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    肖特人物传奇奥托·肖特 玻璃科学创始人

      [  中关村在线 原创  ]  

    #Glasslovers#热爱可抵漫长岁月

    一场突如其来的流行病让2020年陷入混乱,所幸,在现代医学和科技的帮助下,世界各国的疫苗已陆续进入临床试验阶段,让人们看到了疫情结束的曙光。

    现代玻璃材料科学之父——奥托·肖特(Otto Schott)

    回溯新冠疫情爆发之初,科学家们在极短时间内测定了它的基因序列和形态——"冠状病毒",随后发出警示,为世界赢得喘息之机。而人类之所以能看到病毒的真面目,还少不了百年前的这位德国化学及光学玻璃专家,也就是今天故事的主角:「特种玻璃之父」奥托·肖特(Otto Schott)。

    【玻璃世家的化学天才】

    "当下的玻璃行业过于依赖传统经验与技术"

    青年时期的奥托·肖特

    1851年,奥托·肖特出生于德国西部的一个玻璃世家中,祖上三代都以制作玻璃为业。

    玻璃虽然已被人类沿用了几千年,但制造工艺一直依赖着匠人代代相传,直至"科学世纪"——19世纪的到来,光学、化学、医学、物理学等学科都取得了井喷式的重大突破,在这样的时代背景下,各行各业都亟待技术革新。

    (来源:《现代玻璃材料之父——奥托·肖特》——吴限博士;百度百科)

    早在学生时代,肖特就展现出对物理和化学的浓厚兴趣与强大天赋,为此他游历欧洲,考察了形形色色的煤矿、玻璃厂和制镜厂,从生产一线积累了宝贵的经验。

    将详实的考察经历结合技术学识,肖特在那时就做出了十分明确的判断:当下的玻璃制造业过于依赖传统经验,成品质量良莠不齐。

    为了攻克这一难题,肖特决定,前往大学继续深造。

    【历经波折的求学生涯】

    "玻璃制造一直缺乏科学研究"

    为了找到理想的研究环境,肖特辗转多所学校,最终选定了历史悠久的莱比锡大学。

    1874年初夏,年仅23岁的肖特就完成了题为《玻璃制作理论与实践研究》的博士论文,并一针见血地指出:"玻璃制造一直缺乏科学研究"。

    这篇被后世视为现代玻璃工业改革开端的雄文,遇上的首位论文主审人却是以严格著称、且有科学编辑作家经历的知名化学家赫尔曼·柯尔贝(H.Kolbe)。

    柯尔贝认为,肖特的论文不仅有严重的表述问题,其内容更不能称之为"真正的科学",只能算是一门实用的技术。因此,肖特数次提交修改,柯尔贝都未予通过。

    论文中描述玻璃结晶的插图

    如果故事就此结束,那么肖特或许也会像祖祖辈辈一样成为一名玻璃手工匠人,然而,年轻的肖特乘着时代浪潮,并没有放弃自己的理想。他想方设法要回了自己的论文,改为投递学术气氛更为宽容的耶拿大学哲学系,随后顺利通过答辩,获得了博士证书。

    在此后的6年间,肖特把自家的阁楼和地下室改造成实验室,在里面潜心钻研并发表大量论著,内容涵盖从玻璃原材料组成与提取到加工过程中的硬化与冷却……几乎无所不包。

    【改变命运的来信】

    "我真的很喜欢耶拿,阿贝教授也是我非常欣赏的人"

    尽管已不在耶拿,但肖特与耶拿似乎缘分未尽。

    1879年,他给耶拿大学的物理教授阿贝(E.Abbe)写信,说自己制得了一种锂成分含量较高的轻质玻璃,可能具有优异的光学性能,请阿贝协助检测。

    阿贝这个名字在物理学界并不陌生,光学中著名的"阿贝公式"就是以他命名的,同时他也是著名光学仪器制造商卡尔·蔡司公司的合伙人。

    物理学家恩斯特·阿贝

     

    肖特写给阿贝的信

    当时,阿贝正为公司遇到的技术瓶颈而烦恼,肖特的来信吸引了他的注意,他迅速回信,邀请肖特一起攻克显微镜系统中的色差难题。两人就这样成为了朋友,肖特也自此迎来了命运的拐点。

    在进行了近百次试验后,肖特惊喜地发现,如果在凹透镜中添加硼酸,就能让它的相对色散与凸透镜匹配,从而消除色差。

    很快,蔡司公司便将其发明应用在新型复消色差光学显微镜上,清晰稳定的显微镜镜片,叩开了观测病毒与微生物世界的大门,我们今天才得以看到"新冠病毒"的确切形貌。

    除了光学玻璃,肖特还孜孜不倦地研制出许多特殊的医用玻璃,比如通过消除温度计零点误差,成功制造出现代意义上的温度计标准玻璃,大大提升了精确度。

    肖特和他的研究

     

    肖特在他的办公室里,背后是好友阿贝的画像

    1884年,肖特搬至耶拿定居,建立了世界上第一家光学玻璃工厂;四年后,他和阿贝、蔡司在耶拿正式成立"肖特及同伴玻璃技术实验室",也就是今天肖特股份公司的雏形。

    此后,玻璃的种类和用途开始迅速扩大,一系列特种玻璃相继问世,玻璃工业随即"量子跃迁",成为了极具创新力和拥有广阔应用前景的现代工业。正是肖特开创了用现代科学来研究和开发新型玻璃的方法,赋予这个数千年使用史的传统材料以无与伦比的活力。

    (来源:《现代玻璃材料之父——奥托·肖特》——吴限博士)

    建于1884年的耶拿玻璃实验室

    他们三人相互合作、相互信任、不畏艰难共同开辟玻璃材料新领域的故事,也成为当今科学技术史上广为传颂的经典佳话。

    1935年,奥托·肖特在耶拿与世长辞,但肖特玻璃的故事正渐入佳境……

    【德国肖特集团里程碑】

    历史里程碑

    1884 肖特与阿贝、蔡司在德国耶拿创立肖特联合玻璃技术实验室

    1900 耶拿玻璃工厂的出口份额已达到50%

    1945 二战后,"41位玻璃科学家的迁徙史诗"

    1952 奥托·肖特的长子埃里希·肖特带领41位玻璃科学家在德国美因茨重建玻璃厂

    1954-1963 在世界各地建立生产工厂和销售办事处,成为国际集团

    1966 亚洲第一个销售办事处成立(东京)

    1974 亚洲首家生产工厂成立(马来西亚槟城)

    1989 位于美因茨的奥托·肖特研究中心投入使用

    1991-1995 德国统一后,美因茨的肖特工厂接管了耶拿旧工厂的所有权

    2002 在中国创办第一家生产工厂

    ……

    科技里程碑

    1884 奥托·肖特发明新型光学玻璃、标准温度计和水位计

    1887-1893 发明耐化学腐蚀的硼硅酸盐玻璃,能够承受高温和热冲击

    1908 发明制药安瓿瓶的玻管,以FIOLAX®品牌进行销售

    1939 发明用于电工技术领域的玻璃-金属密封

    1950 DURAN®实验室玻璃成为化学实验室的新型通用玻璃

    1964 发明光导纤维与导像元件,应用于医学技术和照明技术

    1968 零度®(ZERODUR®)微晶玻璃开创了天文望远镜反射镜基板的新纪元

    1973 赛兰®(CERAN®)微晶玻璃灶具面板进入全球厨房

    1979 第一套玻璃除尘系统投入使用,在接下来几年里,肖特集团制订了环境保护标准

    1979 ROBAX®透明微晶玻璃应用于壁炉视窗

    1993 0.03mm的超薄玻璃助力平板显示技术的发展

    2002 赛兰®(CERAN®)玻璃面板,彻底剔除有害重金属添加剂

    2011 赛绚®铝硅酸盐玻璃用于触摸屏技术

    2020 肖特赛绚® Flex柔性超薄玻璃推动折叠屏革命

    ……

    【以爱灌注生命力量】

    "从我年轻的时候起,我就一直为推动那些超越个人目标、造福全体的事业而努力。"

    136年的发展历史,意味着136年不断突破的尖端科技,无论是宇宙探索、医药健康或是太阳能技术,我们总是专注于人类的当下与未来。

    面对病毒肆虐的2020,奥托·肖特在百年前发明的硼硅酸盐医用玻璃仍在发挥巨大作用,它耐高温和高稳定性的卓越性能,在过去一个世纪中成功经受了时间的考验,成为制药行业的黄金标准。

    目前,中国已获批进入临床的7个新冠疫苗项目,其疫苗瓶材料均采用了肖特出品的硼硅玻璃,部分项目更直接选用了肖特制造的疫苗药瓶,我们已然成为了玻璃制造业内的"隐形冠军",以热爱灌注生命力量。

    从偏居一隅的玻璃实验室到横跨全球的科技集团,从玻璃世家的无畏少年到给予无数人精神力量的科技先驱,奥托·肖特用自己的一生,生动诠释了一个玻璃爱好者的不懈与热爱,将其内核凝练后形成的#Glasslovers#精神,鼓舞了一代代科学家与肖特人的奋勇创新。

    以奥托·肖特名义设立的科研奖项「Otto Schott Research Award」,迄今已成功举办了15届,旨在激励全球的科学家们进行创新。

    2020年Otto Schott Research Award获奖得主

    今年的获奖者是来自加拿大的Josef W. Zwanziger教授和来自美国的Sabayasachi Sen教授,前者是利用核磁共振技术研究玻璃原子结构的先驱之一,后者则对理解沸石非晶化与崩塌现象做出了显著贡献,感兴趣的朋友可以前往官网查看更多介绍噢!

    让我们一起"穿越"百年时光,见证奥托·肖特的热爱与初心吧!

    「肖特人物传奇」旨在呈现德国肖特历史中灿若繁星的先驱者传奇,请继续关注他们的故事,收获更多精彩。

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