【书】硅谷百年史——伟大的科技创新与创业历程(1900–2013)

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第六章 潜行者:军事、艺术和经济的繁荣(1941—1948)

湾区成为战略武器

1941年12月,日本偷袭珍珠港,将美国拖入第二次世界大战。因为湾区的科学家拥有全美最先进的无线电技术,所以第二次世界大战对他们产生了巨大的影响。受美国政府指派,弗雷德·特曼领导了绝密的哈佛大学无线电研究实验室。如前文所述,特曼于1924年从麻省理工学院毕业,万尼瓦尔·布什是他毕业论文的导师。1941年6月,美国政府设立了一个新的机构:科研发展办公室,以协调在全国为美国军方进行的科研工作,并由布什负责。一般来说,美国政府像所有其他政府一样,通常是通过最机密的军事实验室或他们的私人承包商来开发军事技术。布什却直接拨款给高校,并且干预高校的研究项目方向。他选择了特曼,因为他可以引入斯坦福大学的技术资源。布什的做法为科学界与政府之间的合作,以及科学成果和战争之间的互相影响开创了一个新的模式。特曼主要负责电子战,这是一种新型的发生在实验室的战斗,不动用任何坦克、舰艇或飞机。

加州大学伯克利分校的战略意义则体现在其核物理方面的专长上。1942年,为了研制核弹,美国政府推出了“曼哈顿计划”,并任命加州大学伯克利分校教授罗伯特·奥本海默为该项目负责人。奥本海默运用劳伦斯的“大科学”概念,组建了一个庞大的物理学家团队来设计核武器。伯克利校园很快就容纳不下这个项目,该项目继而迁移到位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory,简称LANL)。劳伦斯亲自设计了将可用于制造核弹的铀235同位素从铀238同位素中分离出来的电磁工艺,并为此在田纳西州的橡树岭(Oak Ridge)修建了专门的设施。与此同时,在伯克利辐射实验室,埃德温·麦克米兰(Edwin McMillan)和格伦·西博格用回旋加速器发现了一种新的元素——钚。他们立即意识到,在维持一个爆炸的连锁反应时,钚的威力优于铀235。美国政府马上在华盛顿州的汉福德(Hanford)建立了另一家工厂,开始生产钚。1945年7月,在美国新墨西哥州的沙漠中引爆的“三位一体”炸弹,使用的就是钚。一个月后,在日本广岛爆炸的原子弹使用的是铀235 ,投在日本长崎的原子弹使用的是钚。

为蓬勃发展的国防工业提供高新技术的企业,深受第二次世界大战的影响。这些赢利丰厚的生意,使一些小公司迅速跻身大公司行列。

战争中新技术的培育,也使公司受益匪浅。自1944年以来就坐落在圣卡洛斯(San Carlos)的达尔马制造公司(Dalmo Manufacturing Company)就是其中一家。达尔马的前身是蒂姆·莫斯利(Tim Moseley)于1921年在旧金山开设的一家制造简单电器的小店。在第二次世界大战期间,达尔马研制出第一台机载雷达天线,为美国空军赢得战争发挥了关键作用。这项发明主要归功于 1934年加入该公司的俄罗斯裔工程师亚历山大·波涅托夫(Alexander Poniatoff)。莫斯利的公司现已成为西屋公司(Westinghouse)的合资企业,更名为达尔马-维克多公司(Dalmo-Victor),坐落在该公司附近的贝尔芒公司由此成为一个主要的国防承包商。同时,从1944年起,莫斯利自己开始对亚历山大·波涅托夫位于圣卡洛斯的新公司——安派克斯公司(Ampex)投资,生产市场上很难找到的雷达电气配件。然而不久,波涅托夫却进入了一个全新的领域:磁带录音机。这个新奇的玩意儿是由一个名叫杰克·穆林(Jack Mullin)的美军士兵从被占领的德国带回来的。这是德国善长的领域之一,早在1927年,德国人弗里茨·弗劳姆(Fritz Pfleumer)就发明了磁带。1935年,德国最大的电机制造商AEG就推出了第一台磁带录音机,并于1941年改进成高保真系统。AEG使用的磁带由IG法本公司(IG Farben)提供,IG 法本公司也是纳粹集中营所用毒气的生产商。1947年,应流行音乐歌星宾·克罗斯比(Bing Crosby)的要求,安派克斯公司交付了自己生产的第一台磁带录音机,并很快在流行音乐歌星和电影明星中成为炙手可热的玩物。

第一台计算机

第二次世界大战中的主要技术成果之一是计算机,这也是一个“引进”的技术。英国当时已造出了一系列的机器,统称为“巨人”,来帮助破译加密的德军电报。1943年,英国的工程师们在托米·弗劳尔(Tommy Flowers,他为在伦敦北部的英国皇家邮政总局研究站工作)的领导下,研制出“巨人马克I”。这是世界上第一台可编程的数字电子计算机,也是第一台被广泛使用的电子计算机。被称为“电子”,是因为它使用真空管。在美国,与此机最接近的是由IBM和哈佛大学合作开发的、代号为“自动顺序控制计算机”(ASCC)的样机。这台计算机被哈佛称为“哈佛马克 I”,由哈佛大学计算实验室的霍华德·艾肯(Howard Aiken)设计,并于1944年2月完成。这是第一台使用穿孔纸带编程的计算机,但它仍然采用机电式继电器,就像楚泽的Z3计算机一样(但它不像Z3那样可编程)。它配有一个“程序员”,名叫格雷斯·墨瑞-哈珀(Grace Murray-Hopper),是一位被派往哈佛计算实验室的海军女军官。纸带是一个重大的创新,在这之前所有的计算机在计算过程中都需要人工干预,而纸带则包含所有的指令,在运行中不需要任何人的帮助。

无论这些早期机器的优势如何,它们都为实现图灵的梦想插上了翅膀。1946年,由约翰·莫奇利(John Mauchly)教授和他的学生普利斯珀·埃克特(Presper Eckert)研制的ENIAC,即“电子数值积分计算机”,首次亮相于宾夕法尼亚大学摩尔学院(Moore School)。它包含了18 000个真空管,占地约160平方米。这一项目也是由美国军方资助,被命名为“PX项目”。它开始于1943年,由美国陆军弹道研究实验室(BRL)主持,以取代老的布什差分分析仪。ENIAC不能在内部存储程序,必须由一组程序员(主要是妇女)来操纵开关和导线,把程序“输入”到电脑中。此外,ENIAC是一个十进制的计算机,而不是二进制。万尼瓦尔·布什与霍华德·艾肯这样的泰斗式人物在这个项目中起了非常关键的作用。

1948年,IBM推出了“哈佛马克I”的改进版——SSEC(选择性顺序电子计算器)。它是由哥伦比亚大学的天文学家华莱士·埃克特(Wallace Eckert)研制的,装有12500 个真空管和21400个继电器。

1947年12月,随着晶体管的发明,新兴学科——计算机科学得到了空前的发展。AT&T公司贝尔实验室的工程师约翰·巴丁(John Bardeen)、威廉·肖克利和沃尔特·布拉顿(Walter Brattain)展示了使用一种固态半导体材料把电流放大的原理。正如它的名字所示,半导体材料介于导体和绝缘体之间。锗和硅是两种最常见的半导体材料。它们既不同于总是导电的导体,也不像从不导电的绝缘体,半导体材料的性能可以通过“掺杂”来进行改变,即通过电磁场或加热干扰它。换句话说,纯锗和纯硅导电性能不佳,需要添加“掺杂剂”来增加它们的导电性。“掺杂剂”可能是额外的电子(负型掺杂剂),也可能是额外的空穴(正型掺杂剂)。制作的诀窍就是把“负型”半导体加入到“正型”半导体,是正或是负取决于占多数的载流。“p-n节点”是一个半导体器件的基本单位。一个三极管由两个“p-n节点”组成(通常是N-P-N形式)。肖克利立刻意识到三极管的潜能,它的放大性能比二极管更好,而且更易于规模生产。

其他的革命性创意围绕着信息概念而展开。1945年,麻省理工学院的万尼瓦尔·布什设想了一个机电设备:Memex。它能够存取当时除纸张外最广泛使用的存储介质——微缩胶片档案,能够通过连接页面来创建导航路径,并能够把微缩胶片和注解联系起来。1947年,麻省理工学院教授诺伯特·维纳创立了控制论,指出机器和动物共享两个基本概念:控制和通信。同年,普林斯顿大学的约翰·冯·诺伊曼提出了自我复制的机器人概念。

1948年,AT&T公司贝尔实验室的克劳德·香农(Claude Shannon)在研究嘈杂的电话线上可以发送多少信息的过程中,形成了“信息”的数学定义。信息论由此诞生,并用“比特”(bit)来描述信息的基本单位。香农的定义认为,一个意外的偶然事件比普通的行为包含更多的信息。

1950年,仍然住在英国的图灵提议进行一个测试,以确定一台机器是否有智能。可见,人类的想象力远远超前于人类科技的发展。

虽然只有极少数的人见过,甚至只有更少的人使用过电子计算机,但是人们对它的兴趣却日益高涨。电子计算机的主要研究中心是波士顿(哈佛大学和麻省理工学院)、费城(宾夕法尼亚大学的摩尔电气工程学院、美国陆军弹道研究实验室)和新泽西州(贝尔实验室、普林斯顿大学和美国无线电公司实验室)。

湾区和冷战

湾区最终涉足电子计算机,是由斯坦福大学衍生出来的一个新生机构实现的。1946年,一批科学家从斯坦福大学分拆出来,成立了斯坦福研究所(SRI)。它的目的是建立一个工业研究中心,将斯坦福大学的高科技专业技能转化为商业产品。6个月后,斯坦福研究所从斯坦福校园搬迁到门罗帕克。此时的门罗帕克已经因政府在1943年至1946年之间开设的一所大型军事医院而急剧扩展。在这里,斯坦福研究所开始脱离斯坦福大学。它最初的项目之一是改进ENIAC。斯坦福研究所用最新的电子产品来更换一些关键部件,使ENIAC变得更小。ENIAC原本是一个重达30吨的庞然大物,占地167平方米,有17468个真空管、70000个电阻、10000个电容器和1500个继电器。

20世纪40年代,弗雷德·特曼回到斯坦福大学,担任工学院院长。他利用自己与美国军方,特别是新近成立的海军研究办公室的关系,资助创建了一个新的电子研究实验室。1950年以后,海军研究办公室对电子技术研究投入了大量资金,特曼得以开设一个应用电子实验室。苏联发射第一颗人造卫星“史布特尼克”号后,美国政府迅速增加研究经费,主要的受益者就是东海岸的麻省理工学院和西海岸的斯坦福大学。

继发明速调管后,比尔·汉森继续他的电子加速器的研究,1947年,第一台直线加速器诞生。

与此同时,在圣卡洛斯,汉森的前助手瓦里安兄弟于1948年4月开始了自己的无线电、雷达和电视业务,他们与斯坦福大学仍然关系密切。作为速调管项目的参与者,埃德·金兹顿(Ed Ginzton)既是瓦里安公司的董事,同时还是斯坦福大学的教授。瓦里安兄弟选择位于帕洛阿图北面的圣卡洛斯创办公司,是因为这里已成为电子工业的中心。1917年到1925年间,随着南方太平洋铁路的延伸,商业信托公司(Mercantile Trust Company)开始在红木城的北面兴建圣卡洛斯。1930年,圣卡洛斯还是一个非常小的村庄,但随后查理·利顿(1930年)、达尔马(1944年)和艾特尔-麦克卡卢(1945年)等公司在这里开设了分支机构。在它们周边,很快兴起了一系列配套公司,为电子工业提供服务。

旧金山的文艺复兴和经济繁荣

在第二次世界大战期间,“旧金山文艺复兴”已经初具基础。旧金山此前一直缺少一个可与它的视觉艺术相媲美的文学圈子。诗人肯尼思·力士乐(Kenneth Rexroth)和马德琳·格里森(Madeline Gleason)是旧金山文坛的开创者。1954年,格里森在旧金山州立大学成立诗歌中心。在这之前的1947年4月,她曾成功组织举办了首届“现代诗歌节”。力士乐和格里森帮助过伯克利的诗人罗伯特·邓肯(Robert Duncan),后者是知识分子中第一位公开身份的同性恋者,并于1944年写了一篇名为《社会中的同性恋》的论文。力士乐还结识了其他诗人,包括曾是天主教修士的威廉·埃弗森(William Everson)、犹太女权主义者穆里尔·鲁凯泽(Muriel Rukeyser)和菲利普·拉曼提亚(Philip Lamantia)。20 世纪40年代,旧金山也见证了非洲移民的急剧增加。他们大多定居在菲尔莫街(Fillmore Street)附近,使这里成为“西部的哈莱姆”,这条街也成为夜生活和即兴音乐表演的中心。

第二次世界大战的结束为美国工业生产释放出巨大的潜力。战后十年中,美国工业生产增长了近50%。在民用经济方面,民众忙于打造胜利者的生活方式,贪婪地消费着最新的家用电器。在国防经济方面,美国政府为回应苏联在“冷战”中的一举一动,急切地需要新式武器。1946年,一种新兴的经济实体——风险投资公司,与美国政府联手为技术创新领域提供投资。这一年先后有三大投资公司登台亮相。首先是波士顿的美国研究与开发公司(ARD),由在法国出生的前哈佛商学院教授乔治·多里奥特(Georges Doriot)领导,并得到麻省理工学院校长卡尔·康普顿(Karl Compton)和波士顿联邦储备银行总裁拉尔夫·弗兰德斯(Ralph Flanders)的协助。这家投资公司是第一家上市的风险投资公司,它为麻省理工学院和哈佛大学所派生的公司提供资金。第二家是纽约的惠特尼公司(J.H.Whitney &Company),由乔克·惠特尼(Jock Whitney)掌舵,“风险资本”这一术语就是由他的搭档本诺·施密特(Benno Schmidt)首创的。第三家是纽约的洛克菲勒兄弟公司(Rockefeller Brothers,后改名为文洛克公司),由劳伦斯·洛克菲勒(Laurance Rockefeller)领导。它们常常被战争期间发明的技术的商品化潜力所吸引。

私人投资的风潮也迅速蔓延到加州。1946年,这里至少成立了两家风险投资公司。一家是产业资本公司(Industrial Capital),由旧金山的股票经纪人和“天使”投资人爱德华·海勒(Edward Heller)创立; 另一家是太平洋海岸公司(Pacific Coast Enterprise)。

第二次世界大战后,美国进入了历史上经济扩张时间最长和速度最快的时期。1850年,加州的人口不到10万人,1900年增加到150万人。在第二次世界大战期间,加州人口在四年中,从700万人增长到900万人以上。

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