如果沒有約克敦海茨實驗室，IBM發明的這些東西可能就不會得以誕生：

穿孔卡、美國社會保障制度、硬盤、SABRE全球旅行預訂系統、條形碼、人類第一次登月——阿波羅計劃里的計算機、電腦主機、信用卡磁條、個人電腦、LASIK激光眼科手術工具、軟盤、WiFi

《紐約時報》報道稱，IBM改頭換面是常有的事，但讓人難以置信的是，這家成立了104年歷史的IT巨頭曾經通過制造鉸肉機和奶酪切片機來開始新的生活。自那時起，IBM的核心業務在不同時期曾表現為打卡機、鐘表、大型機器和PC等，而如今，IBM成為年收入接近930億美元的企業軟件公司，為同類公司提供更為高效的信息技術和業務解決方案。

但是，這個一路崛起的巨頭，已經出現連續14個季度的營收下滑，股價跌逾5%至五年新低，落后于Google、蘋果，以及微軟、甲骨文和惠普等新老巨頭。批評者認為，IBM的技術轉型來得太晚，比如云計算。預言該公司的必然衰敗幾乎成為新聞輿論的茶余飯后。

IBM對這些末日預言的部分回應，則是躲進一個位于紐約北部高山上，外表看上去像是一個三層樓高的飛碟建筑里面做起自己的研究。這座建筑的設計師是Eero Saarinen，他設計的美國杰斐遜國家紀念碑、紐約肯尼迪國際機場、美國杜勒斯國際機場、都成為有機功能主義的里程碑代表建筑。

這棟建筑是IBM位于約克敦海茨的沃森（Watson）研究中心——該公司研究設施網絡的皇冠之珠。這是一個遠離公司總部的世界，距離阿蒙克市只有11英里。在這個研究中心里面，隱蔽的小實驗室藏著辛勤工作的科學家。就像過去的54年一樣，他們研究的項目也許將是明天改變世界的技術，就像文章開頭列舉的清單那些一樣。

近年來，產生自這個實驗室最著名的成果要數沃森（Waston）——在智力競賽項目《危險邊緣》上擊敗人類的認知型智能系統。據介紹，沃森具有將世界上所有的數據收納并轉換成有用信息的強大功能。它能夠辯論和學習，就像人類一樣，不同的是——它更快。

不過，沃森還不算是IBM最頂尖的項目。在約克敦海茨，IBM的材料科學家、物理學家、電氣工程師、化學家正從事幾十個項目的研究，包括最終或能媲美人類大腦的人工智能、原子大小給計算機芯片帶來變革的碳納米管，以及量子計算機。這些聽起來捕風捉影的項目已經開展了數年之久，有些還將持續數十年。如果IBM的科學家們能夠在這些課題上獲得有意義的突破，那么利用計算機的力量來提高人類的智慧也不是什么問題。

驅使IBM開展這些項目的原因，也是它能發明出穿孔卡、硬盤和其他所有東西的原因：耐心、有條理和精確的科學研究。2014年，IBM光研發費用就55億美元。不像某些現代時尚的巨頭，IBM啟動某個項目時從來沒有華麗的排場，沒有將設計師奉為信仰，不爭著推出下一代消費級大殺器……這就是科學之為科學的原因。對IBM來說，該公司一直窺視著科學發展的地平線，一直有一種聲音警醒著，莫要被取代、要保證未來十到二十五年的盈利能力。

但問題是，今時今日，光有這些足夠嗎？

沃森對接下來的事物無能為力

沃森當然是很酷的

在最近一次于紐約舉辦的沃森會議上，一個丹麥的男子說：“在其他的時候，我絕對不會想到這里來。IBM是做大型機器的，但沃森很有趣。”

沃森當然是很酷的。

沃森出名于八年前。2011年2月，沃森研究中心的中世紀教堂被改造成《危險邊緣》的布景。沃森被安排應戰當時這個游戲最成功的兩個人類選手——經過最初的幾次失誤后，沃森扳倒了兩個人類選手。

那時，沃森的大小和一個主臥室相當，一個冰箱大小的盒子就是它的“臉”。它配置了750個服務器、16TB 2880核內存，制造成本高達300萬美元。其最初的開發人員是希望按照“深藍”的規模來設計沃森。深藍是在1997年擊敗國際象棋冠軍Garry Kasparov的超級計算機。為了讓沃森贏得比賽，開發人員需要建造一個能夠回答出70%的問題，并且達到80%的正確率，每個問題的回答時間不超過3秒鐘。因為這是人類對手的水平。

如今的沃森，已經搬家至紐約曼哈頓東村。它的“大腦”主要在云端。2014年1月，IBM曾宣布要為沃森建立起一個業務團隊，將它放在一個閃閃發光的新辦公室，并承諾在技術投資逾10億美元來推動沃森從實驗室走向盈利。后來，該公司在其總部大樓的4樓向未來的客戶展示了沃森。在過去的兩年中，IBM與350個組織和100所大學達成了合作協議，旨在將沃森打造成一個無所不知、無所不能的計算機系統。

沃森的核心工作是依照人類交流的方式從數據中提取觀點和含義，并進行分析。它能夠通過全速的讀取和詞匯理解，在數分鐘內生成一種分析模式，而隨著年齡的增加（使用年限的增長），沃森能夠在每一次信息掃描中學習變得更聰明。

今年，羅睿蘭推出了負責認知計算及企業應用業務的咨詢業務部，并計劃聘請2000人左右的顧問團隊，其部分功能是幫助客戶企業了解如何使用沃森。現在，這個部門的業務已經涉及各種各樣的領域，從企業并購分析，到足球挑選，甚至葡萄酒和美食。隨著每一次的迭代，沃森還被應用于預防癌癥、回答新加坡的稅法問題。如今的沃森，能夠對你的性格進行分析，然后建議一個適合你的晚餐方案等等——沃森還能“看見”你了。

沃森應用于疾病診斷的巨大分析功能體現了它對早期承諾的兌現。沃森團隊和CVS連鎖藥店、紀念斯隆-凱特琳癌癥中心進行合作，并收購了醫學影像公司 Merge Healthcare，以發展自身醫學診斷能力。沃森團隊主管Rob High表示，沃森可以填補醫生無法實現的醫療空白。“時刻跟進醫療行業誕生的新技術對人類醫生來說幾乎是不可能的，因此醫生都是依靠多年前學習到的知識技能來作出醫療決策。”

IBM正向各類企業開放API，讓初創公司與風險資本支持的企業到老牌企業都可以利用沃森的自然語言處理、計算機視覺和認知能力參與相關的App開發。IBM這么做，是想向外界展示沃森的實力，然后招攬API買家。德勤分析師Rajeev Ronanki稱，沃森最終的歸宿是被用于帶動IBM的其他業務，比如數據儲存軟件平臺和基礎設施管理。

“沃森”的重生

在約克敦海茨，研究者仍在探索人工智能計算機系統。不過，這已經不是沃森了。IBM的AI作品有了新的名字： Celia。

Celia能夠代替環境認知型智能助手。在IBM的營銷團隊忙著將沃森向大公司的工作流程滲入時，這些研究者致力于將Celia整合到工作職能本身——把Celia打造成一個數字員工。 Celia有點像是由沃森的分析能力、Siri的交流口吻、《未來派》的用戶界面組成的混合體。未來，Celia很有可能成為企業戰略誕生的黃金標準和遍布世界的執行者。

Celia的系統本質上是利用了沃森的概念，然后在其基礎上添加一個人類元素。在大多數情況下，和沃森的交互還是需要在電腦上輸入指令。Celia則意味著它會模仿成一個人類交流對象。比如說，企業的高管可以問Celia一個這樣的問題：“半導體行業中有哪些小型的企業適合我們去收購的呢？”然后Celia會向其回復一個合理的公司清單，并解釋為什么選擇它們。

“我們受啟發于人類是如何能夠做到放下情感偏見來進行推理和辯論的，”沃森團隊主管Rob High說道。在并購分析的討論中，Celia或許會展示出幾個最有意義的收購方案，即使公司的CEO并不喜歡對方的CEO，或者董事會并不待見對方的品牌精神，又或者因其他人類的情感個性而對這樁收購感到反感等。沃森正向這個目標努力，而Celia則是為此而生。

并不難想象Celia可以如何應用于各個領域中。比如醫生可以Celia討論診斷分析，接收Celia合成千萬醫療數據后的答案。研究者可以利用Celia的數據分析研發新的藥物，或者規劃一座新的城市等等，客服熱線也可以被機器所取代。

簡而言之，Celia就像電影《她》中能干的數字助理一樣，只是它不會真的具有愛的欲望或想要逃跑的傾向。

計算機像我們一樣思考

不過，即使再怎么先進，沃森和Celia都還只是傳統的、邏輯型的計算機。

2014年8月，IBM宣布，他們已經開發出一種模仿人類大腦的新型芯片——本質上是一臺計算機，但邏輯間的連接則是模仿大腦器官。受人類大腦啟發的軟件研究已經有了極大的進步，比如復合神經網絡——人工智能系統曾被用于像人類一樣粉飾世界、觀察世界，被安裝在機器人體內讓其獨立行走——不過，IBM的努力是為了創建更有效的計算機運行這些程序，耗能更低、更容易規模化。

雖然當今的芯片已經在信息分析上頗有建樹，但這些新類型的芯片更適合在海量的信息中尋找模式——像我們的右腦。該芯片項目的領導Dharmendra Modha表示，他所預見的未來中，人腦芯片可以匹敵超級電腦的“神經突觸處理器”（Neurosynaptic Processor），依靠神經元網絡進行檢測和識別。

Modha稱，他的目標是建造一個鞋盒似的大腦，里面包含超過100億個神經突觸，電力消耗低于千瓦——這不就是相當于一個電子版的人腦？這很難說，沒有人真額知道你是否能真正能夠使用硅來構建成熟的AI大腦。

無論其研究人員是否明確地朝著這個目標努力，IBM都可能已經走在建立一個世界上從未出現過的人工智能系統的路上。但于當下而言，上述的這種計算能力還只是流于科幻小說的層面。

Celia也許只是個夢想。

未來難以捉摸

如果硅被取代，世界會變成什么樣？

IBM負責研發的副總裁Dario Gil表示，該公司正試圖在兩條戰線上維持摩爾定律。“摩爾定律”正確性的關鍵是縮小芯片體積、增強芯片性能，這個定律至今維持了計算機行業運行數十年。按照摩爾定律所述，新的芯片制造技術每兩年就會迭代。

IBM一方面組建了一個完善的團隊致力于縮小芯片制造的工藝，因此未來芯片的處理能力將會越來越強大。另一方面，IBM宣布在芯片制造工藝領域上取得了突破性進展：研制出了第一款采用7nm制程的芯片處理器。就在今年早期，英特爾公司推出了它全新的14nm工藝芯片，并希望在2017年前他推出10納米芯片。

但到了最后，人類也再不可能利用硅做出更微型的芯片了。IBM半導體研究主管Mukesh Khare表示，他的團隊將嘗試把芯片工藝縮小至5納米，但難度異常地大。“我們不可能做出比原子更小的東西。”（硅原子的直徑也就5納米）

半導體產業市場大約有3350億美元，幾乎完全以硅芯片為基礎。那么，假如未來某一天硅谷不再依靠硅來制造計算機芯片了，世界將會變成什么樣子？

在Yorktown Heights的物理實驗室內，科學家正嘗試利用碳納米管技術制造更小的芯片組件。這些納米管都是空心圓柱結構，管壁則由單層碳原子構成，并以六角形晶格相連，大約比人類頭發小一萬倍。據了解，IBM已經在這個領域研究了超過20年。相對于硅材料，納米碳管更穩定，絕熱性同樣很好，并能提供更快的連接。也就是說，新的材料讓數十年內繼續維持摩爾定律的有效性成為可能。

今年十月早期，IBM宣布他們解決了碳納米管研發的一大關鍵障礙：如何將納米管與微處理器其它部分更好地連接起來，以便于它們在處于運行狀態時能夠導電。此前，高電阻可阻止電流流動，但是IBM的辦法是將納米管的一端與金屬鉬相連。這種連接本身應用很少，但卻是制作微型芯片電路的關鍵。IBM的材料學家表示，這種技術可被用于制作三代芯片，但由于隨著電子元件變小，電阻會變得越來越大，因此這種迭代技術也是面臨著很大的困難。

除了取代硅芯片，IBM同時希望能夠借助碳納米技術為納米機器人鋪平道路——聽起來有些不可思議，它能夠小到可以植入人體，并通過編程來治療癌癥。另外，由于碳納米管靈活性強，如果利用它來制造芯片，設備就無需一個刻板的硅基板。這就意味著，未來的計算儀器結構有望能夠符合人體彎曲、柔軟的特性，可穿戴計算機在人體上的感覺就像衣服一樣舒適。

不過，這不可能一蹴而就。納米管芯片和納米機器人仍處于研究階段，距離能夠付諸于實踐還有幾十年的時間。

量子的飛躍

所有這些研究都旨在讓計算機變得更聰明、更友好、更低功耗。但IBM研究的計算機是一個完全不同的概念。

傳統的計算機基本上是一個數十億晶體管的集合，它的運算以比特為單位。比特是電腦中最小的一個計數單位；當我們把英文的任意一個字母輸入電腦時，這個字母就占了一個字節，字節是由比特組成的。計算機上的每一個字母、數字、信息、照片、文件都是由一連串比特單位組成。

但是，如果一個晶體管只包含單個原子，那么運算概念就完全不同了。根據量子物理學的規則，量子計算機的輸入態和輸出態為一般的疊加態，其相互之間通常不正交。普通的數字計算機在0和1的二進制系統上運行，稱為“比特”（bit）。但量子計算機可以在量子比特（qubit）上運算，可以計算0和1之間的數值。也就是說，量子計算對經典計算作了極大的擴充。

與此同時， IBM公司高級副總裁曾表示，目前該團隊已經對量子計算機的加密系統進行了廣泛研究。但目前來說，比較有實用價值的是量子系統——它能解決今天不能解決的物理和化學難題，比如在材料科學、藥物設計等方面具有的潛力。它能讓科學家擺脫昂貴的實驗室試驗，加快設計出新的材料和藥物成分，加速相關藥物化合物的創新速度等。”

然而，建造這樣一臺機器的難度也是可想而知。科學家試圖掌控量子計算機所面臨的巨大挑戰之一，就是控制或者移除量子退相干——由于熱、電磁輻射或材料缺陷引起的計算誤差。

忍耐是美德

對IBM來說，這些技術花了這么長時間才產生成果其實不是羸弱，恰好代表著一種力量。

納米管團隊Tulevski表示，在加快量子計算的研究上，他從未感到過什么工作壓力。“我們實驗室致力于基礎科學和基礎研究——這不是要賺錢，而是要取得進展，向人們展示五年、十年內你都做了些什么，有什么是對技術、企業產生實質影響的。”

IBM首席創新執行官Bernie Meyerson表示，Yorktown Heights所做的研究不是門面工作：“它恰好是IBM至關重要的元素。這個過程就像是站在隧道里，望著盡頭處投來的一束光線，然后最終發現迎面而來的是一列火車。”Meyerson說，不管是面包機、奶酪切片機，還是數據處理和芯片革命，其中的研發都具有共同的地方，比如在研發時你同樣是在開拓一片全新的世界，而且你所做的一切將決定這個新世界的壽命。“你需要一把精準的天秤來衡量一切，時間、成果和物質利益。”

科學能拯救IBM嗎？

那么，這個研究部門能給IBM不斷下滑的營收和股價帶來答案嗎？我們未來有可能登陸沃森的訪問界面、使用一臺IBM制造的、由碳納米管驅動的量子計算機嗎？

前《福布斯》專欄作家Robert Cringely表示： “只能說這是有可能的——但如果真的實現了，大概也只是個偶然。”

Cringely相信，IBM不可能走出自己的一條路，而當前該公司正在經歷的收入下滑只是暴風雨的前奏。Cringely在其《2014年：IBM的下滑和衰退》中援引IBM前CEO Lou Gerstner的笑話寫道：“IBM的研究不會出來好的點子——它們都逃跑了。”

Cringely對IBM所研究的“登月計劃”持懷疑的態度——包括沃森。“IBM自然是很樂意借助沃森來販賣自己的咨詢服務，幫助其他企業制定解決方案，即使他們也不知道該怎么辦。”

德勤分析師Ronanki表示，人們對于未來五至七年抱有極大的信仰——不管它接下來是什么，像沃森這樣的認知型計算機，其市場將達到50至100億美元。“IBM倒是做好了一副迎接未來、瓜分市場的姿態，但問題是，它能不能抓住這個機遇，還取決于幾年內的沃森能否提供到可論證的結果方案。”據悉，雖然“沃森”非常貪婪地接收了人們為它提供的所有知識，但是研究者發現，這個微型機“學生”很難理解人類交流中的微妙含義。

也許最終IBM可以提供這樣一個看起來讓人信服的結果：短期內公司的處境并不樂觀。IBM最新一季度的財報低于華爾街預期，分析師預計該公司將繼續迎來一個財年的營收同比下降。今年10月，加拿大皇家銀行資本分析師Amit Daryanani表示，該公司正走在正確的軌道上，即把工作重心轉向羅睿蘭所強調的“戰略儲備”——致力于云計算、信息分析和IT安全等前瞻性領域的研究。不過，他同時指出，這些領域的利潤空間其實比IBM當下的核心業務還要小。

簡而言之，在沃森能夠轉化成未來一些年的資本實力之前，藍色巨人的高管們必須確保該公司在短期內要押注于云計算和IT安全等能夠快速增加收入的領域，來為沃森、Celia的研發贏取時間。

這些道理放到IBM的量子計算研究上同樣適合。破解代碼、建筑不可能安全的計算機網絡，或者使空中交通管制更輕松高效的東西都還只是出于研究的初級階段，距離正式用于實際還有很長的距離。麻省理工學院教授Scott Aaronson指出，就像傳統計算機取代了用來模擬飛行器或實體周圍氣體流動情況的風洞實驗室，量子計算機未來也會取代粒子加速器。所以問題是，當量子計算機能夠完成這樣的壯舉時，IBM是否還能夠活著獲得這一筆利潤……

回到1961年，當沃森被建造出來時，建筑設計師要求在空地上栽種1000棵常綠植物，大樓的門廳構造幾乎完全由當地的韋斯切斯特大卵石構造而成。經久耐用，長盛不衰，這是建筑師的遠見。那IBM自身的發展呢？

如今IBM的研發中心仍然彌漫著平靜的氣息，整棟大樓透出一股安靜的力量。科學家們踩過油氈地板，從一個實驗室匆匆跑到另一個實驗室，門衛和安保人員堅守在自己的崗位上，后臺的主機發出嗡嗡聲，舊時鐘滴答滴答走個不停。