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“晶体管之父”肖克利:电脑来了

时间:2016-07-23 03:39 作者: 来源: 人气:

贝尔实验室发明晶体管后的一年时间里,硅就进入了商业化应用。1954年,通用电气、美国无线电公司、得州仪器以及美国电话电报公司这样的企业,买进了将近100万个晶体管。1954年圣诞节之前,雷神公司(Raytheon)还推出了用电池供电的口袋式晶体管收音机。当时的价位是49.95美元,这并不便宜,但雷神公司仅在第一年就卖出了10万台,并且还让晶体管进入了零售渠道。一家名为东京通信工业(Tokyo Tsushin Kogyo)的新公司也搭上了运行晶体管的列车,这家公司后来将名字改成索尼(Sony),并且称霸于收音机和电视机市场。这一切都只是刚刚拉开序幕而已。晶体管后来成为数码时代的基石以及电子产品的标准部件。世界上已存的30万亿个晶体管不仅带来了摇滚吉他和航天飞机,也带来了地球上的每一台电脑。

20世纪很少有如此重大的科学成就。用硅制成的晶体管日后还促成了许多公司的诞生,比如苹果、、甲骨文、网景、雅虎以及一家离硅谷很远、名为微软的公司。比尔·盖茨有一次难得谦虚地说:“如果能够穿越时空,我第一个要去的地方就是1947年12月的贝尔实验室。”直到晶体管发明6个月之后,公众才得知这件事,而且也只知皮毛不知精髓。在1948年6月30日曼哈顿的大型新闻发布会上,贝尔实验室才公布了这项发明。实验室的研究主管拉尔夫·布朗(Ralph Brown)将它描述为“那个很小很小的东西”。布朗接着慢条斯理地说:“我们称它为晶体管,因为它是可以让电子信号在输入端和输出端之间穿梭时被放大的电阻器或半导体设备,但它没有真空吸尘器、灯丝或玻璃管,它完全是用无温度、实心的物质构成的。”现场的记者们对此并不怎么感兴趣,但福雷斯特看得就清楚多了,因为他用了42年还没研究透彻,直到今天才如梦初醒。在被邀请去贝尔实验室园区参观晶体管的演示时,他遗憾地拒绝了,因为他无法面对“42岁孩子的突然觉醒”。

肖克利也非常重视他所协助发明的晶体管,特别是在贝尔实验室的时光。他30年后写道:“听见由晶体管放大的声音,就像是听见亚历山大·格雷厄姆·贝尔在说那句著名的‘沃森先生,快来呀,我需要你’①[1]一样。”虽然如此,肖克利却很恼火,因为他知道巴丁和布拉顿才是晶体管背后真正的发明者。当他们在实验室里试验晶体管成功时,肖克利甚至不在现场,这是他心里永远挥之不去的阴影。他写道:“由于未能成为发明者之一,我对于他们成果的喜悦确实打了折扣。每当想起自己在8年前就开始的种种努力,以及未能带来任何重要的、有创造性的贡献时,我就忍不住感到灰心失望。”贝尔实验室的第一项晶体管专利中并没有列入肖克利的名字。他后来一直想纠正这个问题,并且将自己打造成电子三剑客的其中一员。肖克利比实验室中的任何人都更清楚晶体管对于未来的意义:开拓电子的新领域,而绝不仅仅是为了AT&T。作为一个爱出风头的人,他很喜欢在与人交谈时派送晶体管,或是在主持人热情洋溢的开场白之后,他还不忘告诉观众说,唯一能够把他介绍得更好、更完美的就是他自己,甚至在介绍时,他手中还会魔术般地亮出一束红玫瑰。肖克利是一个可以预知市场的人。他在接受“通用电气1949年科学论坛”的电台节目采访时说:“最近有许多关乎电子智商或计算机器的想法,在我看来,在这些机器人的大脑里,晶体管正是它们理想的神经细胞。”

他所说的正是电脑。当时的电脑不仅维修起来是个噩梦,而且体型硕大无比。宾夕法尼亚大学在1946年发明的“ENIAC”②[2](电子数字积分计算机)是第一次尝试可以帮助军队、联邦政府以及大型企业的大规模数码计算机,但它却像是一头任性的、重达30吨的怪兽。这部机器运算时,会消耗150千瓦的电力、满地是纵横交错的线路,还有18 000根似乎永远无法同时工作的真空管。ENIAC管道的温度和亮度也造成了另一个问题:飞蛾扑火,导致短路……(从此以后,“computer bug/电脑‘臭虫’”就意味着内部程序有问题,而“debugging/‘除虫’”则意味着修复问题。)《大众机械杂志》(Popular Mechanics)在1949年预测,“未来的电脑可能会有1 000个真空管,并且或许只有1.5吨重。”这是众多令人晕死的预言之一,后来不但被证明是严重错误的,而且还真是低估了晶体管的潜力。

甚至在巴丁和布拉顿的晶体管发明还没被公布之前,肖克利自己的新设计就已经进行很久了。新的“结型晶体管”后来确实被证明更为优秀。尽管贝尔实验室在1936年就已经承认了肖克利的功劳,却仍然无法使他感到满足。20世纪50年代初,他一直在为没有被提升为高管而愤怒不已。当然,问题并不在实验室。巴丁和布拉顿都变得非常讨厌他,于是肖克利把他俩都赶走了。(巴丁在1951年离开,去了伊利诺伊州立大学教书,而且后来在超导体研究上又获得一项诺贝尔物理学奖。布拉顿则调到了贝尔实验室的另一个部门。)

肖克利也因为无法从自己所协助发明的专利中分享版税而气愤不已。到了1954年,他开始暗中在一些公司和大学里寻找新工作。结果无论是职位还是薪水都不够理想。进入1955年,他又决定自己创业试试看。在写给即将要成为他第二任妻子的信中,他说:“很明显的一点是,我比这里大部分人更聪明、更有精力以及更了解人性。”事实上,这三项评价中,他至少说对了两项。

加州是肖克利一直想要回去的地方,那里有他童年的回忆、母亲以及他所钟爱的户外娱乐。洛杉矶与旧金山地区都是他所考虑的去处。洛杉矶有贝克曼仪器公司:一家由加州理工学院前任教授所创立的企业,成长迅速,拥有2 000万美元资产,而且还可以为肖克利提供种子基金;旧金山则有斯坦福大学与其教务长弗雷德里克·特曼,特别看重肖克利。特曼知道固态物理学是未来的趋势,并且也希望电子工程系的学生能够从一家由肖克利所带领的本地公司受益。特曼最后赢了。肖克利选择了旧金山湾区,并且上演了一出先驱者衣锦还乡的好戏。他在1956年年初宣布成立肖克利半导体实验室,一家后来生产晶体管和其他半导体设备的公司。就好像他父亲一样,他也得到了一个从黄金国挖宝的机会。然而,他没想到的是,在很短的时间里自己就失败了。

[1]① 这句话是1876年,沃森从世界上第一部电话里听到的第一句话,他是“电话之父”亚历山大•格雷厄姆•贝尔的助手。这句话也成为电话得以诞生的标志。

[2]② ENIAC(Eleonic Numerical Integrator And Computer),被称为世界上第一台现代电子计算机。它长30.48米,宽1米,占地面积约170平方米,30个操作台,约相当于10个普通房间的大小,重达30吨,耗电量150千瓦,造价48万美元。

本文节选自大卫·卡普兰(David A. Kaplan)所著《硅谷之光》,中国商业出版社出版

(责任编辑:职场达人)