'枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落'

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枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

基礎研究、工程化研究和企業商業化,是高質量製造的攻堅大門上,三把環環相扣的連環鎖。每一把鎖,都需要有一類角色進行一場正面攻堅戰。在當下,如果都是由一個角色來完成所有的任務,那是一個巨大的戰略佈局失誤。

星河光塵,漫天飄灑。杜邦中央研究院,與同期的其他研究院和實驗室一起,曾幾何時,輝映成基礎研究的銀河時代。而此刻,銀河時代已經墜落。新一代的皓空大卦,正在拉開全新的星象行健之圖。而中國製造創新大體系,一切尚待重新設計。

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枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

基礎研究、工程化研究和企業商業化,是高質量製造的攻堅大門上,三把環環相扣的連環鎖。每一把鎖,都需要有一類角色進行一場正面攻堅戰。在當下,如果都是由一個角色來完成所有的任務,那是一個巨大的戰略佈局失誤。

星河光塵,漫天飄灑。杜邦中央研究院,與同期的其他研究院和實驗室一起,曾幾何時,輝映成基礎研究的銀河時代。而此刻,銀河時代已經墜落。新一代的皓空大卦,正在拉開全新的星象行健之圖。而中國製造創新大體系,一切尚待重新設計。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

任正非在最近一次非常少見的媒體採訪中,提到了華為“至少有七百多個數學家,八百多個物理學家,一百二十多個化學家,還有六千多位專門做基礎研究的專家,還有六萬多工程師”。這再一次證明了華為強大的基礎研究能力。擁有大量科學家的企業,在中國是非常罕見的。而在美國大企業發展的鼎盛時期,大企業中央研究院和實驗室都是神一樣的存在。如GE的實驗室、AT&T大名鼎鼎的貝爾實驗室、施樂下屬的帕洛阿爾託研究中心(PARC)等。這些實驗室會同時做基礎研究和應用研發,而基礎研究的光芒,則更加突出,經常會引領一個產業的發展。

那是一個基礎研究推動社會進步的時代,中央研究院往往成為大企業保持核心競爭力的護城河。

然而,這些救世主般角色的企業中央研究院,今天基本上都已經成為昨日黃花。杜邦實驗室,一路走過一個完整的鐘形曲線,從零碎起步到頂峰,最後無可奈何花落去。同樣的情況,也發生在許多聲名顯赫的大企業實驗室身上。

這留下一個迷惑的問題:大企業是否真的需要中央研究院?

黑乎乎的萌芽時代

杜邦家族的創始人來自法國,它與火藥的姻緣是來自路易十六的財務大臣:這個財務大臣居然是一個科學家,而且懂得火藥製造。杜邦家族深受這個科學家的影響。這也是一個奇妙的隱喻:科學家和製造業在一起,正是爆炸性的工業配方。

移居美國的杜邦公司,靠著黑火藥,大發軍火橫財。美國內戰期間,杜邦的火藥生產量佔全美的40%。1902年,為了解決廢酸汙染水處理的問題,杜邦建立了一個小規模的東方實驗室,專攻化學基礎的部門級的獨立研究室。一年之餘,就取得了許多顯著的成就。這使得杜邦很有興趣,重新又建立了一個第二實驗室,而且定位也提高一級,面向集團。這個時候,美國大企業逐漸開始熱衷於建立自己的中心實驗室,GE的實驗室已經成為大家爭相學習和看齊的榜樣。

然而杜邦中心實驗室,並沒有找到更好的定位,除了收集專利,改進收購小企業的技術之外,發展都很不順利。這個時候,第一次世界大戰再次成為杜邦實驗室的救兵。新發明的無煙火藥,派上了巨大的用場。協約國40%的炮彈,是由杜邦公司提供。

隨著一戰的結束,杜邦中心實驗室再次面臨停擺的命運。諸多研究員,都被各個事業部紛紛挖走,無形之中,中心實驗室被悄無聲息的分割了。

杜邦建立的中心實驗室,在諸多事業部各自為政的局面中,名存實亡。

閃閃的尼龍絲襪時代

1921年之後的十年,是杜邦實驗室山頭林立的時代。部門實驗室的研究,都聚焦在工藝改進和生產製造上,缺乏長遠的研究規劃。此時的杜邦,已經從單一生產黑色火藥的工廠,開始向多元化發展。在1931年,已經成為一個包含火藥、塑料、油漆、燃料、人造絲等化學帝國,在美國是工業十大公司之一。然而多個實驗室的標準並不統一,跨實驗室的合作效果往往都很差,染料行業持續投入十年,卻成果寥寥,都使得部門實驗室受到更多質疑。1924年,水牛城的人造絲技術研究部發明瞭人造絲短纖,大獲成功,成為利潤大戶,這使得公司上下都開始達成一致的認識,必須有長期目標的基礎研究。錢多人氣壯,杜邦原來的中心實驗室再次開始被重整旗鼓,基礎研究被大大加強,一改實驗室始終只面向製造部門的應用研究。

這其中,它的領導人斯泰恩的戰略設想和個人魅力,起到了決定性的作用,成為杜邦公司科學研究的奠基人。從1927年,公司每年撥款50萬美元用於基礎研發。基礎研究重回杜邦的中心舞臺,而斯泰恩則小心地避開基礎研究的“純學術”字眼,就怕被看作“離市場太遠就毫無價值”。

到了1928年,化學聚合物領域中最閃亮的明星出現了。一個只有32歲的哈佛大學的化學教授卡洛斯,被杜邦中心實驗室僱傭,開創了杜邦純粹徹底的基礎科學研究的傳統。這個一天到晚只知道抽菸、讀書和說話的化學家,像奧林匹克山上的哲學神仙一樣地活著,因為他的任務只有一個:思考。而且,研究經費沒有任何限制。

科技政策規劃者最大的誤區,恐怕是以為創新是可以規劃的。卡洛斯所在的杜邦中心化學室裡,飄滿了不知所云的菸圈。然而,漫無目的的思考,卻讓卡洛斯在1935年發明了尼龍66,堪稱為20世紀百大發明之一。1938年尼龍被徹底商業化,絲襪成為一個祕密項目。首批尼龍短纖被送到編織工廠進行實驗的時候,化學家就和樣品一起睡在火車箱裡。1940年長筒絲襪取得了轟動性的成功,女士們在百貨門前排起長隊購買這種珍惜的物品。

因為卡洛斯的發明,和由此產生的尼龍商業化,奠定了杜邦在整個20世紀50年代的利潤。而工程塑料的基礎研究,與商業化的結合開啟了全新篇章。這一時期,以基礎研究為中心的實驗室基地,成為科學家發現黃金的中心舞臺。

隨後二戰開始,又見兵荒馬亂的時刻,杜邦的基礎研究,再次凋落。

滾滾財源,激發中央研究院的興起

杜邦從單一的黑色火藥廠,最後發展成為有2000多個品種的製造業帝國。除了它自身出色的管理能力之外,杜邦實驗室起到了決定性的作用。

杜邦真正有現代意義的中央研究院,成立於1957年。此時,杜邦公司化學事業部的研究組織改名中央研究部,開始了杜邦最重要的科研組織的歷史,它也成為致力於基礎科學的最重要的工業實驗室之一。

此刻它以一種成熟的領先者心態,徹底地確定了企業對基礎研究的承諾。5000萬美元的撥款,大氣而任性。研究院的目的,就是為了發現“下一個尼龍”。

“發現下一個尼龍”這一輝煌的故事,儘管再也未能完全達到,但研究院的既定目標“研究催生多樣化“,則產生了一系列的科學創新,從而為整個杜邦公司的許多不同業務做出了貢獻。對位芳綸,就是在這個背景產生的。它的重量比強度是鋼的六倍。在中央研究院的專利申請之後,杜邦隨後投資了5億美元,研發其產業化技術。這也是杜邦公司有史以來最大規模的一次產業化技術研究。15年後,杜邦終於成功開發出防彈衣、防彈頭盔等軍用裝備,而消防員防火服裝,也是由此而生。這是中央研究院的基礎研究,與車間製造技術的完美結合。

研究院在一些專題領域進行了研究,通常需要跨學科的方法。在20世紀50年代,研究院設立了一個基礎廣泛的研究項目,主要目的是合成和研究新的化合物類。其中,新的有機和無機化合物的合成,約佔全部研究的一半。當美國國立衛生研究院(NIH)邀請杜邦公司參加化合物招標的時候,他們最後將杜邦公司評為迄今為止提交範圍最廣泛的化合物:製藥公司提交的都是看起來像藥品的產品,只有杜邦公司提交的化合物非常多樣化,包括催化劑、光學材料、單體、低聚物、配體、無機物和其他不尋常的材料。

這正是杜邦基礎實驗室的“研究催生多樣化”的獨特美麗。

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枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

基礎研究、工程化研究和企業商業化,是高質量製造的攻堅大門上,三把環環相扣的連環鎖。每一把鎖,都需要有一類角色進行一場正面攻堅戰。在當下,如果都是由一個角色來完成所有的任務,那是一個巨大的戰略佈局失誤。

星河光塵,漫天飄灑。杜邦中央研究院,與同期的其他研究院和實驗室一起,曾幾何時,輝映成基礎研究的銀河時代。而此刻,銀河時代已經墜落。新一代的皓空大卦,正在拉開全新的星象行健之圖。而中國製造創新大體系,一切尚待重新設計。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

任正非在最近一次非常少見的媒體採訪中,提到了華為“至少有七百多個數學家,八百多個物理學家,一百二十多個化學家,還有六千多位專門做基礎研究的專家,還有六萬多工程師”。這再一次證明了華為強大的基礎研究能力。擁有大量科學家的企業,在中國是非常罕見的。而在美國大企業發展的鼎盛時期,大企業中央研究院和實驗室都是神一樣的存在。如GE的實驗室、AT&T大名鼎鼎的貝爾實驗室、施樂下屬的帕洛阿爾託研究中心(PARC)等。這些實驗室會同時做基礎研究和應用研發,而基礎研究的光芒,則更加突出,經常會引領一個產業的發展。

那是一個基礎研究推動社會進步的時代,中央研究院往往成為大企業保持核心競爭力的護城河。

然而,這些救世主般角色的企業中央研究院,今天基本上都已經成為昨日黃花。杜邦實驗室,一路走過一個完整的鐘形曲線,從零碎起步到頂峰,最後無可奈何花落去。同樣的情況,也發生在許多聲名顯赫的大企業實驗室身上。

這留下一個迷惑的問題:大企業是否真的需要中央研究院?

黑乎乎的萌芽時代

杜邦家族的創始人來自法國,它與火藥的姻緣是來自路易十六的財務大臣:這個財務大臣居然是一個科學家,而且懂得火藥製造。杜邦家族深受這個科學家的影響。這也是一個奇妙的隱喻:科學家和製造業在一起,正是爆炸性的工業配方。

移居美國的杜邦公司,靠著黑火藥,大發軍火橫財。美國內戰期間,杜邦的火藥生產量佔全美的40%。1902年,為了解決廢酸汙染水處理的問題,杜邦建立了一個小規模的東方實驗室,專攻化學基礎的部門級的獨立研究室。一年之餘,就取得了許多顯著的成就。這使得杜邦很有興趣,重新又建立了一個第二實驗室,而且定位也提高一級,面向集團。這個時候,美國大企業逐漸開始熱衷於建立自己的中心實驗室,GE的實驗室已經成為大家爭相學習和看齊的榜樣。

然而杜邦中心實驗室,並沒有找到更好的定位,除了收集專利,改進收購小企業的技術之外,發展都很不順利。這個時候,第一次世界大戰再次成為杜邦實驗室的救兵。新發明的無煙火藥,派上了巨大的用場。協約國40%的炮彈,是由杜邦公司提供。

隨著一戰的結束,杜邦中心實驗室再次面臨停擺的命運。諸多研究員,都被各個事業部紛紛挖走,無形之中,中心實驗室被悄無聲息的分割了。

杜邦建立的中心實驗室,在諸多事業部各自為政的局面中,名存實亡。

閃閃的尼龍絲襪時代

1921年之後的十年,是杜邦實驗室山頭林立的時代。部門實驗室的研究,都聚焦在工藝改進和生產製造上,缺乏長遠的研究規劃。此時的杜邦,已經從單一生產黑色火藥的工廠,開始向多元化發展。在1931年,已經成為一個包含火藥、塑料、油漆、燃料、人造絲等化學帝國,在美國是工業十大公司之一。然而多個實驗室的標準並不統一,跨實驗室的合作效果往往都很差,染料行業持續投入十年,卻成果寥寥,都使得部門實驗室受到更多質疑。1924年,水牛城的人造絲技術研究部發明瞭人造絲短纖,大獲成功,成為利潤大戶,這使得公司上下都開始達成一致的認識,必須有長期目標的基礎研究。錢多人氣壯,杜邦原來的中心實驗室再次開始被重整旗鼓,基礎研究被大大加強,一改實驗室始終只面向製造部門的應用研究。

這其中,它的領導人斯泰恩的戰略設想和個人魅力,起到了決定性的作用,成為杜邦公司科學研究的奠基人。從1927年,公司每年撥款50萬美元用於基礎研發。基礎研究重回杜邦的中心舞臺,而斯泰恩則小心地避開基礎研究的“純學術”字眼,就怕被看作“離市場太遠就毫無價值”。

到了1928年,化學聚合物領域中最閃亮的明星出現了。一個只有32歲的哈佛大學的化學教授卡洛斯,被杜邦中心實驗室僱傭,開創了杜邦純粹徹底的基礎科學研究的傳統。這個一天到晚只知道抽菸、讀書和說話的化學家,像奧林匹克山上的哲學神仙一樣地活著,因為他的任務只有一個:思考。而且,研究經費沒有任何限制。

科技政策規劃者最大的誤區,恐怕是以為創新是可以規劃的。卡洛斯所在的杜邦中心化學室裡,飄滿了不知所云的菸圈。然而,漫無目的的思考,卻讓卡洛斯在1935年發明了尼龍66,堪稱為20世紀百大發明之一。1938年尼龍被徹底商業化,絲襪成為一個祕密項目。首批尼龍短纖被送到編織工廠進行實驗的時候,化學家就和樣品一起睡在火車箱裡。1940年長筒絲襪取得了轟動性的成功,女士們在百貨門前排起長隊購買這種珍惜的物品。

因為卡洛斯的發明,和由此產生的尼龍商業化,奠定了杜邦在整個20世紀50年代的利潤。而工程塑料的基礎研究,與商業化的結合開啟了全新篇章。這一時期,以基礎研究為中心的實驗室基地,成為科學家發現黃金的中心舞臺。

隨後二戰開始,又見兵荒馬亂的時刻,杜邦的基礎研究,再次凋落。

滾滾財源,激發中央研究院的興起

杜邦從單一的黑色火藥廠,最後發展成為有2000多個品種的製造業帝國。除了它自身出色的管理能力之外,杜邦實驗室起到了決定性的作用。

杜邦真正有現代意義的中央研究院,成立於1957年。此時,杜邦公司化學事業部的研究組織改名中央研究部,開始了杜邦最重要的科研組織的歷史,它也成為致力於基礎科學的最重要的工業實驗室之一。

此刻它以一種成熟的領先者心態,徹底地確定了企業對基礎研究的承諾。5000萬美元的撥款,大氣而任性。研究院的目的,就是為了發現“下一個尼龍”。

“發現下一個尼龍”這一輝煌的故事,儘管再也未能完全達到,但研究院的既定目標“研究催生多樣化“,則產生了一系列的科學創新,從而為整個杜邦公司的許多不同業務做出了貢獻。對位芳綸,就是在這個背景產生的。它的重量比強度是鋼的六倍。在中央研究院的專利申請之後,杜邦隨後投資了5億美元,研發其產業化技術。這也是杜邦公司有史以來最大規模的一次產業化技術研究。15年後,杜邦終於成功開發出防彈衣、防彈頭盔等軍用裝備,而消防員防火服裝,也是由此而生。這是中央研究院的基礎研究,與車間製造技術的完美結合。

研究院在一些專題領域進行了研究,通常需要跨學科的方法。在20世紀50年代,研究院設立了一個基礎廣泛的研究項目,主要目的是合成和研究新的化合物類。其中,新的有機和無機化合物的合成,約佔全部研究的一半。當美國國立衛生研究院(NIH)邀請杜邦公司參加化合物招標的時候,他們最後將杜邦公司評為迄今為止提交範圍最廣泛的化合物:製藥公司提交的都是看起來像藥品的產品,只有杜邦公司提交的化合物非常多樣化,包括催化劑、光學材料、單體、低聚物、配體、無機物和其他不尋常的材料。

這正是杜邦基礎實驗室的“研究催生多樣化”的獨特美麗。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

圖1:1950年代後的產品

除了化學合成外,研究院還繼續致力於新的物理和分析技術、化學結構和反應機理,以及固態物理。到了1980年,面向生物技術的基礎研究,開始顯著增強。

管理風格的扁平化

中央研究院將工業和基礎研究結合在一起,這兩個特徵的結合程度往往由負責人決定。實驗室的頭銜,可以從研究部主任到技術副總裁,甚至到總工。實驗院的名稱也在不斷改變,以反映時代的變化。從化學品部開始,到中央研究部(CRD),到後來的中央研究與發展部(CR&DD),最後到現在的中央研究與發展(CR&D)。

中央研究院的實驗室管理促進了一種開放和協作的風格。它成立時的分工是“管理”、“實驗室化學家(bench chemist)”和“技術員(technician)”,管理人員和替身化學家有各自獨立但也有交叉的職業提升渠道。它採用海氏(Hay)薪酬等級制度,“實驗室化學家”儘管有八個晉升級別,但卻擁有一個平等的頭銜。這種做法大大促進了彼此之間的互動。

許多來到研究院的博士都轉到了業務部門。從上世紀80年代到90年代初,管理層試圖將所有新來的博士,頭五年內都放在業務部門。博士們的一生都是在學術環境中度過的,經歷相對單純。而在企業業務部門中,他們的同事一般都是年齡相對成熟的商學院工程師,擁有大約5年的工廠運營經驗。這使得其中大約有一半的博士們,會回到中央研究院。而在那些回來的人中,大約有一半會再次離開。相對較高的流轉率,為研究院招聘優秀的新博士提供了更多的機會。

杜邦研究院得到了眾多知名科學家的顧問支持,他們為杜邦公司做出了重大貢獻。一些偉大的化學家如Jack Roberts、Marvel,五十多年如一日地為杜邦提供諮詢,為杜邦這些訓練有素的化學家提供支撐。還有許多杜邦的科學家成為美國國家院院士,而在杜邦研究院工作了42年的佩德森,則在1987年成為諾貝爾化學獎獲得者。他是諾貝爾科學獎獲得者中少數幾位沒有博士學位的人,杜邦中央研究院的基礎研究實力由此可見一斑。這些密切的學術聯繫,為杜邦研究院的研究人員提供了源源不斷的外腦資源。

放棄中央實驗室

技術研究方向的責任,已經轉移到化學家身上,因為他們必須執行短期項目來支持業務單位。同時具有MBA的博士,現在更普遍了。與早期的中心實驗室不同的是,現在所有的管理層都有業務部門的經驗,許多人都是先受僱於業務部門,在職業生涯的後期進入實驗室。這些管理人員往往更加行政化,沒有與技術專家保持一致所需的強大技術背景。另外,一些管理人員不得不開始依賴高級技術人員,而這些高級科學家在管理年輕科學家的項目和職業方面,並沒有明確的指導方針。

這意味著“管理層”和“科技層”正在出現較大的裂縫。

與此同時,華爾街資本引導工業走向的時代也在更加普及,以利潤為導向的企業核心競爭力受到更多的關注。商業化的氣息,變得更加濃厚起來。

不同尋常的日子,是在2009年7月,杜邦馬歇爾實驗室被關閉。這是杜邦早在1917年就收購的工廠。當時為了在化學工業中佔據主導地位,杜邦公司收購了這家油漆生產公司,並轉化成工廠-實驗室一體化的樣板。馬歇爾實驗室從事塗料製造、塗料的化學和物理性能,以及產品開發的基礎研究,在行業享有極高的地位。然而這不過是全球經濟衰退期間,杜邦全球重組收縮的一部分。金融危機讓杜邦的汽車、建築和工業市場深受打擊,一直萎縮。這次關閉,是威爾明頓基地的公司新一輪重組的一部分,包括裁員2000人。

馬歇爾實驗室的關閉,具有非常明顯的象徵意義,嚴重的打擊了中心實驗室的聲譽。而在更早的1996年,享有盛譽的貝爾實驗室在AT&T被一分為三,歸為新公司朗訊所屬的實驗室的時候,傳統大型企業的護城河,正在逐漸乾涸。

2015年末,杜邦中心實驗室被改名為杜邦科學與創新公司。隨後在2016年1月4日的大規模裁員,標誌著該組織作為一支主要研究力量的終結。而在新的科學和創新組織中,CR&D公司的分子科學和工程以及材料科學和工程部分從330名員工縮減到34名。

在鼎盛時期,除了在美國本土,它已擴展到瑞士日內瓦、韓國首爾、中國上海和印度海德拉巴。而現在,以中心實驗室為護城河的時代,帷幕已經滑落。

沒有中央實驗室,企業的製造創新何在?

一個擁有強大基礎研究的中央實驗室,曾經屢屢扮演大型企業救世主的角色。然而,當美國企業中央研究院陸續化整為零,將中央研究院下放到各個事業部的時候,企業的創新源泉,又是從哪裡來?

隨著中央研究院的衰落,杜邦不得不尋找更多的製造創新源泉。併購和專利授權自然是屢試不爽的招法,而與美國聯邦實驗室的結盟,則是杜邦另外一條光明之路。早在2002年,杜邦就與美國能源部所屬的國家再生能源實驗室(NREL)成立合作伙伴關係。當時能源部的生物能源技術辦公室發佈了一項資金資助項目,尋求企業與國家實驗室的合作,以改進纖維素乙醇(比汽油更清潔的生物燃料)的生產過程。二者形成戰略聯盟,共同開發生物煉油廠的煉製工藝,全部採用玉米等穀類糧食、作物秸稈等可再生資源生產燃料和化學品。當時項目總計3800萬美元,美國NREL投入1900萬美元。

這簡直就是自己家的實驗室了。

這個項目持續了十多年,直到2015年,這種新生物燃料取得了決定性的成功,在這背後,杜邦和國家實驗室NREL的戰略合作提供了關鍵的創新,二者形成了十多項重要專利。

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枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

基礎研究、工程化研究和企業商業化,是高質量製造的攻堅大門上,三把環環相扣的連環鎖。每一把鎖,都需要有一類角色進行一場正面攻堅戰。在當下,如果都是由一個角色來完成所有的任務,那是一個巨大的戰略佈局失誤。

星河光塵,漫天飄灑。杜邦中央研究院,與同期的其他研究院和實驗室一起,曾幾何時,輝映成基礎研究的銀河時代。而此刻,銀河時代已經墜落。新一代的皓空大卦,正在拉開全新的星象行健之圖。而中國製造創新大體系,一切尚待重新設計。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

任正非在最近一次非常少見的媒體採訪中,提到了華為“至少有七百多個數學家,八百多個物理學家,一百二十多個化學家,還有六千多位專門做基礎研究的專家,還有六萬多工程師”。這再一次證明了華為強大的基礎研究能力。擁有大量科學家的企業,在中國是非常罕見的。而在美國大企業發展的鼎盛時期,大企業中央研究院和實驗室都是神一樣的存在。如GE的實驗室、AT&T大名鼎鼎的貝爾實驗室、施樂下屬的帕洛阿爾託研究中心(PARC)等。這些實驗室會同時做基礎研究和應用研發,而基礎研究的光芒,則更加突出,經常會引領一個產業的發展。

那是一個基礎研究推動社會進步的時代,中央研究院往往成為大企業保持核心競爭力的護城河。

然而,這些救世主般角色的企業中央研究院,今天基本上都已經成為昨日黃花。杜邦實驗室,一路走過一個完整的鐘形曲線,從零碎起步到頂峰,最後無可奈何花落去。同樣的情況,也發生在許多聲名顯赫的大企業實驗室身上。

這留下一個迷惑的問題:大企業是否真的需要中央研究院?

黑乎乎的萌芽時代

杜邦家族的創始人來自法國,它與火藥的姻緣是來自路易十六的財務大臣:這個財務大臣居然是一個科學家,而且懂得火藥製造。杜邦家族深受這個科學家的影響。這也是一個奇妙的隱喻:科學家和製造業在一起,正是爆炸性的工業配方。

移居美國的杜邦公司,靠著黑火藥,大發軍火橫財。美國內戰期間,杜邦的火藥生產量佔全美的40%。1902年,為了解決廢酸汙染水處理的問題,杜邦建立了一個小規模的東方實驗室,專攻化學基礎的部門級的獨立研究室。一年之餘,就取得了許多顯著的成就。這使得杜邦很有興趣,重新又建立了一個第二實驗室,而且定位也提高一級,面向集團。這個時候,美國大企業逐漸開始熱衷於建立自己的中心實驗室,GE的實驗室已經成為大家爭相學習和看齊的榜樣。

然而杜邦中心實驗室,並沒有找到更好的定位,除了收集專利,改進收購小企業的技術之外,發展都很不順利。這個時候,第一次世界大戰再次成為杜邦實驗室的救兵。新發明的無煙火藥,派上了巨大的用場。協約國40%的炮彈,是由杜邦公司提供。

隨著一戰的結束,杜邦中心實驗室再次面臨停擺的命運。諸多研究員,都被各個事業部紛紛挖走,無形之中,中心實驗室被悄無聲息的分割了。

杜邦建立的中心實驗室,在諸多事業部各自為政的局面中,名存實亡。

閃閃的尼龍絲襪時代

1921年之後的十年,是杜邦實驗室山頭林立的時代。部門實驗室的研究,都聚焦在工藝改進和生產製造上,缺乏長遠的研究規劃。此時的杜邦,已經從單一生產黑色火藥的工廠,開始向多元化發展。在1931年,已經成為一個包含火藥、塑料、油漆、燃料、人造絲等化學帝國,在美國是工業十大公司之一。然而多個實驗室的標準並不統一,跨實驗室的合作效果往往都很差,染料行業持續投入十年,卻成果寥寥,都使得部門實驗室受到更多質疑。1924年,水牛城的人造絲技術研究部發明瞭人造絲短纖,大獲成功,成為利潤大戶,這使得公司上下都開始達成一致的認識,必須有長期目標的基礎研究。錢多人氣壯,杜邦原來的中心實驗室再次開始被重整旗鼓,基礎研究被大大加強,一改實驗室始終只面向製造部門的應用研究。

這其中,它的領導人斯泰恩的戰略設想和個人魅力,起到了決定性的作用,成為杜邦公司科學研究的奠基人。從1927年,公司每年撥款50萬美元用於基礎研發。基礎研究重回杜邦的中心舞臺,而斯泰恩則小心地避開基礎研究的“純學術”字眼,就怕被看作“離市場太遠就毫無價值”。

到了1928年,化學聚合物領域中最閃亮的明星出現了。一個只有32歲的哈佛大學的化學教授卡洛斯,被杜邦中心實驗室僱傭,開創了杜邦純粹徹底的基礎科學研究的傳統。這個一天到晚只知道抽菸、讀書和說話的化學家,像奧林匹克山上的哲學神仙一樣地活著,因為他的任務只有一個:思考。而且,研究經費沒有任何限制。

科技政策規劃者最大的誤區,恐怕是以為創新是可以規劃的。卡洛斯所在的杜邦中心化學室裡,飄滿了不知所云的菸圈。然而,漫無目的的思考,卻讓卡洛斯在1935年發明了尼龍66,堪稱為20世紀百大發明之一。1938年尼龍被徹底商業化,絲襪成為一個祕密項目。首批尼龍短纖被送到編織工廠進行實驗的時候,化學家就和樣品一起睡在火車箱裡。1940年長筒絲襪取得了轟動性的成功,女士們在百貨門前排起長隊購買這種珍惜的物品。

因為卡洛斯的發明,和由此產生的尼龍商業化,奠定了杜邦在整個20世紀50年代的利潤。而工程塑料的基礎研究,與商業化的結合開啟了全新篇章。這一時期,以基礎研究為中心的實驗室基地,成為科學家發現黃金的中心舞臺。

隨後二戰開始,又見兵荒馬亂的時刻,杜邦的基礎研究,再次凋落。

滾滾財源,激發中央研究院的興起

杜邦從單一的黑色火藥廠,最後發展成為有2000多個品種的製造業帝國。除了它自身出色的管理能力之外,杜邦實驗室起到了決定性的作用。

杜邦真正有現代意義的中央研究院,成立於1957年。此時,杜邦公司化學事業部的研究組織改名中央研究部,開始了杜邦最重要的科研組織的歷史,它也成為致力於基礎科學的最重要的工業實驗室之一。

此刻它以一種成熟的領先者心態,徹底地確定了企業對基礎研究的承諾。5000萬美元的撥款,大氣而任性。研究院的目的,就是為了發現“下一個尼龍”。

“發現下一個尼龍”這一輝煌的故事,儘管再也未能完全達到,但研究院的既定目標“研究催生多樣化“,則產生了一系列的科學創新,從而為整個杜邦公司的許多不同業務做出了貢獻。對位芳綸,就是在這個背景產生的。它的重量比強度是鋼的六倍。在中央研究院的專利申請之後,杜邦隨後投資了5億美元,研發其產業化技術。這也是杜邦公司有史以來最大規模的一次產業化技術研究。15年後,杜邦終於成功開發出防彈衣、防彈頭盔等軍用裝備,而消防員防火服裝,也是由此而生。這是中央研究院的基礎研究,與車間製造技術的完美結合。

研究院在一些專題領域進行了研究,通常需要跨學科的方法。在20世紀50年代,研究院設立了一個基礎廣泛的研究項目,主要目的是合成和研究新的化合物類。其中,新的有機和無機化合物的合成,約佔全部研究的一半。當美國國立衛生研究院(NIH)邀請杜邦公司參加化合物招標的時候,他們最後將杜邦公司評為迄今為止提交範圍最廣泛的化合物:製藥公司提交的都是看起來像藥品的產品,只有杜邦公司提交的化合物非常多樣化,包括催化劑、光學材料、單體、低聚物、配體、無機物和其他不尋常的材料。

這正是杜邦基礎實驗室的“研究催生多樣化”的獨特美麗。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

圖1:1950年代後的產品

除了化學合成外,研究院還繼續致力於新的物理和分析技術、化學結構和反應機理,以及固態物理。到了1980年,面向生物技術的基礎研究,開始顯著增強。

管理風格的扁平化

中央研究院將工業和基礎研究結合在一起,這兩個特徵的結合程度往往由負責人決定。實驗室的頭銜,可以從研究部主任到技術副總裁,甚至到總工。實驗院的名稱也在不斷改變,以反映時代的變化。從化學品部開始,到中央研究部(CRD),到後來的中央研究與發展部(CR&DD),最後到現在的中央研究與發展(CR&D)。

中央研究院的實驗室管理促進了一種開放和協作的風格。它成立時的分工是“管理”、“實驗室化學家(bench chemist)”和“技術員(technician)”,管理人員和替身化學家有各自獨立但也有交叉的職業提升渠道。它採用海氏(Hay)薪酬等級制度,“實驗室化學家”儘管有八個晉升級別,但卻擁有一個平等的頭銜。這種做法大大促進了彼此之間的互動。

許多來到研究院的博士都轉到了業務部門。從上世紀80年代到90年代初,管理層試圖將所有新來的博士,頭五年內都放在業務部門。博士們的一生都是在學術環境中度過的,經歷相對單純。而在企業業務部門中,他們的同事一般都是年齡相對成熟的商學院工程師,擁有大約5年的工廠運營經驗。這使得其中大約有一半的博士們,會回到中央研究院。而在那些回來的人中,大約有一半會再次離開。相對較高的流轉率,為研究院招聘優秀的新博士提供了更多的機會。

杜邦研究院得到了眾多知名科學家的顧問支持,他們為杜邦公司做出了重大貢獻。一些偉大的化學家如Jack Roberts、Marvel,五十多年如一日地為杜邦提供諮詢,為杜邦這些訓練有素的化學家提供支撐。還有許多杜邦的科學家成為美國國家院院士,而在杜邦研究院工作了42年的佩德森,則在1987年成為諾貝爾化學獎獲得者。他是諾貝爾科學獎獲得者中少數幾位沒有博士學位的人,杜邦中央研究院的基礎研究實力由此可見一斑。這些密切的學術聯繫,為杜邦研究院的研究人員提供了源源不斷的外腦資源。

放棄中央實驗室

技術研究方向的責任,已經轉移到化學家身上,因為他們必須執行短期項目來支持業務單位。同時具有MBA的博士,現在更普遍了。與早期的中心實驗室不同的是,現在所有的管理層都有業務部門的經驗,許多人都是先受僱於業務部門,在職業生涯的後期進入實驗室。這些管理人員往往更加行政化,沒有與技術專家保持一致所需的強大技術背景。另外,一些管理人員不得不開始依賴高級技術人員,而這些高級科學家在管理年輕科學家的項目和職業方面,並沒有明確的指導方針。

這意味著“管理層”和“科技層”正在出現較大的裂縫。

與此同時,華爾街資本引導工業走向的時代也在更加普及,以利潤為導向的企業核心競爭力受到更多的關注。商業化的氣息,變得更加濃厚起來。

不同尋常的日子,是在2009年7月,杜邦馬歇爾實驗室被關閉。這是杜邦早在1917年就收購的工廠。當時為了在化學工業中佔據主導地位,杜邦公司收購了這家油漆生產公司,並轉化成工廠-實驗室一體化的樣板。馬歇爾實驗室從事塗料製造、塗料的化學和物理性能,以及產品開發的基礎研究,在行業享有極高的地位。然而這不過是全球經濟衰退期間,杜邦全球重組收縮的一部分。金融危機讓杜邦的汽車、建築和工業市場深受打擊,一直萎縮。這次關閉,是威爾明頓基地的公司新一輪重組的一部分,包括裁員2000人。

馬歇爾實驗室的關閉,具有非常明顯的象徵意義,嚴重的打擊了中心實驗室的聲譽。而在更早的1996年,享有盛譽的貝爾實驗室在AT&T被一分為三,歸為新公司朗訊所屬的實驗室的時候,傳統大型企業的護城河,正在逐漸乾涸。

2015年末,杜邦中心實驗室被改名為杜邦科學與創新公司。隨後在2016年1月4日的大規模裁員,標誌著該組織作為一支主要研究力量的終結。而在新的科學和創新組織中,CR&D公司的分子科學和工程以及材料科學和工程部分從330名員工縮減到34名。

在鼎盛時期,除了在美國本土,它已擴展到瑞士日內瓦、韓國首爾、中國上海和印度海德拉巴。而現在,以中心實驗室為護城河的時代,帷幕已經滑落。

沒有中央實驗室,企業的製造創新何在?

一個擁有強大基礎研究的中央實驗室,曾經屢屢扮演大型企業救世主的角色。然而,當美國企業中央研究院陸續化整為零,將中央研究院下放到各個事業部的時候,企業的創新源泉,又是從哪裡來?

隨著中央研究院的衰落,杜邦不得不尋找更多的製造創新源泉。併購和專利授權自然是屢試不爽的招法,而與美國聯邦實驗室的結盟,則是杜邦另外一條光明之路。早在2002年,杜邦就與美國能源部所屬的國家再生能源實驗室(NREL)成立合作伙伴關係。當時能源部的生物能源技術辦公室發佈了一項資金資助項目,尋求企業與國家實驗室的合作,以改進纖維素乙醇(比汽油更清潔的生物燃料)的生產過程。二者形成戰略聯盟,共同開發生物煉油廠的煉製工藝,全部採用玉米等穀類糧食、作物秸稈等可再生資源生產燃料和化學品。當時項目總計3800萬美元,美國NREL投入1900萬美元。

這簡直就是自己家的實驗室了。

這個項目持續了十多年,直到2015年,這種新生物燃料取得了決定性的成功,在這背後,杜邦和國家實驗室NREL的戰略合作提供了關鍵的創新,二者形成了十多項重要專利。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

圖2:美國NREL實驗室與杜邦的結晶

(來源:2015 NREL)

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枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

基礎研究、工程化研究和企業商業化,是高質量製造的攻堅大門上,三把環環相扣的連環鎖。每一把鎖,都需要有一類角色進行一場正面攻堅戰。在當下,如果都是由一個角色來完成所有的任務,那是一個巨大的戰略佈局失誤。

星河光塵,漫天飄灑。杜邦中央研究院,與同期的其他研究院和實驗室一起,曾幾何時,輝映成基礎研究的銀河時代。而此刻,銀河時代已經墜落。新一代的皓空大卦,正在拉開全新的星象行健之圖。而中國製造創新大體系,一切尚待重新設計。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

任正非在最近一次非常少見的媒體採訪中,提到了華為“至少有七百多個數學家,八百多個物理學家,一百二十多個化學家,還有六千多位專門做基礎研究的專家,還有六萬多工程師”。這再一次證明了華為強大的基礎研究能力。擁有大量科學家的企業,在中國是非常罕見的。而在美國大企業發展的鼎盛時期,大企業中央研究院和實驗室都是神一樣的存在。如GE的實驗室、AT&T大名鼎鼎的貝爾實驗室、施樂下屬的帕洛阿爾託研究中心(PARC)等。這些實驗室會同時做基礎研究和應用研發,而基礎研究的光芒,則更加突出,經常會引領一個產業的發展。

那是一個基礎研究推動社會進步的時代,中央研究院往往成為大企業保持核心競爭力的護城河。

然而,這些救世主般角色的企業中央研究院,今天基本上都已經成為昨日黃花。杜邦實驗室,一路走過一個完整的鐘形曲線,從零碎起步到頂峰,最後無可奈何花落去。同樣的情況,也發生在許多聲名顯赫的大企業實驗室身上。

這留下一個迷惑的問題:大企業是否真的需要中央研究院?

黑乎乎的萌芽時代

杜邦家族的創始人來自法國,它與火藥的姻緣是來自路易十六的財務大臣:這個財務大臣居然是一個科學家,而且懂得火藥製造。杜邦家族深受這個科學家的影響。這也是一個奇妙的隱喻:科學家和製造業在一起,正是爆炸性的工業配方。

移居美國的杜邦公司,靠著黑火藥,大發軍火橫財。美國內戰期間,杜邦的火藥生產量佔全美的40%。1902年,為了解決廢酸汙染水處理的問題,杜邦建立了一個小規模的東方實驗室,專攻化學基礎的部門級的獨立研究室。一年之餘,就取得了許多顯著的成就。這使得杜邦很有興趣,重新又建立了一個第二實驗室,而且定位也提高一級,面向集團。這個時候,美國大企業逐漸開始熱衷於建立自己的中心實驗室,GE的實驗室已經成為大家爭相學習和看齊的榜樣。

然而杜邦中心實驗室,並沒有找到更好的定位,除了收集專利,改進收購小企業的技術之外,發展都很不順利。這個時候,第一次世界大戰再次成為杜邦實驗室的救兵。新發明的無煙火藥,派上了巨大的用場。協約國40%的炮彈,是由杜邦公司提供。

隨著一戰的結束,杜邦中心實驗室再次面臨停擺的命運。諸多研究員,都被各個事業部紛紛挖走,無形之中,中心實驗室被悄無聲息的分割了。

杜邦建立的中心實驗室,在諸多事業部各自為政的局面中,名存實亡。

閃閃的尼龍絲襪時代

1921年之後的十年,是杜邦實驗室山頭林立的時代。部門實驗室的研究,都聚焦在工藝改進和生產製造上,缺乏長遠的研究規劃。此時的杜邦,已經從單一生產黑色火藥的工廠,開始向多元化發展。在1931年,已經成為一個包含火藥、塑料、油漆、燃料、人造絲等化學帝國,在美國是工業十大公司之一。然而多個實驗室的標準並不統一,跨實驗室的合作效果往往都很差,染料行業持續投入十年,卻成果寥寥,都使得部門實驗室受到更多質疑。1924年,水牛城的人造絲技術研究部發明瞭人造絲短纖,大獲成功,成為利潤大戶,這使得公司上下都開始達成一致的認識,必須有長期目標的基礎研究。錢多人氣壯,杜邦原來的中心實驗室再次開始被重整旗鼓,基礎研究被大大加強,一改實驗室始終只面向製造部門的應用研究。

這其中,它的領導人斯泰恩的戰略設想和個人魅力,起到了決定性的作用,成為杜邦公司科學研究的奠基人。從1927年,公司每年撥款50萬美元用於基礎研發。基礎研究重回杜邦的中心舞臺,而斯泰恩則小心地避開基礎研究的“純學術”字眼,就怕被看作“離市場太遠就毫無價值”。

到了1928年,化學聚合物領域中最閃亮的明星出現了。一個只有32歲的哈佛大學的化學教授卡洛斯,被杜邦中心實驗室僱傭,開創了杜邦純粹徹底的基礎科學研究的傳統。這個一天到晚只知道抽菸、讀書和說話的化學家,像奧林匹克山上的哲學神仙一樣地活著,因為他的任務只有一個:思考。而且,研究經費沒有任何限制。

科技政策規劃者最大的誤區,恐怕是以為創新是可以規劃的。卡洛斯所在的杜邦中心化學室裡,飄滿了不知所云的菸圈。然而,漫無目的的思考,卻讓卡洛斯在1935年發明了尼龍66,堪稱為20世紀百大發明之一。1938年尼龍被徹底商業化,絲襪成為一個祕密項目。首批尼龍短纖被送到編織工廠進行實驗的時候,化學家就和樣品一起睡在火車箱裡。1940年長筒絲襪取得了轟動性的成功,女士們在百貨門前排起長隊購買這種珍惜的物品。

因為卡洛斯的發明,和由此產生的尼龍商業化,奠定了杜邦在整個20世紀50年代的利潤。而工程塑料的基礎研究,與商業化的結合開啟了全新篇章。這一時期,以基礎研究為中心的實驗室基地,成為科學家發現黃金的中心舞臺。

隨後二戰開始,又見兵荒馬亂的時刻,杜邦的基礎研究,再次凋落。

滾滾財源,激發中央研究院的興起

杜邦從單一的黑色火藥廠,最後發展成為有2000多個品種的製造業帝國。除了它自身出色的管理能力之外,杜邦實驗室起到了決定性的作用。

杜邦真正有現代意義的中央研究院,成立於1957年。此時,杜邦公司化學事業部的研究組織改名中央研究部,開始了杜邦最重要的科研組織的歷史,它也成為致力於基礎科學的最重要的工業實驗室之一。

此刻它以一種成熟的領先者心態,徹底地確定了企業對基礎研究的承諾。5000萬美元的撥款,大氣而任性。研究院的目的,就是為了發現“下一個尼龍”。

“發現下一個尼龍”這一輝煌的故事,儘管再也未能完全達到,但研究院的既定目標“研究催生多樣化“,則產生了一系列的科學創新,從而為整個杜邦公司的許多不同業務做出了貢獻。對位芳綸,就是在這個背景產生的。它的重量比強度是鋼的六倍。在中央研究院的專利申請之後,杜邦隨後投資了5億美元,研發其產業化技術。這也是杜邦公司有史以來最大規模的一次產業化技術研究。15年後,杜邦終於成功開發出防彈衣、防彈頭盔等軍用裝備,而消防員防火服裝,也是由此而生。這是中央研究院的基礎研究,與車間製造技術的完美結合。

研究院在一些專題領域進行了研究,通常需要跨學科的方法。在20世紀50年代,研究院設立了一個基礎廣泛的研究項目,主要目的是合成和研究新的化合物類。其中,新的有機和無機化合物的合成,約佔全部研究的一半。當美國國立衛生研究院(NIH)邀請杜邦公司參加化合物招標的時候,他們最後將杜邦公司評為迄今為止提交範圍最廣泛的化合物:製藥公司提交的都是看起來像藥品的產品,只有杜邦公司提交的化合物非常多樣化,包括催化劑、光學材料、單體、低聚物、配體、無機物和其他不尋常的材料。

這正是杜邦基礎實驗室的“研究催生多樣化”的獨特美麗。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

圖1:1950年代後的產品

除了化學合成外,研究院還繼續致力於新的物理和分析技術、化學結構和反應機理,以及固態物理。到了1980年,面向生物技術的基礎研究,開始顯著增強。

管理風格的扁平化

中央研究院將工業和基礎研究結合在一起,這兩個特徵的結合程度往往由負責人決定。實驗室的頭銜,可以從研究部主任到技術副總裁,甚至到總工。實驗院的名稱也在不斷改變,以反映時代的變化。從化學品部開始,到中央研究部(CRD),到後來的中央研究與發展部(CR&DD),最後到現在的中央研究與發展(CR&D)。

中央研究院的實驗室管理促進了一種開放和協作的風格。它成立時的分工是“管理”、“實驗室化學家(bench chemist)”和“技術員(technician)”,管理人員和替身化學家有各自獨立但也有交叉的職業提升渠道。它採用海氏(Hay)薪酬等級制度,“實驗室化學家”儘管有八個晉升級別,但卻擁有一個平等的頭銜。這種做法大大促進了彼此之間的互動。

許多來到研究院的博士都轉到了業務部門。從上世紀80年代到90年代初,管理層試圖將所有新來的博士,頭五年內都放在業務部門。博士們的一生都是在學術環境中度過的,經歷相對單純。而在企業業務部門中,他們的同事一般都是年齡相對成熟的商學院工程師,擁有大約5年的工廠運營經驗。這使得其中大約有一半的博士們,會回到中央研究院。而在那些回來的人中,大約有一半會再次離開。相對較高的流轉率,為研究院招聘優秀的新博士提供了更多的機會。

杜邦研究院得到了眾多知名科學家的顧問支持,他們為杜邦公司做出了重大貢獻。一些偉大的化學家如Jack Roberts、Marvel,五十多年如一日地為杜邦提供諮詢,為杜邦這些訓練有素的化學家提供支撐。還有許多杜邦的科學家成為美國國家院院士,而在杜邦研究院工作了42年的佩德森,則在1987年成為諾貝爾化學獎獲得者。他是諾貝爾科學獎獲得者中少數幾位沒有博士學位的人,杜邦中央研究院的基礎研究實力由此可見一斑。這些密切的學術聯繫,為杜邦研究院的研究人員提供了源源不斷的外腦資源。

放棄中央實驗室

技術研究方向的責任,已經轉移到化學家身上,因為他們必須執行短期項目來支持業務單位。同時具有MBA的博士,現在更普遍了。與早期的中心實驗室不同的是,現在所有的管理層都有業務部門的經驗,許多人都是先受僱於業務部門,在職業生涯的後期進入實驗室。這些管理人員往往更加行政化,沒有與技術專家保持一致所需的強大技術背景。另外,一些管理人員不得不開始依賴高級技術人員,而這些高級科學家在管理年輕科學家的項目和職業方面,並沒有明確的指導方針。

這意味著“管理層”和“科技層”正在出現較大的裂縫。

與此同時,華爾街資本引導工業走向的時代也在更加普及,以利潤為導向的企業核心競爭力受到更多的關注。商業化的氣息,變得更加濃厚起來。

不同尋常的日子,是在2009年7月,杜邦馬歇爾實驗室被關閉。這是杜邦早在1917年就收購的工廠。當時為了在化學工業中佔據主導地位,杜邦公司收購了這家油漆生產公司,並轉化成工廠-實驗室一體化的樣板。馬歇爾實驗室從事塗料製造、塗料的化學和物理性能,以及產品開發的基礎研究,在行業享有極高的地位。然而這不過是全球經濟衰退期間,杜邦全球重組收縮的一部分。金融危機讓杜邦的汽車、建築和工業市場深受打擊,一直萎縮。這次關閉,是威爾明頓基地的公司新一輪重組的一部分,包括裁員2000人。

馬歇爾實驗室的關閉,具有非常明顯的象徵意義,嚴重的打擊了中心實驗室的聲譽。而在更早的1996年,享有盛譽的貝爾實驗室在AT&T被一分為三,歸為新公司朗訊所屬的實驗室的時候,傳統大型企業的護城河,正在逐漸乾涸。

2015年末,杜邦中心實驗室被改名為杜邦科學與創新公司。隨後在2016年1月4日的大規模裁員,標誌著該組織作為一支主要研究力量的終結。而在新的科學和創新組織中,CR&D公司的分子科學和工程以及材料科學和工程部分從330名員工縮減到34名。

在鼎盛時期,除了在美國本土,它已擴展到瑞士日內瓦、韓國首爾、中國上海和印度海德拉巴。而現在,以中心實驗室為護城河的時代,帷幕已經滑落。

沒有中央實驗室,企業的製造創新何在?

一個擁有強大基礎研究的中央實驗室,曾經屢屢扮演大型企業救世主的角色。然而,當美國企業中央研究院陸續化整為零,將中央研究院下放到各個事業部的時候,企業的創新源泉,又是從哪裡來?

隨著中央研究院的衰落,杜邦不得不尋找更多的製造創新源泉。併購和專利授權自然是屢試不爽的招法,而與美國聯邦實驗室的結盟,則是杜邦另外一條光明之路。早在2002年,杜邦就與美國能源部所屬的國家再生能源實驗室(NREL)成立合作伙伴關係。當時能源部的生物能源技術辦公室發佈了一項資金資助項目,尋求企業與國家實驗室的合作,以改進纖維素乙醇(比汽油更清潔的生物燃料)的生產過程。二者形成戰略聯盟,共同開發生物煉油廠的煉製工藝,全部採用玉米等穀類糧食、作物秸稈等可再生資源生產燃料和化學品。當時項目總計3800萬美元,美國NREL投入1900萬美元。

這簡直就是自己家的實驗室了。

這個項目持續了十多年,直到2015年,這種新生物燃料取得了決定性的成功,在這背後,杜邦和國家實驗室NREL的戰略合作提供了關鍵的創新,二者形成了十多項重要專利。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

圖2:美國NREL實驗室與杜邦的結晶

(來源:2015 NREL)

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

圖3:杜邦生物精煉廠2015年投產

2015年10月,杜邦的纖維素乙醇生物精煉廠在愛荷華州正式投產,被美國能源部稱為“先進生物燃料產業的一個里程碑”。而杜邦在這方面的研究,最早就是吸收了美國聯邦實驗室的成果。

同樣值得關注的是,杜邦2000年收購的OLED公司Uniax,來自加州大學實驗室的項目;而2011年收購的太陽能電池的硅膠油墨印刷技術公司Innovalight公司,早期也得到美國能源部實驗室的資助。

顯然,與美國國家實驗室的相互借力關係,已經成為杜邦的一個基礎研發的戰略重點。大企業內部的中央研究院既然已經讓位,國家層級的創新生態鏈開始接手,繼續發揮企業護城河的作用。

創新何處攻堅

基礎研究、工程化研究和企業商業化,是高質量製造的攻堅大門上,三把環環相扣的連環鎖。每一把鎖,都需要有一類角色進行一場正面攻堅戰。在當下,如果都是由一個角色來完成所有的任務,那是一個巨大的戰略佈局失誤。

以此來看,華為有如此多的科學家,也是迫不得已而為之。這不是華為的驕傲,而是社會產學研缺失的悲哀。這是中國製造生態圖上,一塊明晃晃的創新傷疤。

星河光塵,漫天飄灑。杜邦中央研究院,與同期的其他研究院和實驗室一起,曾幾何時,輝映成基礎研究的銀河時代。而此刻,銀河時代已經墜落。新一代的皓空大卦,正在拉開全新的星象行健之圖。而中國製造創新大體系,一切尚待重新設計。

作者:林雪萍,南山工業書院發起人,北京聯訊動力諮詢公司總經理;南山工業書院的楊曄博士對此文亦有貢獻。本文來自知識自動化(zhishipai)

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枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

基礎研究、工程化研究和企業商業化,是高質量製造的攻堅大門上,三把環環相扣的連環鎖。每一把鎖,都需要有一類角色進行一場正面攻堅戰。在當下,如果都是由一個角色來完成所有的任務,那是一個巨大的戰略佈局失誤。

星河光塵,漫天飄灑。杜邦中央研究院,與同期的其他研究院和實驗室一起,曾幾何時,輝映成基礎研究的銀河時代。而此刻,銀河時代已經墜落。新一代的皓空大卦,正在拉開全新的星象行健之圖。而中國製造創新大體系,一切尚待重新設計。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

任正非在最近一次非常少見的媒體採訪中,提到了華為“至少有七百多個數學家,八百多個物理學家,一百二十多個化學家,還有六千多位專門做基礎研究的專家,還有六萬多工程師”。這再一次證明了華為強大的基礎研究能力。擁有大量科學家的企業,在中國是非常罕見的。而在美國大企業發展的鼎盛時期,大企業中央研究院和實驗室都是神一樣的存在。如GE的實驗室、AT&T大名鼎鼎的貝爾實驗室、施樂下屬的帕洛阿爾託研究中心(PARC)等。這些實驗室會同時做基礎研究和應用研發,而基礎研究的光芒,則更加突出,經常會引領一個產業的發展。

那是一個基礎研究推動社會進步的時代,中央研究院往往成為大企業保持核心競爭力的護城河。

然而,這些救世主般角色的企業中央研究院,今天基本上都已經成為昨日黃花。杜邦實驗室,一路走過一個完整的鐘形曲線,從零碎起步到頂峰,最後無可奈何花落去。同樣的情況,也發生在許多聲名顯赫的大企業實驗室身上。

這留下一個迷惑的問題:大企業是否真的需要中央研究院?

黑乎乎的萌芽時代

杜邦家族的創始人來自法國,它與火藥的姻緣是來自路易十六的財務大臣:這個財務大臣居然是一個科學家,而且懂得火藥製造。杜邦家族深受這個科學家的影響。這也是一個奇妙的隱喻:科學家和製造業在一起,正是爆炸性的工業配方。

移居美國的杜邦公司,靠著黑火藥,大發軍火橫財。美國內戰期間,杜邦的火藥生產量佔全美的40%。1902年,為了解決廢酸汙染水處理的問題,杜邦建立了一個小規模的東方實驗室,專攻化學基礎的部門級的獨立研究室。一年之餘,就取得了許多顯著的成就。這使得杜邦很有興趣,重新又建立了一個第二實驗室,而且定位也提高一級,面向集團。這個時候,美國大企業逐漸開始熱衷於建立自己的中心實驗室,GE的實驗室已經成為大家爭相學習和看齊的榜樣。

然而杜邦中心實驗室,並沒有找到更好的定位,除了收集專利,改進收購小企業的技術之外,發展都很不順利。這個時候,第一次世界大戰再次成為杜邦實驗室的救兵。新發明的無煙火藥,派上了巨大的用場。協約國40%的炮彈,是由杜邦公司提供。

隨著一戰的結束,杜邦中心實驗室再次面臨停擺的命運。諸多研究員,都被各個事業部紛紛挖走,無形之中,中心實驗室被悄無聲息的分割了。

杜邦建立的中心實驗室,在諸多事業部各自為政的局面中,名存實亡。

閃閃的尼龍絲襪時代

1921年之後的十年,是杜邦實驗室山頭林立的時代。部門實驗室的研究,都聚焦在工藝改進和生產製造上,缺乏長遠的研究規劃。此時的杜邦,已經從單一生產黑色火藥的工廠,開始向多元化發展。在1931年,已經成為一個包含火藥、塑料、油漆、燃料、人造絲等化學帝國,在美國是工業十大公司之一。然而多個實驗室的標準並不統一,跨實驗室的合作效果往往都很差,染料行業持續投入十年,卻成果寥寥,都使得部門實驗室受到更多質疑。1924年,水牛城的人造絲技術研究部發明瞭人造絲短纖,大獲成功,成為利潤大戶,這使得公司上下都開始達成一致的認識,必須有長期目標的基礎研究。錢多人氣壯,杜邦原來的中心實驗室再次開始被重整旗鼓,基礎研究被大大加強,一改實驗室始終只面向製造部門的應用研究。

這其中,它的領導人斯泰恩的戰略設想和個人魅力,起到了決定性的作用,成為杜邦公司科學研究的奠基人。從1927年,公司每年撥款50萬美元用於基礎研發。基礎研究重回杜邦的中心舞臺,而斯泰恩則小心地避開基礎研究的“純學術”字眼,就怕被看作“離市場太遠就毫無價值”。

到了1928年,化學聚合物領域中最閃亮的明星出現了。一個只有32歲的哈佛大學的化學教授卡洛斯,被杜邦中心實驗室僱傭,開創了杜邦純粹徹底的基礎科學研究的傳統。這個一天到晚只知道抽菸、讀書和說話的化學家,像奧林匹克山上的哲學神仙一樣地活著,因為他的任務只有一個:思考。而且,研究經費沒有任何限制。

科技政策規劃者最大的誤區,恐怕是以為創新是可以規劃的。卡洛斯所在的杜邦中心化學室裡,飄滿了不知所云的菸圈。然而,漫無目的的思考,卻讓卡洛斯在1935年發明了尼龍66,堪稱為20世紀百大發明之一。1938年尼龍被徹底商業化,絲襪成為一個祕密項目。首批尼龍短纖被送到編織工廠進行實驗的時候,化學家就和樣品一起睡在火車箱裡。1940年長筒絲襪取得了轟動性的成功,女士們在百貨門前排起長隊購買這種珍惜的物品。

因為卡洛斯的發明,和由此產生的尼龍商業化,奠定了杜邦在整個20世紀50年代的利潤。而工程塑料的基礎研究,與商業化的結合開啟了全新篇章。這一時期,以基礎研究為中心的實驗室基地,成為科學家發現黃金的中心舞臺。

隨後二戰開始,又見兵荒馬亂的時刻,杜邦的基礎研究,再次凋落。

滾滾財源,激發中央研究院的興起

杜邦從單一的黑色火藥廠,最後發展成為有2000多個品種的製造業帝國。除了它自身出色的管理能力之外,杜邦實驗室起到了決定性的作用。

杜邦真正有現代意義的中央研究院,成立於1957年。此時,杜邦公司化學事業部的研究組織改名中央研究部,開始了杜邦最重要的科研組織的歷史,它也成為致力於基礎科學的最重要的工業實驗室之一。

此刻它以一種成熟的領先者心態,徹底地確定了企業對基礎研究的承諾。5000萬美元的撥款,大氣而任性。研究院的目的,就是為了發現“下一個尼龍”。

“發現下一個尼龍”這一輝煌的故事,儘管再也未能完全達到,但研究院的既定目標“研究催生多樣化“,則產生了一系列的科學創新,從而為整個杜邦公司的許多不同業務做出了貢獻。對位芳綸,就是在這個背景產生的。它的重量比強度是鋼的六倍。在中央研究院的專利申請之後,杜邦隨後投資了5億美元,研發其產業化技術。這也是杜邦公司有史以來最大規模的一次產業化技術研究。15年後,杜邦終於成功開發出防彈衣、防彈頭盔等軍用裝備,而消防員防火服裝,也是由此而生。這是中央研究院的基礎研究,與車間製造技術的完美結合。

研究院在一些專題領域進行了研究,通常需要跨學科的方法。在20世紀50年代,研究院設立了一個基礎廣泛的研究項目,主要目的是合成和研究新的化合物類。其中,新的有機和無機化合物的合成,約佔全部研究的一半。當美國國立衛生研究院(NIH)邀請杜邦公司參加化合物招標的時候,他們最後將杜邦公司評為迄今為止提交範圍最廣泛的化合物:製藥公司提交的都是看起來像藥品的產品,只有杜邦公司提交的化合物非常多樣化,包括催化劑、光學材料、單體、低聚物、配體、無機物和其他不尋常的材料。

這正是杜邦基礎實驗室的“研究催生多樣化”的獨特美麗。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

圖1:1950年代後的產品

除了化學合成外,研究院還繼續致力於新的物理和分析技術、化學結構和反應機理,以及固態物理。到了1980年,面向生物技術的基礎研究,開始顯著增強。

管理風格的扁平化

中央研究院將工業和基礎研究結合在一起,這兩個特徵的結合程度往往由負責人決定。實驗室的頭銜,可以從研究部主任到技術副總裁,甚至到總工。實驗院的名稱也在不斷改變,以反映時代的變化。從化學品部開始,到中央研究部(CRD),到後來的中央研究與發展部(CR&DD),最後到現在的中央研究與發展(CR&D)。

中央研究院的實驗室管理促進了一種開放和協作的風格。它成立時的分工是“管理”、“實驗室化學家(bench chemist)”和“技術員(technician)”,管理人員和替身化學家有各自獨立但也有交叉的職業提升渠道。它採用海氏(Hay)薪酬等級制度,“實驗室化學家”儘管有八個晉升級別,但卻擁有一個平等的頭銜。這種做法大大促進了彼此之間的互動。

許多來到研究院的博士都轉到了業務部門。從上世紀80年代到90年代初,管理層試圖將所有新來的博士,頭五年內都放在業務部門。博士們的一生都是在學術環境中度過的,經歷相對單純。而在企業業務部門中,他們的同事一般都是年齡相對成熟的商學院工程師,擁有大約5年的工廠運營經驗。這使得其中大約有一半的博士們,會回到中央研究院。而在那些回來的人中,大約有一半會再次離開。相對較高的流轉率,為研究院招聘優秀的新博士提供了更多的機會。

杜邦研究院得到了眾多知名科學家的顧問支持,他們為杜邦公司做出了重大貢獻。一些偉大的化學家如Jack Roberts、Marvel,五十多年如一日地為杜邦提供諮詢,為杜邦這些訓練有素的化學家提供支撐。還有許多杜邦的科學家成為美國國家院院士,而在杜邦研究院工作了42年的佩德森,則在1987年成為諾貝爾化學獎獲得者。他是諾貝爾科學獎獲得者中少數幾位沒有博士學位的人,杜邦中央研究院的基礎研究實力由此可見一斑。這些密切的學術聯繫,為杜邦研究院的研究人員提供了源源不斷的外腦資源。

放棄中央實驗室

技術研究方向的責任,已經轉移到化學家身上,因為他們必須執行短期項目來支持業務單位。同時具有MBA的博士,現在更普遍了。與早期的中心實驗室不同的是,現在所有的管理層都有業務部門的經驗,許多人都是先受僱於業務部門,在職業生涯的後期進入實驗室。這些管理人員往往更加行政化,沒有與技術專家保持一致所需的強大技術背景。另外,一些管理人員不得不開始依賴高級技術人員,而這些高級科學家在管理年輕科學家的項目和職業方面,並沒有明確的指導方針。

這意味著“管理層”和“科技層”正在出現較大的裂縫。

與此同時,華爾街資本引導工業走向的時代也在更加普及,以利潤為導向的企業核心競爭力受到更多的關注。商業化的氣息,變得更加濃厚起來。

不同尋常的日子,是在2009年7月,杜邦馬歇爾實驗室被關閉。這是杜邦早在1917年就收購的工廠。當時為了在化學工業中佔據主導地位,杜邦公司收購了這家油漆生產公司,並轉化成工廠-實驗室一體化的樣板。馬歇爾實驗室從事塗料製造、塗料的化學和物理性能,以及產品開發的基礎研究,在行業享有極高的地位。然而這不過是全球經濟衰退期間,杜邦全球重組收縮的一部分。金融危機讓杜邦的汽車、建築和工業市場深受打擊,一直萎縮。這次關閉,是威爾明頓基地的公司新一輪重組的一部分,包括裁員2000人。

馬歇爾實驗室的關閉,具有非常明顯的象徵意義,嚴重的打擊了中心實驗室的聲譽。而在更早的1996年,享有盛譽的貝爾實驗室在AT&T被一分為三,歸為新公司朗訊所屬的實驗室的時候,傳統大型企業的護城河,正在逐漸乾涸。

2015年末,杜邦中心實驗室被改名為杜邦科學與創新公司。隨後在2016年1月4日的大規模裁員,標誌著該組織作為一支主要研究力量的終結。而在新的科學和創新組織中,CR&D公司的分子科學和工程以及材料科學和工程部分從330名員工縮減到34名。

在鼎盛時期,除了在美國本土,它已擴展到瑞士日內瓦、韓國首爾、中國上海和印度海德拉巴。而現在,以中心實驗室為護城河的時代,帷幕已經滑落。

沒有中央實驗室,企業的製造創新何在?

一個擁有強大基礎研究的中央實驗室,曾經屢屢扮演大型企業救世主的角色。然而,當美國企業中央研究院陸續化整為零,將中央研究院下放到各個事業部的時候,企業的創新源泉,又是從哪裡來?

隨著中央研究院的衰落,杜邦不得不尋找更多的製造創新源泉。併購和專利授權自然是屢試不爽的招法,而與美國聯邦實驗室的結盟,則是杜邦另外一條光明之路。早在2002年,杜邦就與美國能源部所屬的國家再生能源實驗室(NREL)成立合作伙伴關係。當時能源部的生物能源技術辦公室發佈了一項資金資助項目,尋求企業與國家實驗室的合作,以改進纖維素乙醇(比汽油更清潔的生物燃料)的生產過程。二者形成戰略聯盟,共同開發生物煉油廠的煉製工藝,全部採用玉米等穀類糧食、作物秸稈等可再生資源生產燃料和化學品。當時項目總計3800萬美元,美國NREL投入1900萬美元。

這簡直就是自己家的實驗室了。

這個項目持續了十多年,直到2015年,這種新生物燃料取得了決定性的成功,在這背後,杜邦和國家實驗室NREL的戰略合作提供了關鍵的創新,二者形成了十多項重要專利。

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

圖2:美國NREL實驗室與杜邦的結晶

(來源:2015 NREL)

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

圖3:杜邦生物精煉廠2015年投產

2015年10月,杜邦的纖維素乙醇生物精煉廠在愛荷華州正式投產,被美國能源部稱為“先進生物燃料產業的一個里程碑”。而杜邦在這方面的研究,最早就是吸收了美國聯邦實驗室的成果。

同樣值得關注的是,杜邦2000年收購的OLED公司Uniax,來自加州大學實驗室的項目;而2011年收購的太陽能電池的硅膠油墨印刷技術公司Innovalight公司,早期也得到美國能源部實驗室的資助。

顯然,與美國國家實驗室的相互借力關係,已經成為杜邦的一個基礎研發的戰略重點。大企業內部的中央研究院既然已經讓位,國家層級的創新生態鏈開始接手,繼續發揮企業護城河的作用。

創新何處攻堅

基礎研究、工程化研究和企業商業化,是高質量製造的攻堅大門上,三把環環相扣的連環鎖。每一把鎖,都需要有一類角色進行一場正面攻堅戰。在當下,如果都是由一個角色來完成所有的任務,那是一個巨大的戰略佈局失誤。

以此來看,華為有如此多的科學家,也是迫不得已而為之。這不是華為的驕傲,而是社會產學研缺失的悲哀。這是中國製造生態圖上,一塊明晃晃的創新傷疤。

星河光塵,漫天飄灑。杜邦中央研究院,與同期的其他研究院和實驗室一起,曾幾何時,輝映成基礎研究的銀河時代。而此刻,銀河時代已經墜落。新一代的皓空大卦,正在拉開全新的星象行健之圖。而中國製造創新大體系,一切尚待重新設計。

作者:林雪萍,南山工業書院發起人,北京聯訊動力諮詢公司總經理;南山工業書院的楊曄博士對此文亦有貢獻。本文來自知識自動化(zhishipai)

枯竭的護城河:杜邦中央研究院的衰落

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