超级研究机密和人性的冲突

                           ------晶体管发明者背后的故事

晶体管是人类历史上20世纪最伟大的发明，它开创了人类信息世代的新纪元。可以说没有晶体管的发明，就没有随后收音机，计算机以及互联网等一系列的信息革命的发生。

早在20世纪初，AT&T主要依赖于一种很原始的真空三极管放大和传递信号。从理论上说， 只要信号能通过一系列的转换器不停放大，人类就可以通过电话把信息实时传递到电话线可以延伸到的任何地方。但是这种真空管功耗太大容易过热，导致信号传递十分不稳定。为了扩大电话市场，AT&T急需一种更有效的信号放大器。

尽快找到一种更好的信号放大器，贝尔实验室作为AT&T的 研究分支机构，也是当时世界上最大的工业研究实验室，自然责无旁贷。事实上早在三十年代，贝尔实验室的研究主任凯利就指出，放大器的希望在于一种当时人们知之甚少的半导体材料上。二次世界大战结束以后，凯利成立了一个固体放大器研究小组，年轻的肖克莱作为同行中的佼佼者被选拔为组长。事实上在二次世界大战过程中，美国科学家已经在半导体研究上取得了长足的进步，他们甚至用半导体造出了军用雷达，这也为后来的晶体管研究埋下了伏笔。

肖克莱随后把布拉顿和巴丁招到门下组成了历史上著名的晶体管三人研究小组。这个小组是一个非常理想的组合：肖克莱是一个不错的领路人，在所有其它人意识到这个放大器有多重要之前，他就预见一旦这个放大器被找到就会对人类科技进步带来重大影响；巴丁是一个伟大的理论学家，对很多常人无法理解的实验现象他都能作出深入的研究并给出合理的解释；布拉顿是一个杰出的实验学家，他几乎可以利用实验室的有限条件制造出贝尔实验室内部人员要求的任何奇异的实验装置。三位顶级科学家在各自领域的专长在随后艰辛而复杂的晶体管研究工作中得到了天然互补，这为晶体管的发明奠定了得天独厚的先天条件。

一开始三个人的合作十分愉快，布拉顿做实验，巴丁解释实验结果，肖克莱提供研究思路并评价实验结果。事实上作为组长肖克莱对另外两个成员给出的指导和监督很少，更多的时候他呆在家里工作，而这相对独立的工作环境恰恰给予了布拉顿和巴丁最大限度的创造力。最初的项目进展并不顺利，1945年春天，肖克莱设计了第一套实验方案：用一个小圆筒把一块金属紧紧包住，并在圆筒表面涂一层硅。他希望通过“场效应”制造出第一个半导体放大器。可惜根据这个怪异想法做出的器件并不成功 ，它几乎不工作。布拉顿和巴丁随后在有限的指导下做出了千百种奇形怪状的实验装置，但是最终实验结果也比最初肖克莱的设计好不了多少。事情的转机发生在1947年秋天，布拉顿决定把整套实验装置搬到水下，让人惊讶的是实验结果居然得到了些许的改善。根据巴丁的理论，液体使器件速度变慢，于是布拉顿开始用金和锗做实验。 虽然实验结果不理想，研究小组决定以这个设计为蓝本继续努力寻找解决问题的最佳方案。同年圣诞前夕，巴丁的理论研究取得了历史性的突破。巴丁发现当时众所周知的晶体电子传输理论有一个重大缺陷：电子会在晶体表面形成一个势垒。这个突破性的理解很快解除了当时设计晶体管的瓶颈。也许是无意，也许是有意，巴丁和布拉顿没有向肖克莱及时汇报他们的研究成果而是继续他们独立的实验研究。1947年12月16日，他们把金箔纸绑到一个塑料三角板上并压到一块锗板上，人类历史上的第一个点接触晶体管诞生了！

当布拉顿和巴丁把实验结果通知给肖克莱的时候，肖克莱既为实验的重大进展感到高兴，也为整个实验进程脱离了他的参与感到异常恼怒，他觉得自己才是整个晶体管发明的真正策划者，而布拉顿和巴丁只是窃取了他的想法和成果！为了证实这一点并维护自己在小组中的领导地位，肖克莱决定要做出比他们更好的晶体管来。接下来的一个月，肖克莱的绝大部分时间都在芝加哥的一个旅馆里度过。在交织的极度兴奋和愤怒当中，肖克莱仅仅依靠一只笔和大量的稿纸做出了一系列惊人的推导计算，并提出了一个比点接触晶体管更好的实验方案：结型晶体管。具体方法方法就是把一层很薄的半导体象三明治那样夹在另外一种完全不同的半导体当中。与点接触晶体管相比，这种结型晶体管更结实，性能更稳定，也更容易生产。事实上这个结型晶体管就是现代晶体管的雏形。肖克莱把布拉顿和巴丁的实验结果推到一边，在公司内部大肆推广自己的研究结果，并通知公司的律师申请晶体管发明专利，要求他自己是该专利唯一的发明人。当肖克莱把自己的专利计划通知给布拉顿和巴丁的时候，布拉顿咆哮如雷：“晶体管是整个小组合作研究的成果，是每个成员都应该共享的荣耀！” 虽然巴丁选择了沉默，但是他的愤怒和郁闷与布拉顿并无二致。1948年6月30日，贝尔实验室决定向外界公布晶体管的发明。在贝尔实验室发布的那张经典的照片当中，肖克莱端坐在显微镜前，而布拉顿和巴顿在后面驻足观看---其画外音似乎是肖克莱是工作在实验室第一线发明晶体管的人，而巴丁和布拉顿更象两个热心的旁观者。后来布拉顿对这张照片公开表达了自己的憎恶。在一系列关于晶体管发明的荣耀归属的纷争当中，这个在人类科技历史上作出重大贡献的研究小组土崩瓦解。

晶体管的发明，当时无论在媒体还是工业界都没有引起足够的重视。肖克莱看到了晶体管背后的重大商机，他很快离开了贝尔实验室到加州的柏拉图市成立了一个半导体公司：肖克莱半导体。肖克莱雇佣了一批非常优秀的工程师和科学家，可是由于他个性和管理上的一些缺陷，肖克莱公司最杰出的八个人联合离开了该公司并成立了著名的飞思卡半导体公司，他们就是历史上著名的“八大叛逃者”。而这八个人中的两个，鲍尔牛易斯和戈登摩尔，后来又成立 了现在世人尽知的英特而公司。而肖克莱公司从来没有生产出任何一个赚钱的产品。当时比较耐人寻味的现实是，当英特而公司每天生产数以亿计的晶体管到集成电路产品当中的时候，肖克莱，布拉顿还有巴丁只是在他们的研究工作中领取十分有限的薪酬。同时需要指出的是，肖克莱半导体公司的成立，标志着硅谷作为全球半导体研究基地的开始。肖克莱经商失败以后，在史丹福教了一段时间的书，接下来他就介入了臭名昭著的关于种族歧视的口水大战，他本人最终为这件事弄得声名狼藉。

巴丁为晶体管的事伤透了心，很快他离开了贝尔实验室去伊力诺依大学当了教授并潜心做关于理论物理的研究。继1956年三个人因为晶体管的联合发明获得诺贝尔奖以后，巴丁后来在伊力诺依大学因为关于超导半导体的杰出研究而第二次获得诺贝尔奖。布拉顿在贝尔实验室的其它部门继续做了很多年的研究工作直到退休，退休之后他到惠特曼学院去做了教授。

离开贝尔实验室以后，巴丁和布拉顿一直保持联系，他们偶尔也一起打打高尔夫球。而肖克莱一直不曾与他们二个人接触。不过三个人确实聚过有限的几次，有史可考的两次是1956年三人共享诺贝尔物理奖的颁奖晚会，以及1972年贝尔实验室庆祝晶体管发明25周年的纪念活动。多年以后，为了庆祝他们为人类文明带来重大进步的共同发明，三位科学家的酒杯最终举在了一起。