第七章 美国工业和商业界的科学家

    这些成功的条件并不是美国工业靠运气获得的。科学已经走出天才发明家的阁楼和作坊，并被归入美国企业的最核心部分。之所以发生这种情况，是因为科学研究实验室里的成就现在已经成为企业决策者制定最重要决定时的必要组成部分。结果，在大多数大的工业组织，尤其是在一些主要依赖于科学发现的新工业组织中，研究部主任（Director of Research）不止是一位科学家或其他科学家的管理者。他通常还是公司的副总裁，公司最高层计划小组的成员，他成了经理级行政管理人员（executive），他必须提出大量关于公司的目标和状况的观点，而这些观点是从总的科学潜力的角度加以阐发的。至于研究部主任的作用则可以从通用汽车公司主任委员会（the Board of Directors ofthe General Motors Company）的一位成员对查尔斯·F·凯特林（Charles F．Kettering）所作的评价中看出，凯特林当时是通用汽车公司著名的研究部主任和发明家。此评价认为，凯特林是“目标与预言家之间的桥梁”。且当然一旦要作出重大决策，企业总裁要考虑比研究部主任的意见更多的东西，但是他们已日益意识到研究部主任的意见表明了一种科学现实性与科学可能性，恰恰这一点是他们在成功的冒险中所忽略的。国家资源规划署的一份报告说，“现在，下列论点得到了更广泛的承认：科学研究促进了公司赚钱能力的成长与增加”。事实上，现在的美国工业领导者都明确地表示了他们对应用科学的价值的赞赏，在送给股东的年度报告以及对新股票问题的展望中都显示出研究所带来的利益。强大的科学研究造就一个好企业。

    这种对利用科学抱积极主动态度（即使在战前）的结果是，美国工业界雇佣了七万多名研究人员在三千四百八十多个实验室工作，估计每年耗资三亿美元，1947年总开支达五亿美元，人员也有相应增加。我们这里仅指工业对自然科学的利用情况，如果把社会科学包括在内，数字将会有所增加，关于这一点，将在第十一章论述。

    但是，如果说现在美国工业研究组织无论在规模上还是在质量上都处于世界领先地位，那情况并非总是如此。在现代工业国家，德国最先在企业里系统地利用受过高级训练的科学家和博士学位获得者。十九世纪六十、七十年代他们就这么做了，比如，德国化学工业雇佣了在大学受过训的科学家，控制并更新制造合成染料（作为煤焦油的副产品）的技术，这一点走在了英美之前。德国的这一项工业优先权是十分令人惊奇的，因为珀金（W.H.Perkin）（他曾经是英国人）首先合成了苯胺染料。十九世纪的最后二十五年期间，美国工业只是零星地求助于大学教授和商业性研究化学家（commercial  research  chemists），而没有认识到科学的力量。这并不是说那个时期的科学对美国工业的发展不怎么重要，在那个时期，倒是一些零星的科学家和独立的发明家做出的发现成了新工业的基础。这些分散的、无组织的研究者（经常是一些经验上风风火火的人）由工业资本家资助，但资助必须作出科学发现并获得验证之后才给予。在这类人中，有汤姆逊·A·爱迪生，现在成了美国初期工业的英雄人物，他发明了电话、白炽灯和其它许多东西；约翰·韦斯利·海厄特（John Wesley Hyatt）；1872年开始研制赛璐珞（Celluloid，也叫假象牙），是第一种现代塑料物质；艾奇逊（E．G．Acheson），发现了制造有磨损力的金钢石和润滑性石墨的过程；查尔斯·M·霍尔（Charles M.Hall），是从矿石中提取铝金属的电解过程的发现者。

    直到二十世纪初，美国工业企业才以相当大的规模组建起研究部门，并雇佣大学科学家。首批这样做的企业是那些本身就是从实验室中生长出来的企业，如电子工业。旧工业在把科学引入他们的活动时要慢得多，弗兰克·B·朱厄特，原贝尔电话实验室的主任（已退休），工业研究的先驱，他说，“本世纪初，一批年轻人被诱使离开教师职位，做出第一次胆颤心惊的冒险”。朱厄特对最近四十年来大学科学家变得对于工业科学（Industrial science）更为重要作了评论。如果工业界吸收科学慢，那么大学就不会急于使他们的年轻人离开教学和研究岗位．而去新的工业实验室工作。在美国把科学应用于工业的新模式扩展得比较慢，直到第一次大战，科学对于工业之现实的和潜在的应用才充分地显示出来，此后，工业组织中有组织的研究部门很快增加，从1920年的约三百个到1940年的三千四百八十个，在同一时期，受雇在工业界搞科学研究的人员从近九千三百人增至七万之多。较大的研究组织也相应增加，对此以后还要讨论。在1921年，有五十个以上研究人员的公司只有十五个，在1939年，此类公司却有一百二十个。

    并不是所有被划为“研究”人员的企业职工就是专业科学家，其中有些是技术工人，另一些是维修工人。这三类人员的比例大概是2：1：1，下表显示了1940年的人员分布情况。

工业研究人员的职业分类

    类型        人数       百分比

    经过专业训练

    化学家        15，700    22．4  

    物理学家       2，030     2．9 

    工程师        14，980    21．4 

    治金学家       1，955     2．8

    生物学家和

    细菌学家          979     1．4             

    其它专业的专家    909      1.3 

      -------    ------    

    专业人员小计                 36，553     52．2

    技术人员                     16,400      23．4          

    行政、职员、维修             17，080     24．4

      ------     ------                   

    总计                          70,033     100．0   

    从上表可以发现，化学家和工程师占了专业科学家总数的四分之三，而生物科学家却很少。这是因为大工业企业对科学研究工人的使用主要集中于化学、石油、电力工业，这些企业很大程度上依赖于这些专业及其所作出的科学发现，这几个领域有一大批受过训的工程师。事实上，正是“科学工业”（scientificindustry）的扩大才使工程师的数量大为增加。1880年，每三万零九百美国人只有一个专业工程学会；1900年每八千九百人中就有一个；1920年每二千一百二十人有一个；1940年每九百一十人中就有一个。

    虽然不同规模的公司（包括最小的）都进行工业研究，但“大量工业研究的成果是由相当有限的一些大公司支持的”。我们又遇到了像大学科学那样的集中模式，只是那些大公司才养得起大量研究人员。下表显示了公司的资产与所雇的研究人员之间的关系：   

    公司的有形净价值（百万美元）   研究人员平均数    

    1                                 13

    10                                38   

    100                              170  

    1000                          1，250

    然而，财力并非是工业研究组织的所属和规模的唯一决定因子，另一重要因素是管理政策，即管理角色对科学研究有用性的态度。结果，有组织的工业研究实验室遍布于美国各工业区，实际上遍布于各类工业。

    至于美国工业研究组织，真正的“实验室”，其规模大至贝尔电话实验室，“目前世界上最大的研究实验室，雇佣了五千多人，每年开支约三百万”，小至一些小公司能承担得起的一个工程师。这些大研究组织（我们将在后面进一步研究）能够进行各项科学工作——纯研究，应用研究和所谓的“发展”研究。而占工业企业的绝大部分的小公司，其研究人员只能处理比较简单的应用与发展问题，至于他们所需的比较复杂的科学研究，就只好求助于外部研究组织，幸亏现在有大量为这些小公司服务的各种研究设备和条件。他们可能求助于阿瑟D．利都公司（Art－hur D Little Co．）之类的商业性研究组织，这个公司是美国最老的控股研究组织（proprietary research organization）之一，大公司的某些研究项目也要求助于这类实验室，比如，当大公司缺乏必需的一些专门技能或设备时，或者大公司的问题与工厂没有紧密的联系之时。小公司还可求助于学院和大学，求助于一些非赢利性研究实验室，如阿穆尔研究所（the Armour lnst－itute），最重要的是求助于他们自己的贸易协会研究组织（tradeassociation  research  organization）。

    美国工业技术如此强大，贸易协会（无论是否在自己的实验室里）是一个重要的研究组织者。当贸易协会自己没有研究组织时，它可以使用商业性研究实验室的设备，或者通过向教育机构提供奖学金和研究转让费的方法使研究项目得以完成，在上一章我们就发现大约三百个这类机构适合于搞这种研究。另外，美国国家政府标准局（the National Bureau of standards inthe  United  States  Government）为贸易协会以及个体公司完成了大量研究。以上各种途径为贸易协会积累了大量科学资源，进而对小公司作出贡献。除了研究外，贸易协会有时也提供科学咨询，比如，评论了国内外对他们的工业企业可能有用的所有出版物，并提供给协会成员感兴趣的新发现和最新进展。

    然而，贸易协会提供科学咨询并不能完全满足小工业企业的需求，他们发现，为使研究有足够的规模和时间，常常在财政上发生困难。一些小企业一旦发现直接结果不能唾手可得，就失去了兴趣，并撤回财政支持。对于贸易协会，重要的是在进行研究时妥善管理，使所有会员平等获益，而不是仅满足少数会员的特殊要求。对贸易协会来说，改进标准工业产品、为这些标准产物提供新销路，是一些比较恰当的研究工作，这种工作可以获得比如国家罐头食品协会（National Canners Association）和油漆装饰协会（Paint and Varnish Association）的资助。贸易协会最好有一个特别研究委员会，为研究规划确定方向，这种委员会由协会成员组成，可以成为工业与研究组织之间的中介，它可以向研究组织陈述工业企业中的问题，并为企业带去解决问题的方案。

    科学研究之外美国工业的另一重要因素是私人捐款的非赢利性研究机构，如梅隆研究所（Mellon Institute），它与匹茨堡大学、巴特尔纪念研究所（Battelle Memorial Institute）和阿穆尔研究基金会（Armour Research Foundation）互有联系。任何规模的工业企业都可以在这几个研究所完成研究项目，并独家享用研究结果。同时，他们占有这一优势，即他们也可以在大研究组织中完成研究项目，因而许多研究项目可以同时在几个地方进行；他们亦有优秀的图书馆和常用的研究设备；有常设行政管理人员和指导性科学家（directing scientists）。关于所进行的研究项目的数量与类别，可从下列对梅隆研究所某一年的活动的统计中看出，“1944－1945，共进行了九十四项工业研究，雇佣了二百四十二名科学家和二百三十二名助手，该所的服务人员一百六十九人，总开支二百万美元稍多。研究课题涉及面很广，如：丁二烯合成的催化作用；豆类产品如淀粉、油、玉米朊（zein）的利用；溪流废物处理技术的改进；结构玻璃；煤和焦炭产品；合成润滑油，棉纤维的性能；石油产品；有机硅树脂；工业保健”。

    美国工业增强研究能力的另一可取途径是，小公司、中等公司的研究组织之间实行合作。至今这种合作主要限于技术信息的交流，最近才开始了一些新的联合活动，即交流工业研究的组织与管理的经验。一个新的合作冒险事业，工业研究所（Indus－trial Research lnstitute）——附属于国家研究委员会——就是把改善工业研究的管理方法作为其目的。因为正像我们在第五章所说的，“在如何组织并管理工业研究方面仍然缺乏信息与经验，工业研究组织有其独特的功能、运行、人事特点，不太容易适合于通常的商业管理实践”。针对这种缺陷，工业研究所主要想帮助服务人员在一百人以下的中等规模的研究组织解决这些问题，大工业研究组织目前在活动的安排等方面都已相当老练。此研究所定期举行会议，非正式地讨论诸如组织、人事管理、工程选择、预算与会计、销售研究、与大学的关系和专利申请程序等一般性问题。

    现在我们回到大工业研究组织上来。大工业研究组织可能是美国工业研究群体中最成功的例子，它为其支持者获得了大笔财富。大量的实验室研究人员，进行精密的研究项目，许多工作可以同时进行而且彼此间保持密切联系，这些组织代表了工业科学的前沿。我们已经知道，这类研究中心只是最近三、四十年的产物。威利斯·R·惠特尼（Willis R  Whitney）1900年开始为通用电气公司搞研究，当时几乎没有同事。1902年，查尔斯·L·里斯（Charles L．Reese）成立了东方实验室（Eastern Labo－ratory），成了几个研究活动中心的先锋，现在属杜邦公司（Du－Pont Company）管辖。前述贝尔电话实验室主任弗兰克．B．朱厄特，1904开始其电话研究，现在已退休。伊士曼·柯达（Ea－stman Kodak）研究组织是第一个大型的工业实验室，由C·E·K·米斯在1913年创建。1917年，威斯汀豪斯电气公司（Westing－house Electric  Corporation）第一个建立独立活动的有组织的研究。现在拥有大研究组织的工业巨头是道化学公可（DowChemical Company）、美国橡胶公司（United States Rubber），加利福尼亚的美孚石油公司（Standard oil Company of Calif－ornia）。

    我们已经发现，只有那些像刚提到的具有大笔财富的公司才供养得起大研究组织。任何真正有益的工业研究，尤其比较基础的研究，由于各种理由而需大笔经费。首先，杰出研究的人才与设备不便宜。大工业研究组织中的科学家和设备与其它任何地方甚至大学一样，同样是最好的，事实上，一些大学的研究人员由于公司能提供他感兴趣的优越研究条件，而被吸引到工业研究组织，华莱士·卡罗瑟斯博士（Dr．Wallace Carothers）从哈佛大学到杜邦公司似乎就是这种情形，他最后研制成尼龙纤维。其次，从形成创造性的基本的科学概念（或直觉）到应用于实际工业过程（或制成产品），一般至少花五至十年，这是造成研究经费昂贵的又一原因。因而基础研究必须花大笔钱投资，这笔投资在几年内得不到回报。杜邦愿意并能够等近十年时间，让卡罗瑟斯博士研究高分子聚合物以便制造出尼龙。一位搞工业研究的学生说，“巴登苯胺和苏打工厂（西德）花了十五年的耐心研究和五百万美元的‘耐心资金’，才搞清如何合成靛青染料”。最后，介于纯研究与工业应用之间的发展研究，不仅在仪器设备而且在工程技术资才方面，也相当费钱。只有那些最富裕的公司，才能建起试验工场（pilot  plant），通常用来检验科学发展的工业实用性。

    或许我们应该把冒险因素加到基础工业研究为何如此昂贵的原因里去，确实，研究的结果通常是高效益的，但同样确实的是，研究成果没有保障。米斯曾说过，“工业研究是一种冒险事业，甚至是一种赌博，虽然可能成功。”大资本公司能够经受这种不可减少的“赌博”因素所带来的财政冒险。更进一步地说，虽然某些研究成果明显大可赢利，然而正像美孚石油公司的一个很大的研究组织的报告所说的，有些产品“不太容易度量”。这种模糊性使大公司更容易坚信研究是有利可图的，而不去追究研究组织的每一种产品的赢利情况，资本不太多的公司常常不大可能有财力来树立这种“信心”。一位研究部主任说，“事实是，按通常商业标准来衡量，研究是一种昂贵的奢侈”，他说，一个错误的直觉（hunch）；可能花去二十五万美元。由于从短期来看研究有推测性，因而工业研究指导委员会倾向于在研究进展没问题时大力投资，而在情况不妙时果断下马。比乔斯基写道，在1931年的“黑暗时期”，研究部下令“对所有没有产生效益的项目停止投资”。

    即使在研究进展顺利时期，最富有的公司也并不是不负责任地随便投入巨额资金作为研究经费。最近，一些拥有大研究组织，并把这当作公司长远发展的必需部分的大公司，互相比较了他们在研究方面的“花费”经验，并且都在寻求解决几个共同的问题，比如“1．全面提供研究经费（现时的和长期的）的合适的原则或方式；2．经费控制的程序……保证选择最有希望的项目；3．开支控制，使资金能转入产出率更高的研究与发展渠道，或节约；4．结果的评价”。虽然工业研究中难于进行开支预决算，但预决算仍不失为计划与控制的必要工具。虽然大公司比小公司可能有更多的盈余资金来冒险，但工业研究的资金周转必须建立在大致可显示的基础上，无论是长期投资还是短期投资。

    关于工业研究的可赢利性我们已经论述过了，由于这个问题对于工业研究组织的运行条件具有基本重要性，这里再提供一些进一步的证据。下面所说的二位观察者在这一领域都有长期而精细的经历。第一位是R·E·威尔逊先生，石油工业的著名管理家，他问道，“为什么我们石油工业三十年前雇佣了不到四十名研究人员……后来不断扩大，现今雇佣了几千名全日制研究人员，并可能在以后几年继续雇佣更多的呢？   

    “我想告诉你们的是石油工业的研究事业应归功于国家福利中广泛的、公众的兴趣，然而坦白地说，让你们获悉一些内部秘密，石油工业在过去的四分之一世纪中花了上亿美元用于研究和发展的真正原因是，我们认为我们这样做是会获利的！”

    第二位是比乔斯基先生，工业研究部主任，他说，“只是为了玩笑或增加人类知识而研究肥皂膜（soap films），这不是好事情或好主意，除非在特定情况下。

    “证明纯研究，与判断最不纯研究的推理是一样的，不同的只是时间问题。兰米尔（Langmuir）搞坏了不少灯泡，因为他或惠特尼（在这例中二者都是）认识到，如果想使电灯得到改进，需要新方法和新思想”。通用电气公司雇佣了惠特尼和兰米尔，想做一笔获利生意。这样的工业研究最终肯定“获利”，不论与小公司相比其周期有多长久。几乎必须指出，工业对可获利性的绝对必要性，并不否认其它工业目的的重要性，如生产高质量产品，获取制造部门的尊敬，以及赢得公众信誉。

    即使认识到研究从长计议是有利可图的，也不容易建立并维持成功的大规模的工业研究组织。大研究组织必须按“科层制”模式来管理，在第五章已讲到，这种管理模式带来了一些涉及科学群体的特殊问题，也存在着所有科层制组织的一般问题。在工业界，与在大学或政府机构一样，主任是大规模研究组织中特别重要的人物，他必须是一位有一定成就和阅历的科学家，同时要有很强的行政能力。大规模研究组织的主任必须对不同的社会组织模式特别敏感，正式的和非正式的；必须意识到有不同类型的领导模式，它们分别适合于领导较纯的和较应用性的科学工作。在这类研究组织中，可能大部分是应用性研究工作，等级式上司可以公平地指派给这类研究工作人员专门的任务；对于比较基础的研究工作，需要给正在研究的科学家、他的助手们以及公务人员更多的自我定向（self－direction）自由。针对后一种情形，聪明的管理者只是规定一般的研究领域（像通用电气公司的惠特尼给兰米尔所规定的那样），并且精于赋与研究者刚好足够的自主性，这种技能最好在工业研究组织的实际管理经验过程中获得。幸运的是，现代美国工业研究的指导者的确属于“级级上升”，因而通过自身长期的实践获得了杰出的技能。

    比如，在贝尔电话实验室，“没有大批专业科学家以独立的、大体上非协调的方式从事自己的研究”，主任允许“给创造性工作和个人努力以一定程度的自由”。一位数学家被允许在家里工作，一周来实验室几次。“由于研究电子衍射而获诺贝尔奖的物理学家戴维逊，从事于他自己已选择的研究路线，远比电话通讯的领域宽广”，虽然他们都对电话公司怀着浓厚兴趣。“然而，绝大部分实验室工作人员都进行总方向下的指定的工作。戴维逊和那位‘主要在家里工作的数学家’所获得的研究之自由程度实属例外”。我们可以引用更多的这方面的知识，不幸的是尽管已经认识到大研究组织具有巨大社会意义，然而我们却对任何一个这一类组织的实际运行缺乏详尽的、系统的研究。我们研究了它们的正式组织模式，然而对非正式组织、日常雇工问题、职业模式、刺激因子、与科学专家和一般行政管理者的关系等都没有研究。我们的大部分知识来自于因其它目的而偶然对这些组织给予的因果解释。

    美国工业科学不仅对社会福利作出巨大贡献，而且对于构成科学整体之基础的概念框架的直接促进也作出了巨大贡献。因而，美国工业以及美国社会的其它部分肩负着维持并加强工业科学的重大义务。