現代玻璃材料科學之父——奧托·肖特

　　正是在這樣的背景下，肖特給阿貝寫了上述信件。阿貝對肖特寄來的玻璃樣品做了相應的檢驗后，回信說道，該富鋰玻璃在光學性能上并不比其他玻璃優(yōu)異，不過，卻具有較高的均勻度，此種均勻度甚至連當時很好的玻璃廠也無法做到。肖特的此次主動詢問無論如何引起了阿貝對他的注意，事實上，此時的蔡司公司正遇到了技術瓶頸，他們所生產的光學儀器的性能已無法進一步提升，其原因就在于缺乏可以勝任的玻璃，要知道，玻璃可是光學儀器的核心部件。在玻璃供應方面，蔡司公司沒有自己的生產加工廠，完全依靠從外部買進，而當時世界上沒有一家工廠可以生產出滿足蔡司公司為提升光學儀器性能而需要的特種玻璃。阿貝考慮到，既然肖特精通玻璃化學，可以讓他嘗試先以

　　實驗的方式制備出一些新型玻璃，看看性能如何。1881年1月，肖特和阿貝在耶拿碰面，制訂了合作計劃，肖特將通過改變玻璃的化學組成，力圖得到符合蔡司公司要求的光學性能優(yōu)異的新型玻璃。他分別試驗了磷酸玻璃，硼酸玻璃，硅酸玻璃和硼硅酸玻璃，經歷了多次失敗后，終于在制備第93號樣品時得到了令人滿意的結果。

　　雙方的合作取得重大進展后，肖特于1882年1月移居耶拿，開始了與蔡司公司的高層度合作。同年3月，阿貝和肖特將研究結果遞交給費斯特(W.Foerster)，后者是柏林天文臺臺長和德國高等標準計量委員會會長。經費斯特的推薦，普魯士文化部決定全力資助肖特的研究，但同時要求肖特解決當時的一個棘手問題——溫度計零點誤差。肖特很快找到問題所在，發(fā)現如果玻璃中同時含有鉀和

　　鈉，就會產生零點誤差。1884年，肖特通過改變配方，成功制造出所謂溫度計標準玻璃，大大提高了溫度計的準確度。1885年7月23日，肖特、阿貝和蔡司父子在耶拿正式成立肖特及同伴玻璃技術實驗室，后來發(fā)展為肖特及同伴玻璃廠以及今天的肖特股份公司。蔡司、阿貝和肖特之間相互合作、相互信任，不畏艱難共同開辟玻璃材料新領域的成功故事，已被作為科學技術史上的經典佳話而廣為傳誦。2016年9月11日，值蔡司200年誕辰之際，耶拿市舉辦了卡爾·蔡司日的專題活動，活動期間，特意給前來參觀的市民們制作并贈送了蔡司、阿貝和肖特的紀念牌(圖3)。

　　圖3耶拿三杰（上為蔡司，左下為阿貝，右下為肖特）

　　從實驗室到股份公司——帶領現代玻璃材料

　　1886年，肖特的實驗室已能生產四十多種光學玻璃以及上文提到的新型溫度計玻璃，名曰“耶拿標準溫度計玻璃”，這種玻璃含元素鋰，幾乎不受熱膨脹影響，是理想的溫度計材料。肖特和蔡司公司的緊密合作很快使得所生產的特種玻璃種類迅速擴充，包括各種耐熱，耐壓，抗腐蝕玻璃和滿足特殊要求的光學玻璃和醫(yī)用玻璃，為肖特贏得了世界聲譽。到1900年，產品已有一半銷往國外，肖特的玻璃成為許多領域不可或缺的材料。1規(guī)格年，推出高等家用耐熱玻璃，后以商品名Jenaer Glas®(耶拿玻璃)在市場上銷售，成為玻璃材料中的經典品牌。1920年，肖特及同伴玻璃技術實驗室更名為肖特及同伴玻璃廠。肖特自己于1926年退休，1935年8月27日，在耶拿去世。

　　二戰(zhàn)之后，美國為了防范當時蘇聯獲取技術資料，將肖特廠很重要的高職人員和玻璃相關人士遷往德國西南部(人稱“41個玻璃工的遷移”)，他們于1950年開發(fā)出有名的實驗室玻璃品牌DURAN®。如今，DURAN®玻璃儀器在德國高校和研究所仍得以普遍使用。1952年，新肖特廠在西德的美因茨成立，而留在耶拿的老肖特廠在東德依然被保留。東、西德合并前，新老肖特廠同時存在并彼此單獨運營(蔡司廠也經歷同樣的命運)。東、西德合并后，西德肖特接管東德肖特，從此肖特玻璃廠又恢復成一家，總部在美因茨。2004年，肖特玻璃廠正式更名為肖特股份公司。今天，位于耶拿的廠區(qū)依然保留著當年肖特住過的房子，里面的照片和實物生動展示了肖特的生平和肖特廠的歷史(圖4)。除此之外，廠區(qū)內還建有一座現代化的玻璃博物館，參觀者可以學習到不少關于玻璃材料的知識。該博物館設計得頗為精良，里面不但有大量的文字圖片和實物展示，而且還有不少多媒體演示設備，旁邊的開關被精心地制作成玻璃沙漏，參觀者將沙漏翻轉180度，屏幕上即開始放映相應的節(jié)目，同時沙漏里的沙開始掉落，沙掉落完畢，視頻也正好放完，下一個參觀者只需再次將沙漏翻轉180度，便又可以觀賞視頻了。而沙漏里的沙子意指玻璃材料的主要原材料——二氧化硅。十分難能可貴的是，該博物館和肖特故居均向公眾免費公開。

　　圖4肖特故居（作者攝于耶拿）

　　肖特成功之道——執(zhí)著+創(chuàng)新+主動

　　回眸肖特的一生，他的成功除了家庭環(huán)境的影響以及阿貝和蔡司的幫助和合作等外部因素，筆者認為，更重要的還是在于他自身的因素，總結起來，有如下幾點：

　　1)對自己從事的研究領域的執(zhí)著。肖特在萊比錫大學提交博士論文失敗，并飽受有名學者對其能力的多番指責，可他沒有就此失去信心、停止腳步或是轉向其他領域，而是仍堅持走自己的道路，繼續(xù)在玻璃制造領域進行著前人未曾做過的科學探索。即使在無正式職位且對于未來沒有任何把握的情況下，依舊能夠堅持在家中進行玻璃研究，足以見得他對自己所從事領域的熱愛與追求。這樣的執(zhí)著精力可不是所有人都具有的。

　　2)學科交叉型的創(chuàng)新思維。在肖特之前，玻璃制造是一個純技術領域，其生產工藝大都以傳統(tǒng)經驗為基礎，玻璃工匠和技術工人似乎從未想到過用科學方法來開發(fā)新型玻璃或改進玻璃性能。另一方面，19世紀70年代歐洲的物理和化學學科發(fā)展已經達到了一定的高度，而德國在自然科學的許多領域也已經超越英國和法國，涌現出了一大批世界有名的科學家，但他們當中卻很少有人將所掌握的科學知識運用于玻璃制造。簡言之，當時制造玻璃的人不懂科學，懂科學的人不問津玻璃制造。肖特正是看到了問題之所在，憑借自己的知識與能力將兩個原先毫不相干的領域搭接起來，從而開創(chuàng)出了一片新的天地。

　　3)主動尋找機遇。肖特為推廣自己的研究成果，主動將樣品寄給給物理學家阿貝，在此之前，他一定做過一番調查研究，認為按阿貝當時的工作領域和職位身份，尤其是他跟蔡司公司的關系，應該會對新型玻璃產生興趣。后來果然不出其所料，得到阿貝和蔡司的重用，從而造就了科學史和企業(yè)史上的一段佳話。如果不是肖特當年的主動出擊，歷史可能就是另一番景象。積較尋找機遇和創(chuàng)造機遇，這點對于那些盼望成功的人而言尤為重要。

　　如今，德國耶拿市有以肖特命名的街道，耶拿大學也設有以肖特命名的材料研究所(圖5)，當年的老肖特廠依然作為肖特股份公司的一部分矗立在耶拿市內，與蔡司公司相隔不遠(圖6)。肖特作為耶拿科技史上的三杰之一，獲得了這座城市對他的感激與尊敬。但筆者也明顯感覺到，當今的德國民眾對科學史和技術史的興趣并不高，耶拿市中心曾舉辦過有關肖特公司和蔡司公司歷史的展覽，其中有很多制作精細和難得一見的科技和企業(yè)方面的史料，但參觀者寥寥可數，而同樣的地方如果有繪畫展或攝影展，就會有一大堆人圍觀。之前提到的免費公開的肖特故居和玻璃博物館，筆者曾多次拜訪，每次里面的參觀者都較為非常少，甚至除筆者外別無他人，雖然獨占館廳的感覺很好，但場面如此冷清不得不令人惋惜。這與當前西方發(fā)達國家普遍興盛的反科技(尤其反化學化工)思維趨勢和所謂的環(huán)保主義(實為較端環(huán)保主義)不無關系。無論將來人類社會向怎樣的方向發(fā)展，奧托·肖特對現代玻璃材料所作的貢獻將作為科學技術發(fā)展道路上的里程碑而永載史冊。

　　圖5耶拿大學奧托·肖特材料研究所

　　圖6耶拿市的蔡司公司樓（左）和相隔不遠的肖特公司樓（右）