『イノベーションのアイディア工場』（2012年）は、電話独占企業AT&Tの研究部門であるベル研究所の影響力を描いた作品です。1920年代に設立されたこの革新的な研究所は、数え切れないほどの技術革新を生み出し、事実上現代のデジタル時代をもたらしました。
あなたに役立つこと：現代テクノロジー革新の源流、ベル研究所を知る
私たちはまさにテクノロジーの黄金時代に生きています。 パソコン、スマートフォン、インターネットなど、数多くの人生を変えるデバイスに驚くほど自由にアクセスできます。 これらのイノベーションを誰が、あるいはどの企業が生み出したのかと問われれば、現代の巨人であるGoogleやAmazonの功績だと答えたとしても無理はありません。 しかし、これらの企業は実は後発組なのです。
彼らは技術革新の恩恵に与ったのであって、それを創り出したわけではありません。 テクノロジー革命の真の発祥地は、電話独占企業AT&Tの研究部門であるベル研究所でした。 この要約では、ベル研究所のチームがどれほど才能にあふれ、創造的だったのか、そして私たち全員が彼らの科学的知識と発見への渇望に大きな恩恵を受けている理由を明らかにします。 この要約で学べること：
- ベル研究所がいかにしてイノベーションに最適な環境を創り出したか
- 衛星とソーラーパネルの意外な関係
- なぜ科学者は締め切りに追われないときに最高の仕事をするのか
ベル研究所は、電話サービス向上のために優秀な科学者を集めた初期のAT&Tから生まれた
アレクサンダー・グラハム・ベルは1876年に初の実用的な電話の特許を取得しました。 この画期的な発明を収益化しようと、ベルはベル電話会社を設立し、それが後にアメリカン・テレフォン・アンド・テレグラフ（AT&T）へと発展します。 しかし1890年代にベルの電話特許が切れると、他社がこの技術を利用できるようになりました。 競争力を保つためにAT&Tは、科学と研究の力を使って顧客により良いサービスを提供することを決意します。
こうして1925年、AT&Tはベル電話研究所を設立しました。 研究所の目的の一つは、電話サービスをより信頼性が高く、より安価にすることでした。 当時の電話はまだ初歩的な技術でした。 電話は鳴らず、ダイヤルトーンや話し中音も発明されていませんでした。 発信者は相手が気づくまで受話器に向かって叫ばなければならなかったのです！ しかしベル研究所の包括的な焦点は、ケーブルであれ電波であれ、録音された音であれ視覚的映像であれ、多様な形でのコミュニケーションを探究することでした。
AT&Tの社長セオドア・ベイルはこのビジョンの推進者であり、人々のコミュニケーション方法を一変させる可能性のある物理学や化学の進歩を探究するようチームを鼓舞しました。 ベル研究所は一流の科学者を雇い、その大半はマサチューセッツ工科大学、シカゴ大学、カリフォルニア工科大学といった米国有数の大学の卒業生でした。 たとえばマービン・ケリーは、シカゴ大学で最も才能ある物理学の学生の一人でしたが、ベル研究所に加わります。 1951年に研究所の所長に任命され、彼の仕事は通信業界を変える上で重要な役割を果たしました。 ベル研究所は多くの著名な科学者にとって知の拠点となり、その中には後にノーベル賞を受賞する者もいました。
第二次世界大戦中、ベル研究所はレーダーなどの軍事技術の開発に注力した
20世紀前半の苦難と大惨事はベル研究所にも影を落としました。 たとえば1930年代の大恐慌では、経営陣は従業員の労働時間を短縮せざるを得ませんでした。 それでも若き科学者たちは状況を最大限に活かし、非労働時間を利用して勉強会に参加したり、科学の教科書に読みふけったりしました。 1930年代に戦争が勃発すると、ベル研究所は軍事装備の開発に重点を移しました。
1940年、米国政治家が国内の科学者にヨーロッパでの戦争努力に貢献するよう求めると、ベル研究所は通常業務をほぼ完全に放棄しました。 その結果、研究の約75％が直接の軍事利用に充てられました。 ベル研究所の研究部門は、ウランから兵器を作る可能性、つまり核爆弾の開発を探る任務も負っていました。 結果として、ベル研究所の物理学者たちは原子炉の作り方を発見しました。 しかし、戦争努力への最も重要な貢献はレーダーでした。 初期の単純な技術であっても、レーダーは攻撃と防御の両方に使える軍事戦略の要でした。
レーダーは接近する敵機や潜水艦を探知し、砲撃や爆弾を誘導し、夜間や濃霧の中で航空機を着陸させることができました。 ベル研究所の科学者はレーダー技術のさらなる開発と改良を任され、目覚ましい成果を上げました。 彼らは遠距離から物体を探知できる新型レーダー機器の実用的なデザインを生み出しました。
今日のあらゆる電子機器の基本部品であるトランジスタはベル研究所で発明された
ベル研究所は早くから、従業員同士の良好な交流がイノベーションにつながることを認識していました。 オフィスと研究室はわざと離れた場所に配置され、科学者たちがその間を歩いて移動せざるを得ないようにしました。 すれ違う際に立ち話をしてアイデアを交換させる狙いです。 この戦略は当たり、研究所は戦後数十年にわたり画期的なイノベーションの温床となりました。
大きな成果の一つがトランジスタで、1940年代に研究所の科学者たちによって発明されました。 ベル研究所の物理学者ウォルター・ブラッテンとジョン・バーディーンは、電気信号をシリコン片に通すことで増幅、つまりスイッチのオン/オフを切り替える方法を開発しました。 これが世界初のトランジスタです。 しかし、ちょっとした手の動きでもトランジスタが予測不能に振る舞うため、実用的なデバイスとしてはほとんど役に立ちませんでした。 ところが同僚の科学者ウィリアム・ショックレーが、この問題を解決するためにトランジスタの設計を改良する方法を見つけました。 トランジスタは後に20世紀で最も重要なテクノロジーの一つと見なされるようになりますが、当初は一般には理解されませんでした。
『ニューヨーク・タイムズ』紙は、この発明についてわずか4段落の記事を毎日版の46ページ目に掲載しただけでした。 しかしコンピュータ業界は興味を持ちました。 トランジスタは、小さな電気のバーストでオン/オフを切り替えられるため、それを本質的に「イエス」か「ノー」、あるいは「1」か「0」に翻訳できる重要なデジタルツールだとすぐに認識されました。 さらに、1と0に符号化されると、複数のトランジスタをつなげて情報のバッチ処理が可能になります。 この初期のトランジスタは、あらゆる電子機器の構成要素となり、現代のコンピュータ産業の発展をもたらしたのです。
ベル研究所の数学者クロード・シャノンは情報理論を生み出した偉大な頭脳
1948年にトランジスタが公表されたとき、その重要性と可能性は大きな規模ではすぐには理解されませんでした。 しかし理解していた人物が一人いました。ベル研究所の数学者クロード・シャノンです。 1940年代半ば、ベル研究所の技術者は電話のより効率的な伝送方法を実験し始めました。 有望に思えたアイデアの一つが、パルス符号変調（PCM）と呼ばれる方式でした。
当時、電話信号は一般に電波で伝送されていました。 PCMはこの波を「オン」と「オフ」のパルスに変換しました。 つまりPCMを使えば、電話ケーブルに波を送る代わりに一連の電気パルスを送れるのです。 PCMの概念を基に、シャノンはあらゆるコミュニケーションが二進数字、つまり「ビット」に符号化された情報として考えられることに初めて気づきました。 各ビットはある情報の一片に対応し、各片は本質的に二つのものの間の選択を表します。 つまり1ビットは「1」か「0」かの選択と定義できるのです。
シャノンが着想したことは、今日私たちが情報理論として知るものの基礎となり、20世紀で最も重要な知的成果の一つとなりました。 事実上、シャノンのアイデアはトランジスタの発明と相まって、携帯電話の送信からコンパクトディスク、さらには深宇宙通信に至るまで、あらゆる現代デジタル通信の基盤となったのです。 数学者がノーベル賞の対象になったなら、シャノンは確実に候補になったでしょう。 その代わりにシャノンは、数学分野での卓越した貢献により1985年に京都賞を受賞しました。
ベル研究所は初の衛星構築に貢献しただけでなく、太陽で動かす方法も編み出した
電話の発明以来、技術者たちは次の大きな飛躍として、北米にいる人がヨーロッパの家族に電話できる通信手段を夢見てきました。 しかし大西洋を横断するには数千マイルものケーブルが必要で、それでも信号をその距離にわたって伝送することは不可能でした。 海外電話が可能になったのは1950年代になってからで、それに伴い衛星技術と呼ばれる新発明が登場しました。 もちろん最初の通信衛星の一つを開発したのもベル研究所の科学者たちでした。
1950年代、技術者のジョン・ピアースが衛星通信のアイデアを提案しました。 ピアースは、無人の軌道宇宙船、つまり衛星が長距離にわたってラジオ、電話、テレビ信号を中継できると考えました。 世界のどこかからの信号を宇宙空間を周回する衛星に向けて送信し、 その衛星が信号を受信して世界の別の場所へ送り返すという構想です。 最初の衛星は1960年8月12日に打ち上げ準備が整いました。 ベル研究所の科学者たちは、新設された米国航空宇宙局（NASA）の協力を得て、最初の通信衛星「エコー1号」を公開したのです。
ベル研究所の科学者はエコー1号の構築に欠かせない存在でしたが、過程では初期に多くの困難がありました。 例えば、衛星には信頼性が高く、尽きることのない電源が必要でした。 ケイ素（シリコン）の特性を研究中に、ベル研究所の科学者カル・フラーとジェラルド・ピアソンは、初の実用的な太陽光発電装置となるシリコン太陽電池を作る方法を発見しました。 この新たな太陽技術の理想的な受け手が衛星だったのです。
ベル研究所の技術者はまた、信号をより焦点を絞って受信し干渉を減らすホーン型アンテナの発明と開発も担いました。 トランジスタとラジオも、 太陽電池と通信衛星も、すべてここから始まったのです。
ベル研究所は他にも多くの先見的な製品を生み出したが、相応の失敗も経験した
これらのテクノロジーはすべてベル研究所で生まれ、それぞれが現代世界を完全に一変させました。 しかし、まだ続きがあります。 1960年代、ベル研究所の科学者たちは移動体通信、つまり携帯電話の運用・使用に関する研究を始めました。 彼らが解決しなければならなかった問題は二つありました。まず、利用可能な無線周波数が少なく、同時に通話できる件数が限られていました。
次に、通話を切断せずに発信者が移動する方法が明らかではありませんでした。 しかし1970年までに、技術者のエイモス・ジョエルがこれらの両方の問題を解決し、ベル研究所は今日私たちが頼る信頼性の高いモバイル技術の基礎を発明しました。 もう一つの先見的な発明は1969年、コンピュータ科学者のグループが革命的なコンピュータ・オペレーティング・システムを書いたことです。 これは後にUnixへと進化し、その後の多くのコンピュータ言語の基盤となるシステムとなりました。 これほどの成功にもかかわらず、ベル研究所は相応の失敗も経験しました。 大きな失敗の一つが「ピクチャーフォン」です。
ピクチャーフォンは、今日のSkypeやFacetimeでできるのと似た、音声と映像によるコミュニケーションを可能にする端末でした。 しかし、これは1970年の話です。 AT&Tがこの技術に大きな可能性があると信じたこと自体は正しかったものの、一般への発売は完全な失敗に終わりました。 結局のところ、顧客は普通の電話による、より非個人的な方法を好んだのです！ それでも、多くの革新的発明の中で、ピクチャーフォンのような失敗は、より大きなビジョンに伴う避けられない副産物として受け入れられました。
ベル研究所はイノベーションの原動力だったが、それはAT&Tの収益性の高い通信独占によって支えられていた
イノベーションとは一体何でしょうか？ ひらめきの瞬間に孤独な発明家に降って湧くアイデアでしょうか？ 実際には、イノベーションはむしろ、グループの人々が様々な問題を慎重に検討する中で、数ヶ月、時には数十年にわたってアイデアが収束していくものなのです。 イノベーションのプロセスに、より戦略的なアプローチを生み出したのは、ベル研究所のマービン・ケリーでした。
ケリーは物理学者であり研究者で、1951年から1959年まで研究所のディレクターも務めました。 ベル研究所でイノベーションを育む構造を確立したことで知られています。 ケリーは学際的なグループを奨励し、物理学者、化学者、冶金学者、技術者が一緒に問題に取り組むようにしました。 理論家と実験家を一堂に会させ、新技術の問いについて熟考させ、真に「固定観念にとらわれない」発想を促したのです。 彼はまた、若手科学者がより優れた頭脳に質問することを推奨する方針を導入しました。 重要なのは、質問した際に、上級科学者は若手を追い返すことを許されなかったことです。これが、アイデアの自由な流れを促したのです。
多くの研究者は完全な自律性も享受しました。ケリーは彼らに、厳しい締め切りや具体的な目標さえも課さず、新しいアイデアを探求し熟考することを許したからです。 ただし、このアプローチはAT&Tの独占的地位に大きく依存していました。 ケリーは、イノベーションを起こし優れたアイデアを世に送り出すには、優れた頭脳だけでなく、安定した資金の流れが必要だと知っていました。 ベル研究所は確かに潤沢な資金を得ており、それは1920年代にAT&Tが独立系の地域電話会社を買収して再構築した事実上の通信独占によって支えられていました。 この独占は政府の後ろ盾もありました。政治家は電話事業の競争を「際限のない迷惑」と見なし、電話業界では一企業の代表者とだけ取引することを好んだのです。 政府は、AT&Tの科学研究が公益にかなうという理解のもと、その独占を許していたのでした。
ベル研究所は2006年に閉鎖された。しかし今日のテクノロジー大手でその歩みを真に継ぐものはほとんどいない
1970年代になると、AT&Tの通信独占に対する政治的・社会的な容認が薄れ始めました。 米司法省はAT&Tをより小規模な競争企業に分割するよう求める訴訟を主導しました。 1984年、ついにAT&Tは地域電話会社の保有分を手放すことを余儀なくされ、それらは独立企業となりました。 AT&Tの解体により、ベル研究所もすぐ後に続くことは明らかでした。
しかしAT&T経営陣は基礎研究への資金提供を続けるという当初の約束を守り、1980年代を通じてベル研究所の科学者は重要な発見で世界を驚嘆させ続けました。 例えば、あるチームは分数量子ホール効果と呼ばれる現象を発見し、その後ノーベル賞を受賞しました。 しかし、電話市場での苛烈な競争はAT&Tを大きく痛めつけました。 支出を削減する必要があり、ベル研究所の人員削減も余儀なくされました。
2006年、メインキャンパスはついに閉鎖されました。 では、今日のテクノロジーリーダーたちの研究努力は、ベル研究所の遺産とどのように比較できるのでしょうか？ Google、Apple、Microsoftといった主要企業は研究部門を保持し、そうした取り組みを支える安定した資金の流れもあるものの、基礎研究は彼らの最優先事項ではありません。 科学的知識の飛躍的進歩は、これらの企業にとって市場の拡大や利益の最大化に比べれば、明らかに重要性が低いのです。
最終的なまとめ
この本の主要メッセージ：ベル研究所は、トランジスタ、レーダー、衛星通信、モバイル通信といった画期的なイノベーションの生誕地でした。ベル研究所のイノベーションは平等主義の理念と相互のアイデア交換によって育まれ、その成果は今日のテクノロジー大手のほとんどがとてもかなわないものです。
さらなる読書に：『超マシン誕生』トレイシー・キダー著 – ピューリッツァー賞を受賞した本書は、コンピュータ会社データゼネラルで、自社を再び注目させようと新型スーパーミニコンピュータの開発に挑んだチームの物語です。ごくわずかなリソースと計り知れないプレッシャーの中、チームは一丸となってまったく新しい種類のコンピュータを生み出します。
