A series of articles on “Research Misconduct in Science & Technology” - Part 2

Tản mạn về sự thăng trầm của Bell Labs

Trần Trí Năng
 (University of Minnesota & Ecosolar International)

Sự kiện gian lận khoa học của TS Hendrik Schön như đă tŕnh bày ở bài viết trước [1] đă làm giảm uy tín Bell Labs khá nhiều. Trong khoảng hai phần ba thế kỷ hai mươi, từ lúc mới thành lập cho đến đầu thập niên 80’s, Bell Labs được xem như “thánh địa (mecca)” của thế giới về những nghiên cứu về khoa học và kỹ thuật. Các nhà khoa học ở Bell Labs đă đóng góp rất nhiều vào nền khoa học và kỷ thuật hiện đại. Hầu hết những phát minh lớn đều có “dấu tay” của Bell Labs với mười hai Nobel laureates và bảy giải Nobel. Rồi vào năm 1984, với sự “thay tên, đổi chủ”, nhiều  người giỏi chuyên môn và có đạo đức nghề nghiệp cao cũng lần lượt ra đi; cộng thêm với kế hoạch nghiên cứu “chỉ nghĩ đến lợi ích trước mắt” của ban quản trị mới, tŕnh độ nghiên cứu cũng dần dần sa sút; và cuối cùng Bell Labs có thể  “chỉ c̣n lại hư danh”.  Ai đă đứng ra phá hoại một trung tâm nghiên cứu danh tiếng như thế này? Một cảm giác buồn buồn. “Thế sự  sao đành nỡ đổi thay!?”.    

1. Câu chuyện của Jan Hendrik Schön  

       

H́nh 1.  Cùng một đề tài về transistors với hai h́nh ảnh, hai hướng đời và hai thời điểm khác nhau ở Bell Labs:  H́nh bên trái.  TS Jan Hendrik Schön cùng đồng nghiệp với kết quả ngụy tạo (2001).  H́nh bên phải. John Bardeen (trái), và Walter Brattain (giữa) tŕnh bày cho William Shockley (phải) kết quả hai người vừa mới khám phá ra. Đây là một trong những phát minh lớn nhất của thế kỷ hai mươi (1947). Silicon Valley và công nghệ điện tử ngày hôm nay có được là nhờ phát minh vĩ đại này. Bardeen, Brattain  và Shockley nhận giải thưởng Nobel về vật lư vào năm 1956 về công tŕnh nghiên cứu này (Yahoo Images). 

TS Hendrik Schön (H́nh 1, bên trái) nghiên cứu về lănh vực vật lư chất rắn và công nghệ nanô (nanotechnology). Ông đến làm việc tại Bell Labs, New Jersey sau khi nhận PhD từ University of Konstanz (Đức) vào năm 1997. Ở đây Schön nghiên cứu về chất tinh thể hữu cơ (crystalline organic materials) dùng để thay thế cho chất silíc trong hiệu ứng trường tranzito (field effect transistor). Schön khám phá đơn phân tử tranzito (single molecular transistor) và nhiều hiện tượng mới trong lănh vực tài liệu hữu cơ.

Ông báo cáo là đă chế tạo một tranzito làm bằng chất tinh thề hữu cơ với những đặc tính chưa thấy trước đây bao giờ; và kết quả này trùng khít với lư thuyết giả định. Schön cũng báo cáo kết quả đạt được với những ứng dụng liên quan đến tính siêu dẫn (superconductivity) và laze (laser). Ông gửi bài đăng kết quả t́m thấy ở hai tạp chí nổi tiếng Science và Nature và đă gây dư luận lớn trong cộng đồng khoa học thế giới. Vào năm 2001, trung b́nh cứ 8 ngày là ông đăng một bài báo cáo nghiên cứu. Cũng cùng năm 2001, ông báo cáo là đă chế tạo thành công tranzito với tầm kích phân tử (molecular scale). Nếu kết quả báo cáo của ông đúng sự thật th́ đây là một cuộc cách mạng lớn trong kỹ nghệ điện tử v́ Moore Law sẽ không c̣n là giới hạn nữa [2]. Trong ṿng 4 năm, ở cái tuổi 31, Schön trở thành ngôi sao sáng đang lên trong ṿm trời nghiên cứu ở Bell Laboratories và thế giới  với nhiều giải thưởng như AAAS Fellow Prize, Braunschweig Preis, Otto Klung Preis, 2002 Materials Research Society Outstanding Investigator. Có một điều kỳ lạ là không có pḥng nghiên cứu nào trên thế giới có thể lập lại kết quả ông báo cáo. Vấn đề trở thành trầm trọng hơn khi hai bài báo của  Schön và đồng nghiệp về transistors cấu trúc trên hai chất liệu khác nhau perylene vs pentacene cho kết quả gần giống nhau như đúc [H́nh 2]. Nhiều người bắt đầu nghi ngờ và khiếu nại lên ban quản trị của Bell Labs. Ban quản trị v́ thế lập ra một hội đồng thẩm định (Beasley Committee)  do GS Malcolm Beasley của Stanford làm chủ tŕ vào năm 2002. Hội đồng  Beasley khám phá ra là Schön đă ngụy tạo dữ kiện và kết quả nghiên cứu ít nhất trong 16 bài báo cáo về đặc tính điện tử của chất kết tinh hữu cơ. Những tác giả đứng tên chung với Schön như Christian Kloc và Bertram Batlogg cũng bị chỉ trích đă không t́m ra và báo cáo hành động thiếu đạo đức nghề nghiệp của Schön. Điều này đưa đến kết quả là Hội Vật Lư của Mỹ (American Physical Society) đă cho ra một luật mới bắt buộc tác giả phải chịu trách nhiệm về những kết quả bài báo khoa học mà họ đă đồng ư đăng tên chung [9]. 

        

H́nh 2. Đây là kết quả về đặc tính của tranzito lưỡng cực (ambipolar transistors) do Schön và đồng nghiệp đă đăng trong nhiều bài báo. Quư bạn đọc có thể t́m thấy ở đây, đặc tính I-V của hai thí nghiệm gần giống nhau như đúc. Mặc dù hai transistors này có cấu trúc với những tài liệu khác nhau (perylene vs pentacene) và hoạt động dưới những điều kiện khác nhau.  Điều này khiến nhiều người trong cộng đồng khoa học bắt đầu nghi ngờ là có ngụy tạo trong việc phát biểu kết quả nghiên cứu [3-5]. 

2. Bell Labs với một thời huy hoàng

Bell Telephone Laboratories (BTL) được thành lập vào năm 1925 như một nhánh nghiên cứu có tính cách độc lập của hăng American Telephone & Telegraph (AT & T) và Western Electric Company (cũng thuộc hăng AT&T). Tên “Bell Telephone Laboratories, Inc” tương đối dài, nên thường được gọi tắc là “Bell Labs”. Sau này Bell Labs được dời về địa điểm mới ở Murray Hill, New Jersey. Hoạt động của Bell Labs ở Murray Hill càng ngày càng phát triển rộng ra và theo thời gian, Bell Labs thiết lập thêm nhiều cơ sở khác ở Holmdel, New Jersey [H́nh 3-5] ; Whippany, NJ; Crawford Hill, NJ; Indianapolis, IN; Indian Hill, IL; Colorado và Massachusetts. Khi viếng thăm Bell Labs ở Holmdel, quan khách sẽ thấy Transistor Tower đứng sừng sửng đón chào ngay ở cổng vào. Tower này được xây ra để đánh dấu khám phá lịch sử tranzito của Bardeen, Brattain và Shockley [H́nh 5].

Từ lúc mới thành lập cho đến đầu thập niên 80’s, Bell Labs được xem như “thánh địa (mecca)” của thế giới về những nghiên cứu về khoa học và kỹ thuật [6-10].

Trong khoảng hai phần ba thế kỷ hai mươi, Bell Labs đóng góp rất nhiều vào nền khoa học và kỷ thuật hiện đại. Hầu hết những phát minh lớn đều có “dấu tay” của Bell Labs. Từ năm 1925 đến năm 1983, Bell Labs đă đóng góp rất nhiều vào nên khoa học của thế giới.  “Digital age” của chúng ta ngày hôm nay tùy thuộc rất nhiều vào những phát minh của Bell Labs: vaccum tube amplifier (1915), electrical sound recording (1924), broadband coaxial cable (1929), transistor (1947), information theory (1948), transoceanic telephone cables (1956), laser (1958), touch-tone telephones (1963),  electronic switching (1965), charged-couple device (1969), UNIX operating system (1971, và cell phone technology (1978).  Nhiều phát minh khác cũng từ Bell Labs: glass fibers, facsimile (fax) machine, long-distance television transmission, stereo radio broadcasts, vệ tinh thông tín (1962), mạng truyền dẫn bằng số (digital communications, 1962), pin mặt trời (1954), C language, touch-tone telephone, digital signal processor, và charge coupled devices (CCD, 1969) Mười hai Nobel laureates và bảy giải Nobel đă dựa vào công tŕnh nghiên cứu ở Bell Labs. [7-11].

 Một trong hai phát minh về công nghệ quan trọng nhất của thế kỷ hai mươi là transistor.

Vào ngày 30 tháng 6 năm 1948, John Bardeen, Walter Brattain và William Schockley tuyên bố sự thành công về linh kiện bán dẫn transistor. Ngày nay hầu như tất cả những dụng cụ dùng trong đời sống hàng ngày từ y khoa đến quốc pḥng đều tùy thuộc vào công nghệ vi mạch, nơi mà transistor đóng vai tṛ then chốt. Ngoài ra, transistor và mô h́nh quản lư tại Bell Labs là “cái mầm” đă “thắp sáng” và biến Silicon Valley thành trung tâm điện tử thế giới. Ba nhà khoa học này lănh giải Nobel vật lư vào năm 1956 [H́nh 5].

           

H́nh 3. Bell Labs ở Holmdel (trái) và Murray Hill (phải) [Tài liệu của AT&T].

 

            

H́nh 4.  H́nh bên trái: Ṭa nhà ở Holmdel được thiết kế bởi kiến trúc sư danh tiếng người Phần Lan Eero Saarinen với lớp kính bên ngoài trông rất ngoạn mục nhất là vào những ngày đẹp trời. Nh́n từ xa, ṭa nhà này trông giống như một cái hộp kính màu đen. V́ thế ṭa nhà c̣n có cái tên là “the black box” (Tài liệu từ Dith Pran, New York Times).  H́nh bên phải: Ṭa nhà kính nằm ở phía sau chỗ đứng của người viết (Ảnh chụp tháng 9 năm 2019).

 

            

H́nh 5. H́nh bên trái: Nokia Bell Labs ở Muray Hill (Google Images). H́nh bên phải: Transistor Tower nằm ở ngay cổng vào như đón chào quan khách đến thăm viếng Bell Labs ở Holmdel (Ảnh do người viết chụp tháng 9, 2019). 

 

Vào năm 1982, hệ thống Bell System bị “ép buộc” phải phân chia theo đề nghị của ban lănh đạo AT&T và chính phủ Mỹ v́ đă bành trướng quá lớn. Bell Telephone Laboratories, Inc. như chúng ta biết hết c̣n tồn tại bắt đầu từ ngày 1 tháng giêng, 1984; Đây là một tin buồn cho những người đă làm việc tại Bell Labs nói riêng và cho cộng động khoa học và công nghệ nói chung. Từ lúc đó trở đi, Bell Labs không c̣n thuộc hoàn toàn vào AT&T và Western Electric nữa và đă trải qua rất nhiều thăng trầm qua nhiều cuộc bán mua, đổi chủ. Bell Labs chỉ c̣n được giữ lại vài trung tâm nghiên cứu ở  Murray Hill, France và một vài nơi khác trên thế giới.  

3. Cảm nghĩ bên lề

Từ một trung tâm nghiên cứu nổi tiếng hàng đầu của thế giới, sau “bao lần vật đổi sao dời”,  Bell Labs giờ trở thành một nơi nghiên cứu thuộc hạng trên trung b́nh với những đề án ngắn hạn có tính cách ứng dụng. Tên tuổi cũ “Bell Labs” vẫn c̣n đó, nhưng thực chất th́ giá trị nghiên cứu đă giảm thiểu đi rất nhiều. Khi nói về hăng này, phần lớn trong cộng đồng khoa học thường đề cập đến những thành tích lớn của Bell Labs ngày xưa. Trước 1984, phần lớn những người nghiên cứu đến với Bell Labs v́ yêu khoa học và kỹ thuật, và muốn làm một cái ǵ có lợi ích cho xă hội. Tôi cũng có một lần “muốn thử thời vận” đến đây; nhưng GS Sigurd Wagner (lúc đó làm ở Bell Labs, giờ ở Princeton) đă khuyên tôi không nên. Nhớ lại đầu thập niên 80’s, mỗi lần có dịp thăm viếng đại học ở Mỹ, tôi thường hỏi sinh viên về dự định tương lai của họ sau khi tốt nghiệp; phần lớn ai cũng ước mơ được đến làm việc tại Bell Labs. Những người đến sau này, như TS Schön và một số đồng nghiệp đăng bài báo chung với ông, đến với Bell Labs v́ muốn dựa vào tên tuổi của Bell Labs để nổi tiếng  nhanh  theo lối “fast food mentality”!  Ông Schön gian lận đă đành; những đồng nghiệp trong pḥng nghiên cứu của ông cũng “ma giáo” không kém, bằng cách “a dua” theo mà không cần kiểm chứng dữ kiện. Ai cũng “háo danh”, cũng muốn nổi tiếng nhanh! Được có cái tên đăng trong tạp chí lớn như Science và Nature sẽ dễ dàng cho họ hơn trong việc tiến thân hơn!  Mặc dù, họ biết đây chỉ là tạm bợ; nhưng vẫn sống trong thế giới không tưởng  này, hy vọng sẽ không ai t́m ra sư thật!  Điều “tồi tệ” hơn nữa là khi TS Schön bị cộng đồng khoa học gần như ”tẩy chay”; những người này vẫn im hơi, lặng tiếng; để cho một ḿnh ông Schön gánh chịu. Nói về cộng đồng khoa học bên ngoài, phải mất một thời gian khá lâu mới có người “điếc không sợ súng” dám lên tiếng v́ như đă tŕnh bày ở [1], ít tai dám “quậy” nhất là khi phải đối diện với những người có tên tuổi lớn ở Bell Labs. Ai cũng sơ “bị quê’, bị chê cười và có thể “bị hủy hoại tương lai”!  Khi phải  đối diện với t́nh trạng “sa sút” của Bells Lab hôm nay, một cảm giác buồn buồn dâng lên trong người. Thấy thấm thía. Ngậm ngùi!  Bell Labs của một thời, Bell Labs trong ước mơ ngày xưa của tôi  giờ h́nh như đang theo gió thoảng mây trôi!

Tôi về New Jersey nhiều lần. Nhưng cứ loang quanh hoài với nhiều chuyện công . Lần này, tôi quyết tâm đi thăm Bell Labs ở Murray Hill và Holmdel. Từ thành phố lịch sử Morristown đến Murray Hill chỉ mất có 20 phút lái xe theo đường I-78 W. Chiếc xe đi ngang qua những con đường, nhiều thành phố. Ngày xưa tôi cũng hiện diện nơi đây! Giờ trở về. Như hội ngộ. Sum vầy. Đường đến Bell Labs ở Murray Hill cũng thay đổi khá nhiều. Nhiều hàng quán mọc lên. Trông có vẻ ồn áo náo nhiệt hơn xưa! Chung quanh Bells Labs vẫn c̣n những căn nhà cũ, mặc cho  năm tháng theo thời gian bao phủ riêu phong. Những hàng quán hai bên/ H́nh như đang đón mời khách tới/ Trạm Exxon/ Lẻ tẻ vài chiếc xe/ Đang đợi/ Kẻ lại, người qua/ Một góc bên lề/ Người hành khất/ Đứng xin tiền t́m sống!/ Trời xanh cao lồng lộng/ Thấp thoáng phía xa/ Sừng sững một cây cầu/ George Washington / Bệ vệ trên ḍng nước trôi/ Uy nghi/ Với những ḍng xe qua lại/ Một thoáng  đi về/ Như vừa t́nh cơn mê/ Mới ngày nào đó/ Giờ 40 năm qua cửa!

Bell Labs ở Murray Hill giờ đổi thành Nokia Bell Labs; c̣n Bell Labs ở Holmdel th́ có cái tên mới là Bell Labs Holmdel Complex và trở thành cơ quan làm việc của những hăng mới thành lập (không có dính dáng ǵ với Bell Labs ngày xưa!) . Những tên gọi lạ tai/ Với những địa danh chưa một lần được biết/ Nokia Bell/ Eero Saarinen Bell Labs Holmdel/ Một cảm giác/ Là lạ, quen quen/ Vừa  mời gọi/ Vừa muốn vẫy tay/ Xua đuổi.

Rời Murray Hill, chúng tôi đi đến Holmdel một giờ sau đó. Tháng chín mùa thu/ Lá vàng đang ngủ/ T́m lại ǵ đây/Một thoáng trôi qua?!/ Gió thổi mơn man/ Sợi nắng hiền ḥa/ Lời t́nh tự / Vương gót chân/ Bẽn lẽn.

Trời buổi sáng tươi mát. Tôi đi dọc theo vùng đồi xanh ṿng quanh Bell Labs. Bên chiếc hồ xanh/  Nghe chim hót hiền lành/ Băi cỏ xanh tươi mát rượi/ Một cảm giác thật nhẹ nhàng / Thoải mái/ Mừng vui/ Đi dọc theo những hàng cây/ Những rừng cây kế tiếp những rừng cây / Trải dài/  Theo con đường dài h́nh như vô tận/ Chân bước thênh thang/ Giữa vùng đất rộng/ Phấn khởi trong ḷng/ Rộn rả một ngày lên/ Sáng hôm nay/ Nắng đổ ngập chân đồi.

Nghĩ cho cùng, nh́n từ  một vài góc độ,  sự thăng trầm của Bell Labs cũng giống như những ǵ đă xảy ra cho TS Hendrik Schön. Từ một ngôi sao sáng trong ṿm trời khoa học, Schön giờ chẳng c̣n ǵ. May mắn lắm là t́m được một nơi nào làm công tác khoa học cho quăng đời c̣n lại! Từ sự thăng hoa đi đến tàn phai! Nanakorobiyaoki như tiếng Nhật thường nói! Dĩ nhiên có nhiều lư do đưa đến sự hủy hoại, sụp đổ này; nhưng sự thăng trầm vẫn là một nghiệp dĩ hiển nhiên của sự vật và con người.  

Nắng tháng chín ngập đầy hàng cây, xuyên qua ngàn cánh lá.
Đồi cỏ xanh mịn mát da trời
Trở về Holmdel hôm nay, buổi sáng sớm c̣n tươi
Mát thắm đường đi, ấm nồng buồng phổi. 

Trở về đây sau bao tháng năm trôi nổi
Cái thuở bước chân tập tễnh xứ người
Một thời huy hoàng theo thế sự nổi trôi
Bell Labs mất. C̣n lại đây một địa danh hoang phế! 

Ngôi nhà kính vẫn sáng trưng, vẫn hiên ngang oai vệ
Sừng sững vươn vai lộng lẫy sáng ngời
Mặt trời lên cao tỏa tia nắng muôn nơi
Như thắp sáng vũng đời năm xưa, giúp người xa t́m về kỷ niệm.
 

 

Tài liệu tham khảo

[1] http://www.erct.com/2-ThoVan/TTriNang/Misconduct-Part-1-Gian-Lan.htm

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Sch%C3%B6n_scandal
[3] J.H. Schön, C. Kloc & B. Batlogg, Appl. Phys. Lett. 77, 3776-3778 (2000).

[4] J.H. Schön, C. Kloc & B. Batlogg, Synth. Metals. 122, 195-197 (2001).

[5]P.M.Grant,  Nature. Materials. Vol.1, Nov. 2002.

[6] http://navier.engr.colostate.edu/CH693/prot/Nature_445_244_2007.pdf

[7] Tài liệu từ A. Michael Knoll, USC và  từ Hochheiser, IEEE.

[8] http://www.erct.com/2-ThoVan/TTriNang/Bell-Labs-Part-3.htm

[9] http://www.erct.com/2-ThoVan/TTriNang/Silicon-Valley-2-Bell-Labs.htm

[10] http://www.erct.com/2-ThoVan/TTriNang/Silicon-Valley-1-Bell-Labs.htm 

[11] Jon Gertner: The idea factory: Bell Labs and the great age of American Innovation, Penguin Books, 2012

 

Lake Elmo, November, 2019