Amar Bose 的奇特天才

这位声学创新者、Bose公司创始人于周五去世。这是一个关于他永不满足的好奇心如何帮助开创更美好未来的故事。
Amar Bose
迈克尔·达特(Michael Darter)

《好奇心成就美好生活》(Better Living Through Curiosity)由汤姆·克莱恩斯(Tom Clynes)撰写,最初发表于2004年12月的《大众科学》(Popular Science)杂志。发明家兼工程师阿马尔·博斯(Amar Bose)于2013年7月12日在家中去世,享年83岁。——编者注。

阿马尔·博斯是我见过开车最“脚重”的七十多岁老人。我们正沿着他每年都会花几周时间度过的夏威夷岛的海岸线疾驰,博斯熟练地驾驭着弯道,我试图找出他驾驶自信的原因。他曾向我倾诉过他对跑车一生不变的热情,所以有这方面的原因。还有他完美的视力(他说,这得益于他每天坚持的一系列眼部锻炼)。更平淡无奇的是,他仪表盘上的雷达探测器。

但在与博斯交谈了两天,从网络理论、冷聚变到哲学和羽毛球等各种话题之后,我坚信他热衷于追求速度的背后有着更深层的原因。阿马尔·博斯就是极其渴望奔向未来。

作为麻省理工学院的教授,以及作为他白手起家创立的同名公司的首席执行官,博斯在声学、航空、国防,甚至核物理等极其广泛的学科领域都取得了突破。他说,有时为了追求某个想法,他会冒着公司倾覆的风险。“在一个由MBA经营的公司里,我可能早就被炒鱿鱼一百次了,”他告诉我,“但我从未进入商界是为了赚钱。我进入商界是为了做那些以前没人做过的、有趣的事情。”

事实证明,好奇心并没有毁掉公司。无论创始人初衷如何,Bose公司确实赚钱——但它如何使用这笔钱,无疑符合他最初的使命。据博斯介绍,公司估计17亿美元的销售额中,大部分利润都回流到了研发部门。“我做过的最好的决定之一是让公司保持私有制,这样我们就可以为了长远利益而忍受短期痛苦,”他说,“上市公司每90天就必须向市场展示业绩,所以他们做不到这一点。”

“在一个由MBA经营的公司里,我可能早就被炒鱿鱼一百次了。但我从未进入商界是为了赚钱。” 在我们开车时,75岁的博斯身形瘦削、精力充沛,他说话时身体前倾,如同驾驶时倾斜于道路的弯道一样。他嗓音沙哑,充满热情,令人联想起电影《奇爱博士》中乔治·C·斯科特饰演的角色。

博斯的租来的凯迪拉克并没有配备Bose品牌闻名的那些高端音响系统。它也没有安装他可能迄今为止最宏大的创新——Bose悬挂系统。该系统经过24年的研发,于今年夏天推出,它是一项重大突破,用超快速线性电动机取代了汽车的减震器。博斯预计该系统将在四年内上市,它能够将乘客舱与颠簸隔离开来,同时在刹车和转弯时消除车身的俯仰和侧倾。

那么Bose公司是怎么生产出这样的东西的呢?很简单:创始人产生了好奇心。博斯从20世纪50年代就开始捣鼓汽车。“我想知道,”他说,“如果对一个汽车悬挂系统施加任意的力,在任何时候,车身和车轮之间都可以任意施力,那它能实现什么?”

1980年,他决定找出答案。汽车制造商花了半个世纪的时间来优化基于液体的悬挂硬件,但博斯却从一个完全不同的方向入手,他忽略了硬件的假设和限制,首先专注于弄清楚理论上可能实现什么样的性能。该研发项目以五年数学分析开始,揭示了巨大的性能差距,这是通过对现有减震器硬件进行调整而无法弥合的。

“减震器只能吸收能量,”Bose公司的工程副总裁汤姆·弗罗施勒(Tom Froeschle)说,“而且,流体的固有惯性使得任何气动或液压系统都无法足够快地做出反应,以实现我们所追求的性能。”

1985年,团队开始专注于电磁解决方案。这种方法只有在拥有高效率、大功率的线性电机和放大器的情况下才可能实现。它还需要极其复杂的控制算法来稳定电机,以及超快速的微型计算机来运行系统。

而这些当时都不存在。

* * *

博斯的父亲是一位政治异见人士,曾积极参与印度独立运动,于1920年移民到美国,结婚后搬到费城郊区。在20世纪30年代,年幼的阿马尔开始拆解模型火车,到13岁时,他就能诊断并修理大多数收音机。

第二次世界大战期间,博斯父亲的业务——从印度进口椰棕门垫——因非军事运输被暂停而变得不可能。十几岁的阿马尔建议他父亲在他过去销售门垫的五金店张贴广告,提供收音机维修服务。父亲负责收集收音机,小阿马尔放学后在地下室修理,这项生意帮助全家度过了战争岁月。

战争结束后,博斯用剩余的雷达管和一个燃油燃烧器变压器建造了该地区第一个电视机。1947年,他父亲借了1万美元,让他得以进入麻省理工学院就读,他自称是“勉强考进去”的。

尽管博斯在电子领域有着丰富的实践经验,但他进入麻省理工学院时却缺乏微积分的基础。意识到自己“能力不足”,他以高中时缺乏的毅力投入学习。作为一项节俭措施,他每周只允许自己花两小时听他钟爱的古典音乐。

最终,他将推翻大多数关于高保真声音再现的普遍观点。九年后,博斯完成了博士研究,并决定用一套顶级立体声音响系统来犒劳自己。他说,他像典型的工程师一样着手这项任务。“我研究了文献,并根据规格购买了最好的系统。但当我把它带回家插上电时,声音糟透了。我感到失望和困惑。为什么我学到的很多东西都说它应该很好,而我的耳朵却说它不好?”

突然间,写关于复杂变量理论的博士论文变得乏味起来。现在博斯的心思被声学和心理声学(研究人类对声音的感知)占据,这是他未来12年里一直追求的痴迷。最终,他将推翻大多数关于高保真声音再现的普遍观点。

在最初的声学失望的差不多时候,博斯被调去讲授麻省理工学院的网络理论入门课程。他勉强同意尝试两年。

Y.W. Lee and Amar Bose with famed MIT mathematician Norbert Wiener
大众科学档案

“教学,”他说,“在麻省理工学院从未被优先考虑;这多半是口头上的。除了极少数显著的例外,优先事项是发表论文和获得终身教职。有一些教授对我产生了巨大的影响,但不是通过他们教授的科目。收益来自于那些传达了他们思维方式的对话。这就是我想给我的学生的东西:我想教思维,而不是公式。”

博斯扔掉了给他的教学大纲——“它更适合技术人员培训”——并将九块黑板搬进了教室。他招募了一批教授和助教来主持辅导课,并鼓励学生提出棘手的问题。他敦促小组负责人“大声思考”,以说明解决问题的过程。他取消了考试时间限制,允许开卷考试。

博斯很快在学生中获得了一种“邪教追随者”般的声誉。尽管每周有18到20小时的繁重家庭作业,但博斯的工程课——一门课程评价指南称其为“人生101”——最终吸引了大学里的数学家、物理学家、生物学家以及所有学科的学生。威廉·R·布罗迪(William R. Brody)现任约翰霍普金斯大学校长,在1962年作为本科生选修了博斯的课。“他走进一个350人的讲堂,你能听到针掉在地上的声音,”布罗迪回忆道。“他
赢得了极大的尊重,这源于他思想的力量以及他对学生的全身心投入。他的课程给了我勇气去承担高风险的问题;它为我提供了
我在多项职业生涯中取得成功所需的解决问题的能力。阿马尔·博斯教会了我如何思考。”

* * *

随着博斯作为教师的成长,他继续投入精力进行电子研究,为新的电力处理效率奠定了基础。1964年,博斯的一位导师Y.W.李(Y.W. Lee)将博斯叫进他的办公室。李在二战期间被困在上海,靠倒卖古董文物生存。

“我有一个两部分组成的梦想,想告诉你,”李说,“这是每个古董商的梦想。梦想的第一部分是有一天他会去山里,手里得到一件物品。第二部分是,他会认识到这件物品的价值,并且不让它从指缝中溜走。”

“李的聪明之处在于,”博斯说,“他会给你二加二,然后让你自己算出四。我花了好几天时间思考,最后意识到他是在告诉我成立一家公司,开发我们一直在研究的一些应用和专利。”就这样,他成立了Bose公司。一份为军用喷气式飞机开发功率调节系统的合同提供了早期的收入来源(如今Bose系统为许多商用喷气式飞机调节电力),这些收入被投入到额外的研发中。

“我明智地没有告诉他我的想法,因为人们越说这件事不可能,他就越兴奋。”
1966年,基于多年深夜声学研究的启发——这些研究表明反射声的作用被忽视了——博斯推出了一款使用多个小型扬声器来利用扬声器80%到90%的声音向后辐射的扬声器。该系统摒弃了低音炮和高音炮,并集成了一个有源均衡器。为了正确工作,扬声器必须放在房间的角落里。

“对音响界来说,这是亵渎神明,”博斯说,“它们的音效很棒,但人们有他们的先入为主的观念,而且我们扬声器的原理太难解释了。”

第一代扬声器失败了。但随着第二代Bose 901扬声器、301扬声器以及公司在14年研发后推出的Wave Radio的推出,博斯的声誉不断增长。1978年,在一次从苏黎世飞往目的地的航班上,博斯萌生了制造降噪耳机的想法——并在抵达时完成了基本方程式。1982年,出于对汽车高品质音频潜力的兴趣,他与ACDelco合作,为特定车型开发定制音响系统。

随着公司不断壮大,博斯继续放眼世界,对周围的机会感到兴奋。他的儿子瓦努(Vanu)回忆起一次与父亲在暴雨中开车的情景,父亲透过雨刮效果不佳的挡风玻璃眯着眼睛。“大多数人只会抱怨雨刮器不好使,”瓦努说,“但他却在分析它们为什么不好使,并脱口而出地思考如何改进它们。几周后,我在他桌子上看到了一项关于新型挡风玻璃雨刮器设计的专利申请。我后来才意识到,不是每个人都在时刻寻找改进事情的方法。”

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在我们漫无目的地继续开车时,博斯经常停车去探究任何引起他好奇心的事情:峡谷上空特技飞行的悬挂滑翔机,在八英尺海浪中穿梭的青少年冲浪者,一个特别美丽的海滩。他的惊奇感是真诚的,当我们一起探索这座岛屿时,我发现一个能保持这种纯真和乐观,并且不仅生存下来,而且茁壮成长的人,是令人欣慰的。

最重要的是,博斯强烈的求知欲让我想起我15个月大的儿子。然而,博斯的注意力跨度绝非孩子气。如今有多少企业领导者有
耐心来维持一项长达24年的投机性研发项目?“这是这个国家现在的一个大问题,”博斯说,“普通汽车公司的CEO在职时间平均只有4.7年,所以他们不太可能投资于长期研究。其后果是,这个本应走在研究前沿的国家,正在失去其技术领导地位。”

博斯说,他最好的想法通常是灵光一现。“这些创新不是理性思考的结果;它们是直觉的想法。但如果是一个复杂的想法,那么你就需要运用所有的理性工具来确定它是否可行以及如何实现。”至少可以说,Bose悬挂系统是一个复杂的想法。副总裁鲍勃·马雷斯卡(Bob Maresca)回忆起1986年的一天,当时博斯告诉他那个代号为“Project Sound”的当时还处于保密阶段的项目。

“阿马尔非常兴奋,”马雷斯卡说,“他说,配备这种悬挂的汽车在转弯时的表现与任何赛车一样好,但乘坐的舒适性却超过任何豪华轿车。他说它可以像豹子一样蹲伏然后跳跃,然后伸出爪子稳稳落地。我当时想,‘多么迷人又令人兴奋的幻想——但当然是不可能的。’我明智地没有告诉他我的想法,因为人们越说这件事不可能,他就越兴奋。”

在确定了现有技术与理论上可能实现的技术之间存在巨大鸿沟后,博斯悬挂系统团队承担了设计高速线性电机、控制算法和高效率放大器的挑战。他们押注计算机行业将在第四个关键要素——高速处理方面取得足够大的进步。他们开始测试设计和软件,到1989年,他们已经开发出一个原型,可以进行路测。

“未来不在于解决我们已经知道答案的问题,而在于学会如何解决生活中遇到的问题。”
其核心是安装在每个车轮上的线性电动机,取代了传统的减震器。基于博斯在麻省理工学院开创的技术的功率放大器,根据控制算法的信号向电机输送电力。这些电机移动得如此之快、如此有力,以至于它们可以向下伸展,使轮胎通过深坑,然后迅速收回,以至于车内乘员几乎感觉不到任何颠簸。在坑洼的另一侧,电机充当发电机,因此悬挂系统所需的功率不到典型汽车空调系统的三分之一。

8月,我在马萨诸塞州弗雷明汉的Bose总部预览了该悬挂系统。在一辆雷克萨斯LS400上,我乘坐着一个模拟器,体验了在一条崎岖不平的鹅卵石路上颠簸的感觉,就像使用传统的高端悬挂一样。接着,在Bose模式下,汽车驶过同一条破损的道路,但车内我只感到轻微的震动。看着车库墙上的镜子,我可以看到雷克萨斯的轮胎疯狂地跳动,仿佛属于另一辆车。

之后,我观看了一段影片,其中两名试驾员分别驾驶一辆普通的LS400和一辆经过Bose改装的LS400进行了一系列并排测试。在双车道变道、颠簸路段和深弯道行驶中,配备Bose系统的雷克萨斯保持完全平稳,没有任何车身俯仰或侧倾的迹象。

影片结尾,Bose雷克萨斯加速冲向一个路缘石。汽车像豹子一样蹲伏、跃起,跨越障碍物。落地时,它伸出了“爪子”——车轮——稳稳地接受了冲击。司机下车鞠了一躬。在他旁边,空无一人的汽车也鞠了一躬。

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“未来,”博斯曾对他的学生们说,“不在于解决我们已经知道答案的问题。而在于学会如何解决生活中遇到的问题,无论在任何领域。”

1983年,工程研究生肯·雅各布(Ken Jacob)在麻省理工学院的最后一个学期选修了博斯的声学课程。作为一名青少年,雅各布是众多音响爱好者之一,他们曾购买过黑市套件,制作盗版Bose 901扬声器的仿制品,在麻省理工学院,他听说了关于博斯教学的传闻。完成课程后,雅各布原本计划为百老汇的演出设计音效。

“第一节课开始不到20分钟,”雅各布说,“我所有的计划都改变了。博斯教授将我学到的所有知识联系起来,把所有碎片都拼凑了起来。我说,‘我一定要为这个人工作。’”

雅各布后来成为Bose现场音乐技术部门的总监兼首席工程师,该部门于1994年推出了Bose Auditioner程序,这是一款软件工具,允许声学工程师在大型场馆施工开始之前,就能精确地听到预期的音响系统在任何座位上的声音。该程序已被用于设计洛杉矶的斯台普斯中心、西斯廷教堂,甚至麦加的圣地麦加清真寺的公共广播系统,这是一个充满回响大理石的挑战性环境,有着失败的音响解决方案的历史。

在雅各布发布该项目的当天,博斯承认他没想到它会成功。“他让我和五个工程师的团队一起工作了10年——大部分时间我都认为这是不可能的,”雅各布告诉我,难以置信地摇着头。当我把雅各布的话重复给博斯听时,他笑了。“我当时觉得计算能力不够,”他说,“但这个问题足够难,团队也足够有才华,所以我认为他们的研究会产生一些好东西。再说,肯对他的想法如此充满热情,我都不忍心阻止他。”

* * *

当我们停下来吃冰淇淋时,我问博斯如何解释他对如此不同领域产生的影响。他告诉我,他曾问他的导师,杰出的数学家诺伯特·维纳(Norbert Wiener)同样的问题。“我们在庭院里散步,他停下来转向我,说了两个词:‘永不满足的好奇心。’”

或许毫不奇怪,对于一个核心价值观似乎是求知欲的公司来说,制定一个像使命宣言这样直接的东西可能会很困难。“阿马尔不喜欢被狭隘地定义,”Bose研发副总裁乔·维兰思(Joe Veranth)说,“他会说,‘我们怎么知道五年后我们不会做这个和那个?我们为什么要限制自己?’”

阿马尔·博斯的价值不在于他发明了多少东西,而在于他激发的可能性。
维兰思说,即使是公司的消费品口号——“通过研究带来更好的声音”(BETTER SOUND THROUGH RESEARCH)——也只印在卡车上,“因为卡车是可以重新喷漆的。”在Bose总部的接待大厅里,用石头刻着一个更广泛的口号:通过研究带来更好的产品(BETTER PRODUCTS THROUGH RESEARCH)。

即使那样似乎也显得局限;有点乏味,像是《杰森一家》时代对产品和技术救赎力量的颂扬。阿马尔·博斯,以及他公司所代表的一切,其价值不在于他发明了多少东西,而在于他激发的可能性。博斯提醒我们,我们都可以更“志存高远”,更“异想天开”,更“好奇”,并且
我们都可以更坚定地相信自己创造的潜力。

当我们回到凯迪拉克,继续沿着夏威夷海岸疾驰时,我问博斯悬挂系统的市场潜力。他说他不知道。“会很贵。但我们知道,我们拥有一种技术,它如此不同,如此出色,几乎任何尝试过的人都会想要它。”

在汽车世界里,汽车车身与路面之间的接口是再基本不过的了。但既然博斯已经掌握了悬挂技术,那么汽车下一个重大未解决的问题是什么?

听到这个问题,博斯哈哈大笑,我意识到今天我第一次没有得到答案。我望着他眼中寻找线索,但只看到一丝闪光,一丝天才与顽皮相结合的火花。他笑了,显然对自己很满意,目光牢牢地锁定在前面的道路上。

“我们正在努力,”他说。

点击这里查看此故事的原始版本,发表于2004年12月的《大众科学》杂志。

 

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