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第1章
奇思狂想如何赢得战争

8个诺贝尔奖和布什—韦尔原则

如果1939年就有预测市场的话,那么预测纳粹德国获胜的概率可能更大。

当世界各大强国即将陷入迫在眉睫的战争时,在温斯顿·丘吉尔所描述的“秘密战争”中,盟军远远落后于德国,这个“秘密战争”指的就是争夺更强大技术的战争。被称为“U型潜艇”的德国新型潜艇,威胁要称霸大西洋并切断欧洲的补给线。准备轰炸欧洲迫使同盟国投降的纳粹德国空军的飞机,远胜于任何其他国家空军的飞机。同年年初,两名德国科学家发现了核裂变,这让希特勒有可能获得一种威力不可估量的武器。

如果技术竞赛失败,丘吉尔写道:“人民的所有勇敢和牺牲都会变成徒劳。”

麻省理工学院工程系主任范内瓦·布什辞去工作,搬到了华盛顿,并在1940年夏天与总统进行了会谈,当时美国海军已经掌握了赢得那场竞赛的关键。他们已经掌握了18年,只是他们不知道而已。

为了找到这个关键信息并赢得竞赛,布什发明了一个新的系统来推动彻底的变革。

这是赢得秘密战争的秘诀。

多切斯特号

1922年9月下旬,两名业余无线电爱好者在位于华盛顿特区外的美国海军航空站的边缘,架设了一个短波无线电发射机,俯瞰波托马克河。时年31岁的利奥·扬来自俄亥俄州的一个农场小镇,从高中起就一直在制作无线电设备。他的搭档——42岁的霍伊特·泰勒曾是一名物理学教授,也是美国海军的高级无线电科学家。他们聚集在一起测试高频无线电是否可以帮助船只在海上进行更准确的通信。

扬操作无线电发射机,将其工作频率设在60兆赫兹,比其设计水平高20倍。他还使用在工程期刊中学到的技术来提升接收器的灵敏度。适当地调整设备之后,两个人打开发射器,将接收器装上卡车,然后开车前往海恩斯点,它是美国海军航空站正对面穿过波托马克河的一个公园。

他们把接收器放置在公园边缘的防波堤上,并将其对准河对岸的发射器。接收器发出信号清晰的稳定音调。突然,音量提高了一倍,然后又消失了几秒。接着它以双倍音量恢复了一会儿,最后恢复为原来稳定的音调。图1-1是多切斯特号穿过波托马克河时的示意图。

图1-1 多切斯特号在波托马克河两侧的无线电发射器和接收器之间通过

他们抬起头,看到一艘船——“多切斯特号”,刚刚从接收器和发射器之间经过。

对于这两位工程师来说,强度加倍是无线电波干扰的一种明显迹象:两束同步波叠加在一起。当多切斯特号的船体相对于发射器和接收器之间的视线距离达到“最有效点”距离时,从船体反射的波束(图中左侧的波束1)恰好穿过一条比视线波长一半的路径(波束2)。此时,两个波束完全同步,这也解释了为什么来自接收器的音量会加倍。当船经过视线时,它完全挡住了信号。在船经过视线之后(图中右侧位置),声音又回来了。当船的后部达到与视线相同的“最有效点”距离时,反射和直射的光束再次精确同步。这就解释了第二次音量加倍的原因。

扬和泰勒正在测试一种通信工具,但他们偶然发现了一种探测工具。

这两名工程师又成功地重复了几次实验,几天后,也就是9月27日,他们给上级写了一封信,描述了这种探测敌舰位置的新方法。一排载有接收器和发射器的美国船只可以立即检测到“敌人的船只正在……雾、黑暗或烟幕中通过”。

这是已知最早在战斗中使用雷达的情形。一位军事历史学家后来写道,这项技术改变了战争的面貌,“超过了自飞机问世以来的任何一项发明”。

海军完全无视这个发现。

由于没有人支持他们的提案,而且资金申请被拒绝,扬和泰勒放弃了这个想法。他们转而为海军的其他无线电项目工作。但他们从未忘记这个想法。8年后的1930年年初,扬和实验室的另一位工程师劳伦斯·海兰开始测试一种引导飞机着陆的新想法。用着陆跑道附近地面上的发射器将无线电信号发射到天空中,指挥即将着陆的飞行员和他的飞机跟随信号降落。6月的一个炎热潮湿的下午,在距离发射器两英里 的地方,海兰开始测试他们计划使用的接收器。他在调试设备时,接收器突然变得非常吵,然后又安静下来,过了一会儿,声音再次变大,接着它又安静下来。他多次检查设备,没有发现任何问题。当他准备把坏了的接收器送回实验室时,他注意到一些奇怪的事情:每当飞机飞过头顶时,信号就会变大。

海兰告诉了扬,扬很快意识到这与自己多年前在波托马克河上发现的现象有关。射向天空的光束从头顶的飞机上反射回来,落在海兰的接收器上。他们很快证实,反射无线电波不仅能探测到船只,还能探测到在8 000英尺 高空中飞行的飞机,即使这些飞机远在数英里之外。他们进行了详细的测试,并再次提交了一份从未在战争中出现过的提案——敌机早期预警系统。

然而,什么也没有发生。5 000美元的资助请求被拒绝了,因为取得初步成果的时间“很可能超过3年”。另一位办公室负责人轻蔑地写道:“这是一个不切实际的梦想,几乎没有真正成功的机会。”他还列举了一些理由进行说明。军方直到5年之后才为这个项目指派了一名全职人员。

一位遭受过惨重失败的海军军官后来回忆道:“我真的很痛苦……想想1941年之前两年雷达探测舰队的经验,我们本可以挽回在太平洋战争初期失去的生命、飞机、战舰,并取得战争胜利。”

1941年12月7日上午,雷达的前身早期预警系统在夏威夷进行了实地测试。

同日,353架敌机对珍珠港发动突然袭击并造成2 403人死亡。

如何避免打仗

就像在引言中描述的米勒的食人鱼一样,扬和泰勒的发现是一个经典的奇思狂想。本可以改变战争历程的想法受到了长达十年的忽视和怀疑。

走进隧道的是一个有着非凡能力的人,他能看穿过去常见的疑惑,他就是范内瓦·布什,一个又高又瘦、正直的传教士的儿子。第一次世界大战开始时,布什刚刚获得工程学硕士学位。他在康涅狄格州新伦敦市的潜艇研究站做志愿者。他在那里的经历与8年后扬和泰勒的经历颇为相似。海军埋葬了他最有价值的想法:一种探测水下潜艇的磁性装置。布什写道,从这次经历中,他学会了“如何不打仗”。在武器与反武器的高风险竞争中,最难的并不是提供新想法,而是将这些新想法转移到战场中。

转移需要双方的信任和尊重。但是,官员们“明确表示,这些在实验室工作的科学家或工程师的社会地位较低”,布什写道:在一战的化学毒气战争中,盟军指挥官拒绝了美国化学学会的帮助,因为他“调查了此事后发现,战争部里已经有了一位化学家”。

尽管存在这种摩擦,布什还是选择在战争结束后保持与海军的联系。这迫使他学习一项新技能:接纳与自己不同的人的能力,这种技能后来被证明是非常宝贵的。布什作为学者、工程师和商人的职业生涯得到不断发展,与此同时他也在海军预备役服役了8年。他被任命为麻省理工学院的工程学教授,发明了最早的模拟计算机,并协助创办了后来成长为大型电子制造商的雷神公司。

到了20世纪30年代中期,布什已经成为麻省理工学院的二把手,但仍然在为美国海军提供咨询服务。他对自己在军队中的所见所闻感到震惊。尽管欧洲和亚洲受到的法西斯主义威胁越来越大,但1936年,美国军事委员会还是将研究新技术的资金削减到一艘战列舰成本的1/20。一份军方备忘录解释说,唯一重要的力量是“带步枪和刺刀的步兵”。布什警告说,这将使美国与德国的技术差距越来越大。从他在新伦敦的研究中心做志愿者开始,美国的技术几乎没有什么变化。将军对“该死的教授”的观点没有兴趣,“教授”是他们对民用科学家的称呼。

1938年,希特勒吞并了奥地利和苏台德地区;弗朗哥和他的民族主义者占领了西班牙的大部分地区;墨索里尼全面掌控意大利;日本入侵中国并占领了北京(当时称北平)。布什和少数其他技术领导人,包括化学家詹姆斯·科南特和哈佛大学校长,都认为战争即将来临,而美国毫无准备,这是非常危险的。他们都了解将军们习惯使用前一次战争的武器和战术进行下一次战争的癖好。他们也知道,面对德国更大的威胁——同样的错误可能是致命的。

布什知道,军方已经准备好生产更多相同的东西:更多的飞机、船只、枪支。就像一部大型电影制片厂在制作续集一样,军方正在以被我们称为“特许经营”的方式运作。为了开发打败德国人所需的全新技术,军方需要以一个完全不同的方式运作,正如布什写的那样,那种能为科学家和工程师提供“探索奇异事物的独立性和机会”的方式。

换句话说,布什直观地认识到,擅长特许经营和擅长奇思狂想是组织的两个阶段,并且同一组织不能同时处于这两个阶段。出于同样的原因,在一般条件下,水不能同时是固体和液体。

一般条件不适用于1938年。在一般条件下,确实需要以前所未有的速度生产军火,以满足四大洲的物资需求,让数百万士兵参与战斗。但军方也需要赢得丘吉尔所说的秘密战争:创造新科技以赢得当时还不存在的技术竞赛。

为了生存,国家需要同时具备这两方面的优势。

一个分子不能大喊大叫着让它旁边的分子们松动一下来把固体冰变成液态水。这就是布什没有试图改变军事文化的原因。这是一种不同的压力,所以布什重新构思了新的结构。他采纳了相变边缘生存原则:在某种特殊条件下,两相可以共存。

1944年4月,《时代》杂志的一篇文章将范内瓦·布什称作一支秘密科学家部队的将军,这支部队在华盛顿是“令人敬畏的”。1945年10月,美国众议院拨款委员会宣布,如果没有布什的组织,“可以肯定地说,胜利不会那么快到来”。

但1938年对布什而言,战斗才刚刚开始。

聚集风暴

20世纪30年代中期,布什因其在科学、工业和政府之间架起了一座桥梁而广为人知。因此,1938年,卡内基研究所,一家支持科学研究的华盛顿智库机构为布什提供了他们的最高职位,也就不足为奇了。作为回应,麻省理工学院院长愿意让贤,请布什出任大学新院长。

布什谢绝了。尽管显赫的职业生涯和作为已经在这片土地上绵延几代的新英格兰后裔使他早已在波士顿扎了根,但布什明白美国的国防部门应该由华盛顿领导。他的使命是去连接世界。他知道,他是唯一有资格动员美国的科学家参与战争的人。

“我近几代的先辈都是船长,他们有一种不容置疑的管理事物的方式。”多年后布什说道,“所以,部分原因可能是这样,也可能是受我祖父的影响,他是一名捕鲸船长,这使我有掌控全场的倾向。”

布什辞去了工作,接受了卡内基的提议,并搬到了华盛顿。

在卡内基基金会委托人的帮助下,布什制订了一项计划,委托人中有一位是富兰克林·罗斯福总统的叔叔。“我知道你无法在这个该死的城镇做任何事情。”他回忆说,“除非你有总统的庇护。”

布什似乎不太可能在这个庇护下安身。总统是一名律师,周围都是社会规划者,他对科学或科学家几乎没有兴趣。布什生性保守,从小受到的教育使他对罗斯福和他的新政助手持怀疑态度。在他的成长过程中,他不信任“社会创新者”,认为他们是“一群留着长发的理想主义者或空想社会改良家”。

布什通过总统的叔叔与罗斯福最亲密的顾问哈里·霍普金斯进行了会面。霍普金斯是一名社会工作者,也是最高级别的社会改良空想家,同样不太可能成为他的盟友。多年后,布什写道:“我和哈里相处得很好,这是一个小小的奇迹。”但他们做到了这一点——哈里喜欢大胆的想法。

1940年6月12日下午4点30分,美国总统罗斯福在总统办公室会见了布什和霍普金斯。他们传达的信息是:美国陆军和海军远远落后于德国,在军力本身无法及时赶超的情况下,技术对于赢得即将到来的战争至关重要。布什提议罗斯福在联邦政府内授权一个新的技术小组,由他领导,直接向总统汇报。

罗斯福边听边读布什的提议(在一张纸的中间有4段简短的文字),然后签署了“同意——富兰克林·罗斯福”。会见过程总共用了10分钟。

布什的新组织,最终命名为OSRD(美国科学研究与发展局),它将为大学和私人实验室里的科学家、工程师和发明家探索奇异事物的机会。OSRD将是一个美国全国性的部门,负责在全美范围内传播和保护有希望但还未被证实的想法。该部门将支持科学家研究军方不愿意资助的技术。它由一位不受欢迎的教授领导。

不出所料,军方及其支持者提出了异议。他们认为布什和他的新团队“做事超出底线了!一个由科学家和工程师组成的小团队,在既定的渠道之外行动,完全是为了攫取开发新武器计划的权力和资金”。

布什的回答是:“事实上,就是这样的。”

32华氏度的生命

假设把浴缸放在接近冰点的地方。在冰点的边缘,温度提高或降低一点点,就会冻结或液化。而在表面上,冰块与液体共存。处于某一相转变边缘且两相共存的状态称为相态分离。虽然发生了相态分离,但两相仍处于共存状态。

两相之间的联系以一种平衡的形式循环交替出现(如图1-2所示):冰块中的分子融化到相邻的液体中,液体分子在冰面上游动并冻结。这种任意相都没有压倒另一相的循环被称为动态平衡。

可见,“相态分离”和“动态平衡”是布什理论中的两个关键点。“军事组织的核心是其结构必须紧密,但紧密的组织不会产生创造性。”布什写道,“但在战争时期使其松弛……又是非常危险的。”他还补充道:“军队应当与(一些)结构适度松弛的组织保持密切的合作。”

图1-2 在边缘才能生存

换句话说,“两相”之间既要保证分离,又要保持联系。

当布什试图在这个完全由他控制的新机构中应用他的第一个理论,即“相态分离”理论时,立即就遇到了困难。一个军官向布什抱怨说:“一个可恶的平民根本不能理解军队中的问题。”布什的反应是:“我猛烈地抨击了他……并跟他说,很遗憾,许多像他这样的军官并不能意识到当前的作战方式正在发生革命性的变化。”

另一个高级军官在看到布什团队提供的新型水陆两栖车时对他说:“军队不需要这种东西,就算有也不会用的。”[布什并没有在意这种评论,事实上,这种被称为“DUKW”(旱鸭子)的两栖车在战争的后半段得到了非常广泛的应用。]布什的同事——大学里的科学家们,对于与军队建立联系都持怀疑态度。他们认为,任何来自联邦政府的监管都会妨碍他们的研究。

布什让这两个阵营的人走到了一起。他利用自己学术上的权威打消了科学家对于研究独立性的疑虑。但同时他也明确了他们的任务不仅是创造特别的东西,更重要的是制造能用的产品。当面试新的科学家时,布什会提出此类问题:“想象一下你将要在深夜乘一艘橡皮艇登陆一处德军控制的海岸线,任务是摧毁那里由士兵、军犬和探照灯保卫的重要无线电设施,你可以使用任何你能想到的武器。请描述一下这种武器。”由此,科学家明白了,他们提供的产品的实用性关乎同胞们的生死。

布什的行动十分迅速,1940年,在与总统会面6个月后,OSRD与19个工业实验室和32个研究机构签订了共126个研究合同。

在布什接触的人中,有一位既非科学家也非工程师,但善用计谋与策略进行投资的银行家。他名叫艾尔弗雷德·李·鲁米斯,总是穿着笔挺的白色西装,过着截然不同的双重生活——白天在华尔街工作,晚上和周末则待在距纽约4英里的图艾克西多公园内的巨大城堡里。这座城堡是一个秘密的私人研究所,里面装满了为满足其主人的好奇心而研制或购买的新奇设备。在20世纪30年代中期,鲁米斯会邀请人来他的城堡体验一种新型设备,来客被要求坐在舒服的椅子上,助手用小剪刀剪掉他们的部分头发,在头皮上涂上酒精,再贴上一些电极,这些人就成了参与研究的第一批受试者(鲁米斯是开展脑电波研究的先驱之一)。

爱因斯坦和费米等欧洲科学家都拜访过鲁米斯的实验室,从他们那里,鲁米斯了解到德国正在用先进的技术研发战争武器,并隐约了解到德国已经在核物理方面取得了巨大的进展。与布什和科南特一样,鲁米斯曾在第一次世界大战时为美国军方工作,因而也产生了和他们一样的想法,即仅靠美国陆军和海军的力量无法战胜德国。因此,鲁米斯主动要求加入布什的新组织。在布什及其顾问的建议下,鲁米斯停掉了所有无关的研究,将资源全部投入一项新技术——微波雷达的研发中。

1940年年底,鲁米斯召集了数十名顶级科学家和工程师在麻省理工学院的一幢无名建筑中一起工作。他们的目标是研制一种新型的短波雷达(波长10厘米,称微波),以替代当时的长波雷达(波长数十米或数百米,称无线电波)。因为波长越短,分辨率越高。美国海军研制的无线电波雷达系统(随后英国也拥有了这种系统)可以识别舰船和飞机,而微波雷达系统则可以识别潜艇上的潜望镜以及小型导弹。它另一个更显著的优点就是体积更小。天线的长短与波长成正比,这就是微波炉可以小到放进厨房,而无线电广播塔有数十米高的原因。如果可以造出微波雷达,必然使其更加轻便,它就可以装在任何舰船、飞机甚至卡车上。

在鲁米斯开始他的研究时,英国的研究团队已经基本完成对雷达防御系统的部署(英国之所以开展这项研究,主要是英国航空部关于死亡射线武器的研究刺激了公众对此的需求。当时一位并无权势的前政府官员关于未来伦敦空战的设想和论断起了关键作用,此人就是温斯顿·丘吉尔)。20世纪30年代末期,英国海岸已经被一系列的雷达天线环绕。

德国于1939年秋天入侵波兰,并于1940年春天横扫欧洲其他地区,此后希特勒将攻击重点指向了北方。当年6月,丘吉尔向议会表示:“德国对英作战即将展开……希特勒已经明白,不拿下英国,他就无法赢得战争。”

此后,丘吉尔发表了20世纪那个著名的演说:“因此,让我们承担起我们的责任,这样,即便大英帝国及整个英联邦在历经了一千年的岁月之后,人们仍然会说,‘这是它们最辉煌的时代’。”

7月,希特勒展开了对英国的攻击。纳粹空军的飞机数量是英国皇家空军(RAF)的两倍,鉴于德国已在欧洲大陆取得胜利,德国军官相信在2 ~ 4周即可掌握制空权。希特勒的军官们甚至已经计划好了在空战胜利之后,立即开展名为“海狮行动”的英国海岸登陆战。

然而胜利并未如期到来。英国海岸线的雷达防御链使得皇家空军能够在纳粹空军抵达海岸线之前就探测到它。这些情报使得英国空军能够以有限的飞机对抗多次纳粹空袭。9月15日,英军以损失13架飞机的代价击落了德军144架飞机,因此这一天也被称为“不列颠空战日”。德国一个空军大队在一小时内就损失了1/3的飞机,其中一名轰炸机的飞行员在回忆录中写道:“如果再来几次这样的行动,我们将毫无生还的希望。”

两天之后,希特勒就决定延迟登陆英国海岸的计划,10月底,德军的空袭就基本结束了。这是德军在二战中第一次受挫。

此时,英美关系还很微妙,美国仍然保持中立,因为罗斯福总统面临着国内孤立主义者要求不参战的压力。美国驻伦敦的大使约瑟夫·肯尼迪(并非后来的美国总统)大肆宣称英国很快便会在德国的强攻下沦陷(一位英国外交官称肯尼迪是个“令人恶心的两面派和典型的失败主义者”)。而伦敦的美国大使馆中的一名能够接触罗斯福与丘吉尔最机密通信的职员,竟被证实为德国间谍。

1940年8月6日,丘吉尔签署了一份英美技术合作协议,同意将英国掌握的所有关于雷达的技术信息分享给鲁米斯和他的团队。

英国人分享的技术极大地推动了鲁米斯的研究进程,对新产品的迫切需求也迅速突显。

杀戮

1941年2月,德国空军被英国打败4个月后,希特勒发布了新的指示。既然德国无法通过轰炸使英国屈服,那就通过封锁来饿死英国。而执行封锁任务的关键武器就是U型潜艇。这对盟军来说打击重大,英国此时使用的长波雷达无法对付潜艇,因为其体积和功耗过大,根本不可能搭载在飞机或舰船上。声呐的作用也非常有限,因为声呐的探测距离太近,且无法探测到接近水面的潜艇。

U型潜艇对盟军造成的损失日益扩大,击沉舰船的总吨位数从1939年的75万吨升至1941年的430万吨。每个月,U型潜艇击沉的船只吨位总量都超过了英国新建造的船只吨位总量,且损失的数目还在逐日攀升。

1941年12月11日,在日本偷袭珍珠港两天之后,希特勒对美国宣战。希特勒指示海军中将邓尼茨,允许U型潜艇对大西洋上的美国舰船进行攻击。

与英军不同,美军没有任何反潜艇的作战经验。其舰船上灯火通明,在漆黑的海面上格外醒目,简直就是U型潜艇的活靶子。一位习惯了欧洲舰船灯火管制的德国军官对此十分诧异,他在回忆录中写道:“我们可以清楚地看到舰船上的每一个细节……这些船就像摆在盘子里的佳肴,等待我们随意享用。”

1月13日,莱因哈特·哈尔德根船长指挥第四代U型潜艇U-123号长途奔袭至纽约港。午夜时分,他发现左舷侧有一艘灯火通明的舰船正步步接近。他升起了潜望镜:“是油轮。”他告诉观察官:“大型油轮。”他将潜艇调转向南,与油轮前进方向保持合适的夹角,在距离其800米的地方,下令发射两枚鱼雷。鱼雷在水中静悄悄地划过,随后发出一声巨响,爆炸产生的冲击波使潜艇剧烈地摇晃起来。油轮上的火焰直冲云霄,产生了一个“150米高的可怕的黑色蘑菇云”。这艘名为“Norness”(此时此刻号)的9 577吨位的油轮,成了此次针对美国海岸攻击行动中第一艘被击中的舰船。在此次行动中,共有100艘U型潜艇参与攻击,总计击沉了近400艘舰船,杀死了近5 000名乘客和船员。

盟军在1942年损失的舰船总吨位达到了780万吨。1943年年初,运往英国的食物减少至正常水平的2/3,政府不得不实行基本物资的定量配给。储备的商品油只够维持不到3个月——如果算上军队应急储备油,仅能维持10个月。油料供应的问题没有公开,但大西洋两岸的指挥官都在密切关注这个问题。没有油英军就无法使用飞机、轮船或汽车,而无法对抗德军的机械化大军,英军就会陷入绝境。

1943年3月,德军破译了盟军的电报,得知将有一个超过100艘舰船的舰队向东启程。德军派出了43艘U型潜艇前往阻截,在48小时之内就击沉了20艘舰船且自身毫发无损。

英国舰船“加拿大之星号”于3月18日遭受了袭击。船上一名幸存者回忆道:“海浪将船身猛烈地摇晃起来,我看到人们一个个惊慌失措,根本无法站稳,在摇晃的船里被甩来甩去,最终都被甩到了海里。”

58岁的船长感到非常绝望,他唤来一名船上的军官说道:“永别了先生,我此生已无遗憾。”然后平静地走向涌到甲板上的巨浪,就像一条被鲸鱼吞掉的沙丁鱼一样消失了。”

在柏林,邓尼茨和同事们举杯相庆:这是他们在二战中毁伤对方最大的一次战斗。

这也是他们的最后一次庆祝。

图1-3 大西洋上的战斗

就在加拿大之星号沉没的当月,美国空军将B-24“解放者”轰炸机部署到了大西洋上空,这架轰炸机搭载了由鲁米斯和他的团队研制的两款新式设备。其中一款设备就是历时30个月研制成功的微波雷达,不论白天、黑夜或多云、大雾,它都可以准确探测到伸出水面的潜望镜。

在广阔的海洋中狙杀潜艇,这需要飞机在收到召唤后快速而准确地抵达指定地点。使用星座导航是不现实的,尤其是在恶劣的天气情况下。鲁米斯和他的团队提出了一种全新的方案:使用脉冲无线电信号网络覆盖整个大西洋。通过特殊的信号编码体制,飞行员可以在不惊扰敌舰的情况下算出自身所处的位置。

1943年春天,搭载有微波雷达和脉冲无线电导航设备的远程“解放者”轰炸机已全面负责整个大西洋的巡逻工作。

一次只要一个

5月11日,一个包含37艘舰船,代号为SC-130的舰队从加拿大出发,向东前往英格兰。6天后,德国的情报部门掌握了舰队的行迹,并派出25艘潜艇前往阻击。5月18日晚上,盟军舰队与潜艇在大西洋中部相遇。舰队护卫舰的指挥官彼得·格雷顿通过无线电呼叫支援,“解放者”轰炸机在几小时内就到达支援。轰炸机携带的微波雷达透过黑夜和浓雾,能够清楚地识别水面附近潜艇的位置。

格雷顿和轰炸机奋力打击每一艘暴露位置的德军潜艇,为了躲避深水炸弹和机炮,U型潜艇一看到护卫舰或飞机临近就不得不紧急下潜。U-645号潜艇向柏林报告说:“由于周围有飞机和护卫舰,我们必须待在水下。”U-707号的报告为:“正在水下行进。”当P-120号轰炸机抵达战场并识别出一小部分潜艇的位置后,飞行员向格雷顿请示首要攻击对象,格雷顿给出了一长串目标,飞行员开玩笑地说:“不要急,伙计,正如梅·韦斯特(美国著名女演员)所说,一次只要一个!”

在为期三天的作战中,U型潜艇连一次有效的攻击都没有实现。身在柏林的邓尼茨收到的所有艇长的报告都声称:他们正在水下不停地遭受攻击,损失不断增加。

这些潜艇从猎人变成了猎物。

5月20日,邓尼茨向正在与SC-130舰队作战的潜艇编队发出指令:“放弃攻击,撤退。”此次战役自此结束,盟军舰队无一伤亡,有三艘德军潜艇被击沉,船员全部遇难,其中包括一名首次参与军事行动的21岁军官,他是邓尼茨的儿子。

5月,盟军飞机和军舰共击沉了41艘U型潜艇,这比之前3年击沉的总数还要多。这也意味着邓尼茨的舰队损失了1/3的作战潜艇。5月24日,邓尼茨意识到潜艇封锁计划已经失效,因此召回了所有位于大西洋上的U型潜艇。他在后来的报告中写道:“在过去几个月中,敌方化解了U型潜艇的威胁。敌人并非依靠先进的战术或策略,而是凭借技术优势获得了胜利。这重新阐释了现代战争中‘侦察’一词的意义。”

在90天内,盟军舰船的损失降低了95%,损失的总吨位数也从3月的51.4万降低到6月的2.2万。邓尼茨的报告中写道:“我们已经输掉了大西洋上的战斗。”

此后,U型潜艇再也没有对盟军舰队构成过威胁,大西洋两岸的航线变得无比畅通。

***

除了对付U型潜艇之外,雷达在二战中发挥的巨大作用也远超常人的想象。通过在飞机上装载雷达,盟军不管白天、黑夜,在任何天气状况下,都能随时随地摧毁敌人的重要设施、桥梁和运输设备。配有雷达的防空炮可以很好地对付敌军的飞机,这在太平洋战争中发挥了重要作用。

1944年6月,德国向伦敦发射了其研制的V-1“喷射推进式炸弹”——这是最早的由火箭发动机推进的导弹,当其临近时,受攻击者会听到空中传来的可怕的“嗡嗡”声。希特勒投入巨资研制该武器,并得意地宣称这是无法被拦截的足以摧毁盟军的理想武器,这也是德军通过空中进行攻击的最后希望。但盟军装有雷达的防空炮却可以跟踪并快速击落这些导弹。

图1-4 “凭借科学领域的优势获得胜利”

雷达在1944年的比利时“突出部战役”中也发挥了重大的作用——德军的此次突袭是保持其陆上攻势的最后希望。此时盟军的炮弹配备了带有雷达的引信,使其能够在接近目标时爆炸,从而将炮弹的效能提高7倍(发射1枚配有雷达的炮弹等同于发射7枚常规炮弹)。战役胜利之后,巴顿将军说:“那个可笑的引信帮我们赢得了这场战役。”

***

布什构建的系统对培育奇思狂想的显著成果,不仅雷达一个。OSRD关于青霉素、疟疾和破伤风的研究将士兵受伤感染的死亡率降低至一战时的1/20。其研究的输血技术在战场上拯救了成千上万的生命,并在战后成为医院的常规急救方式之一。

然而,其中一项获得巨大关注和荣耀的发明足以掩盖其余所有发明的光辉。

1939年,科学家首次发现核裂变,即一个原子能够裂变成两个新原子的现象。之后的两年,物理学家们也没有发现它在军事或其他领域中更多的应用可能。由罗斯福组建的科学委员会在收到爱因斯坦那封著名的对于核武器的预警信之后,仍与普通人一样无动于衷。

然而,1941年,英国核物理学家得到的最新研究成果更加坚定了布什对另一种设想的看法。布什向罗斯福及其战争顾问亨利·史汀生强调,虽然核武器研制成功的概率非常小,但美国绝不能承受让德国或日本先研制成功核武器的风险。罗斯福接受了布什的建议并让他负责此事。布什制订了一份雄心勃勃的研究计划,得到了军方和政界的广泛支持,并在递交给军方时将其命名为“曼哈顿计划”。

三年之后,原子弹诞生了,虽然它没来得及被用在欧洲战场上。虽然其在太平洋战场上的使用在几十年之后仍饱受争议,但是如果美国输掉了这场竞赛(当时无法知道日本是否会率先一步研制成功),当今的世界可能就会变得无比黑暗。

无尽的前沿

1944年11月,当德军溃败的趋势已经日趋明朗时,罗斯福召见了布什。

罗斯福:“战争后的科技发展将何去何从?”

布什:“科技发展会大幅减速。”

罗斯福:“我们该怎么办?”

布什:“我们必须尽快做些什么。”

布什知道战前美国支持科学研究的声音很弱,但美国的未来就取决于能否扭转依赖其他国家基础研究的局面。他随后写道:“我们不能再指望被战火摧毁的欧洲为我们提供基础知识。”

这次会面后不久,罗斯福给布什下达了官方指令,要求他制订一份支持未来科学研究的计划纲要。罗斯福写道,布什在战争时期创立的系统没理由不能“在和平年代发挥更大的作用”。

布什并不知道,此时罗斯福已患有严重的心脏病,癌细胞也有扩散迹象。在信件中,罗斯福尤其强调了医学研究的作用:

每年被一两种疾病夺去生命的人数远超在这场战争中死亡的人数,这一事实让我们意识到我们需要对下一代人负责……

思想的新疆域就摆在我们的面前,如果它能像这场战争一样为我们开创新的愿景、勇气和动力,我们就能创造更丰富的就业机会和更美满的生活。

在罗斯福去世两个月后的1945年6月,布什将其报告《科学:无尽的前沿》呈给了杜鲁门总统,该报告一个月后被公开,并引起了广泛的反响。他声称,基础科学研究是“技术进步的起搏器”,在国家安全、经济发展以及对抗疾病等方面有重大意义,而美国却没有相关的国家政策,仅靠慈善捐款和私人工厂推动科学研究是极不可靠的。该报告规划了新的国家科学研究体系。

布什的报告在发表后的几天受到了各大媒体的广泛好评。然而,《纽约时报》却对此表示质疑,并与布什(及参与撰写该报告的41位硕士和博士)耐心地探讨起“科学的本质”:“科学方法的本质是相通的,同样的方法可以处理雷达或疾病等不同的问题。而布什先生明显没意识到这一点。”该报道认为另一种模式更好:“苏联处理这类问题的方法才更实用。”

而另一方面,《商业周刊》将布什盛赞为“实干的商人和务实的学者”,称《科学:无尽的前沿》是一部划时代的著作,是“每一位美国商人的必读书”。

事实证明,《商业周刊》比《纽约时报》更具前瞻性。第二次世界大战结束后,布什倡导的系统孕育了成百上千的新发现、新发明和新产业,包括:GPS(全球卫星定位系统)、个人计算机、生物产业、互联网、心脏起搏器、人造心脏、磁共振成像、儿童白血病的化疗技术,甚至还包括最初的谷歌搜索算法。其他的一些科技成果则是由公共研究部门和私人研究部门共同开发出来的。比如,如果没有美国联邦政府对固体材料以及锗、硅晶体研究的支持,就不会出现晶体管,人类可能就不会进入(以各种新式晶体管为基础的)电子时代。

我们很难评估这些新成果对世界的影响,也很难界定公共投资和私人投资分别对这些新成果做出的贡献。但是根据一项粗略的测算,经济学家认为,二战后美国创造的数万亿美元的GDP增长,有一半归功于科技的进步。

布什和罗斯福可能也没有预料到布什的设想会在和平年代取得如此丰硕的成果,但值得注意的是,他们俩都有丰富的商业经验。事实上,布什构建的新体系就源自商业世界。

8个诺贝尔奖

布什将美国军队,这个由强大权力机构主宰的大型组织,从无法创新的危机中拯救出来。而1907年,另一个由强大权力机构主宰的大型组织也曾陷入同样的危机。

在亚历山大·格雷厄姆·贝尔和他的岳父创建“贝尔电话公司”的30年后,这家公司陷入了事关存亡的危机之中。该公司的财务收支每况愈下,随着专利权到期,新公司的竞争日益激烈,用户也开始抱怨电话系统的解码质量。而公司的领导们只是试图从贝尔的专利许可中压榨最后一点儿油水,做一点儿修修补补的工作,没有任何创新可言。

1907年,由金融家J. P. 摩根领导的银行团队接管了这家公司,将其更名为AT&T(美国电话电报公司),并解散了原有的管理层。摩根任命62岁的西奥多·韦尔为新的首席执行官。

韦尔在接管公司后,很快就宣布要让全美国,不管是纽约还是洛杉矶的所有人都能享受任意两地之间的通话服务。而AT&T的员工则对韦尔夸下的海口表示质疑。以当时的技术,实现纽约到洛杉矶1/10距离的通话都很难。这是因为信号会在线路传输过程中衰减,而电子才被发现10年,人们并不清楚其衰减的确切规律。只有量子力学才能完全解释此问题,而此时距量子力学理论的出现还有20年。要实现韦尔的目标,不仅需要未知的技术,还需要未知的基础理论。

韦尔努力说服董事会,建立了一个独立的部门进行这些“基础”研究。和布什一样,他明白必须对激进的新想法进行遴选和保护——建立一个让“创新疯子”自由自在地发展奇思狂想的机构。韦尔聘请麻省理工学院的物理学家弗兰克·厄特主管此事。在此后的若干年中,厄特的团队进行了大量科学研究,并最终解决了信号衰减的问题。他们发明了真空管:这是世界上第一个放大器,是现代电子工业的先驱。

1915年1月25日,掌管公司还不到8年的韦尔召集数百名员工来到他位于纽约的会议室。早已退休的贝尔也被请到了这里,并给华盛顿的托马斯·沃森打了一个电话——此时距他在波士顿的两幢建筑之间接通世界上的第一部电话已过去39年。沃森接通了电话。

“沃森先生,过来吧,我想见你。”贝尔说。

“见你一次得花一周的时间,但这次我肯定去。”沃森回答道。

韦尔的机构最终被命名为“贝尔实验室”,在之后的50年里,该实验室研制出了晶体管、太阳能电池、CCD板(电荷耦合器件板,应用于所有的数码相机)、第一部能持续运行的激光器、Unix操作系统、C编程语言等,共获得8个诺贝尔奖。韦尔创立了历史上最成功的工业实验室,AT&T也发展成为美国最大的公司之一。

作为韦尔的追随者和“贝尔实验室”的负责人,厄特是在第一次世界大战时期从事美国海军潜艇侦察工作时结识的布什。在此后的30年中,厄特一直是布什的密友和导师。在第二次世界大战期间,布什邀请厄特加入其团队,并成为5位核心成员之一。布什在战争时期遵循的许多原则都是韦尔和厄特在贝尔实验室实行过的。

图1-5 范内瓦·布什、詹姆斯·科南特、卡尔·康普顿和阿尔弗雷德·鲁米斯在加州大学伯克利分校(1940)

布什改变国家科研工作的方式与韦尔改变企业科研工作的方式相同。他们都认识到,许多伟大的思想——包括那些改变科学、商业和历史进程的突破,在取得成功之前都会遭遇多次失败。有时,这些突破借助非凡的技能和个人魅力而得以实现,有时则纯粹靠运气。换言之,改变世界的突破来自天赋和运气的结合。

布什和韦尔的魔法在于聚集天才和机遇的力量为他们服务,他们的成功看似靠运气,其实却是有意识的选择。

现在就让我们更仔细地了解一下这个魔法。

§

布什—韦尔原则

世界上曾普遍流传着这么一个神话:天才企业家基于他们的想法和发明建立了一个永恒的帝国(在接下来的几章中,我们将进一步探讨这个神话及其陷阱)。而那些真正在意料之外创造成功的人——工程师,则扮演着卑微的角色。真实情况是,天才企业家们不是选择支持任何一个奇思狂想,而是创造了一个能培育许多奇思狂想的优秀结构。他们不是有远见的创新者,而是细心的园丁。他们确保了奇思狂想和经营者都能得到良好的照顾,他们不是互相控制对方,而是相互帮助和支持对方。

这些园丁创造的结构有一套共同的原则,我将其称为“布什—韦尔原则”。

该原则即为上文提到的在32华氏度存在的两个关键,即相态分离(将奇思狂想和经营者分为两个团队进行工作)和创建动态平衡(确保项目在两个组织之间能够畅通无阻地交流和反馈)。也就是既能分开工作,又能保持沟通。

1. 相态分离

让你的艺术家和士兵保持距离

负责提出高风险、创新思想的人(即“艺术家”)需要避开那些负责组织中已经成功、稳定发展部分的“士兵”。早期项目是脆弱的。“尽管一旦在领域内得到充分证明,军官们便开始热衷于推动新技术发展”,布什写道,但他们“在胚胎期”会摒弃任何武器——就像他们对待雷达、两栖装甲车以及几乎所有的早期创新一样,因为这些创新总有各种缺点。如果没有强有力的措施来保护这些早期的想法,它们将被抛弃或埋没,就像扬和泰勒早期发明的雷达那样。

每一个行业中的强势领导者通常都会通过挑刺儿来扼杀处于发展早期的项目(后面的激励机制将在第二部分进行更多讨论)。例如,主要的制药公司都抛弃了通过阻断肿瘤血液供应来治疗癌症的想法:因为当时人们普遍认为围绕肿瘤的血管与肿瘤本身无关。主流电影制片厂抛弃了让一个英国都市男间谍拯救世界的想法。它们还抛弃了一部名为《卢克·史塔克勒历险记》的剧本,因为觉得故事情节令人费解,认为主角梅斯·温迪只是一个夸夸其谈的超级英雄。

正如后来我们所看到的,这两个行业都已经发展出一种机构来保护和培育奇思狂想,使其免遭主流观点扼杀。在克服这些困难后,阻断肿瘤血液供应的想法发展成了抗血管生成疗法,这是近20年来癌症治疗领域的重大突破。第一个此类药物阿瓦斯丁的年销售额达到70亿美元。而那两个不被看好的电影项目成长为有史以来最成功的两个电影系列:《007》和《星球大战》。

艺术家和士兵分离的目的是建立一个奇思狂想培育基地,以保护那些早期项目。它允许管理者建造一个庇护环境,让这些项目能够生长、繁荣,并消除自身的缺点。

为各相态匹配工具

仅仅把奇思狂想和经营者分开是不够的。在组织结构图上增设一个部门,然后租一栋新大楼是很容易的,但拥有漂亮的研究实验室最终却失败的公司很多。真正的相态分离需要定制的设施来满足特定需求,即根据每个相态的需求定制独立的系统。

布什隔离了麻省理工学院无名办公楼的雷达小组。如前所述,他认识到军队所需的严密组织不利于科学家探索这些新奇的课题,正如“适用于实验室的组织结构对战场上的部队未必适用”一样。

韦尔隔离了在下曼哈顿的一座办公楼里研究远程电话技术的小组。和布什一样,他打造了一套新系统,使小组摆脱了传统电话业务中严格的任务分配,他们采取了类似的松散联系方式。

几十年前,布什和韦尔就凭直觉理解了今天不断被重新认识的东西。六西格玛和全面质量管理等效率体系或许有助于经营项目,但它们会扼杀艺术家。例如,当便利贴和透明胶带的发明者3M公司在2000年任命一位“六西格玛大师”为新首席执行官时,公司创新力大幅下降。直到他离开后很久,一位新的首席执行官重启以前的制度,系统才恢复正常。新任首席执行官认为使用绩效管理体系是一个错误:“你不能说……嗯,我的发明进度落后了,所以我打算在周三提出三个好想法,周五再提出两个。”已经退休的便利贴发明者阿特·弗雷表示,在绩效体系的管理下,新想法永远不会出现。

但这并不意味着绩效管理体系没有立足之地。松散的目标和空想会议可能会帮助艺术家,但这会损害军队的凝聚力。

2. 动态平衡

平等地爱你的艺术家和士兵

保持平衡,在任何一个相态中都不会有一方压倒另一方的状况出现,这需要一些听起来温和且模糊,却又非常真实而容易被忽视的东西。必须让为奇思狂想工作的艺术家和为大型权力机构工作的士兵感受到同样的爱。

在创建贝尔实验室之后,韦尔写道:“任何部门、分支机构或集团,都不能因不平衡的制度被忽视或以牺牲其他部门为代价而得到优待。”然而,对于大多数群体来说,问题在于士兵天生喜欢士兵,而艺术家天生喜欢艺术家。

对机会均等的尊重是一种罕见而宝贵的技能。战争开始时,尽管布什是一位经验丰富的学者,但他非常尊重军队。多年后,他写道:“与科学家、商人、教授等群体相比,我更喜欢与军人打交道。”布什对军官的尊重帮助他理解并最终影响军队,这比在他之前许多进行了尝试却失败的科学家和工程师所做的更有意义。

一个著名偶像的不那么出名的历史,道出了一个人朝着这种平衡前进的过程。史蒂夫·乔布斯刚到苹果公司时,就曾把自己研发Mac(苹果电脑)的团队称为“海盗”或“艺术家”(他还把自己看作终极海盗艺术家)。乔布斯将苹果II系列产品的开发团队称为“常规海军”。他通过对艺术家的崇拜和对士兵的贬低,在两个群体之间制造了极大的敌意,以至他们两座办公楼之间的街道被称为非军事区。这种敌意最终对这两种产品都造成了伤害。史蒂夫·沃兹尼亚克,苹果公司的联合创始人,当时正与乔布斯一起进行苹果II系列产品的开发。结果Mac在商业上失败了,苹果面临着严重的财务压力,乔布斯丢掉了工作,约翰·斯卡利接管了公司(并最终拯救了Mac计算机,稳定了苹果公司的现金流)。

12年后,当乔布斯回来时,他已经学会了平等地爱他的艺术家(乔纳森·伊夫)和士兵(蒂姆·库克)。

虽然平等地尊重是一种罕见的技能,但它可以通过实践来培养(更多关于这方面的内容见第5章)。

管理沟通方式,而不是管理技术

尽管布什是一位杰出的发明家和工程师,但他却刻意回避任何一个奇思狂想的细节。他写道:“我对战争没有做出任何技术上的贡献。我的任何一个技术想法都算不上创新。人们称我为‘原子科学家’,但同样可以称我为‘儿童心理学家’。”

韦尔同样没有参与技术项目的细节制定。布什和韦尔都认为他们的工作是负责管理奇思狂想和特许经营之间的沟通与平衡——在探索奇异世界的科学家和操纵军火的士兵之间,在贝尔实验室的理论研究和日常烦琐的电话操作之间,他们没有深入研究其中任何一个,而是专注于两者之间的沟通。

当平衡被打破时,他们就会介入。如前所述,在创造突破的链条中,双方的沟通是最薄弱的环节。科学家可能很少关注士兵或商人,而士兵和商人也可能会对那些喋喋不休的书呆子不屑一顾。布什和韦尔把注意力集中在这两者的沟通上。一个雷达探测装置如果被埋没在物理学家的实验室里,就永远不会有机会击沉U型潜艇。贝尔实验室里由半导体制成的微型开关如果被埋没,最多也只是一个新奇的设计,而不会发展成为20世纪最重要的发明之一——晶体管。

我们将在接下来的章节中看到,管理沟通和平衡是一门艺术。过度管理会落入一个陷阱,管理不善又会落入另一个陷阱。

从发明者转向实践领域并不是唯一的问题,如何将信息从实践领域反馈给发明者同样重要。没有一种产品第一次就能完美运作。如果发明者忽视来自实践领域的反馈,最初的热情就可能迅速消退,一个有前景的项目将会被放弃。例如,早期的飞机雷达实际上几乎没被使用过,飞行员会直接忽略它。布什强迫飞行员回到科学家那里,解释他们为什么不使用雷达。原因与技术无关:因为早期雷达箱的用户界面很糟糕,飞行员在激烈的战斗中没有时间去摆弄那些复杂的开关。科学家们很快创造了一种自定义显示技术,即现在被称为PPI显示的扫线和移动点阵。自此,飞行员才开始使用雷达。

在某些情况下,就像前面提到的炮弹雷达控制引信问题一样,当布什感觉存在薄弱环节时,他会独自行动。起初,美国陆军并没有对引信问题加以注意,布什一登上飞机,就决定直接飞往欧洲战场总指挥部。艾森豪威尔的参谋长沃尔特·比德尔·史密斯将军接见了他。

图1-6 冰水及处于二者共存状态的冰水

“你来这里干什么?”史密斯问布什,“你觉得我们这儿的剧院里缺群众演员吗?”

布什回答说:“我来到一个无知的深渊,试图阻止你们销毁战争中最好的武器之一。”

在这次交流之后,布什报告说,他们相处得很顺利。

在其他事件中,布什与罗斯福的战争顾问亨利·史汀生密切合作。在最初将军们连看都不愿意看雷达一眼时,布什给史汀生打了电话。史汀生驾驶了一架配备这种技术的飞机飞行,以检测雷达是否能迅速发现远处的目标。第二天,美国陆军和空军首脑们的办公桌上都收到了同样的便条:

我看到了新的雷达设备。为什么你们没看过?

这种动态平衡的关键是高层的支持,而布什能够自由地与将军们交谈。在处理一场棘手的冲突时,布什写道:“我告诉罗斯福,他给了我一个烫手山芋,我可能不得不同时顶撞很多高层。我清楚地记得他的回答,他说:‘你去撞吧,我会支持你的。’”

不久之后,其中一个被顶撞的人来到罗斯福面前,对布什和他的行动进行了猛烈抨击。据当时在场的一位助手说,总统当时正在签署信件。罗斯福停顿了一下,继续签署信件,然后说:“看,麦克,我已经把它交到布什手里了,他在负责,你快给我滚出去。”

***

图1-7形象地展示了以上两条原则以及接下来几章的内容。

布什和韦尔成功地将停滞不前的组织直接带入图1-7右上角的象限中:分离良好且同样强大的奇思狂想和特许经营(相态分离)不断地交流彼此的项目和想法(动态平衡)。

然而,许多公司,尤其是在面临危机时,总是试图强制创新或要求在任何地方都做到创新(“CEO必须是CIO——首席创新官!”)。这通常会导致混乱,如左上角的象限所示。

图1-7

并非所有的电话运营商都必须成为一流创新者,有时候你只需要它们能接电话就行。

然而,最常见的陷阱直指右下角的象限。如前所述,领导们会自豪地在组织结构图上增加一个机构、租一栋新大楼、挂一块牌子或宣传一个新的研究实验室。在第3~5章中,我们将看到为什么这样的失败会如此频繁,以及如何回到右上角的象限。

但首先,我们需要更多地了解奇思狂想的性质。为什么需要如此小心地保护它们?为什么它们如此脆弱? NM67RfK26PnYIiegDUMeq6TOjw83mbmW1DwMl8UJVvFGJzA6hT4OVVKuQe0yhzuf

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