新冠疫苗普及背後,這家百年老店給疫苗做了10億個「保險櫃」_風聞
观察者网用户_242884-2021-03-16 14:07

封面圖 | 肖特質量檢測室
文|風馬牛 (微信公眾號:馮侖風馬牛)
隨着新冠病毒疫苗的接種工作漸漸鋪開,我們已經能看到摘下口罩、恢復正常生活的曙光了,但就在此時,「疫苗瓶不夠用」的言論在國內外傳開。有人不理解,疫苗瓶不就是玻璃瓶嗎?這種簡單的玻璃瓶難道還有產量天花板?
疫苗瓶的主要材料確實是玻璃,但不是普通玻璃,而是一種被稱為「中硼硅玻璃」的特種玻璃,能生產這種玻璃的廠家在全世界屈指可數。 目前,全球超過四分之三的疫苗瓶,都來自於一家叫「肖特」(Schott)的德國公司。
一百多年前,這家公司把「做玻璃」從一種工藝,提升到了科學的高度;一百多年後的今天,這家公司又用看似脆弱的玻璃,為至關重要的疫苗製造了一個個耐摔、抗凍、耐高温的「保險櫃」。當我們期待疫苗能戰勝疫情時,這家做特種玻璃的公司,值得每個人瞭解一下。
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提起玻璃,很多人都會想到一個特點:易碎。
白居易就曾這麼説過:「大多好物不堅牢,彩雲易散琉璃脆。」在現代玻璃和琉璃出現明顯的分野前,玻璃已經被人們使用了幾千年,從埃及到美索不達米亞平原,再到中國,玻璃被普遍用於裝飾品、工藝品和建築材料,所有人都為了改變玻璃的形態下功夫,沒有人想到能從根本上改變玻璃的特質。
然而, 一隻合格的疫苗瓶必須能承受 -180℃~ 400℃ 的巨大温差,還要耐摔、防碎,保證在疫苗運輸過程中哪怕激烈碰撞,也不會有超過限量的玻璃微粒滲出,污染疫苗。
玻璃從精緻的工藝品,發展出今天的神奇功能,全靠肖特公司創始人——奧托·肖特的堅持。
奧托·肖特(Otto Schott)
奧托·肖特出生於德國一個玻璃製造世家,從小就看父親做玻璃,在他心裏玻璃非常神奇。小學畢業之後,奧托上了一家職業中學,在那裏他開始學習物理和化學,同時又結合自己的喜好,常常去參觀各種化工廠、玻璃廠和煤礦,把原本美麗、精巧的玻璃製造業,和抽象的化學知識結合了起來。
1870 年,職業中學畢業後,奧托已經學會了化學定性和定量分析,他考上亞琛工業大學,主攻化學,又師從著名化學家蘭多爾特,學會了把物理和化學結合起來的思路。為了在化學之路上更加精進,奧托兩次轉學, 4 年之後,他提交了一篇關於玻璃製造的博士論文,詳細講述他對當時玻璃製造業的看法。
在這篇論文裏,奧托大膽提出: 「玻璃製造一直缺乏科學研究。」 他從小到大親眼目睹,父親和他的工人們為了燒出各種顏色、形態的玻璃,往往會改變原料、鍛造時間,但這種「菜譜」式的燒製不能改變玻璃的本質特徵,對行業發展用處不大。他熱愛玻璃,想改變這一狀況。
論文通過、拿下博士學位後,奧托回家潛心研究玻璃,沒有實驗室,他直接改裝家裏的地窖和閣樓,沒有數據,他去父親的玻璃工坊裏親自記錄。就這樣,奧托徹底搞明白了玻璃的化學奧秘,先後發佈了多篇論著,向沉寂多年、一心追求形態的玻璃製造界投下了一顆深水炸彈。
奧托想告訴人們,玻璃不僅僅是玻璃,它是一種可以分析、改變化學成分的無機固體材料, 想真正「玩透」玻璃,不能只泡在玻璃廠裏,還得在實驗室裏一點一點摸清玻璃的本質。
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理論提出來了,誰來實踐證明呢?換句話説,誰會需要「不一樣的玻璃」?
當時的奧托空有一腔熱血,但小城裏所有人都習慣了拿玻璃當器皿、裝飾品的日子,沒有誰白白出錢願意讓奧托證明自己的理論。於是,奧托只好親自制作了一種鋰含量比較高的玻璃,廣撒網,寄給當時德國最出名的大學教授們「鑑賞」。
這種辦法看似低效,卻真的有人回應了,耶拿大學物理學教授阿貝回信説,他認識一個叫蔡司的機械師,可能會對奧托的玻璃感興趣。蔡司當時經營着一家顯微鏡製造工廠,非常需要光學性能優異的玻璃,奧托的樣品不錯,也許能為蔡司顯微鏡量身打造一些新型玻璃。奧托欣然應允。
事情發展到這裏,奧托作為「現代玻璃材料科學之父」的名聲算初步坐實了。 在他之前,玻璃只是一種日用品,人們喜歡它的材質,把它變成五顏六色的器皿和工藝品;在奧托利用化學剖析玻璃之後,玻璃才變成一種可以按需生產的重要原料,人們需要什麼,玻璃就可以變成什麼。

不同的分子結構導致了不同的玻璃特性
很快,奧托利用精湛的玻璃製造技術,跟上蔡司的產品需求,還為此創立了肖特公司,專做特種玻璃。在光學大師蔡司的要求下,肖特公司既能生產顯微鏡用的玻璃,幫人們看清肉眼不可見的細胞,也能生產天文鏡用的玻璃,幫人們看清楚遙遠光年外的星星。
奧托始終把肖特公司的定位認得很清楚,原材料供應商、輔助者。蔡司是世界上難得一見的光學人才,也是奧托、阿貝的引路人,負責提出需求,阿貝物理知識淵博,總是充當兩家公司的智囊,奧托本人對玻璃材料瞭如指掌,負責各種計劃的落地。

卡爾·蔡司(Carl Zessi),國產手機鐘意的蔡司鏡頭就出自蔡司公司
有一次,蔡司需要一種特殊光學性能的玻璃,奧托得知這個需求後日夜不停地琢磨、計算,製備了 93 款樣品才達到蔡司的要求,也是在這個過程中,奧托發明了大名鼎鼎的「硼硅酸鹽玻璃」。
通過玻璃,他們三個人建立了一個穩定的聯盟,用現在的話説,「產學研」實現了正向循環。 當蔡司公司的光學產品在全球走俏時,肖特公司的產品也隨之聲名遠揚。越來越多的人找到奧托,提出需求,特種玻璃行業開始根據人們的廣泛需求快速發展。
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與許多德國百年老店一樣,經歷二戰後,肖特公司也被柏林牆分割成了東西兩個公司, 人為造成的技術和人才分割讓肖特公司元氣大傷。 由於經營特種玻璃,不管是東肖特公司,還是西肖特公司,都不得不打起精神,應對各自陣營無休無止的調查和猜測。
那是一段灰暗的日子。一方面,有的歐洲企業在馬歇爾計劃的刺激下迅速恢復,包括肖特公司的競爭對手們,另一方面,飽受質疑的肖特公司卻沒辦法正常運營、生產,業績一落千丈。
這時候,奧托的次子埃裏希·肖特接過企業的擔子,開始變革求存。對肖特公司而言,特種玻璃的「特」,不在於用途是否和政治軍事有牽扯,而在於產品可以應付生活、科學場景下越來越嚴格的要求。於是埃裏希決定,不被合作企業的需求所限制,直接獲取最廣泛的消費者需求,為他們按需定製特種玻璃。

阿姆斯特朗登月時頭盔上的光學玻璃,就是肖特公司提供的
埃裏希和他父親一樣,聰慧、勇敢、毅力十足。確定方向後,埃裏希頂着巨大的壓力,在老家修了一座巨大的現代化玻璃工廠,用來生產他所認為的人們需要的特種玻璃,有耐熱玻璃、輕便玻璃、耐摔玻璃等等。這種拋開 B 端定製,直接衝向 C 端的做法非常大膽,但也非常有效。
這些特種玻璃出場後,被聽到風聲的下游工廠們一搶而空,加工生產出來的產品也在市場上爆紅,肖特公司因此重新成為世界一流特種玻璃公司。
利用同樣的手法,埃裏希在短短几年間就在歐洲、北美洲、東亞等地區建立了生產和銷售地點,也是在這一時期,奧托研發出來的中硼硅玻璃開始在全世界醫藥界流行。 比起玻璃工藝品動輒百萬美元的價格,肖特公司的許多產品並不昂貴,但滴水成多,涓滴匯流,只看幾美分的疫苗瓶這一項,幾十年來,肖特公司就拿下了許多特種玻璃廠商難以想象的鉅額利潤,更別提其它隨處可見的特種玻璃。

裝在肖特中硼硅玻璃瓶中的新冠疫苗
肖特公司利用常人眼中最脆弱的玻璃,為自己打造了最堅固的技術護城河。
如今,除了廣受關注的中硼硅玻璃,肖特公司還有許多特種玻璃在業內處於絕對領先地位,上至衞星裝載的反射鏡基板,下至日常燃氣灶、電磁爐的面板,肖特公司都有對應的特種玻璃,堪稱玻璃界的百貨商店。
值得一提的是,儘管是業內的標杆企業,但肖特公司始終沒有上市。蔡司逝世之後,阿貝為了紀念他,和奧托一起建立了卡爾·蔡司基金會,全資控股蔡司公司,令其沒有業績壓力成長為全球頂尖的光學企業,埃裏希也因為父輩們的深厚友誼,同意讓卡爾·蔡司基金會控股肖特公司。 這兩個企業互相配合、成就,令德國耶拿這個小城成為光學和玻璃行業最閃亮的城市。
肖特公司的經營觸角也伸向了全世界各大市場。
早在 1970 年代,肖特公司就來到中國,在長三角地區建廠銷售,以極高的技術標準刺激了國產特種玻璃行業的發展。2012 年,肖特公司和浙江新康藥用玻璃有限公司合資成立肖特新康,謀劃在浙江麗水縉雲建立全國最大的藥用玻璃生產基地。2017 年,該基地正式投產,目前國產疫苗所使用的疫苗瓶大部分都來自這個基地,而肖特在全球已經提供了超過 10 億隻疫苗瓶。

肖特新康基地
如今,全球面臨着數十億隻疫苗瓶的巨大需求,有人擔心疫苗瓶會被「卡脖子」, 事實上,肖特公司的存在並沒有完全壟斷中硼硅玻璃市場,反而為各大特種玻璃廠商展示了一個龐大的特種玻璃市場,同時樹立了一個可供超越的目標。 據統計,在中國有 23 家企業的經營範圍中含有「中硼硅玻璃」,其中幾家已經有了各自的技術,能夠生產這種玻璃,而在國外,美國康寧正在試驗一種全新的藥用玻璃材質,通過檢測後很快就能進入市場,和肖特公司競爭。
新冠病毒疫苗是結束這場大流行的契機,當我們感念醫學、科研人員的辛勞時,不要忘了,還有像肖特這樣的企業正在用積澱百年的技術,把疫苗安全送到我們身邊。