第四章 探路人：电机工程、核工程、海军和创新文化(1925—1940)
斯坦福大学与电机工程
1925年，湾区高科技产业历史上发生了一个关键事件。这一年，弗雷德·特曼来到了斯坦福大学。他是一个业余无线电爱好者，在波士顿的麻省理工学院曾受教于万尼瓦尔·布什(Vannevar Bush)。在斯坦福大学，他就职于哈里斯·瑞恩创立的具有开创性的无线电通信实验室。特曼的父亲是斯坦福大学教授，特曼代表了在湾区成长、受过良好教育的一代，这比过去几十年移民们目不识丁的情形前进了一大步。在不到两年的时间里，这位年轻的见习生把无线电通信和真空管电子技术相结合，发展成一门新型科学，并拥有自己的独到见解。特曼不仅使无线电工程技术更加完美，他更鼓励他的学生开始自己创业，而不只是进入大公司。他的许多学生来自东海岸，他鼓励他们留在湾区。特曼认为大学应该是商业计划的孵化器。与哈里斯·瑞恩鼓励产学合作的理念相比，这是一个飞跃。
到1931年瑞恩退休时，以斯坦福大学为中心，一个充满活力的产业群已经形成。虽然西里尔·埃尔威尔的联邦电报公司已移至东海岸，它所衍生的公司和其他无线电公司的附属公司却留在这里，成为湾区的初创公司。
斯坦福大学的学生拉尔夫·海因茨(Ralph Heintz)是一个业余无线电爱好者，曾为厄尔·埃尼斯工作。他创办了一家公司，为商船和飞机装备短波无线电台。1926年，他在旧金山成立了海因茨-考夫曼公司。不久，海因茨不得不开始生产自己的真空管，跟美国无线电公司展开竞争，为此，他们聘用了无线电发烧友比尔·艾特尔(Bill Eitel)和杰克·麦克卡卢(Jack McCullough)。
利顿工程实验室于1932年由无线电发烧友查理·利顿(前文说的那个11岁开办电台的神童)建立。他毕业于斯坦福大学，曾在联邦电报公司任经理。他把实验室建在他父母位于红木城的家中，并开始制造生产真空管所需的工具，就像他在联邦电报公司所做的那样。
艾特尔-麦克卡卢公司(后更名为艾麦克公司)成立于1934年，由海因茨公司的员工比尔·艾特尔和杰克·麦克卡卢在圣布鲁诺创立，目的是开发出质量更好的真空管，来满足业余无线电台市场的需求。第二次世界大战期间，它们的产品成了作战部队的首选。联邦电报公司的另一位雇员，出生在德国的格哈德·费舍尔(Gerhard Fisher)于1928年发明了金属探测器，并于1931年在帕洛阿图的自家车库里成立了费舍尔研究实验室。这些当初的业余无线电爱好者，已成为自主的无线电通信和电子行业的急先锋。他们中的一些人小小年纪就开始创业，真是后生可畏。
伯克利与核子工程
与此同时，由于一位创造性的科学家和他的突破性发明，另一个产业也落户湾区。1924年，加州大学伯克利分校建成了勒孔特大楼(LeConte)，以扩大其物理系规模，随后大规模招聘年轻才俊。1931年，他们中的一位年轻的物理学家欧内斯特·劳伦斯(Ernest Lawrence)成功设计出了第一个回旋加速器，即粒子加速器。
理论上讲，当核粒子加速运动时，它会发生量能转换，但之前没有任何一家实验室能够发明这样一台机器，使人可以观察到这种现象。劳伦斯的设计被称为“回旋”加速器，它的原理是给环路中相同的加速场发送粒子做循环运动，然后在每一次循环依次提高粒子的速度。
此时，前联邦电报公司的主管列昂纳德·富勒已经担任加州大学伯克利分校电机工程系的主任。通过他的运作，劳伦斯从联邦电报公司得到了一台1000千瓦的发电机，用于制造自己的设备。这台设备非常小，直径只有66厘米。同年8月，劳伦斯建成辐射实验室。该实验室位于勒孔特大楼和校园的钟楼之间，是最有名的原子能研究中心之一。后来它搬到了山上，被更名为劳伦斯伯克利实验室(Lawrence Berkeley)，并吸引了一批世界最著名的科学家来到伯克利。1929年，在劳伦斯来到伯克利一年后，另一位核物理学家罗伯特·奥本海默(Robert Oppenheimer)也来到这里。他在塑造校园的知识分子氛围方面功不可没。
原子能和大科学
随着20世纪30年代的到来，原子能的重要性越来越明显，它不仅仅为量子物理学所用。劳伦斯伯克利实验室创始人的弟弟约翰·劳伦斯(John Lawrence)认识到它很有可能运用在其他领域。1936年，他创办了唐纳实验室，进行核医学研究。1939年，欧内斯特·劳伦斯被授予诺贝尔物理学奖，这也是湾区科学家第一次获得诺贝尔奖。和劳伦斯的工程和科学成就同样重要的，是他的“大科学”概念。他创建了一个庞大的跨学科的工程师和科学家团队，专注于一个个具体的项目。这不只是出于良好的愿望，也是出于实际需要。大型粒子加速器的生产，需要大批不同学科的专家进行合作。劳伦斯的团队包括四个后来的诺贝尔奖获得者，他们是埃德温·麦克米兰(Edwin McMillan)、路易斯·阿尔瓦雷斯(Luis Alvarez)、格伦·西博格(Glenn Seaborg)和埃米利奥·塞格雷(Emilio Segre)，还有机械工程师威廉·布鲁贝克(William Brobeck)等。不仅如此，劳伦斯还是一位高超的募捐者，他从慈善家那里获得大量捐款。在大萧条中，这是一项艰巨的任务。
在斯坦福大学，与劳伦斯旗鼓相当的是一位瑞士物理学家费利克斯·布洛赫(Felix Bloch)。为了逃离纳粹迫害，布洛赫于1934年来到这里。他和奥本海默联合举办了伯克利—斯坦福理论物理研讨会，将欧洲的科学带到了美国西海岸。布洛赫后来成为斯坦福大学的第一位诺贝尔奖得主。与此同时，年轻的毕业生比尔·汉森(Bill Hansen)以劳伦斯的加速器为基础，探索用高频波对电子进行加速并使之转化成高能量的方法。
新的动力
为了更广泛地应用无线电工程技术，美国海军于1933年在帕洛阿图和圣何塞之间修建了一个基地，即桑尼维尔海军航空站，后改名为莫菲特机场(Moffett Field)。从此，湾区的工程公司和军方机构之间的合作也有了重大突破。1939年，美国政府在莫菲特机场设立了艾姆斯航空实验室(后更名为美国航空航天局艾姆斯研究中心)，以此来加大投入。由此向北开发了山景城，向南开发了桑尼维尔。两者都建在原先一块巨大的墨西哥牧场的土地上。
受当地无线电工业传统的吸引，一位移民来到旧金山定居，继续他的科学实验——费罗·范斯沃思(Philo Farnsworth)是一个典型的无线电业余爱好者，他原本生活在犹他州，后被旧金山的风险投资家莱斯利·哥瑞尔(Leslie Gorrell)和乔治·艾佛森(George Everson)慧眼看中。1927年，他进行了第一次全电子电视广播，其原理是他十几岁时就构想出的一个理论。范斯沃斯的团队包括了年轻的拉塞尔·瓦里安(Russell Varian)和拉尔夫·海因茨。1931年，投资者决定变现获利，他们把公司卖给了费城蓄电池公司(Philadelphia Storage Battery Company)，后来更名为飞歌公司(Philco)。当时，飞歌公司是美国最主要的家用无线电制造商，这为大规模生产电视机提供了便利。然而，美国无线电公司财大气粗，竟然通过媒体宣称，是自己公司在新泽西的实验室的俄罗斯裔科学家弗拉基米尔·佐尔金(Vladimir Zworkyn)发明了电视。范斯沃思在旧金山的好友、由工程师转行成为律师的唐纳德·利平科特(Donald Lippincott)挽救了他的名声。1930年，利平科特捍卫了这位年轻的发明家的知识产权，使之免受美国无线电公司的侵犯。利平科特在湾区树立了重视知识产权诉讼的典范，此举对于由年轻的发明家们经营的高科技产业的发展至关重要。
文化与社会
与此同时，旧金山也在发生变化。当初西海岸的“罪恶之都”，已经成为美国的金融重镇之一。1930年，它的轮渡大厦是世界上仅次于曼哈顿的第二繁忙的交通枢纽。“湾滨高速公路”于1932年开通至帕洛阿图，并于1937年连通圣何塞。1964年，这条高速公路被更名为“美国101号公路”，这个名称原先是用于“国王大道”的。迅速扩展的市区催生了奥克兰(Oakland)海湾大桥和旧金山金门大桥(Golden Gate Bridge)，二者分别于1936年和1937年建成。金门大桥更是当时世界上最长的跨海大桥。大量的赞助款使这座城市得以开设自己的艺术博物馆(1935年)，并成立了美国第一个专业芭蕾舞团(1933年)。
得益于前辈们的开拓努力，艺术得到了蓬勃发展。著名的艺术人物有：师从拉尔夫·斯塔克波尔(Ralph Stackpole)的加州美术学校学生、超现实主义雕塑家艾德琳·肯特(Adaline Kent); 日本出生的画家小圃千浦(Chiura Obata)，以其1927年的系列画《内华达山脉》而闻名，他创立了东西方艺术学会; 还有行为古怪、离群索居的阿奇列斯·里佐利(Achilles·Rizzoli)，他于1935年至1944年间创作了晦涩难懂却富有想象力的、具有“新艺术”风格的建筑绘画作品; 1930年，德裔抽象表现主义画家汉斯·霍夫曼(Hans Hofman)来到伯克利，成为湾区最有影响力的教师，他推动了偏重于现代绘画艺术的课程，使湾区成为美国最受欢迎的实验艺术家聚居地之一。
湾区可能是世界上惟一以摄影为主导艺术的地方，这也许是为了与洛杉矶的电影业遥相呼应。本地的摄影艺术家除了安塞尔·亚当斯外，还有以反映大萧条时期无家可归者的作品而闻名的多萝西娅·兰芝(Dorothea Lange)，以拍摄20世纪20年代末的工业景观而闻名的伊莫金·坎宁汉(Imogen Cunningham)，以及居住在卡梅尔、以20世纪20年代末的静物和裸体为拍摄主体的著名的詹姆斯·韦斯顿(James Weston)。七位来自湾区的摄影师，包括亚当斯、坎宁汉、韦斯顿及他的两个学生威拉德·范·戴克(Willard Van Dyke)和索尼娅·诺斯考维克(Sonya Noskowiak)，还成立了F/64社团，旨在反对20世纪头几十年主导了摄影界的阿尔弗雷德·施蒂格利茨(Alfred Stieglitz)的画意派。该社团于1932年举办了第一次颇为轰动的作品展。
旧金山的另一种独特艺术——壁画，在很大程度上受到墨西哥画家迭戈·里维拉(Diego Rivera)的影响。1936年，壁画家伊迪丝·哈姆林(Edith Hamlin)为米慎高中(Mission)创作了以西部为主题的壁画。当洛杉矶的主导艺术形式——电影产生了巨大经济效益、东海岸的各种艺术引领世界潮流时，旧金山的艺术家们却大多卓尔不群，就像那些无线电发烧友一样。
1935年，随着旧金山艺术博物馆的建成，文化的高潮开始到来。该馆由艺术史学家格雷斯·莫雷(Grace Morley)创建，是全美第二个专门展出现代艺术的博物馆。对于“现代艺术”，旧金山有它自己的独特认识。1946年，莫雷聘用电影制片人弗兰克·斯陶法切尔(Frank Stauffacher)，启动了“电影中的美术”系列创作。这也促成了加州艺术学校开设了一门有关电影的课程，并由西德尼·彼得森(Sidney Peterson)授课。彼得森是达达主义时期的一位法国画家和雕塑家。他和旧金山诗人詹姆斯·布劳顿(James Broughton)合作，于1946年共同导演了旧金山的前卫影片的代表作《浓缩的赞歌》(The Potted Psalm)。
1939年的世界博览会的成功举办，确立了旧金山充满活力的创新中心的地位。这一年，“金门国际博览会”在海湾当中一个叫珍宝岛的人工岛上举行。它的最大亮点是拉尔夫·斯塔克波尔创作的高达24 米的巨型雕塑“太平之神”(Pacifica)。1942年，该雕塑被炸毁，以便为一个海军基地腾出地盘，但在存在的几年里，它先后吸引了16万人次前来参观。
另一个艺术家乐土的出现稍微有些另类。1911年，詹姆斯·费伦(James Phelan)在南湾修建了一座庄园，具体说是坐落在萨拉托加(Saratoga)的山间，俯瞰着圣塔克拉拉山谷。作为商人和银行家，他在淘金热时积累了大量财富，并且担任过旧金山市市长。后来，他成为加利福尼亚州的参议员。为了纪念首创“加利福尼亚”这个名字的16世纪西班牙作家蒙塔尔沃(Montalvo)，费伦将自己的别墅命名为蒙塔尔沃，并把它捐赠给了加州。此后，这里成为一个文化中心，支持有前途的艺术家、作家、音乐家和建筑师。几年之后的1939年，蒙塔尔沃庄园打开大门，接纳了美国西部第一个常驻艺术家的项目。
湾区最伟大的音乐创新者是亨利·考威尔(Henry Cowell)。他是一个双性恋者，并因此“罪名”在监狱里待了4年。1930年，他委托乐器制造商莱昂·特雷门(Leon Theremin)制造了第一台电子节拍伴奏机(Rhythmicon)。考威尔后来在加州大学旧金山分校教授一门颇有影响的课程——“世界人民的音乐”。他提倡无调性、非西部风格、打击乐合奏，甚至随机作曲。他也可能是第一个集古典音乐作曲与成功谱写流行歌曲于一身的作曲家。在旧金山，他的学生卢·哈里森(Lou Harrison)充分利用当地巴贝尔民族的音乐特点，将中国戏曲、美洲土著民歌、爵士乐和后来的印度尼西亚加麦兰音乐融入西方古典音乐。在纽约，他的另一个学生约翰·凯奇(John Cage)因演绎了宗师的几部作品而闻名。
富商名流还纷纷投资于旧金山传奇的夜生活区，即“北非海岸”红灯区，宗教团体对此百般压制但毫无成效。1936年，约瑟夫·菲诺乔(Joe Finocchio)在旧金山百老汇大道开设同性恋酒吧“菲诺乔”。此时已是大萧条时期，美国经济已于1929年开始崩溃。然而在旧金山，没有一家银行倒闭。湾区虽也受到了这场危机的影响，但它的表现却优于加州和美国其他地区。事实上，虽然旧金山本身依旧是一个相对较小的城市，但在大萧条期间，它却一跃成为更有档次的大都市。经过大地震后的迅速增长(1910年，全市约有416 000 人)，在20世纪30年代，旧金山的人口稳定在634 000人，住宅区不断向北、向东和向南扩展。
此时的旧金山以其族裔的多元化而闻名全美，但其他方面还谈不上。20 世纪30年代末，旧金山还是一个相对来说无法无天的地方。一个流行的笑话是，芝加哥和纽约的黑社会没有机会渗透到旧金山去，因为旧金山整个城市就是一个大的犯罪场。
斯坦福大学和美国工业
斯坦福大学正在成为一个主要的创新中心，它鼓励创业的教育宗旨也开始获得回报。
1937年，弗雷德·特曼的学生威廉·休利特(William Hewlett)和戴维·帕卡德(David Packard)开始研制音频振荡器。1939年1月，在帕洛阿图的一个车库里，他们成立了一家名为惠普的公司。他们的第一个客户是沃尔特·迪斯尼公司(Walt Disney)。1939年，这家好莱坞动画公司购买了惠普的振荡器，为自己的动画电影《幻想曲》配乐。斯坦福教授威廉·汉森(William Hansen)把两位主意高明的发烧友延揽到自己的团队。他们是西格特·瓦里安和拉塞尔·瓦里安两兄弟。西格特是一位飞行员，拉塞尔则在斯坦福时和汉森是室友，从斯坦福退学后曾就职于费罗·范斯沃思的电视实验室。当时他们正在更新一种新的电子设备，作为一个放大器，该设备在一种高于无线电频率的频率中产生电磁波(微波)。通过在斯坦福大学与汉森合作，他们研制出速调管，这是第一台微波发生器。该发明彻底改变和提高了雷达技术。这使西格特·瓦里安的梦想成真，使机载雷达在第二次世界大战前夕投入使用。它利用雷达天线捕捉微波在一定时间段遇到物体时反射的脉冲，以此来测定该物体的距离。
通过斯坦福大学的关系，这些先驱者们相知甚深。1938年，特曼组织了一个以拉塞尔·瓦里安为首的研究团队，由查理·利顿向瓦里安报告，再由戴维·帕卡德向利顿报告。
1940年，位于纽约的飞机导航设备制造商斯巴利公司(Sperry)以其充裕的现金，从斯坦福大学基本上“买断”了汉森和他的速调管。这给斯坦福大学的电机工程实验室带来了巨额投资，使其得以更迅速的发展。斯坦福大学在高压输电方面早已享誉全美，新的资金又为其电子工程的发展提供了保证。瓦里安的故事是联邦电报公司故事的改良版：产业界和大学之间的相互合作催生了先进的技术，政府是其第一个客户，战争是它的第一个应用领域。
电子计算的研究进展
湾区的无线电工程和原子能科学家们有所不知的是：计算理论也在世界的其他地方取得了重大进展。1937年，英国数学家阿兰·图灵(Alan Turing)设想出了一台机器，它能够通过操纵符号进行逻辑推理，就像一个数学家一样。他将它命名为“图灵机”。他接着还设想出了一台“万能图灵机”，只要读取被模拟机器的说明符号，就能够模拟任何一台图灵机。这是一个纯粹抽象的概念，但它证明了用一台机器解决所有问题的可行性。用技术语言来说，它是一个“可编程”的机器。几年后，普林斯顿大学的匈牙利裔数学家约翰·冯·诺伊曼(John Von Neumann)向人们展示了一台更加有效的计算机器，它同时拥有数据和指令，即“存储程序架构”。得益于普林斯顿公开其研究的政策，诺伊曼的想法迅速传播开来。
早在1925年，位于纽约的AT&T公司就设立了一个重要的研究中心，并以该公司创始人亚历山大·格雷厄姆·贝尔的名字命名。从一开始，贝尔实验室就以桑顿·弗莱(Thornton Fry)领导的应用数学部门为重点。在这里，乔治·斯蒂比茨(George Stibitz)使用继电器电路来进行二进制算术运算，这与AT&T的电话系统所使用的电路相同。1937年，他建立了一个基于继电器电路的二进制计算器——K模型机。
计算机有很多的“之父”。1938年，约翰·阿塔纳索夫(John Atanasoff)在爱荷华州立大学构想了一个简陋的电子数字计算机，它还不能编程。在德国，康拉德·楚泽(Konrad Zuse)于1941年建成了第一个程控电脑“Z3”，这是万能图灵机第一次在硬件上的实现。它仍然采用了电子机械式继电器。不过，从实用的角度来看，“差分分析仪”仍然是最先进的计算设备。这是一种机械模拟计算机，能够以最快的速度进行复杂的计算，就像一个专业的数学家。波士顿麻省理工学院电气工程教授、在1924年曾担任特曼研究生课程导师的万尼瓦尔·布什(Vannevar Bush)，于1931年建造了一台计算机。1935年，该机被安装在美国宾夕法尼亚大学的摩尔电气工程学院，用以帮助陆军弹道研究实验室来计算炮弹的轨迹。当时，派来为炮兵进行此类计算的“士兵”通常是妇女。这些人被称为“计算者”(Com-puter)。
