从许多方面看，通用电气公司的故事就更加不幸了。从1939年起，在一个老式作风的主席——菲利普·里德的领导下，通用电气公司成为最先购买并安装计算机的美国公司之一。在50年代初，公司既买IBM，也买UNIVAC机器，并将它们广泛地用于工资报表和制造业。到1958年，公司内部有了11台大型机和32台中型系统。通用电气公司比任何其他工业企业都更清楚使用计算机进行数据处理和商务运作的优缺点，但是里德很谨慎，他确信另一场股市崩溃将要在50年代中期发生。所以他不仅没有举债投资于计算机公司，反而收回了公司先前的借据。到1954年，通用电气公司的欠债已经从战后的2亿多美元降到只有170万美元。这对于资产负债表当然很好，对于公司的未来却糟透了。

到里德1958年退休时，通用电气公司已经远远落后于其他大的计算机制造商。然而，新的总裁拉尔夫·科迪勒却深信计算的未来，他快速转变了公司的发展方向。几年之后，公司引进了许多机型，其中包括经过重大革新的机器：Datanet通讯处理器，它使得通用电气公司的多台计算机能够互相通讯，这实际上是第一个Modem（调制解调器），这是一种可以将数据转换成能在标准电话线上传送的格式的设备。作为这项革新的结果，通用电气公司首先提出分时的概念，即多个用户使用通过通讯处理器连接起来的终端，能够共享单个大型计算机的资源。不幸的是，对于通用电气公司这些东西太少也太迟了。到60年代末，通用电气公司每年在计算机业务方面损失超过1个亿，并且当时看来，下滑趋势没有尽头。在下一个10年开始的时候，他放弃了努力。

其他试图在计算机上获得成功的公司包括：国家现金自动记录器公司、Burroughs、Underwood、Philco以及大量小公司，包括：北美航空公司、Bunker-Ramo、Adressograph-Multigraph、国际电话电报公司、利顿工业公司的门罗计算分公司、Raytheon、Varian，甚至通用磨坊公司。每个人都想染一染指，但是没有一个有太大的影响。IBM继续包揽了销售市场，即使它的设备性能明显不如大多数竞争者价廉物美。

到60年代初，一个将威胁IBM统治的竞争者登上了舞台。霍尼韦尔，这家导弹承包商和工业控制公司通过在1955年收购的一家名叫Datamatic的先驱小计算机公司，进入了计算机领域。虽然比其他IBM的大竞争者们小得多——1961年总收入才5亿美元，可霍尼韦尔的管理层确信能够夺取一部分 IBM的核心业务。公司的信息系统的负责人沃尔特·芬克计划中的产品比IBM最赚钱的计算机系列——7000型和1400型系列机器，尤其是后者，价格更低，性能更好。他还指望政府继续对“蓝色巨人”施加反托拉斯压力，这将为一个强大的竞争对手打开大门。

然而，霍尼韦尔行动的基石却是一个名叫“兼容插件”的东西。因为霍尼韦尔计算机的磁带大小同IBM 1400型的一样——而且其格式也故意保持相同，所以同样的磁带和程序在两种机器上都能运行，这意味着顾客能够用更少的钱买到更强大的霍尼韦尔的H-200，同时在两种机器上能使用相同的数据。另外，他们可以现买现提货。（IBM的机器太受欢迎了，经常是供不应求。）而且通过使用相对便宜的名叫“解放者”的附加软件程序，为IBM 1400制作的程序可以在霍尼韦尔机器上运行。

不出所料，H-200机器获得了巨大的成功。顾客喜欢以2/3的价格就能够买到IBM的兼容机。到1967年，IBM的新订单开始减少，而霍尼韦尔却宣布它的计算机部门极为盈利，当年，它售出的计算机的总额达3亿美元。IBM第一次在其核心业务上受到一个暴发户的袭击。霍尼韦尔的成功在某种程度上为今后克隆品和兼容机打开了市场。

突然，沃森和经理班子里的同事们清醒了。IBM必须改变部署，生产那些竞争者可以复制的平庸的计算机不是确保长期成功之道。幸运的是，他们还有其他东西正在研制中。到60年代初，IBM大部分的收入来源于计算机——1961年，每4美元里就有3美元如此。另外公司还为两种主要计算机系列的下一代版本资助两个平行的研究和发展项目——7000型以及较小的商用的1400型，同时让销售队伍分开销售这些产品。但是，随着较便宜的机种（1400）向高档市场发展和更大的机种（7000）向低档市场扩张，两机种发生冲突，造成内部不一致。

到1960年，使用大型计算机器来跟踪数据、计算工资表和帐单信息、监督销售和交易以及经营多种商业和制造项目在商业界已经很平常了。第一批编程语言已经出现，软件程序语言的骨干们正在用它们编制程序。每种大型机都不同，但是它们种类繁多，而原理又非常相似，所以一种专门管理和维护它们的新工种就诞生了：系统分析员，即懂得如何将技术应用于业务的计算机专家。当然，这是IBM的拿手好戏。

沃森也承认，第三代计算机需要避开竞争对手。在50年代末，虽然已经迟了点儿，IBM还是造出了一种基于晶体管的大型计算机7090。但是，当时集成电路已经成了电子业的话题。德州仪器公司和费尔柴尔德照相器材公司都声称要竞争这一版本。集成电路将多个晶体管和元件联合在一起，这一发展有希望解决限制晶体管的用途的制约尺寸的威胁，虽然晶体管比电子管小，而且互相不太干扰，它们依然必须相连，并用导线一个一个地串成电路。集成电路则有希望在设计尺寸上更加有效和紧凑。

IBM声称要建造一台机器与插件兼容机竞争。公司内一部分人力主一种过渡型机器，它被称作8000系列，将提供与现有的两种产品系列在数据和程序方面向下兼容。同时，更多地使用晶体管。这一谨慎的做法直接与负责建造新产品线的人的想法对立，此人名叫文森特·里尔森，是数据处理组的副总裁和董事会成员。他比沃森年长几岁，雄心勃勃，试图在公司建功立业。他做出一个重大决定，他的新产品系列将包含从低端到高端广大范围的机器，但它不会与1400和7000系列兼容。

走这一步棋是一大赌博。这样做IBM基本上就将废弃自己卖得依然很好的机器。但走这条路将破坏霍尼韦尔的计划。更加惊人的是，公司计划内部制造新产品系列的大多数组件（新产品称作360系统）。这意味着除了开发计算机总装厂之外，还要开发半导体生产线。计划的规模是巨大的，它将成为美国历史上最大的单项私人出资项目，成本将超过“曼哈顿计划”。程度可与之相比的仅有的工程项目就是“空间计划”。6个新的大工厂建立起来了；雇用了5万名新雇员；每年仅研究开发成本一项即超过10亿美元。开发360系统的总成本超过50亿美元。

美国没有任何其他公司能够管理这样大的事业。到1960年，IBM营业额已经越过10亿美元大关——当年的销售额为14亿美元，利润的步子就更快了。1961年上半年，收入又攀升了17%（达到8.11亿）。纯利暴长32%，达到1.01亿美元。虽然公司已经负债，它可用的现金接近3亿美元——比它在这个10年初开始向计算机行业扩展时多了15倍，比1956年时多了4倍，而且IBM从战后起第一次现金流量（净收入加上折旧）超过资产支出3400万美元。尽管公司依旧是证券交易所最有利可图的公司之一，资金一直是自已筹集的。

在360计划的核心层，沃森、他的法律顾问以及公司的高层们忽然想到了另一个方案，他们认为这将会使自己长期在市场领先。沃森研究了新兴的计算权工业后得出结论，即各个竞争者之间差异的焦点就是软件。于是公司决定将软件与硬件捆绑成包。沃森的律师们向他保证软件归版权而不是专利权管辖，比硬件更加容易保护。更好的是，它不受1956年反托拉斯法的管辖。但更加令人高兴的是，他们能够设计只在IBM机器上运行的软件。借助于版权法以及雇用的数千名程序员将使公司能够把程序的销售与IBM硬件紧密相连。想要IBM软件的顾客将不得不购买IBM的机器。

这一举动又回到了穿孔卡片的年代。IBM通过谨慎地控制用于出租机器的穿孔卡片的制造和销售所赚得的钱，一直比在机器本身上赚的更多。软件看起来也可能遵循同样的模式。尽管反托拉斯问题一直是一件另人担心的事，可约翰·F·肯尼迪刚刚当选总统，而且新的第一夫人是自己的世交，所以沃森有信心能够招架法律的审查。

不幸的是，事情并不太如 IBM所愿。首先是公司内部的保守主义抬头了：新型号计算机没有采用未经测试的集成电路（IC），公司的工程师们开发了一种杂交产品，他们称之为固态逻辑技术（SLT），这是一种在单个模块上安插一组元件的手工焊接方式。它比分散的晶体管更好，后者必须在电路板上一个一个地连在一起，但是它的效能远不如集成电路，集成电路在360系统公布的前一年，即1963年已经出现在控制数据公司（CDC）的第一台超级计算机中。

在编程和工程运行上随后又都发生了许多延误，沃森极为震怒。他依然对公司未能在超级计算机市场取得进展感到心痛。所以当CDC推出一台机器时，沃森非常愤怒。CDC的机器比IBM制图板上的任何东西都更为强大，而现在360系统又一次被推迟了。他参观CDC总部之后写了一份备忘录，描述了竞争态势：“他们包括看门人在内才34个人，其中14个是工程师，4个是程序员，只有一个稍为年长的程序员拥有博士学位。连门外汉都能看出，这个实验室成本意识强，工作勤奋并且生机勃勃。将这种有节制的行为与我们自己的大规模开发行动相比，我无法理解为什么我们失去了业界的领导地位，而让其他人提供世界上最强大的计算机。”

沃森的反应是，让弟弟亚瑟从海外部门回来管理360系统。这将被证明是一个大错误，并且是沃森家族王朝在IBM终结的开始。被任命与360系统计划的早先领导人里尔森共同负责该项目。为了将弟弟培养到高层位置，沃森让他负责研究发展行动，而里尔森处理销售和市场。这是一场灾难。亚瑟·沃森装备不足无法管理成百的技术细节，被要求他做出的工程决定惊呆了，并且没有一帮美国部门内忠实的助手来帮助他，他在艰难地挣扎。360项目更加落后了，于是所有的指责都指向弟弟。依*自己的才能升到公司高位的里尔森憎恨与一位“继承人”分享世人的瞩目，并且觉得自己是一个低三下四的经理。紧张升级了。

到1964年，随着承诺新机器的交货期迅速临近，真实情况却是计划未取得进展。与此同时，霍尼韦尔在1400系统获得一大批订单，而CDC成功地销售着比IBM更强大的机器。沃森被迫宣布360系列将推后至少一年。同时，他解除了弟弟在新计算机方面的职务肥它交给了里尔森。然后，他批准出售价值3.71亿美元的股票——多年内IBM首次出售新的股票。从这一新出售得到的钱被指定用于解决360系统的应急计划。

里尔森成功地让公司团结起来支持新产品，并让它走下生产线。结果360系统获得巨大成功。在头几个月内，公司就以月平均每台超过2万美元的价格出租了1000台。到60年代结束时，顾客手中已有大约35000台IBM计算机，其中大多数是360系统。这为IBM每月带来的收入超过5亿美元，并且公司拥有主要机器。这也是一个世界范围的现象；国际销售占收入和利润的l/3。在360系统被广泛采用作为商业计算机标准之后，IBM在1970年时迅速超过如美国钢铁公司这样的股票市场的巨人们，达到10亿美元的收益。总收入大约75亿美元，其中80%来自大型机的出租、服务和支持。市场渴望一种新的、强大的高度集成的计算机系列。由4个不同的、可互相操作的处理器——从简单到复杂——组成的这种产品，被证明正是市场所需要的。IBM计算机满足了各种商业的需要，使用户不再需要与不同的计算机制造商打交道。

在1963年，美国大约有12000台计算机；到1965年时，这一数字接近25000；到1969年，达到5万台。这些机器大多来自IBM。1965年时，公司在计算机工业的份额为65%，其总收入为25亿美元，而净收入总共为3.33亿。到60年代结束时，它的占有量已接近80%。

有了360系统，IBM终于获得技术上的优势。这种计算机是当时可得到的最先进的全系列机器。另外，IBM所提供软件的多样性是令人难忘的，可以解决一大批业务问题。能够在一种新的并且当时独一无二的平台上将软件硬件联合起来，是一种压倒性优势。总之，IBM彻底摧毁了竞争对手。

具有讽刺意味的是，正是公司最著名的销售队伍结果成了自己的阿基里斯之踵（来源于希腊神话，指惟一致命的弱点。——译者注）。有关IBM的销售员如何在360系统上市前的几年冻结市场的传闻流传开来；据报道，他们告诉顾客IBM即将推出更好的机器，于是，便能够阻止他们叛逃到霍尼韦尔或其他竞争者。但这只是冰山的一角。在对CDC的仇恨驱使下，小汤姆·沃森开始粉碎这一小公司在IBM惟一未占领的细分市场的据点——超级计算机。尽管IBM统治着商用计算，沃森开始一门心思要赢得超级计算机的竞赛。

1964年，在360系统系列正式公布几个月后，IBM展示了当时最强大的计算机：360/91系统。按照火爆的营销术语的说法，新计算机将比CDC的机器更加灵活，将能运行IBM的所有软件（CDC的比尔·诺里斯仍然逃避软件开发），并将更便宜地出租。不出所料，这一宣言对CDC的销售产生了重大影响。到1966年，这个小公司已经开始亏蚀了；它的股票从每股75美元掉到不足30美元。

在360/91系统出现的那年的晚些时候，人们发现它不如同等的CDC机器快和强大，而且价钱更贵。最终IBM只售出25台。在两年中，IBM的销售员们一直向顾客许诺这种幻像计算机将解决他们的问题，并鼓励他们不要从CDC购买。1967年初，当IBM承认它将取消这种机器的时候，CDC的比尔·诺里斯气坏了。他已经明白，IBM宣称自己开发360/91的惟一原因就是：迫使CDC破产。

诺里斯一再向司法部投诉，但徒劳无易。到1968年末，他决定自己处理这件事。12月，CDC提起对IBM的民事反托拉斯诉讼。诉讼的第一部分宣称违反了1956年的反托拉斯法，暗示政府对IBM公司行动的监督有所松懈。这等于向当时林登·约翰逊总统的总检查长拉姆奇·克拉克（他的父亲汤姆·克拉克曾经发起1952年对IBM的诉讼）挑战。诉讼的第二部分由34个专门诉状组成。虽然枪口没有冒烟，真正的陈述范围也足以令人难忘。大部分火力集中在“幻像”计算机上，举证称IBM通过许诺推出一种幻像产品而冻结市场，其惟一目的就是要击败竞争者。

一个月以后，在约翰逊政府的最后一天，拉姆奇·克拉克提起一个并行的反托拉斯诉讼，它主要包括四项指控：第一，IBM通过将服务、软件和硬件捆绑在一起定价，“削弱”了其他独立公司的竞争能力；第二，IBM“使用其积累的软件和相关的支持来阻止其竞争对手有效地参与各种涉及顾客利益的竞争”；第三，“通过向大学和其他教育机构提供特别的、有歧视性的津贴，”该公司不公平地影响了学术界在计算机购买方面的决定；最后，该公司通过推出目标为特定竞争者的不盈利的型号，试图阻止对手。

这次，沃森无意和解。他不明白反托拉斯法并不需要现行的意图或者公然的破坏竞争行为。公司又一次登出报纸广告：“IBM破坏了其他人的计算机业务了吗？”“当然不是！”IBM的反抗是一种狂妄自大的行为，实际上将公司撕开了。很明显，小沃森从他早先与父亲在同样问题上的争论中没有吸取任何教训。

一开始，IBM声称誓死抵抗，但它很快就把硬件与软件分开，并分别定价。至于有关教育折扣方面的指控，IBM不理解这为什么违反了反托拉斯法，而且要证明公司试图通过将软件和硬件联合起来从而打败他人是很难的。因此危险的指控似乎只剩宣布幻像计算机这一项了，这就是调查指控的焦点。

一开始，IBM面对两项诉讼：诺里斯的和政府的。但是有CDC诉讼案壮胆，并受到政府反托拉斯诉讼的鼓励，数据处理财务总公司、列文·汤森德公司以及灰狗计算机租赁公司在一二年内也提起了一串诉讼，他们都声称IBM的行为在服务和计算机租赁业务损害了他们的利益。另外，两家租赁公司Itel和高级存储系统公司也提起诉讼，同样做的还有Memorex和Telex这两家兼容磁盘和磁带驱动器的大制造商。随着案件在各个法庭间周旋，更多的诉讼被提起。不久IBM花钱请的律师超过100名，Cravath & Swaine法律事务所大部分人被雇

来全职从事IBM的诉讼。到了70年代中期，一串诉讼案牵出许许多多小公司的名字来：费罗精密公司、符号控制公司、哈德森通用公司、伊顿艾伦公司、存储器技术公司、桑德斯联合公司、波特仪器公司、加利福尼亚计算机产品公司、马绍尔工业公司。蓝色巨人处于律师们的包围中，就像格列佛进了小人国。

与CDC的案件首先得到和解。IBM付给诺里斯和他的公司1亿多美元，并把自己的服务局公司卖给他作为固定资产的价值。Telex一案最初是原告获胜——赔偿金为3.5亿美元——而在上诉后又被推翻。其他大多数公司最终获得和解。但是IBM与政府一直没有和解，该案一直持续到1982年才最终得到解决。

诉讼无疑损害了IBM。最起码，公司为保卫自己花了巨大的精力和金钱，而且小汤姆·沃森永远看不到它的终结了。1970年，他心脏病发作，然后退休了。同年，他的弟弟被任命为法国大使，因此从老汤姆·沃森在1915年加入公司以来，在经理班子里第一次没有沃森家的人。

诉讼的后遗症改变了IBM做生意的方式。从1972年开始，制定的每项决定都要经过反托拉斯法的过滤。律师们拟定出有关哪些东西能够和哪些不能够在公司内部讨论的规章。IBM从一个一度积极进取和骄傲的竞争者转变成一个谨慎的庞然大物，生怕哪一步走错。销售经理们统治着公司的管理层；虽然370系统因为其基于集成电路的设计获得成功，下一代产品FS（未来系统）却成了一场灾难，不得不取消。到70年代末，IBM依旧*360/370系统获得收入。公司没有推出新系列，而是选择升级现有系列，将新的大型机称为3070家族。

虽然公司再也没有达到完美的高度，可它在360系统方面取得的成就是不能低估的。360系统在引导世界采用数字处理方面是最重要的大型机。今天，这种机器依然遍布全球，通常用的是较新的3000系列，但它们的直接祖先是360系统。

小汤姆·沃森接过了他父亲交给他的重任，并获得成功。当小汤姆·沃森领导公司进入计算机时代时，还很少有人能想到这意味着什么。他采用了小而灵活的企业家型的公司一直采用的赌博的形式，把过去扔在一边并冒着巨大的风险是IBM第二代人成功的秘诀。在这一过程中，小汤姆·沃森依据自己生来应有的权力成为众人瞩目的焦点。这个儿子比父亲更加伟大，他向世人推出一种将要改变一切的计算机。

                         第三章 量子跃迁
                         晶体管与半导体

炼丹术，纯粹的炼丹术创造了20世纪后半叶的奇妙化合物——半导体。本世纪50年代初，少数人把地球上几种最普通的元素变成空间时代对牛顿物理学构成挑战的物质，把早期大师们的设想变成了量子力学的一个新领域，使以前不可想像的物质变成了现实。

最先的半导体产品来自类似金属的元素锗的粉末。把锗粉末融化，然后把微量杂质引入规则的锗晶体内，产出含微量杂质的晶体，最后切成细片。这种新的人造物质表现出让科学家们感到迷惑的一系列性质。有时它导电，有时它不导电，于是得名为半导体。它还有其他性质：有时它放大电流，有时它阻断电流；受光照时，有时它放出电流，有时没有；受电场的作用时，有时它产生小电流，有时没有。

经过几年的反反复复以及大量的理论和实验尝试，终于揭开了这些神秘物质的秘密。在它们的表面适当地安上三条电线，并且在半导体元素晶体的表面“涂上”恰当的微量的微量杂质，这些物质正好表现出真空管的性质：放大通过的小电流。

晶体管——一小块半导体物质，在两头和中间连上电线，装在与空气隔绝的盒子里，这仅仅是数字时代的纯科学发明。就像数字式计算器，以至于计算机是现有的科学和数学思想在电子学方面的结果，晶体管是物理世界的全新的元素——一种完全人造的晶体。它的发现表明了一个新时代的到来。

生产半导体需要一个特别的公司，这个公司要有大量的资源，纯科研的倾向，和当有更好的东西时愿意放弃真空管的动力。AT&T的贝尔实验室具备上述条件。在20世纪40年代和50年代，贝尔实验室是世界上在研究方面做得最好的实验室之一。贝尔实验室分布在很多地方，从新泽西默里山国内最大的工业研究机构，到曼哈顿人口高度密集的实验室和办公室。贝尔实验室有近万名科学家，在美国商业应用方面的论文一直领先了五十多年。从1915年到1950年，贝尔实验室花了大约5亿美元在纯基础研究上，相当于工作投入10万人年，和1951年美国在用的所有贝尔电话机每部投入在140美元以上。

所有这些努力意味着进步，即提高电话的可*性和改进全国电话的切换技术。在此过程中，贝尔实验室的科学家在发展量子力学这门科学的新分支方面作出了贡献。他们还设计出负反馈控制的关键部分，使长途电话线路固有和随机的噪音大大降低。他们还确定了通讯的第一个数学理论，可计算任何一条信息的信息量和通讯信道传输数据的容量。另外，他们还在微波传输、高速转换电机计算、射电望远镜和电视方面作出了贡献。最著名的是克林顿·戴维森的量子力学实验，这个实验证明了物质的波粒二象性，是原子能时代的基础。戴维森因这项工作荣获1937年诺贝尔奖。但商业上的奖赏是发现了半导体并加以应用。

解决半导体的行为特征这样令人困惑的问题是非常光荣的科学研究，需要非常敏锐的科学家，当其他人准备向别的方面推进的时候，他会继续做他自己的工作。威廉·肖克莱正是贝尔实验室里在这方面努力的人。1936年肖克莱刚离开麻省理工学院就被贝尔实验室雇用，但是他一直不适合在贝尔实验室工作。事实上他不适合在任何地方工作，包括几年以后他离开贝尔实验室后自己创办的肖克莱半导体公司，也包括后来在斯坦福大学。他的名声很不好，他不能找到适合他个性的环境。肖克莱态度粗暴，不懂社交礼貌，在他的字典里没有“你好”这样的词。在贝尔实验室他不怕让别人知道他比别人聪明，他会问同事在做什么，但还没等别人回答，他就取笑它，用更简单和容易理解的类比来解释这个概念，然后不说几句玩笑话就走开了，让同事站在那儿没话可说。

他尤其不适合在曼哈顿西郊的研究室工作，这栋建筑物像个大洞，洞口面向新泽西海岸。在这里人们普遍很谦虚，特别在由年轻搏士组成的骨干人员中。他们都是30年代大萧条后第一批雇用的，尽管AT&T有扩张计划，但他们还是被冻结了。这里是美国研究方面商业前景非常杰出的实验室。尽管实验室里有不少美国非常著名的科学家和很多古怪的人，但是肖克莱还是让大家刮目相看。最终，当他从走廊上走过时，人们都远远避开，好像他前面有股怪味。

肖克莱获得固体物理这门新兴学科的学位后来到贝尔实验室，这门学科研究固体中电子的行为，他准备在这方面做突破性的工作。他加入了固体组，这个组正在研究量子力学和发展解释电子如何通过固体的理论。虽然在麻省理工学院的物理实验室原子能的研究很热（核聚变和放射性的魔力），但肖克莱感兴趣东西却不是这些。他长期迷恋岩石和矿物，他对研究电子通过导体、绝缘体、半导体等各种介质的挑战更感兴趣，尤其是半导体。

肖克莱的父母都是地质学家，父亲威廉·赫尔曼·肖克莱是采矿工程师，有时还是矿床勘探者，比妻子大20岁。常年在采矿营地和荒凉的矿区生活，使他尤其不适宜做小资情调的父亲和丈夫。威廉·赫尔曼·肖克莱每次出去工作几星期，很少回家。他出去时由他妻子操持家务。梅·布拉德福·肖克莱是20世纪早期少数从事地质学工作的妇女之一。她在矿区结识她丈夫，世纪之交，儿子威廉·肖克莱出生后，她便在加利福尼亚的波罗阿托定居下来。当她丈夫走得越来越远，在内华达山脉和宽阔的落基山脉开矿，多年不见时，她集中精力把她儿子培养成她所希望的样子。

他们一起花了几个星期探索美国西部的地质构造。年轻的肖克莱学会了现场测量岩石的组成，学会了如何仅仅看一看斜面就知道哪儿容易找到化石和哪些岩石有价值。梅·肖克莱有雄厚的岩石和矿物知识，她培养了她儿子对地球的化学成分的浓厚兴趣和不变的敬畏。到10岁时，肖克莱已是一名很好的学生和饥渴的岩石迷。她把她的智慧和动力赋予了她的儿子。他很少参加体育活动，是波罗阿托高中班里的优秀生。进入斯坦福大学后，跟他母亲很近。后来在麻省理工学院，他也出类拔萃。毫无疑问，他是非常聪明的人。

现在他成了贝尔实验室精心挑选的年轻科学家和美国学生的精英。除了肖克莱，这个组里还有冶金学家福斯特·尼克思，从加州理工学院来的物理学家、组长伍尔德里奇（后来他是拉莫—伍尔德里奇计算机公司的共同创办者），从事高频微波光谱学研究的查尔斯·汤斯（后来成为激光的发明者之一），以及结晶学家艾伦·霍尔登。

那时只有少量美国人懂量子力学，所以这个组成立一个非正式的研究组，他们叫“杂志俱乐部”，在那里他们相互教他们所能找到的量子力学教科书中的一章。有时他们邀请哥伦比亚的I.I.拉比或威斯康星大学的约翰·冯·弗莱克等著名客座教授去指导他们。

量子力学在20年代中期作为一门学科出现，当时因发现原子，以及物质本身有波粒二象性。揭示旋转、波粒二象性。原子键中的数学问题花了几年时间。物质波被想像成颗粒流组成的引导波（pilotwave）协同发挥作用，像光波一样。粒子各自旋转，有一个取决于原子本身的特殊的能级，或叫量子。虽然戴维森和其他人证明了它们的存在，但数学推导得出一些原子结构内部的令人困惑的问题。没有两个电子能有完全相同的量子数——不相容原理，也不可能知道原子中物质的精确位置——测不准原理。

量子力学把经典牛顿力学和它直观的因果关系基础推到一边，用统计的眼光来看物质的最终本质。原子由电子组成，不同元素的电子在不同的能级或量子围绕原子核旋转，但在这新的领域，实际上任何时刻辨别电子的位置不仅是不可能的，还因为测量而改变它的行为。虽然最终用相对论成功地解释这些现象，但这领域还是遭到上一代最伟大的科学家阿尔伯特·爱因斯坦的嘲笑，他在拒绝量子理论时说：“上帝不会掷骰子。”然而，30年代后期在贝尔实验室召开了几次生动的会议，理论家与实验家组成的古怪群体争吵微观世界中电子的奇妙行为。

研究部的总负责人默文小凯利单独作出决定，成立肖克莱小组，后来这个决定得到了高度评价，但在当时很容易招致批评。凯利认为，以后的电话交换是某种电子化的交换，他决定让那些有雄心的年轻物理学家去创造这种东西。他把物理学家、冶金学家和数学家弄到一起。研究部设了很多项目，帮助电话公司解决最紧迫的问题：空间问题，即更精确或不用太多空间，肖克莱小组做其中一项工作，检测晶体物质和它们的导电性。

20世纪20年代后期和30年代，美国的每个城市都建起了巨大的方块建筑，用于放置机电交换机，使电话能由一门直接接到另一门。交换机由电磁体和弹簧组成，当电流通过时，转送开关的电磁体磁化。当电流接通时，触点的一半磁化，吸引另一半，接上连接器，使环路接通。当电磁体的电流断开时，磁场消失，连接器因弹簧的压力而断开。

这种装置虽然能工作，但占用了大量空间。还有，因为这些连接器是机械的，它们会老化。另外，它们太慢，至少从电子角度看如此。它们可在大约十分之一秒时间内打开或关闭，但电脉冲（或电流）可在百万分之几秒时间内传递。因为所有这些原因和花费大量钱财去买新建筑物装更多的电线，贝尔实验室的一项目标是用其他更好的东西取代机电交换机和真空管。

凯利和其他有预见的科学管理者相信，答案就在固态物质的量子力学的某个地方，也就是当电通过固态物质时的行为。他派他聪明的年轻人研究这个领域。到20世纪30年代后期，他们把目标集中在半导体的古怪行为。

电学之父米歇尔·法拉第在1826年发现了这些奇妙的物质。某些物质在加热，或受光照，或*近另一电流时，会改变导电性。金属的某些晶体物质，如硫化铅（方铅矿），介于导体与绝缘体之间，表现出一系列古怪的性质。自从法拉第研究硫化银的实验以来的100年里，大量研究人员在研究这类物质的性质。他们知道，热可以降低电阻，光可提高导电性，磁场可产生垂直于主电流的电流。在20世纪20年代末，已有大量的理论，但没有一个理论能圆满解释所有这些现象。

20世纪30年代，贝尔实验室的研究人员把他们的注意力转向这领域，当时惟一用半导体做的产品是“晶须”收音机调谐器，由一块硫化铅晶体和一小段电线与收音机的调谐线圈相连。在晶体表面移动电线可使收听者调出不同的信号。但这简单现象背后的物理学原理还不清楚。然而有一点很清楚，晶体有一些重要性质，以及它们与电的作用，值得进一步研究。科学家们做了大量努力，去生产各种纯的晶体半导体。科学家通常加热混合物到高温，然后把晶体从中拉出，生产完整的单晶。在这个过程中，他们发现，绝缘体的晶体转变成半导体的关键因素是杂质含量的多少。晶体形成时导入适量的杂质可以把晶体结构中严密控制的电子变成自由电子。这样，电流在这些物质中的流动更容易。相反，当加的杂质量不合适，什么都不会发生。但是这里面的原理是什么，杂质和晶体结构之间的关系还是不清楚。这时第二次世界大战爆发了。

战后，凯利还相信，肯定有个更好的办法解决令人烦恼的电话交换机中的电机械转送问题，所以他让肖克莱当这项目的负责人。肖克莱的两个关键研究人员是理论家约翰·巴丁和非常杰出的实验家沃尔特·布喇顿。巴丁曾在威斯康星州学习，被认为是量子世界最优秀的理论家。他确实是学术界的典型，叼着烟斗，衣着不整，有非常聪明的创造性科学思维。另一方面，布喇顿可以让任何东西工作，1929年他从明尼苏达州获得博士学位后一直在贝尔实验室工作。他在华盛顿州西部的牧场长大，一副明快的牛仔形象，说话慢条斯理，近乎羞涩，一头光滑的向后梳的银发，淡淡的胡须。现在有了肖克莱的驱策，成功的动力就具备了。

1947年12月，当他们正在工作时，巴丁想到半导体内电子行为的量子力学概念是否存在一些根本性的错误。在二战之前，他对半导体表面状态做了大量研究，并且相信，电子也许被半导体表面束缚，不能导电。他相信，表面是晶体对称性破坏以及整齐排列的分子突然断裂的地方。这个研究组开始做在半导体顶端滴注液体的实验。布喇顿发现这会改变表面电阻，但不足以放大电流。他们希望半导体能完全实现真空管的功能：改变半导体中央流过的非常小的电流即可控制大电流。真空管用穿过主电流的栅极而实现上述目标。栅极上的电极有小电势差，用比较小的变化可精确调节通过它的大得多的电流。

巴丁的想法促使他的同伴，从华盛顿农场来的小伙子，也在想。几天之后，他推测从*近另一个通过大电流的连接点接出一个小电流可能影响大电流。他这么做了，但没有发现晶体管效应。无论他怎样改变中间的电流，两端触点间的电流都没有反应。然后他把这两个小针触点移到非常*近，最终发生了晶体管效应。当小的正电流在触点通过半导体，晶体上另一对电极之间的电流增加了近90倍。

开始，布喇顿和巴丁都不相信，所以他们极小心地重建他们的装置，蒸发极微量金到一大块锗的表面。当他们在一端附近通过一低压正电流时，电流增加了90多倍，并且放大微弱的波动。他们设计出一个完全由半导体组成的点接触装置，在理论上可以取代真空管。

理论问题留给了巴丁和肖克莱。本质上，他们假设半导体物质有不稳定的外电子带。他们用锗是因为锗的熔点低，并且价格低，在合适的条件下易长成晶体。在这种人造晶体的表面导入适量的其他物质（称为“搀杂”），半导体的电子被束缚住，通常情况下几乎不导电。然而，当少量电子被导入两层导体的恰当位置，电流可大大放大。理论家认为低电压输入正好在半导体上打开“空穴”，留下足够“空间”让电流通过。电子填补这些“空穴”，这些“空穴”允许电流放大。

历史记载的突破时间是1947年12月23日。重要的是有几位贝尔实验室的管理人员目睹了这过程，他们看到并“听到”放大电流。发明者用一个麦克风来演示。三条线松松地焊接在古怪模样的晶体上，并把它接在与一话筒连接的线路上，这套装置能放大声音。当把晶体系统拿走，声音就几乎听不见了。巴丁和布喇顿获得了发明这套装置的荣誉，在申请专利时，仅列上他们两人的名字。肖克莱受到了伤害。毕竟，因为有了他的坚持，以及他的量子力学理论的知识，这两位科学家才能取得成功。他让别人都知道了他的不满，但他不仅仅如此，他决定，不仅要创立他自己的如何设计这套装置（现在叫做晶体管）的理论，并且最重要的是要改进这套装置。

肖克莱的新概念是结型晶体管。他相信，不仅紧密接触的半导体表面可注入电子空穴，像“三明治”形式的半导体块亦可产生同样的效果。他的小组已发现正负两类半导体晶体：即p型和n型。更进一步，把这两种类型的半导体背*背地放在一起，并让电流通过它们之间的结，半导体晶体既能通过电流，也能阻断电流。这种晶体叫二极管，但二极管不能放大电流，只能通过或阻断电流。

肖克莱的目标是取代真空管，他推断：如果他能造这种“三明治”，两端是一极，中间一小部分是相反的极，他便可用通过中间部分的小电流放大或阻断相似物质两端的电流。但是不管他如何努力，都不能成功，在两年的大部分时间里，他费尽了心机寻找答案。

部分原因是没有人知道如何做一块材料：在p型区的两端是n型的硅。需要的杂质分别是硼、镓或铟当正极的涂层，磷、锑或砷当负极的涂层（想像一下：一撮糖加到一车的盐中），并且原子的数量必须精确，太多或太少都不行。在这里炼丹术发挥了作用。最终，一位贝尔实验室的专家炼出了一块锗“三明治”。到1949年，结型晶体管造出来了。这一次肖克莱获得了荣誉。因这两项晶体管的专利，贝尔实验室将完全重写电子时代。

肖克莱的结型晶体管比早期的点接触晶体管好的原因是前者可以批量生产。虽然完善这种晶体管需要几年时间，但它会比真空管便宜，并且这还不是推一的优势。既然这种像银的半导体材料没有移动的部件，理论上来说，它们不会老化。还有，它们消耗很少的电，不再会像真空管那样，因热而闪耀红光。但要把这理论发现变成商品还需做很多工作。

虽然晶体管成了本世纪最著名的发明之一，但是这要等贝尔实验室经过几年的努力，设计出实施基础的、还役有被证明的技术和判断它能否包含整个真空管工业之后。当时，AT&T也正好碰到一个大问题，司法部正在对它作反托拉斯调查，确定它是否通过西部电气公司垄断电话网。为转移批评，1952年AT&T决定以25000美元让别人取得晶体管专利的许可，甚至对把这装置用于助听器的公司免费（这是亚历山大·格雷厄姆·贝尔的最初愿望，因他的父母都是聋人）。在一系列报告中，贝尔实验室的工作人员让感兴趣的公司初步了解了如何生产和使用晶体管，但仅仅听报告还不能得到生产这种精巧的新玩意的专门技能。这还只是不成熟的技术，只有少量科学家能从高温炉中弄出加杂的锗块。并且这些炼丹家大部分都在贝尔实验室工作。

那时，AT&T的晶体管由一个小研究室生产，这个室的人包括戈登·迪尔和一些其他专家。迪尔是个年轻人，他的任务是重现发明者在实验室里的工作流程。他创制晶体管是个奇迹。他开始拉单晶，单晶在高温炉中熔融的纯矿中围绕晶籽生长。为了解决搀杂的关键问题，迪尔想出一个办法加少量杂质到熔融的物质中，这样正好影响拉出的单晶。他做的所有这些工作都是创新，但并没有受到欣赏，因为AT&T还不肯定要不要制造晶体管。当公司对这些装置犹豫不决时，迪尔感觉到他的工作处于危险中。他最终继续工作下去是因为没人能达到他的高产出量，但是这种不确定伤害了他，这位纯朴的得克萨斯人开始考虑到别的地方工作，但是哪儿呢？

20世纪50年代早期，围绕半导体的其他技术都已完善。另一位贝尔实验室的冶金专家比尔·普凡设计了一套技术，让“石英船”通过线圈的中心加热，这过程称为区域精炼，这使生产晶体管在经济上更加可行。当这载着锗棒的“船”通过加热区域，棒的一部分融化，杂质留在融化的部分里，沿着棒从整根棒集中到一端。含杂质量比较多的区域可切掉，这样可以生产所需纯度的晶棒。晶棒通过加热区的次数越多，晶棒就越纯。当普凡发展这技术时，他还发现一种加杂办法，在整条棒上均匀分布，这种技术叫区域均平法，这使在锗晶体上完美地掺杂成为可能。

炼丹术可能一直在考虑创制晶体管，但是纯粹是商业上的智慧促使了这件事成功，这来自半导体时代的第一个伟大的商业帝国——德州仪器公司。这件事的总设计师是战后加入公司的坚强领导人帕特里克·哈格蒂。德州仪器公司有一段有趣的历史。公司20世纪20年代由一对地球物理工程师成立，最先是制造探测声波的仪器，帮助物探师们了解地下的地质情况，主要是寻找石油。战后，这公司转向国防合同。后来哈格蒂读到贝尔实验室发明晶体管的事，他读得越多，越相信这产品有潜力取代真空管。他说服公司的创立人取得生产晶体管的许可证。他的目标是在巨大的市场中占一部分，这个市场非常大，哪怕仅达到电子贸易杂志声称的50年代早期产量的一半，这市场就已很大。

Raytheon，一个真空管大制造商，已取得AT&T的免费许可，像Zenith，RCA一样，他们与AT&T有专利的交*许可协议。但是点接触晶体管非常难造，成品率刚过50%。第一只结型晶体管在1951年制造出来，紧接着的夏天，贝尔实验室举行了这类产品的第一次技术讨论会，德州仪器公司的代表到场。

进入晶体管领域对当时还比较小的德州仪器公司来说是重大行动。用125万美元的工资和发展费用，以及300万美元置办厂房、生产装置等固定资产，对德州仪器公司这样规模的公司来说是一场豪赌。他们在1952年的销售额只有2000万美元，利润90万美元。事实上哈格蒂的老板花了近一年时间才说服AT&T卖给他们这2.5万美元的生产半导体的许可证。AT&T认为德州仪器公司太小，也太没经验，但是这帮得克萨斯人坚持下来了，到这一年的年底，德州仪器公司有了一份为格鲁恩钟表公司提供100个锗晶体管的订单，并投入了生产。

然而，不久哈格蒂就认识到锗晶体管不会让他们走很远。太多其他公司在生产晶体管，包括 Sylvania、通用电气、RCA、Zenith等大公司。他们不会给德州仪器公司留下足够的市场。另外锗不耐高温，所以很不稳定，难以操作。锗的熔点很低，在华氏100度以上锗就失去半导体的性质。这严重影响了它的应用，特别是用于军事目的。因为晶体管能经受严酷的环境，并且体积小，才使它在军事上比真空管有优势。一种相似的化学物质硅表现出更好的半导体特性和耐高温，但是几乎不可能生产合适涂层的硅晶体管。生产锗晶体管已相当困难，而生产硅晶体管几乎不可能，甚至对迪尔等贝尔实验室的专家来说也如此。部分原因是硅需要高得多的温度提纯，还有硅本身的要求也非常苛刻。1953年前后，传统的看法是硅晶体管离商业应用还有好几年时间。

但这并没有阻止哈格蒂。当他刚进入这领域时，他一点也不知道错，但九个月之后，他的公司已经在生产锗晶体管了，所以他分析了生产硅晶体管究竟有多困难。他们开始寻找适合这项工作的主要研究人员。您猜谁应聘他们在纽约时代周刊上的广告，贝尔实验室的半导体魔术师戈登·迪尔。当迪尔知道德州仪器公司准备制造硅晶体管时，他告诉他们需要更多钱。作为答复，哈格蒂向他表明与InterContinental橡胶公司（这是一个老牌的轮胎和橡胶公司，生意在走下坡路）合并的计划，在纽约股票交易上市募集资金；迪尔告诉哈格蒂，他需要有经验的人，哈格蒂指出，公司已经有制造晶体管的专家，并且答应聘任迪尔想从贝尔实验室要过来的任何人；迪尔说他需要时间，在这点上哈格蒂略有迟疑，说他给迪尔一年时间研究，但在这之后他们必须开始生产。迪尔接受了这项挑战。

虽然股票优先权是部分激励原因，但对迪尔的真正吸引力是他有机会在其他所有人之前完善硅晶体管。迪尔是世界上真正懂得如何制造肖克莱的n型和p型的三明治形式的错晶体管的少数人之一。哈格蒂是世界上看到它们潜力的少数人之一，这是一个完美的组合。哈格蒂把迪尔带到了德州，并答应提供铸造厂、炉窑、装配线和所需的钱。结果是到1953年后期，他们在大量生产结型锗晶体管，构成这产业的重要部分。虽然大的竞争对手取得更大成功，但第二年，他们将销售100万只晶体管，总价值480万美元。

但是，德州仪器公司的情况变得紧张起来。公司一直依赖军事工业，但到1953年中，朝鲜战争结束，军事上的需求没了。公司1954年的销售额和利润都降低了。这对第一年上市的公司不是好兆头。销售额由1953年的2700万美元降到第二年的2400万美元，利润由127万美元降到120万美元。1953年10月上市的股票价格跌到一位数。

面对困境，哈格蒂还是相信，在迪尔完善硅晶体管之前，这仅仅是时间问题。他的信心得到了报答。1954年初，迪尔想出了一种制造硅晶体管的方法，这种方法需高得多的温度和相应复杂的涂层，以及区域精炼过程。这年春天，迪尔参加了在俄亥俄州的代顿召开的一次航空会议，在听了几小时人们抱怨生产硅晶体管的困难的报告后，他站起来，从衬衣口袋里拿出一把硅晶体管，自豪地宣布：“我们已在生产硅晶体管。”他在紧挨着的一张桌子上放了一架录音机，在这架录音机上仔细设计了允许一个晶体管插入或拿开的线路。当这录音机在放Artie Shaw乐队的演奏时，他把线路上的一个锗晶体管插入一个装热油的杯子里，因锗晶体管受热，线路断开了，音乐也停了。然后，他用硅晶体管代替锗晶体管做同样的事，歌曲继续播放。

整个报告厅沸腾了，在会场后面的德州仪器公司代表们被热情的客户围住了。不久这消息震动了电子工业界，这小公司成了工商界的明星。但是这项革新要引起公众的注意还有很长的路要走，美国人还是通过像餐具柜一样大的收音机获得新闻和娱乐，晶体管是外来的附属物品，是专业的东西，对一般公众不重要。

哈格蒂决定向这挑战。刚开始，他对半导体的兴趣集中在收音机。当他是个小孩时，他用过一种叫“晶须”晶体收音机。当他领导德州仪器公司进入电子时代时，他一直在想着收音机，他抓住两件事：晶体管的低能耗和晶体管能取代真空管。晶体管收音机的能耗只有桌子上的真空管收音机的百分之一（不久就到千分之一）。不像真空管一样，要从墙上接出电流，晶体管收音机可携带，它们可手拿或放在车上，去野餐或露营。哈格蒂认为最终表现硅晶体管的新颖性要*晶体管收音机。

为了把这设想变成现实，哈格蒂决定做两件事：首先，德州仪器公司必须能低价生产晶体管。1954年早期，这目标已经实现。迪尔和他的同事们已改善了锗晶体管的生产过程，他们有信心把价格从一年前的每只16.50美元降到2.50美元，使收育机在经济上可行。其次，哈格蒂必须找到一个公司营销产品。他选择I.D.E.A.公司——一家印第安纳波利斯公司，I.D.E.A.公司在销售早期的电子产品——家用电视天线信号放大器方面取得了巨大成功。用德州仪器公司提供的电子设计，两家公司合作生产“摄政”收音机，在1954年圣诞节时期及时提供给公众，收音机定价在50美元，销售取得了巨大成功。但不幸的是，这价格太低，以致于没有利润，因为收音机的每部分都要小型化。然而它们获得了很响的名声，德州仪器公司以晶体管公司而闻名。在一年内，RCA和霍夫曼公司相似的收音机上市，定价接近75美元，德州仪器公司和I.D.E.A.公司退出了这个市场，因为他们的十万台收音机每台都赔钱，但是这没关系，德州仪器公司有赚钱、效益高的产品：硅晶体管。因为收音机，美国人接受了晶体管。

然而，晶体管在市场上取得成功还要更长时间。真空管生产商继续控制着市场，毕竟几代的工程师们才懂得如何用真空管设计电子设备，所以真空管不会在一夜之间消失。1954到1956年期间，美国市场上销售了1700万只锗晶体管和1100万只硅晶体管，总价值约5500万美元，但同时，功能相似的真空管销售了13亿只，市场价值超过10亿美元。那段时间，美国的整个电子业务大约是65亿美元，晶体管就像荧幕上的一个亮点，占总销售额的不到1%。

所以德州仪器公司在这个领域占了主导地位，它有戈登·迪尔这样杰出的人才，迪尔在生产硅晶体管方面做得最好。哈格蒂知道如何才能卖出他们的产品，不久德州仪器公司获得这一在半导体市场上有很高利润产品的三年垄断权。到1957年，硅晶体管的售价在每只18美元左右，而锗晶体管的价格在每只2美元以下。与硅晶体管相比，锗晶体管容易制造。大部分大真空管公司成立了一些小组涉猎锗晶体管，但硅晶体管还被认为太遥远，而且一般来说，他们对保持真空管的现状比较满意。Raytheon可能是在生产晶体管方面最有进取心的公司，但只占市场的小部分，因取得了贝尔实验室的免费许可证，这一大电子公司把晶体管用于辅助听力。到1953年中期，Raytheon只为辅助听力生产了一万只锗晶体管。它从来未能把这成功变成其他部分的市场，也不清楚它的管理层是否想过做这件事。谢天谢地，真空管、二极管和所有其他相似的产品都相安无事。

有一家公司对晶体管的发展极感兴趣——IBM。1955年，老托马斯·沃森让位给儿子小托马斯·沃森。小托马斯·沃森一看到新的半导体收音机时，就买了200台，分给他的高层管理人员，并告诉他们：“如果这公司的产品在收音机上用的很好，那么它们应该在我们的计算机上也用的很好。”IBM成为德州仪器公司最早和最大的客户之一，用硅晶体管替换它最大计算机中的真空管。

这对德州仪器公司非常有利，它成了在电子时代增长速度仅次于IBM的公司。到1956年，公司的销售额达4570万美元，比上年增长59%。虽然1250万只晶体管的年销售量与几十亿只真空管的年销售量相比微不足道，但是很明显，这是一个成长中的业务。在以后的三年里，德州仪器公司继续以惊人的速度增长，年销售额平均增长61%，年利润平均增长73%。到1959年，公司公布的销售额达1.93亿美元，是上年的两倍多，年利润增长136%，达1400万美元。

当时德州仪器公司主要在做政府和导弹合同，脱离外界广阔的晶体管市场，而晶体管工业整体正经历着很大的变化。1956年，通用电气的31种晶体管的平均价是每只2.90美元，一年以后，价格下降为1.90美元；在低档消费市场，适用于收音机的晶体管价格由每只3.30美元降至1.25美元以下，下降了近三分之二。随着半导体材料提纯技术和晶体管生产技术的改进，生产线的产量也大幅提高，价格继续下降。1957到1958年市场需求量翻了一番，全世界晶体管的市场需求量由1200万只增长到2500万只，整个产业的销售额在1958年约2.28亿美元，到1960年增长到4亿多美元。几乎在所有的方面，晶体管都在代替真空管。

不久，所有的投入都赚回了。技术在重塑产业，贝尔实验室的两项新技术——半导体的气相沉积技术和台式晶体管，让原有的晶体管生产技术都过时了。德州仪器公司是第一个完善这些技术的公司，迫使比它大得多的竞争者们重新考虑整个经营方式。要赶上变化的速度，公司的管理层要有钢铁的意志。半导体已改变了竞争的基本规则，只有那些能在时代的列车离站时占有一席之地的公司才能取得成功。如Philco等不能跟上潮流的公司注定迟早要消亡。

二战后的头几年里，Philco是美国最大的真空管生产商之一，生产过程单一，多年不变。为保护它的市场份额，公司决定进入半导体生产行业。但是当它刚完善了它的结型晶体管技术，局面就已经改变了。1956年，当Philco生产出它的新半导体样品时，他们将产品定价为每只100美元，6个月以后，市场价格降至每只50美元，再接着六个月以后，价格又降到每只19美元，紧接着一年以后，1000只批量的价格为每只6.75美元。

对通常生产一定量产品来保证地位的老式生产商来说，这是很大的威胁。随着对半导体的理解更深刻，以及生产能力的加强，技术革命的速度更加强了这种作用。到20世纪50年代末，抓住半导体市场意味着采用全新的生产过程。这些过程每年都有变化，这意味着扔掉原有设备，添置新设备，并且每过几年再做一次。如果一个公司不是主要生产半导体的企业，不值得这么做。Philco的管理层认为不值得这么做，如果这么做风险太大、成本太高，公司最好继续做已掌握的真空管。但这是一个致命的错误。在10年内，真空管几乎完全过时了，还能赚钱的真空管公司是那些热情追随晶体管的公司。Philco再也没有恢复过来，Sylvania和RCA也如此。只有通用电气公司转型成功，可能因为它有很多其他生产线可以转变成生产晶体管。

甚至连德州仪器公司也有问题。1959年1月，（福布斯）上的一篇文章热情地介绍了德州仪器公司：

“自从跻身电子行业以来，现在它可称为全国晶体管的第一号生产商，这小小的电子装置可做真空管的事，形成了目前全美国发展最快的领域。

“自从1950年以来，德州仪器公司的销售额增长12倍（1958年预计达9000万美元），利润增长10倍以上，去年达到约520万美元。”

股票市场就像已见到的那样，在12个月内，德州仪器公司的股票由每股73美元暴涨到近250美元。不到一年，1960年9月，（福布斯）发表了关于该公司的另一篇文章，描述了半导体市场的风险：

“几年来，哈格蒂为保持华尔街的证券分析家入迷所需要做的只是重复一点简单的算术就行了。从毕达哥拉斯以来，数字从未有这样美妙的魔力……

“去年4月，当股东们在达拉斯聚会时，哈格蒂满怀信心地预言：1960年的情况会跟前几年一样。但是到了8月，他降低了他的目标。他承认他的仲夏目标看来定得太高了。这次他把他的估计降到了平庸的水平，把以前飞得很高的德州仪器公司突然降到了平常的高度。前景是：年销售额仅增长20%，利润仅增长10%。”

出了什么问题？具有讽刺意味的是，问题出在另一次飞跃，德州仪器公司负有部分责任：推出了封装线路，即将一系列的元器件组装在一个陶瓷块里。把单个的晶体管集成为线路模块，这样的线路模块能执行多种功能。不是几百个晶体管用电线连在一起，而是晶体管、整流器和二极管等全装在一起组成模块。结果是，对主要生产商，单独的元器件的销售量下降了。德州仪器公司的股票下跌了近一半，降到148美元。德州仪器公司不再是晶体管时代的宠儿，在快速变化的市场里，投资者把它抛弃了。

尽管股票有大起大落，德州仪器公司还是成功的。但对肖克莱半导体公司却不能这么说，肖克莱半导体公司是肖克莱返回他的家乡帕洛阿托后创办的公司。仅有才智是不够的，肖克莱还需要商业才能和市场技巧才能用他的炼丹术炼出金子，但他没有这方面的才能。仅仅聪明还不够这一点对那些开创数字时代的天才来说似乎不公平。

20世纪50年代早期，肖克莱注意到大量贝尔实验室的职员离开，在新的繁荣的半导体市场上赚了大钱，而这一市场因为他所拥有的技术才成熟的。毕竟，这些奇妙的物质在被发现100多年后，是肖克莱领导他的小组揭开了半导体的秘密。

在迪尔离开贝尔实验室到德州仪器公司后，肖克莱也开始考虑步其后尘。贝克曼仪器公司的创始人阿诺德·贝克曼也想在晶体管方面做点事。当他听说肖克莱在考虑离开贝尔实验室，他给肖克莱提出了他难以拒绝的条件：一个自己的实验室，可在任何他想要呆的地方；人手充分；不加干预。贝克曼的财富来自科学测试和测量仪器，他愿意冒风险，特别是与科学有关的事。肖克莱是半导体领域大名鼎鼎的人物，所以仅就其威望，对顾客也有很大影响，这是贝克曼的一个重要策略。经过短暂的犹豫，肖克莱就答应了。

1955年，德州仪器公司刚推出晶体管收音机，肖克莱的工作就开始了。不久，这个国家每一个雄心勃勃的半导体工程师都想参加到他的小组里。肖克莱下面有不少人，很热闹。年轻的材料科学家、物理学家和电气工程师像铸炼炉一样热情沸腾。这个地方有很多人，他们认为未来就在这些半导体材料的小片里。

1956年11月1日，这里更热闹了，这一天，肖克莱得到通知，他和约翰·巴丁、威廉·布喇顿因发明晶体管而共同获诺贝尔奖，他把实验室里所有人邀请到黛娜小屋（Dinah’s Shack），一个当地的“饭店”去吃午饭。

肖克莱在帕洛阿托的实验室成了世界上锗二极管的研究中心。他像一个非常聪明、不妥协的教授一样管理他的实验室。但是，像平常一样，他高高在上、离别人远远的。更糟糕的是，他不相信那帮“孩子们”交给他的结果，整个工业界都称肖克莱手下的人为“肖克莱的孩子”。那些工程师们都还不是专家，而肖克莱染上“学阀”的毛病，不相信他们的结果，一直在事后批评他们。因为获得了诺贝尔奖，他的行为变得更加不可容忍。他认为有人在破坏他的研究，这一定是结果与他预测的不一样的原因。他肯定有人不忠诚，强迫所有人接受测谎器试验，但没有任何结果，他的锗产品还是不能达到符合市场需求的产量。肖克莱责备所有人，但从不认为是自己的问题。

肖克莱有很好的条件去发展他的发现屈为他既有钱，又有当代最聪明的电气工程师，但他毒化了气氛。他是个非常可怕的老板，并且在商业上过分小心，而只有那些敢冒险的人才能在商业上取得成功。职员们的士气低落。为减少隐秘，肖克莱决定成为公平主义者，公布了每人的工资。在劳伦斯利弗莫尔事情也是如此。在一个非常隐秘的峡谷里，这些沿着海湾伸展开来的绝密实验室里正在研究原子核。肖克莱的行为适得其反，既伤害了一些人，又让另一些人羞愧。肖克莱是一个非常善于思考的人，竟然从来不知道为什么这是一个问题。

但在肖克莱的实验室里最大的争议是为什么必须研究锗。肖克莱认为一定要研究锗，因为他了解锗，并且也能处理锗。这些集中到肖克莱大旗下的年轻人想去研究硅，因为德州仪器公司已经探索了近两年，看来硅有好得多的电性质。他们认为肖克莱反应太慢，做的研究太多，对生产担忧太多，而不是让够好的产品投放市场。一个年轻的土耳其人鲍勃·诺伊斯特别愿发言，他认为硅晶体管是答案，肖克莱很固执，还是坚持锗二极管。

罗伯特·诺伊斯是贝尔实验室以外从事晶体管的第一批人之一。他在衣阿华州的格林内尔学院的格兰特·盖尔教授从威斯康星州的博士项目中得悉约翰·巴丁的情况。他们两人从小在麦迪逊一起长大，在那里他们的父亲都在这大学里工作。现在盖尔在衣阿华州中部一所小规模私人学校里当物理教授。当他读到晶体管的消息时，他从巴丁那里要了一个。几个星期以后，一个大约有首饰盒那么大的小纸盒寄来了。里面有一个第一批贝尔实验室的手工焊在锗晶体上的点接触晶体管。

诺伊斯一直是个好机械师。他父亲是个牧师，但他母亲哈丽特在家里起主导作用。她让他在物理楼动手操作一些电子仪器，在那里真空管是关键。诺伊斯修了一些大学物理课程，并且学得很好，特别是手工装配仪器设备。

诺伊斯经常挂着微笑，让人喜欢，还有一种淘气的幽默感。在他快毕业时，他的淘气真的带来了麻烦。诺伊斯为一次大学联谊会从当地一农民那儿偷了一头猪。校长是个退休陆军上校，纪律严明，他主张开除诺伊斯。幸运的是，诺伊斯的父母有很多朋友，其中包括学院的律师。他们决定按停学一学期处理，在这期间要求诺伊斯离开这城市。诺伊斯的哥哥唐在哥伦比亚大学研究生院，所以他去了纽约。鲍勃的数学非常出色，在纽约他被平等寿险公司雇用在保险统计部门作为“计算机”。这让他明白一件事：他从不喜欢在这样的环境里工作，一个洞穴般的大房间，一排排桌子，每张桌子前有个人在计算一行行数字。对一个从衣阿华州的小镇来的富有自由精神的小孩来说，这不是一个他想生活的地方。1948年他回家过圣诞节，第二学期他又回到他的班里。虽然少了一学期，他还是积累了足够的学分，按时毕业。但真正让他兴奋的是盖尔教授刚接到的点接触晶体管。诺伊斯花了几星期研究它，研究了表面状态的活性和放大等现象。当他在那年夏天毕业时，他已确定了他的下一步：他将在麻省理工学院研究所谓的固体状态装置。

两年以后，诺伊斯获得了博士学位，然后到Philco工作，为电视机研制晶体管。这老式电子公司是美国最大的真空管生产商，虽然真空管的利润在减少，但主管公司真空管生产的保守势力仍不准备让年轻工程师们极力推荐的新式晶体管破坏自己的王国（过时技术的领先者会毁掉公司）。不久诺伊斯觉得工作不顺利，开始寻找更有意思的地方工作。

肖克莱半导体公司是他的第一选择。诺伊斯给肖克莱这个大人物打了几次电话，然后飞去见他。在会见前的那天早上，他轻率地租了房子，然后准备好，决定为这个结型晶体管的大人物工作，他只接受同意的决定，这也正是他得到的。

但差不多一年以后，即1957年，肖克莱的那帮人对他们的老板，那位获诺贝尔奖的大才肖克莱逐渐灰心了。在这里有一群有更大雄心和不满的人决定利用他们自己的时间研究一份商业方案。想法很简单：采用贝尔实验室最新的办法生产晶体管，把以硅为基础的产品尽快投入生产。

但德州仪器公司在研制硅晶体管方面已经走在前面，并且大供应商控制着成熟的锗晶体管市场，所以这是一个风险极大的计划。这帮肖克莱的聪明门徒们不知道谁会资助这么一项大胆而昂贵的事业。银行家们不支持他们的计划，也没有投资银行家的团体和富有的熟人愿意把钱投在这么一个风险项目上。

数字时代的下一步量子跃迁不在电子和半导体的特性方面，而在支持这么一个看起来有点疯狂味道的冒险。迈出这一步的是一个高个子、沉默寡言的贵族银行家——亚瑟·洛克。洛克正在纽约投资银行公司Hayden Stone工作，这家公司想在电子领域做点投资。本质上说，这家公司是个漏斗：他们安排交易，让一群富有的投资者与有希望的年轻公司接洽。对于这群高级销售代理商，这相当于当时投资银行的业务。当然，这要某个奇特的人才会向那些像半导体电子这样新且难以理解的东西投资。开始，洛克的运气不好，没法把肖克莱的反叛者兜售给富有的客户。但最终，他在他的客户中发现了一个“天使”伙伴，他有很多钱，这人便是谢尔曼·费尔柴尔德。

费尔柴尔德摄影仪器公司是美国国防的主要合同商，生产军事监测仪器。这家公司在商业和技术上有悠久的历史。事实上，公司的创办人乔治·费尔柴尔德一直是计算制表记录公司（C-T-RInc.）的董事长，直到1915年老托马斯·沃森接替他的位置（老托马斯·沃森后来到了IBM）。

谢尔曼本身就有雄心，洛克知道这一点。他注意到了雷明顿·兰德和IBM正在大踏步迈进数字时代，同时德州仪器公司利用便携式收音机和硅晶体管抓住了更有利的地位。他也看到了阿诺德·贝克曼在加州冒险，阿诺德·贝克曼的公司是科学仪器方面费尔柴尔德的最激烈的竞争者之一。洛克说服费尔柴尔德，向这帮年轻人投资是好事，这帮年轻人刚离开伟大的肖克莱的实验室。并非巧合，这桩投资也将伤害贝克曼。

所以谢尔曼为这帮年轻人拿出种子基金，并保留在以后的八年内的任何时间以400万美元买进他们的所有的购股权，每股50万美元且没有其他购股权，并且不削弱他的所有权。这听起来是个好交易，它也确实是。在购股权阶段，费尔柴尔德半导体公司将其利润的80%交给母公司。

在这交易落实之前，洛克和费尔柴尔德要求这帮人找一个负责人，这个人要能让研究工作推进下去、从事管理方面的工作，是个“傀儡”，即投资者的代理人。这七名反叛者走到一个笑眯眯、清秀的小伙子面前，他们看着鲍勃·诺伊斯。诺伊斯不假思索便接受了。现在已有8名反叛者了，更重要的是，发展最快的领域里最好和最聪明的人组成的一个公司开始了。肖克莱称他们是“八个叛徒”。

其他人只称他们聪明。鲍勃·诺伊斯非常聪明，他把工业带出了晶体管时代，随着进入了电子的下一个伟大时代，把美国带入了空间时代。几年后，他与别人一起创办了一个公司，这家公司就是英特尔。

                  第四章 比特
            存储器、微型计算机与鼠标

从第二次世界大战结束到20世纪90年代早期，冷战影响了美国政府政策的各个方面。多少年来，美国总统、政策制定者和公众一直被国防和军备所困扰。从1945年到1985年，估计有2.4万亿美元花在炸弹、导弹、卫星和监测系统上。美国从战前的孤立主义转变成战后的积极干预，在世界各地与共产主义做斗争，拥有强大的力量和影响力的军事工业集团。

在所有这些花费中有相当一部分用于计算机。实际上，数字革命时期单个最有影响力的基金会就是防务高级研究项目署（DARPA）和它的信息处理技术办公室（IPTO）。他们的大量工作涉及战场上士兵的命令和控制系统、情报收集、绘图分析和侦察系统。但这些机构也资助一系列高学术价值的研究项目，这些项目不仅包括超级计算机，也包括绘图程序和高分辨率计算机图形，还建立了第一个网络系统，让分时世界成了可能。它支持的最重要的革新是一个小项目，第一次实现了计算机的“人性化”，并且在这过程中发明了超级文本、窗的概念、剪切和粘贴编辑，以及鼠标。

1960年当DARPA成立时，它的成员来自于另一个政府项目“旋风计划”的老手。这种努力不仅孕育了世界上第一台交互式计算机，也直接导致了现代计算机最重要的组成部分之———动态随机存贮器（DRAM）的发展。更进一步，它开创了政府与商业之间的一种新的关系，一群项目外的难民开办了一个公司，提供了世界上的第一批小型计算机，向IBM的大型计算机霸权地位挑战。这个公司也收到了电子工业第一批风险投资的一部分。这个公司就是数字设备公司（DEC）。

从美国在日本广岛和长崎投下了原子弹后，美国政府相信在冷战的边缘政策中美国拥有终极武器，原子弹改变了力量的平衡。1949年8月的某一天，杜鲁门总统收到一份来自比基尼珊瑚岛原子辐射检测站的报告，报告说监测站记录到从远东传过来的气流中有明显的原子辐射。可怕的事发生了，因为最近几星期美国没有进行核试验。自从原子弹在日本爆炸以来，在太平洋另一边肯定没有别的事发生，惟一的可能就是苏联爆炸了一枚核弹。

1949年“五一”节苏联大型轰炸机的检阅，紧接着宣布原子弹的爆炸，震惊了美国政府最高层。参谋长联席会议和内阁最高层不可避免地得出结论：苏联人窃取了我们的核秘密（罗森堡一家于1950年初被逮捕），现在苏联人的轰炸机能飞过北极把原子弹投到美国城市上空了。

紧接着美国作出决定：美国需要周边防护、雷达和早期报警系统以阻止斯大林的偷袭。麻省理工学院物理系的副教授乔治·瓦利被任命去决定行动对策。当他正在麻省理工学院做先高级研究目时，他遇到一项很有意思的计算机项目。这项目叫“旋风计划”，由一个瘦高个的内布拉斯加工程师杰伊·福雷斯特负责，福雷斯特严厉刚直、绝顶聪明，是个可畏的人。

1949年时，“旋风”是一个非常昂贵而且雄心勃勃的巨大项目（到那时已花费了400万美元），目标是建造一个全功能的飞行模拟机，这种模拟机依赖于一种新的交互式计算机，这种从头开始建造的计算机是路易斯·德·弗洛雷斯上校的心爱项目。这位特色鲜明的麻省理工学院毕业生是空军航空局训练部的负责人，他喜欢飞进麻省理工学院参加会议，把他的水上飞机降落在查尔斯河上，然后上升和下降以取悦旁观者。在二战快结束时，他设想了一种新式的飞行模拟机。因为他是密西西比州有势力的参议员约翰·托尔斯的密友，这样他在华盛顿有足够的影响力，得到了一级水平的资助。开始，这模拟机准备用水力做动力，但当福雷斯特和他的那帮顽皮的麻省理工学院年轻人获悉ENIAC计算机，他们改变了方向，要建一台大规模的实时可编程计算机，给飞机的驾驶舱座和所有控制完全电子化提供动力。

在计算机刚开始的十年内制造的计算机都是批处理机。这意味着资料和指令要成批输入计算机。机器转动，发出咯咯声计算，然后根据命令和报表吐出方程或编辑的答案。除了有限的自我修正程序，即计算机程序中的中间结果会调用不同分支的命令，一旦开始运行，不可能改变计算机的操作。相反，飞行模拟机需要实时操作，这是完全不同的操作模式。移动操纵杆要求立即影响仪器的动作，下一步的操作也要作出相应的变化。飞行模拟机必须按操作而变化，后来这样的过程叫交互式，意指飞行员与机器相互作用。

在1949年，这还是一个非常大胆的主意。“旋风”项目组征用了坎布里奇市的巴尔塔楼，这座楼以前是印刷厂。当时还没有人想到小型化，所以所有东西都用真空管的线路做成。整台计算机将装满一个长100英尺、宽50英尺的房间。像ENIAC一样，这机器消耗的电力相当于一座小城的电力。因为与麻省理工学院在一起，所以它从来不缺所需的大量聪明的年轻工程师。

因为有各种原因，包括福雷斯特的超人智慧以及麻省理工学院下决心保持这一有利可图的政府合同，从1946年到1949年，这项目每年收到100万美元。这笔钱用来支付大量年轻工程师的工资，装有定制仪器的砖楼，以及对各种输入马上作出反应的计算机。不幸的是，它几乎从不工作，这主要是由于存储器的问题。在约翰·文森特·阿塔纳索夫第一次尝试可重写存储器后10年，同步读写还非常困难，但考虑到当时的电子水平，这也是一惊人的雄伟目标。

福雷斯特于1941年从麻省理工学院获硕士学位，对一个在内布拉斯加州荒野长大的小孩，坎布里奇无疑是个大城市。20世纪30年代，他为他成长的牧场建造了完整的风力发电系统，包括风车、发电机、灯和开关。他还用带刺铁丝网、篱笆创建了电话系统联结内布拉斯加州边界上的孤立宅地。他的经历使他与同代人有不同的观点，即系统观点。他把有动力的机器想像为完整的实体，不是每个元件和组成的集合体，喜欢系统地描述它们。他有农场工人的简明特性，当有人问他某件东西如何工作时，他总是愿意在纸上画一个完整系统，然后解释。他虽然只是一名25岁的研究生，却从不鲁莽行事。他办事有条不紊、精确，他喜欢自己做自己的事，不愿管闲事。当别人问他问题时，他总是给出合理而完整的答案。

他天生是个领导，也许因为他长得高，有六英尺五英寸，也可能是因为他有坚强的忍受力。福雷斯特不与小伙子们在小酒馆喝酒，他只在教员俱乐部单纯的小圈子里喝酒。他不是平常的家伙，而是一名领导。没人会怀疑他决定做的事会完成不了。

在他接受飞行模拟机项目后不久，福雷斯特就认识到计算机是模拟机设计的基础。飞机要不停地对外部环境反应，立即变化或采取行动，有时甚至是剧烈的行动，在输入和反应之间不容停顿。在不到1秒时间里要采集到92个单独的变量，有些变量可能在1秒之内没有变化，有些可能有剧烈变化，在这种变化的情况下受影响的平台和模拟装置也要立即做出反应。如果没有这种即时的因果关系，模拟机就不会像真实的飞机一样工作。当时的模拟计算机，特别像麻省理工学院的范内华·布什设计的微分分析器都太慢了，不可能做出这种快速反应。ENIAC和EDVAC等计算机都设计成解决很好定义的方程和问题，这些问题可在一堆卡片上打孔，并且按顺序运行。福雷斯特的机器必须能够提供即时的反馈和响应。

因为福雷斯特在华盛顿有势力的朋友的帮助，这个项目一直得到资助，但它从来没有达到程序化的飞行模拟机的目标。部分原因是：在整个研究过程中，麻省理工学院的这一组年轻工程师转移了他们的重点，他们把目标定在建造对输入信息的操作做出反应的程序计算机。要实现这一目标，“旋风”不得不解决一个巨大而困难的问题：存储。

早期计算机批处理方式的重要优点是存储过程可以比较慢，其计算结果，甚至中间结果可以打印到打孔卡片或纸带上。在那时，时间和计时都不是关键问题，存储器只是计算机设计者需解决的几个问题之一。然而要实现交互式的电子计算，计算机必须精确而迅速地存储中间结果和输入，它必须能够在机器运转中立即用新的数据来代替中间结果。所以从一开始，“旋风”小组不得不努力去让他们的还不成熟的系统能存储中间数据。

当时最先进的存储器不是“汞延迟线”，就是经改造过的阴极射线管，即威廉斯管。前者基于汞在室温时是液体，同时是导体，每比特数据用机械波的波峰（1）和波谷（0）表示。这机械波从汞柱的一端开始，一定厚度的熔融态金属汞通过一振动膜片沿着纵向从一端传到另一端，这样就得名“汞延迟线”。在管的另一端，一传感器得到每一比特的信息，并反馈到起点。设想是汞获取并延迟这些数据，这样它们便能存储了。这个过程是机械和电子的奇妙结合。威廉斯管是一特殊设计的阴极射线管，像黑白电视机的显像管，以暗点和亮点存储一系列数据。由于环境条件的限制，这两种设想都受各种环境因素影响而不精确。不论用哪种方法，新的大型计算机每次都不可能连续正确工作几秒钟。

等到1949年前后麻省理工学院的乔治·瓦利教授寻找建造周边防卫系统的方法时，“旋风”项目已处在危机之中。飞行模拟机已被一个很少工作的巨型计算机所替代，这使官僚们大为不满，他们认为每年花费百万美元至少应能得到好几台计算机。这个项目的管理权现已移交给了海军研究署（ONR），研究署的数学家们不能理解为什么政府愿意花费这么多钱在交互式计算机上。毕竟大批量的卡片工作得已很好。

当福雷斯特听说美国空军需要一套系统跟踪雷达信号，他相信他能重新控制“旋风”项目，用它作为雷达操作屏幕的基础，并使它成为国防早期预警系统的核心。他说服乔治·瓦利让他试试让“旋风”工作。福雷斯特的工作组用第二次世界大战时留下来的雷达。用这简单仪器，他们发现“旋风”可跟踪战略空军司令部的轰炸机和战斗机，并且可给战斗机的飞行员发布拦截路线和发射导弹的计算机指令。1950年夏天，他们搞了个最精细的演习，使用汉斯科姆空军基地的现场雷达资料做演习，这是个位于波士顿北部丛林中一个孤立而隐蔽的基地。他们演示：他们可以对一架轰炸机跟踪几英里，并及时发出如何拦截的指示。

杜鲁门总统和他从科学界出身的国防顾问抓住了“旋风”内在的前景，并且尽力运作。这是美国惟一一台交互式计算机，也许是全世界惟一的。更重要的是美国军队没有别的选择。麻省理工学院的学术管理人员决定让这个项目留在校园内，游说把“旋风”变成绝密的空军防护网。政府内的一群不同意见者认为防空项目最好与约翰·冯·诺依曼和他在普林斯顿的高级研究中心（阿尔伯特·爱因斯坦的家）建的计算机合在一起。他们轻视坎布里奇的一幢秘密大楼里一群年轻且没有经验的小伙子们的工作，认为这台机器肯定不能工作。

“旋风”工作组一直奋斗了五年，这项目一直在发展。它无情地以福雷斯特的巨大浪费工程或他的私人金字塔而出名。从1945年以来他们花费了几百万美元。但能用来展示的东西还太少：一个雷达终端，一支光笔和一个键盘，支持这一切的是像墙一般的电子设备。这看起来也许没什么，但它是世界上惟一一台能实时处理资料并允许工作人员与它对话的计算机。

尽管有反对，空军仍然决定支持这项工作。这导致军事和学术联合的林肯实验室群的产生。不久，福雷斯特领导的数字计算机实验室成了其中的第六实验室，数字计算机实验室是“旋风”所在的地方。也正好赶上了时机，美国海军负责基金的数学家米纳·里斯于1950年3月到麻省理工学院参加一个会议，报告说海军研究署正要把“旋风”的预算由每年100万美元砍到20万美元。但幸运的是大学团体里有乔治·瓦利，他在同一天下午同意补足这部分差额，并为“旋风”项目承担经济担保。福雷斯特成为这项目的负责人。相当长一段时间里它一直是林肯实验室群中最大的实验室。

上述情况中还有一个问题。当“旋风”工作组可上演一场好戏时，他们却没有真实工作的模型，并且机器的存储器越来越不可*。这使整个工作组感到灰心。这帮人本是骄傲自大的年轻工程师，是一群对打败希特勒作出了贡献的杰出技术的学生，他们正在从事有关国家安全的重要项目，结果竟然不能解决可*性和工程问题。

存储问题已成为压倒一切的问题。除非福雷斯特小组能够依赖临时存储计算和定位，否则所有他们认真设计的逻辑线路不可能很好运行。整台计算机取决于连续写或改写数据到记录器的能力。1950年夏天，福雷斯特不得不向高级官员承认即使他们的机器能跟踪好几架飞机，他们还没有解决存储问题。如果这个问题不解决，这个项目将无法开始。所以这年夏天，福雷斯特把所有其他的事放到一边，全身心投入了解决存储问题。

他需要的是一个存储和读数据的办法，即存储0和1，或有电荷和无电荷。福雷斯特查遍了所有他所能想到的文献。他想到他可以用某种磁场的办法存储数据。因为电流产生磁场，福雷斯特认为当他需要一个二进制的1时，他能产生一个磁场。但他需要一种物质，这种物质有一非常明确的磁化阈值。最终，他找到一位在新泽西的德国老陶瓷专家，他在生产电视机用的铁氧体变换器。他利用熔化铁矿和氧化物获取特定的磁性质。他的铁氧体有一正方形的磁场剖面：只有在一足够强的电流水平，才能在物质中产生磁场。对陶瓷专家来说，他要随着电流的增强形成一个规则的递增的磁场，这是一个大问题。

相反，这正是“旋风”项目领导人所要找的东西。福雷斯特一直在想利用电线的网格来存储：也许他能用环或圈织成线圈网，在每个网格内有这种磁性物质。通过一根普通的线把所有环串起来，并且每个圈都有惟一一条线系在上面，每条线可以将各个环单独磁化。每个环都将有一半的所需的电荷。只有那些需要记录1的特殊位置加上另一半电荷。这里每个环的磁化和未磁化分别代表1和0。经过反复推敲，这位陶瓷专家和福雷斯特做出了完善的磁化物质：像炸面包圈一样的芯子，对磁化有一特殊的阈值。这将是福雷斯特的新记忆系统的核心。

对磁化有明确阈值是这设计的关键。这种电线的网格和芯子织在电线网上，被人称为芯子存储，它的有关专利对发展计算机非常关键。这个方案可*并且稳定。磁化相对来说是永久的，所以在系统的电源关闭后，存储的数据仍然保留着。而这对军事目的非常关键。既然磁场能以电子的速度来阅读，这使交互式计算有了可能。更进一步，因为是电线网格，存储阵列的任何部分都能访问，排除了按时间顺序访问的要求，也就是说不同的数据可以存储在电线网的不同位置，并且阅读所在位置的一束比特就能立即存取。这称为随机存取存储器（RAM），它是交互式计算的革新概念。福雷斯特把这些专利让给麻省理工学院，学院每年*这些专利收到1500万到2000万美元。

最先获得这些专利许可证的是IBM，IBM最终获得了在北美防卫军事基地安装“旋风”的商业合同，更重要的是自50年代以来所有大型和中型计算机也采用了这系统。芯子存储从50年代到60年代，直至70年代一直是临时存储的标准方式。

一旦芯子的分子结构确定了，生产了出来并安装了存储阵列，“旋风”的表现就相当惊人，它的可*性提高了很多倍，这样它可以用于防卫项目。更进一步，这存储器是永久的，当电源关掉后，存储的信息将保留下来，这对国防设施来说是另一关键要素。国防系统一直对数字系统持怀疑态度，只是他们没有别的选择。实际上，他们把国防委托给了麻省理工学院的一群未经考验的工程师。