СОЮЗЫ ИЗОБРЕТАТЕЛЕЙ: РЕШЕНИЯ В ПОИСКЕ ПРОБЛЕМ

Научноисследовательская и опытноконструкторская работа (НИОКР) стала делом государственной важности намного позже, чем она была организована в масштабах всей страны. Когда американцы в середине XX века стали уделять внимание своим научным учреждениям и их способности раздвинуть границы научного знания, люди были озабочены проблемами школ и университетов, а порой и правительственными исследовательскими программами, но народ в целом едва ли представлял себе решающую и возрастающую роль промышленноисследовательских лабораторий. Только когда экономический кризис 1930-х годов пробудил осознание связи между научным прогрессом, занятостью и процветанием, стала доступной статистика таких исследований. К 1956 году общие ежегодные национальные расходы на НИОКР только в области естественных наук достигли почти 8,5 миллиарда долларов, что более чем в два раза превышало национальные расходы на все высшие учебные заведения. К 1960-м годам НИОКР вошла в словари как еще один американизм. Несмотря на внушительный рост национальных расходов на высшее образование (с 7 миллиардов в 1960 году до 13 миллиардов в 1965м и 23 миллиардов в 1970 году), растущие ежегодные расходы на НИОКР постоянно продолжали оставаться более высокими, достигнув 27 миллиардов к 1970 году. Хотя доля федеральных средств, отпускаемых на эти цели, все время возрастала, расходы частных промышленных фирм, по крайней мере до середины XX века, составляли ровно половину общей суммы.

Промышленноисследовательские лаборатории были изобретены не в Соединенных Штатах. С древних времен философы и мечтатели представляли себе идеальное человеческое общество, где люди науки сообща трудятся для общего блага. В начале XVII века Фрэнсис Бэкон в «Новой Атлантиде» описал «дворец Соломона», где мудрецы складывали вместе свои знания и искали им применение. Реально существующие общества ученых, такие, как Французская академия, основанная в 1635 году, объединяли по большей части почетных теоретиков; они никогда не осуществляли того деятельного научного сотрудничества, о котором так мечтал Бэкон. Впервые современные промышленные исследования в широком масштабе стали осуществляться в Германии, где до конца XIX века химические и оптические фирмы показали, насколько выгодно применять науку в промышленности. В Германии существовали те же преимущества, что и в Америке. Поскольку промышленность начала там развиваться позже, чем в Англии, Германия не имела консервативных традиций, отделявших науку от техники. И новая отрасль искусственных красителей в Германии сильно зависела от лабораторных открытий, особенно от синтеза краски индиго и других продуктов. Новое в Германии производство оптики, возглавляемое Карлом Цейсом, также благополучно господствовало на мировом рынке в своей отрасли, таким образом сдерживая промышленные исследования в остальном мире. Институт Кайзера Вильгельма, основанный в 1911 году, сначала процветал под совместным покровительством правительства и промышленников, но нацизм способствовал его краху.

В Соединенных Штатах современные лаборатории для промышленных исследований в конце концов должны были найти себе среду, где они могли достигнуть небывалого расцвета. Этому тоже суждено было стать явлением XX века, отличным по масштабам и целям от прежних американских достижений.

Мы уже рассмотрели, как отдельные первооткрыватели в области науки создавали лаборатории для решения различных задач. Первые нефтепромышленники наняли Бенджамина Силлимэнамладшего для исследования образцов нефти. Чарлз Джэксон, который познакомил Сэмюела Морзе с принципами действия электрического телеграфа, открыл в 1836 году в Бостоне химическую лабораторию, где проводил эксперименты с нитроклетчаткой и сорго, и предложил применить эфир в хирургии. Примерно в то же время химик из Филадельфии Джеймс Бут открыл лабораторию для исследования сахара, патоки и железа, там он также обучал честолюбивых молодых химиков.

В течение XIX века отдельные гениальные изобретатели боролись, шли на жертвы, бросали вызов общественному мнению. Эли Уитни, Оливер Ивенс, Элиас Хау, Гейл Борден, Сэмюел Морзе, Александр Грэм Белл, Джордж Истмен, Джон Уэсли Хайатт и десятки других потратили свои жизни и пустили по миру свои семьи, чтобы сделать из какогонибудь новшества товар, пользующийся спросом. Они были изобретателямикоммерсан тами. Придумав швейную машину, они должны были собрать ее собственными руками, устроить ее демонстрацию, показать, как можно ее производить, и, наконец, уговорить когонибудь начать производство, если только они не решали и этим заняться сами. Кроме того, существовали и коммерсантыизобретатели, у которых был нюх на все новое и желание поставить на карту свои силы и свои средства. Это была армия, в которую входили Фредерик Тюдор, Эдвин Дрейк, Айзек Зингер, Густав Свифт и Джон Генри Пэттерсон; в каждом из них жил изобретатель, но по большей части они были организаторами и покровителями изобретательства. Общим для всех них была упорная целеустремленность, качество, которое в кодексе школьных добродетелей называлось «настырностью». Они следовали идефиксу, невзирая на болезни, бедность, всеобщее презрение. Как старатели, знающие, что они ищут, они лишь не были уверены, где искать.

Но лаборатории для промышленных исследований создавались, чтобы вести поиск поновому. Появлялись новые институты и новые люди с новым отношением к своим целям, к времени, издержкам и потребностям. Они изъяснялись в новом стиле, Употребляя такие слова, как «выполнимость» и «опытная установка». Люди, ведущие исследования в этих лабораториях, были новой породы. Трудно было бы сделать их народными героями, потому что они работали на рубежах, о существовании которых

большинство американцев даже не подозревало. Они уже не были ни дилетантами, ни кустарями. Это были уже не чердачники, а ученые государственного значения, имеющие передовое образование, пользующиеся терминологией для избранных в высших научных органах государства. Больше не ограничивая поиск чемто определенным, они собирались не только находить, но и искать. Общественную значимость, смутные надежды и энтузиазм ранних американских первопроходцев — все это они вновь переживали на таинственных невозделанных просторах науки.

Электричество, — написал Чарлз Элиот на здании Союзной компании в Вашингтоне, — это источник света и энергии, поглощающий время и пространство, несущий человеческую речь через моря и земли; величайший слуга человека — хотя еще неизвестный». Исследовать эту неизвестность и открыть ее богатства стало задачей первой в Америке лаборатории для промышленных исследований, основанной компанией ¦Дженерал электрик» в 1900 году.

Пророком и первым организатором этого нового организма был Уиллис Уитни. Будучи сыном мебельного промышленника из Джеймстауна на крайнем западе штата Нью-Йорк, Уитни должен был обучиться делу. Но в средней школе он был увлечен вечерними занятиями, которые проводил местный коммерсант, в свободное время занимавшийся наукой. Здесь он впервые заглянул в микроскоп, а потом уговорил родителей купить ему такой же. Уитни продолжил обучение в Массачусетском технологическом институте (заведение, предоставляющее государственные стипендии), которое он закончил в 1890 году по отделению химии, потом, после двух лет учебы, получил докторскую степень в Лейпцигском университете в Германии и, наконец, закончил шестимесячные курсы в Сорбонне. Возвратившись в МТИ, он преподавал химию, исследовал области на стыке электричества и химии и разработал электрохимическую теорию коррозии. Когда компания ¦Дженерал электрик» решила организовать исследовательскую лабораторию, она обратилась к тридцатидвухлетнему Уитни. Его первой реакцией, как они потом вспоминали, было: ¦Я бы бблыне хотел преподавать, чем быть президентом!»

Нежелание Уитни покидать университет для работы в Дженерал электрик было вполне понятным. Ведь до этих пор научные исследования, так же как и преподавание, были сосредоточены в колледжах и университетах, не считая нескольких организаций, таких, как Смитсоновский институт, которые получали субсидии от государства. Компания «Дженерал электрик», которая выросла из компании Эдисона, нуждалась в способностях Уитни, поскольку сам Эдисон стал предпринимателем. Блестящий ученый, немецкий эмигрант Чарлз Штейнмец как инженерконсультант компании добился успехов в теории переменного тока, но он был одиночкой и по характеру неспособен чтонибудь организовать. Первоначальный патент Эдисона на лампу перестал действовать в 1894 году, и другие ранние патенты либо прекратили свое действие, либо стали недействительными в связи с новыми научными успехами. «Дженерал электрик» попрежнему контролировала большую часть сбыта ламп накаливания в Соединенных Штатах, но газовое и дуговое освещение все еще с ними конкурировали. Немецкие фирмы разработали нити накаливания гораздо совершеннее первоначальной угольной нити, теперь они изготавливались из осмия, тантала и других новейших материалов. И «Дженерал электрик» тоже требовались новые идеи, новые материалы, новая продукция. Как вспоминал Уитни:

Те времена, 1900 год, были самыми благоприятными... Паника и кризис 1893 —1896 годов поставили все на свои места. Предрассудки времен колонизации были в основном забыты. Мы узнали, что существовала сфера применения для всех разнообразных форм электричества, будь то переменный или постоянный ток. То были дуговые лампы, лампы накаливания и электрическая городская железная дорога, и мы пытались все это соединить. Общее мнение сводилось к тому, что никаких коренных новшеств возникнуть не могло. Медь была лучшим проводником электричества, железо было лучшим материалом для магнетизма, уголь—лучшим материалом и для электродов в дуговых лампах, и для нитей накаливания, и для коллекторных щеток.

Насколько мы могли знать, эти материалы, вероятно, должны были навсегда остаться лучшими для соответствующих целей. По крайней мере таково было мнение большинства инженеров. Однако были и такие, которые думали подругому...

Когда Уитни только приехал на завод «Дженерал электрик» в Скенектади, он работал в сарае, на заднем дворе дома Штейн Меца. Потом, когда организовал лабораторию, он выхлопотал новое здание и собрал плеяду ученых, с чьей помощью постепенно выработал направление деятельности своего предприятия.

Уильям Кулидж, бедный мальчишка с фермы в Массачу Сетсе, который также прошел через стипендию в МТИ, степень в Лейпцигском университете и возвращение в институт, был одним из самых блестящих первых сотрудников Уитни. В 1908 году, через три года после начала работы у Уитни, Кулидж изобрел способ изготовления нитей накаливания из вольфрама, и этот способ (в сочетании с другими усовершенствованиями) давал возможность получать лампы в два с половиной раза большей эффективности по сравнению с теми, которые применялись в прошлом. Затем Кулидж разработал катодную трубку, которая открыла новую эпоху в рентгене и закрепила за «Дженерал электрик» ведущую роль в этой молодой научной отрасли. Ирвинг Лэнгмюр, который тоже пришел в лабораторию с докторской степенью по физической химии, полученной в Германии, обнаружил, что вольфрамовая нить накаливания действовала эффективнее, если ее поместить в ламповую колбу с инертным газом. Потом, когда Лэнгмюр перешел от лампочек к электронным лампам для радио, он попутно разработал атомную теорию, которая легла в основу использования ядерной энергии. Никто не предполагал и даже не представлял, что исследования будут развиваться именно в этих направлениях. Подобно испанским и португальским мореплавателям, которые четыреста лет назад искали короткий путь на Восток, а открыли Новый Свет, эти научные исследователи подходили к границам неизвестных континентов. Но поддержка такого рода исследователей стала обычной частью планов и бюджетов американских промышленных предприятий и начала восприниматься обывателями как нечто само собой разумеющееся.

Работа американских инженеров, по утверждению Уитни, стала заключаться в восполнении морального износа. Такое большое предприятие, как «Дженерал электрик», как он считал, не могло продолжать действовать, только производя самые лучшие старые товары.

Наша исследовательская лаборатория возникла в развитие идеи, что крупное промышленное предприятие само способно и обязано обеспечить свое существование. Это можно сделать с помощью новых открытий. Более того, необходимость в таком обеспечении и возможности, которые оно открывает, увеличиваются более чем прямо пропорционально размеру предприятия. Промышленные группы могли, таким образом, расширять свою деятельность далеко за пределы того, с чего начинали их учредители, потому что накопленные ими знания и опыт становились общепризнанными. Никто еще не знает возможной продолжительности существования правильно сконструированной системы промышленного производства.

Из такой разносторонней лаборатории, как у Уитни, выходили самые разнообразные изобретения — «тепловой электрод» (новый тип изолированного провода, сделавший возможным производство электрических кухонных плит), подводный стетоскоп для обнаружения вражеских подводных лодок, усовершенствования для громкоговорителей и коротковолновый диэлектрический нагревательный прибор для вызывания искусственного жара при лечении сифилиса, артрита, фурункулов и бурсита.

Итак, Уитни стал американским Гераклитом, проповедуя и внушая, что сущность жизни состоит в одних только изменениях. В свой научный мир он принес веру Уильяма Джеймса и Джона Дьюи, что старые категории познания, необходимости и даже общеизвестные определения изобретения и нововведения суть враги развития и прогресса. Будучи директором лаборатории, он заявил, что не хочет давать директивы. «Директор только указывает, как какаянибудь деревянная стрелка на шоссе. Руководство научными исследованиями — это умение не упускать возможности, которые открывают новые разумные идеи. Это умение замечать, как развивается идея в умах и в руках исследователей. Даже одинокий первооткрыватель в области мысли, получив так называемый аванс, продвигается так глубоко в неизведанное, что так называемому директору остается успешно следовать по открывшимся новым путям. Все новые пути множатся и разделяются пр мере продвижения». Научноисследовательская лаборатория была местом, где люди не просто выполняют задания, а (по выражению Лэнгмюра) «занимаются искусством использования случайностей». Правила, традиции, сама наука были в какойто мере препятствием в погоне за неизведанным.

Уитни очень любил цитировать слова физиолога Клода Бернарда: «Цель любой жизни — смерть». Для Уитни это означало, что «занимательные движения жизни будут попрежнему продолжаться, беспрестанно меняясь». «Великая цель хороших технических новинок — постепенное старение, или, другими словами, мы можем делать с каждым днем все лучше и лучше». Вспоминая безапелляционные предсказания своего времени о том, что электрический трамвай будет ездить в каждом переулке любого города, что электрическое освещение — венец в развитии уличного освещения, он задавался вопросом, может ли когданибудь ктонибудь предсказать, какой следующий вид транспорта возникнет, и возможно ли какимто образом помещать фосфор в цементное дорожное покрытие, чтобы поглощать и хранить дешевый дневной свет, а ночью отдавать его обратно, тем самым делая ненужными все прежние виды уличного освещения.

Лаборатории промышленных Исследований росли и процветали на границах только что открытых областей: электричества и электроники, фотографии, нефтяной промышленности, производства стекла, резины и синтетики. Лаборатория Дюпона появилась в 1911 году, а в 1912 году Джордж Истмен основал исследовательские лаборатории «Кодак», за которыми последовали лаборатории Резиновой компании Соединенных Штатов в 1913 году, компании «Стандард ойл» в НьюДжерси в 1919 году и телефонной компании Белла в 1925 году. К середине века в стране насчитывалось двести крупных лабораторий промышленных исследований и две тысячи остальных. Лабораториям «Кодак», кроме нововведений в области фотографии, принадлежали совершенно несообразные, побочные изобретения, такие, как способ выделения витамина А из рыбьего жира. В лабораториях Резиновой компании в дополнение к успехам в технологии производства резины появились латексные нитки, латексное волокно, латексная изоляция для проводов, новый вид бумаги, новые клейкие материалы.

Эти лаборатории имели таких же разнообразных покровителей и учредителей, как и американские высшие учебные заведения. Помимо лабораторий на промышленных предприятиях, существовали правительственные лаборатории, первые из которых были организованы в Министерстве сельского хозяйства и в Министерстве торговли при Бюро стандартов. В 1930 году расходы федерального правительства на научные исследования уже превысили расходы всех университетов на развитие науки, хотя составили всего лишь 23 миллиона долларов. Во время второй мировой войны федеральные научноисследовательские расходы взлетели до 750 миллионов. Эти цифры продолжали расти и после войны, с продолжением исследований в области атомной энергии, самолетостроения, освоения космоса и других бесчисленных проектах. Между тем крупные индустриальные фирмы создавали и финансировали институты технических исследований. В Меллоновском институте, основанном в 1913 году при Питтсбургском университете, действовали условия, при которых фирма, оказывающая финансовую поддержку исследователю, становилась собственником его открытий. Баттелевский мемориальный институт, созданный в 1929 году на капиталы стальных заводов «для целей обучения, творческой, исследовательской работы и разработки изобретений для промышленного использования», как мы уже видели, финансировал первые мероприятия по созданию ксерокса и приобрел славу покровителя передовых исследований.

Объединения производителей открывали собственные лаборатории: первая была создана Национальной ассоциацией производителей консервов в 1913 году, за ней последовали соответствующие лаборатории при Национальной ассоциации производителей красок, лака и олифы, Институте бумажной химии, Исследовательском институте тканей, Американском нефтяном институте и других. Некоторые из них имели пропагандистские цели, однако к середине века вряд ли нашелся бы профсоюз или объединение производителей, не оказывающие поддержку подлинно научным исследованиям.

По своему вкладу в новые исследования Артур Литтл, открывший первую частную консультативную лабораторию, уступал только Уиллису Уитни. Выходец из семьи старожилов Массачусетса, Литтл изучал химию в Массачусетском технологическом институте, но вдруг почувствовал живой интерес к литературе. В 1886 году он и еще один молодой химик объявили о создании «химической лаборатории, которую мы открыли в доме номер 103 по Милкстрит в Бостоне... Господин Гриффин и господин Литтл несколько лет проработали над развитием новых химических процессов на промышленном уровне и готовы проводить либо в собственной лаборатории, либо на месте изыскания по усовершенствованию технологических процессов и улучшению качества продукции». После того как его коллега погиб в 1893 году в результате несчастного случая в лаборатории, Литтл продолжал дело в одиночку.

Когда на Парижской выставке в 1889 году Литтл увидел искусственный шелк, сделанный из нитроцеллюлозы, он был увлечен перспективами создания искусственных волокон. Он получил лицензию на использование в Америке нового технологического процесса производства вискозы путем растворения целлюлозы. Немногие коммерсанты изъявляли желание вкладывать средства в такое сомнительное дело, но в 1900 году Литтл наконец нашел предпринимателей, готовых оказать финансовую поддержку компании целлюлозных изделий. Хотя фирма и потерпела финансовый крах, до того как компания была ликвидирована, ей удалось открыть новую область изготовления товаров из целлюлозы. Компания «Кодак» Истмена купила у этой фирмы патент на первую невоспламеняющуюся кинопленку, а компания «Ластрон» приобрела патенты на искусственный шелк, которые дали ей возможность начать новое в Америке производство ацетатного шелка. После того как Литтл участвовал в написании учебного пособия по производству бумаги, его привлекла химия целлюлозы, и в 1911 году, когда компания «Юнайтед фрут» поручила ему найти способ изготовления бумаги из тростникового жома (выжимок кубинского сахарного тростника), Литтл изобрел экспериментальную бумагоделательную машину. Это стало первой «экспериментальной установкой» (новое американское выражение) в Соединенных Штатах. Эти и другие эксперименты Литтла попутно помогли установиться практике строительства заводов специально для испытания новой техники до запуска ее в широкое производство, а опытноэкспериментальные заводы в свою очередь способствовали новаторству.

В 1916 году Литтл перенес свою деятельность в великолепное новое здание в Кембридже, одно из первых зданий в Соединенных Штатах, специально спроектированных для промышленных исследований. Оно вскоре стало известно как «Научный дворец Литтла». Здесь он и его научные сотрудники исследовали широкое разнообразие предметов: химические продукты из нефтяного сырья; ароматы и привкусы, способы их производства и классификации; стеклянные сосуды для духов, зубной пасты и других наполнителей; бумагу для трафаретов; усовершенствованные материалы для изготовления корпусов батарей. Во время первой мировой войны лаборатории Литтла усовершенствовали аэроклей и изобрели улучшенный фильтр для противогаза.

Неизведанное пространство, в котором работал Литтл, подобно американскому Западу в XIX веке, было, конечно, благоприятной средой для обманщиков. И Литтлу нравилось выводить их на чистую воду. Один его клиент вложил полмиллиона долларов в проект образования электричества непосредственно путем окисления угольных электродов, но Литтл доказал, что «изобретатель» был просто хитрым шарлатаном и незаметно подключил бушинги своего генератора к обычной электросети.

Литтл завещал свою фирму Массачусетскому технологическому институту, и после его смерти в 1935 году работа в его лабораториях продолжалась. В 1942 году компания оказала помощь правительству ПуэртоРико в разработке «направляющего ремешка» для проведения индустриализации: широкомасштабные рекомендации этой программы включали способы усовершенствования сахарного дела и перегонки рома, изменения в структуре налогообложения на острове и меры по организации туризма. Во время второй мировой войны исследователи фирмы дали дальнейшее развитие методу парового сжатия Клейншмидта, который все еще использовался для получения питьевой воды из морской. Они разработали новые технические приемы получения жидкого кислорода и других газов и дали толчок развитию новой науки — физики низких температур, которая изучала криогенные явления. Они приняли участие в разработке стартового оборудования для первой водородной бомбы, созданной в 1952 году, они помогли в создании системы зарядки жидкого топлива для использования в космических ракетах и усовершенствовали конструкцию скафандров. Они же открыли новые способы использования изотопных индикаторов в медицине и промышленности. В 1966 году, когда в рамках Программы образцовых городов корпорация «А.Д.Литтл» проектировала развитие территории Восточного Кливленда, в проекте содержалось все — от муниципальных учреждений, транспорта, школ и архитектуры торговых фасадов до организации присмотра за детьми в течение дня, уборки мусора и даже цвета фонарных столбов.

«Научный поиск, — проповедовал Литтл, — отец промышленности». В мире, где, как говорил Киплинг, «вероятны любые ужасы», Литтл доказывал, что вероятен и безграничный прогресс. «Соединенные Штаты, — заявлял он, — это соединение незастроенных земель, скудно заселенных самыми расточительными в мире людьми».

Поскольку пророки новизны изменяли значение нового, возможного и необходимого, вполне понятно, что здравый смысл терял свою убедительность. «Из свиного уха шелковый кошелек не сошьешь» — эта крупица народной мудрости раздражала Артура Литтла. Вот для того, чтобы доказать, что в современной Америке все возможно, Литтл в 1921 году задался целью сделать то, что в поговорке называется невозможным. Он получил десять фунтов желатина, целиком изготовленного (на основании приложенного письменного свидетельства) из свиных ушей от чикагских заготовителей мяса «Уилсон и К0». Из этого материала он спрял искусственную шелковую нить, соткал из этой нити полотно и в довершение изготовил изящный кошелек «по образцу тех кошельков, которые были в средние века у очень знатных дам,—золотые монеты с одного конца, серебряные — с Другого. Подобным кошельком могли бы похвастаться и ее светлость королева Бургундии в своем дворце, и скромная Сьюки в своем свинарнике». Литтл публично продемонстрировал кошелек, а затем описал это событие в памфлете под заголовком «Вклад в философию». Он мог бы назвать его «Предостережение от философии» и от любого образа мыслей, которые преграждают людям путь в будущее.

За такого рода исследования, которые проводил Литтл, приходилось расплачиваться. Когда новизна перестала быть поразительной и необычной и стала ожидаемой и привычной, начала стираться граница между обычным и необычным, удивительным и банальным. «На нас так нахлынули новые впечатления, — писал Литтл, — что вчерашнее чудо сегодня уже банальность». Когда постоянно можно ожидать чудес и неожиданностей, разве могло ожидание принести уверенность или утешение? Когда изобретение стало матерью промышленности, оно вскоре уже само порождало необходимость. Американцам нужно было только смотреть на технологический уровень окружающей их жизни и читать объявления в газете или смотреть телевизионную рекламу, чтобы обнаружить, каковы их потребности.

И американцы находили решения еще не возникших проблем. Американцы открыли затычку для потока новшеств. Закроют ли они ее когданибудь, если смогут?

Америкацы: Демократический опыт: Пер. с англ. /Под общ, ред. и с коммент. В.Т. Олейника. — М.: Изд. группа «Прогресс» — «Литера», 1993. — 832 с.