正是在这样的背景下,肖特给阿贝写了上述信件。阿贝对肖特寄来的玻璃样品做了相应的检验后,回信说道,该富锂玻璃在光学性能上并不比其他玻璃优异,不过,却具有较高的均匀度,此种均匀度甚至连当时很好的玻璃厂也无法做到。肖特的此次主动询问无论如何引起了阿贝对他的注意,事实上,此时的蔡司公司正遇到了技术瓶颈,他们所生产的光学仪器的性能已无法进一步提升,其原因就在于缺乏可以胜任的玻璃,要知道,玻璃可是光学仪器的核心部件。在玻璃供应方面,蔡司公司没有自己的生产加工厂,完全依靠从外部买进,而当时世界上没有一家工厂可以生产出满足蔡司公司为提升光学仪器性能而需要的特种玻璃。阿贝考虑到,既然肖特精通玻璃化学,可以让他尝试先以
实验的方式制备出一些新型玻璃,看看性能如何。1881年1月,肖特和阿贝在耶拿碰面,制订了合作计划,肖特将通过改变玻璃的化学组成,力图得到符合蔡司公司要求的光学性能优异的新型玻璃。他分别试验了磷酸玻璃,硼酸玻璃,硅酸玻璃和硼硅酸玻璃,经历了多次失败后,终于在制备第93号样品时得到了令人满意的结果。
双方的合作取得重大进展后,肖特于1882年1月移居耶拿,开始了与蔡司公司的高层度合作。同年3月,阿贝和肖特将研究结果递交给费斯特(W.Foerster),后者是柏林天文台台长和德国高等标准计量委员会会长。经费斯特的推荐,普鲁士文化部决定全力资助肖特的研究,但同时要求肖特解决当时的一个棘手问题——温度计零点误差。肖特很快找到问题所在,发现如果玻璃中同时含有钾和
钠,就会产生零点误差。1884年,肖特通过改变配方,成功制造出所谓温度计标准玻璃,大大提高了温度计的准确度。1885年7月23日,肖特、阿贝和蔡司父子在耶拿正式成立肖特及同伴玻璃技术实验室,后来发展为肖特及同伴玻璃厂以及今天的肖特股份公司。蔡司、阿贝和肖特之间相互合作、相互信任,不畏艰难共同开辟玻璃材料新领域的成功故事,已被作为科学技术史上的经典佳话而广为传诵。2016年9月11日,值蔡司200年诞辰之际,耶拿市举办了卡尔·蔡司日的专题活动,活动期间,特意给前来参观的市民们制作并赠送了蔡司、阿贝和肖特的纪念牌(图3)。
图3耶拿三杰(上为蔡司,左下为阿贝,右下为肖特)
从实验室到股份公司——带领现代玻璃材料
1886年,肖特的实验室已能生产四十多种光学玻璃以及上文提到的新型温度计玻璃,名曰“耶拿标准温度计玻璃”,这种玻璃含元素锂,几乎不受热膨胀影响,是理想的温度计材料。肖特和蔡司公司的紧密合作很快使得所生产的特种玻璃种类迅速扩充,包括各种耐热,耐压,抗腐蚀玻璃和满足特殊要求的光学玻璃和医用玻璃,为肖特赢得了世界声誉。到1900年,产品已有一半销往国外,肖特的玻璃成为许多领域不可或缺的材料。1规格年,推出高等家用耐热玻璃,后以商品名Jenaer Glas®(耶拿玻璃)在市场上销售,成为玻璃材料中的经典品牌。1920年,肖特及同伴玻璃技术实验室更名为肖特及同伴玻璃厂。肖特自己于1926年退休,1935年8月27日,在耶拿去世。
二战之后,美国为了防范当时苏联获取技术资料,将肖特厂很重要的高职人员和玻璃相关人士迁往德国西南部(人称“41个玻璃工的迁移”),他们于1950年开发出有名的实验室玻璃品牌DURAN®。如今,DURAN®玻璃仪器在德国高校和研究所仍得以普遍使用。1952年,新肖特厂在西德的美因茨成立,而留在耶拿的老肖特厂在东德依然被保留。东、西德合并前,新老肖特厂同时存在并彼此单独运营(蔡司厂也经历同样的命运)。东、西德合并后,西德肖特接管东德肖特,从此肖特玻璃厂又恢复成一家,总部在美因茨。2004年,肖特玻璃厂正式更名为肖特股份公司。今天,位于耶拿的厂区依然保留着当年肖特住过的房子,里面的照片和实物生动展示了肖特的生平和肖特厂的历史(图4)。除此之外,厂区内还建有一座现代化的玻璃博物馆,参观者可以学习到不少关于玻璃材料的知识。该博物馆设计得颇为精良,里面不但有大量的文字图片和实物展示,而且还有不少多媒体演示设备,旁边的开关被精心地制作成玻璃沙漏,参观者将沙漏翻转180度,屏幕上即开始放映相应的节目,同时沙漏里的沙开始掉落,沙掉落完毕,视频也正好放完,下一个参观者只需再次将沙漏翻转180度,便又可以观赏视频了。而沙漏里的沙子意指玻璃材料的主要原材料——二氧化硅。十分难能可贵的是,该博物馆和肖特故居均向公众免费公开。
图4肖特故居(作者摄于耶拿)
肖特成功之道——执着+创新+主动
回眸肖特的一生,他的成功除了家庭环境的影响以及阿贝和蔡司的帮助和合作等外部因素,笔者认为,更重要的还是在于他自身的因素,总结起来,有如下几点:
1)对自己从事的研究领域的执着。肖特在莱比锡大学提交博士论文失败,并饱受有名学者对其能力的多番指责,可他没有就此失去信心、停止脚步或是转向其他领域,而是仍坚持走自己