技的组成部分。

在激烈的市场竞争之下，由于太过急功近利，AT&T公司再次拆分上市后，因为没有可持续增长的利润，朗讯科技也逐渐走向尽头。当公司利润已经不足以养活拥有上万人的巨型实验室时，朗讯科技便开始要求科学家和工程师开发能“挣快钱”的研究，贝尔实验室遭遇了盛极而衰的拐点。此时的贝尔实验室，不再像过去一样以研究为主，它的创新能力不复存在。也是从这个时候开始，贝尔实验室再没能诞生出轰动世界的发明。2001年，在经历了接连不断的裁员和缩减经费，朗讯科技宣布关闭贝尔实验室大部分研究部门，贝尔实验室名存实亡。

2006年底，法国阿尔卡特电讯公司和美国朗讯公司联合发表声明，宣布阿尔卡特收购朗讯的消息，贝尔实验室也随之归了合并后的“阿朗（阿尔卡特朗讯）”。随后，“阿朗”公司让贝尔实验室退出了基础科学、材料物理和半导体研究，转而专注于网络、高速电子、无线、纳米技术和软件等更直接的市场领域。2008年，为了逆转颓势，“阿朗”出售了拥有46年历史、位于新泽西霍姆德的贝尔实验室大楼，一代“巨星”就此跌落，被彻底抛弃。2016年，诺基亚收购阿朗，贝尔实验室也随之并入诺基亚。

被废弃的贝尔实验室大楼内部

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从AT&T 到朗讯科技、阿朗，再到诺基亚，贝尔实验室几度易主，往日辉煌在颠沛流离后也不再熠熠生辉。尽管如此，它的辉煌与衰败，仍为科学界留下了很多宝贵的“遗产”，同时也给如今科研机构和科技公司竞相发展的科技领域带来了许多思考和启示，也为今后科技创新提供了蓝本和方向。

参考资料：

1、科技日报：《走进实验室|贝尔实验室：曾改变世界的“创意工厂”》，作者：张佳欣；

2、鲜枣课堂：《贝尔实验室的百年兴衰史》，作者：小枣君；

3、中国科学院高能物理研究所微信公众号文章《七十年前诞生的一项发明，推动了人类历史发展的进程，如今人人早已离不开它》，来源《现代物理知识》第29卷第5期，作者：申浩（首都师范大学物理系）。