基础研究撑5000亿美元产业，从晶体管到AI，全靠对“无用”的坚持

晶体管诞生前，没人能想到，三个科学家在实验室里“摆弄锗晶体”的研究，能彻底改变整个人类的信息系统。

1947年，贝尔实验室里，约翰·巴丁、威廉·肖克利和沃尔特·布拉顿三位物理学家，一直在研究电子在半导体里的运动。

他们不是为造出某种新产品，而是想搞懂电子迁移率和晶体表面态这些没人关心的理论。结果，一个只有小指甲盖大的“晶体管”被他们做了出来，这东西最终成了整个信息时代的底层开关。

这个小玩意儿原本没打算拿来做产品，是科学家在研究中意外搞出来的成果。

它能让电信号在微小空间里放大、切换，比起当时体积大、能耗高、易损坏的真空管，晶体管几乎是降维打击。晶体管一出来，很快顶替了真空管，让电子工业走上正轨，靠的就是对那些“看着没用”的研究不放手。

到了1950年代末，研究人员发现硅比锗更稳定且储量丰富，于是晶体管开始从锗时代进入硅时代。

这个转变非常关键，它推动了集成电路的诞生，直接带来了后来的微处理器。

如果说70年前贝尔实验室的三位科学家是无意中埋下了种子，那么今天5000多亿美元的全球半导体产业，就是那颗种子结出的果。

几乎所有现代电子设备——手机、电脑、卫星、MRI、GPS、人工智能平台——都建立在晶体管这一个发明上。

很多人质疑：这种基础研究回报周期太长，不如直接投入能变现的项目。

但我们从历史能看到——基础科学本来就不是为了赚快钱，它像水库，平时看不到水流，等干旱来了才知道它救了命。

晶体管的研究之所以能成，其实也和当时的资金结构密切相关。20世纪50年代，贝尔实验室的相关研究大约有四分之一来自美国联邦政府的资助，其余则得益于AT&T垄断电信业务带来的充足资金。

这种“有人兜底”的自由研究空间，是商业机构难以复制的。

跳到今天的AI，它并不是突然冒出来的产物，而是几十年基础研究一点点积累的结果。

1958年，麻省理工的约翰·麦卡锡提出“人工智能”这个概念，并主导开发了Lisp语言，那个时候，没人觉得这个概念能变成产业。

1982年，约翰·霍普菲尔德提出的神经网络模型，为后来深度学习的兴起打下了基础。而杰弗里·辛顿这些年一直在做没人关注的神经网络研究，直到AI真正崛起。

他和霍普菲尔德在2024年获得诺贝尔物理学奖，正是对那段被忽视历史的回溯。

我们再看AI训练最关键的“算力支撑”——GPU。这玩意儿最初是为了游戏显卡而设计，后来因为强大的矩阵运算能力，被用来训练神经网络。

但很少有人知道，GPU能做到这一点，是因为它背后用了大量材料科学的技术，比如高介电材料、应变硅合金等,这些技术都来自基础科学的成果，早期甚至不被看好。

所以问题是，如果我们不愿意投基础研究，下一个晶体管、下一个GPU、下一个深度学习，就可能永远不会出现。

今天，全球巨头企业如英伟达、谷歌、微软、苹果，几乎全都建立在基础研究成果之上,它们商业模式背后的技术基础，是几十年如一日的“无用之功”堆出来的。

基础研究的价值不在今天挣多少钱，而在50年后能不能还让人类有技术可用。