林肯实验室应该是二战后第一个应美国新的国家紧迫战略需求而设立的大型研发实验室，尽管在其设立之前已有一些国家实验室，如洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）、 阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）、埃姆斯国家实验室（Ames Laboratory）等等，但这些实验室可视为二战时曼哈顿工程的延续【1】。简而言之，林肯实验室设立的背景是应对前苏联进行首次原子弹试验（1949年8月29日）给美国防空系统带来的重大威胁，其凸显的脆弱环节是检测低空突防飞机的雷达【2】。

建立一个大型研发实验室是一个复杂的过程，会打乱很多的政治与科研次序，并伴随各种冲突和矛盾。林肯实验室也不例外，从时任美国空军参谋长的范登堡（Hoyt S. Vandenberg）将军向MIT校长基里安（James R. Killian）发出请求信到实验室筹建及初始运行，其过程历尽波折（见下图）。具体而言，可以归结为六大矛盾，即MIT的办学理念矛盾、军方战略选择矛盾、技术路线的技术选择矛盾、经费规制矛盾、人事结构矛盾、企业合作竞争矛盾。解决这些矛盾，依赖于外部环境的压力强度与应对威胁的具体方案。外部环境的压力需要大到足够的程度，使得每一个相关者对国家需求的紧迫性有一个共识，并在行动上将此紧迫需求置于最优先的位置，或置于自身利益之上。应对威胁的具体方案是实验室建设的基础，其“具体”体现在具体的问题背景阐述，具体的使命和目标，具体的问题解决技术路线等。“查尔斯项目（Project Charles）”在林肯实验室筹建过程就起着这样一个关键作用【3】。

“查尔斯项目（Project Charles）” 是MIT校长基里安考虑了美国空军请求后提出的预研项目要求，项目因MIT位于查尔斯河沿岸而命名。基里安校长需要这样一个项目打消他的一些疑虑。查尔斯项目从1951年2月到8月历时6个月，奠定了林肯项目及林肯实验室的基础【4】。查尔斯项目的组织是其得以高质量完成的保障。项目负责人是来自伊利诺伊大学的弗朗西斯·卢米斯（Francis Wheeler Loomis）教授，项目组成员共28名“全职”科学家和工程师，其中7名为MIT教授或副教授，5名为其他大学的教授，包括哈佛大学、康奈尔大学、罗切斯特大学、威斯康星大学以及伊利诺伊大学。其余项目组成员来自企业和政府实验室，以及4位MIT工程师。从各种史实资料可以看出，项目组成员均实际全职参与和着手调查研究【5】。查尔斯项目的最终报告《防空问题（Problems of Air Defense）》于1951年8月1日提交，共570页【6】。最终报告从防空问题开始，给出了未来防空系统的许多基本概念和细节。它将防空问题划分为7个领域，为林肯实验室的基本研究框架和组织构架提供了论证基础。可以说，没有查尔斯项目务实而具体的研究，林肯实验室的历史或许需要重写。

基于查尔斯项目，林肯实验室的一项主要成就是完成了半自动地面防空系统（SAGE）的设计。美国工程院院士、科技史专家托马斯·休斯将SAGE项目视为改变现代世界的四个巨大项目之一【7】。很难判断如果没有SAGE项目，冷战是否会有任何不同，但如果没有SAGE项目，美国的计算机时代几乎肯定会有所不同，也不会那么壮观。据估计，SAGE项目耗资40亿美元到120亿美元不等（1950年美元），比曼哈顿项目的花费更多。

实验室的建设需要科技创新与体制机制创新“双轮驱动”，但双轮还需要有轴连接起来才能驱动。查尔斯项目的经验是规划一个实验室，应以重大问题为核心而不是研究领域或项目的堆砌。一个好的以及规划好的重大问题才值得为之设立实验室。