防走失，電梯直達(dá)安全島

來(lái)源：正和島（ID：zhenghedao）

作者：劉溪

有人說(shuō)：“德國(guó)可以沒(méi)有西門(mén)子，也可以沒(méi)有奔馳，但唯獨(dú)離不開(kāi)蔡司?！?/strong>

二戰(zhàn)期間，蔡司是德軍的殺手锏，他的瞄準(zhǔn)鏡讓普通步槍也能變身戰(zhàn)場(chǎng)殺器。能把一片眼鏡片賣(mài)到萬(wàn)元以上的蔡司，不但受到達(dá)爾文、愛(ài)因斯坦等人的偏愛(ài)，使用蔡司儀器或鏡頭的研究成果，還產(chǎn)生了約40位諾獎(jiǎng)得主。

人們說(shuō)蔡司是上帝的眼睛，想要看得清、看得遠(yuǎn)，頂級(jí)鏡片幾乎只能是蔡司。在光學(xué)領(lǐng)域，蔡司恐怖的精度，甚至無(wú)人能望其項(xiàng)背。

從衛(wèi)浴、陶瓷到汽車(chē)、鐘表，德國(guó)精工處處把公差壓進(jìn)微米級(jí)，但蔡司才是精工領(lǐng)域當(dāng)之無(wú)愧的天花板。

一個(gè)直徑30cm的鏡片，蔡司可以確保表面的高度差在0.12納米以?xún)?nèi)。這是什么概念？相當(dāng)于將青藏高原的起伏控制在一張A4紙的厚度。

蔡司的超低膨脹玻璃在數(shù)百攝氏度的溫差中，形變可以不到一個(gè)氫原子。一套10萬(wàn)個(gè)精密零件的組鏡，將組裝誤差控制在3個(gè)硅原子直徑內(nèi)，全世界除了蔡司，沒(méi)人能做到。

所以當(dāng)光刻機(jī)卡著全球芯片制造商的脖子，蔡司則死死地掐著光刻機(jī)的命門(mén)。光刻機(jī)的制造成本，接近三分之一給了蔡司。

熱衷于解決“卡脖子”難題的蔡司，產(chǎn)品種類(lèi)超過(guò)萬(wàn)種，手握萬(wàn)余項(xiàng)專(zhuān)利。全球70%白內(nèi)障手術(shù)依賴(lài)蔡司設(shè)備，做眼角膜手術(shù)的光學(xué)儀器，全世界除了蔡司沒(méi)有公司能制造。

這些納米、原子級(jí)別的精度，蔡司是怎么做到的？179年，歷經(jīng)三次工業(yè)浪潮，兩次世界大戰(zhàn)，以及冷戰(zhàn)時(shí)期的兩德分裂與統(tǒng)一，蔡司為什么能一直站在最前沿？接下來(lái)我們一起看一看蔡司7個(gè)領(lǐng)跑百年的核心密碼。

精密手藝人+物理學(xué)家+化學(xué)家=蔡司“鐵三角”

手藝是金飯碗，但需要跟頭腦、生意結(jié)合，才能奏效。

作為一名宮廷車(chē)工師傅，蔡司的父親奧古斯特·蔡司，將這份體悟?qū)戇M(jìn)了卡爾·蔡司的生長(zhǎng)軌跡，也奠定了蔡司公司“科研、生產(chǎn)和銷(xiāo)售”一體的成功伏筆。

蒸汽機(jī)的發(fā)明和完善，拉開(kāi)了工業(yè)文明的大幕，科學(xué)和生產(chǎn)結(jié)合爆發(fā)的巨大能量前所未有?？枴げ趟揪统錾谶@樣科技大爆發(fā)的前夜。學(xué)手藝之前，父親將蔡司送進(jìn)了校園，在這里他對(duì)科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

18歲，卡爾·蔡司開(kāi)始游歷各地手藝人門(mén)下，學(xué)造科研儀器。在這里他目睹了手藝、科學(xué)、技術(shù)、生產(chǎn)的渾然一體。

1846年，蔡司公司成立，開(kāi)始生產(chǎn)各種光學(xué)設(shè)備。此后，卡爾·蔡司在植物學(xué)家施萊登的鼓勵(lì)下，開(kāi)始專(zhuān)注生產(chǎn)顯微鏡。守著大學(xué)廣闊的科研市場(chǎng)，蔡司的小作坊有了源源不斷的訂單和成長(zhǎng)動(dòng)力。

擅長(zhǎng)精密加工的卡爾·蔡司始終堅(jiān)持“科研指導(dǎo)技術(shù)”。

1858年，蔡司用“物鏡+目鏡”的復(fù)合顯微鏡“Stand I”，登頂全球，拿下“德國(guó)制造的最優(yōu)秀儀器之一”的美譽(yù)。為了創(chuàng)造一門(mén)好生意，他持續(xù)改進(jìn)顯微鏡鏡片制造工藝，降低制造成本。

1866年，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、深孚眾望的物理學(xué)家阿貝開(kāi)始與蔡司合作（后成為合伙人），他將蔡司的世界影響力，推向前所未有的高度。

阿貝把鏡頭設(shè)計(jì)從“經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)”帶入“理論驅(qū)動(dòng)”的時(shí)代。他用“色差+球差+彗差”的鏡頭方程計(jì)算鏡頭模糊的解決方案，而非手動(dòng)試錯(cuò)。不但奠定現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)，也讓蔡司性能冠絕全球。

1879年，玻璃化學(xué)家肖特開(kāi)始與蔡司建立合作。1884年，耶拿玻璃廠成立。

“機(jī)密工藝+科學(xué)+材料”的蔡司“鐵三角”終于集齊。

1886年，蔡司的精工、肖特的新玻璃和阿貝的新技術(shù)，催生了復(fù)消色差物鏡，徹底革新了光學(xué)元件的性能。19世紀(jì)末，蔡司-阿貝鏡組四物鏡，創(chuàng)造了世界新高度，也奠定了蔡司“德系高端象征”的身份。

可計(jì)算的真理=挑戰(zhàn)極限的精密

三個(gè)追求極致的人，幾乎注定了蔡司“挑戰(zhàn)想象力極限”的基因。

有光學(xué)愛(ài)馬仕之稱(chēng)的蔡司，一片眼鏡片可以超萬(wàn)元，但他還是虜獲了眾多人的心。著名的生物學(xué)家達(dá)爾文，曾委托同事給兒子買(mǎi)顯微鏡鏡頭，信件中明確寫(xiě)著“買(mǎi)蔡司的上等鏡頭”。

因?yàn)榫苁堑贸鲆磺姓胬淼那疤帷?/p>

把7厘米直徑的蔡司鏡片，放大37萬(wàn)倍，放大到26千米，其表面不平整位置的高度差也小于10厘米。不斷突破自我的極度的精密，讓蔡司的顯微鏡助力近40位諾貝爾獎(jiǎng)得主突破科研瓶頸。

這背后是營(yíng)收占比超10%的持續(xù)研發(fā)投入，也是阿貝把公式寫(xiě)進(jìn)蔡司研發(fā)中，實(shí)現(xiàn)了蔡司顯微鏡制造從一門(mén)手藝到一門(mén)科學(xué)的“代際跨越”。

1872年，阿貝從光學(xué)理論根源上提出了“正弦條件”（n·y·sinU=n'·y'·sinU'），即讓鏡頭中心和邊緣的光線，在“折射角度”和“成像高度”上滿足嚴(yán)格的正弦關(guān)系，從而同時(shí)消除“球差”（中心與邊緣光線匯聚一致）和“彗差”（斜射光線匯聚成點(diǎn)）。1873年，阿貝還用公式算出了顯微鏡的分辨率極限（d=λ/[2NA]）。

19世紀(jì)90年代，蔡司基于此技術(shù)推出Protar鏡頭，首次實(shí)現(xiàn)了大光圈下無(wú)球差、無(wú)彗差、無(wú)色差的成像，成為現(xiàn)代光學(xué)攝影的起點(diǎn)。

沿著這些公式的極限，蔡司開(kāi)始在光學(xué)材料、鍍膜技術(shù)和精密工藝上，孜孜不倦地突破。蔡司在高純度光學(xué)玻璃或樹(shù)脂材料上，通過(guò)離子濺射工藝在鏡片表面鍍上數(shù)十層納米級(jí)薄膜，透光率可達(dá)99.5%以上（普通鏡片約95%），減少?gòu)?qiáng)光反射。再通過(guò)科學(xué)的鏡頭組合，實(shí)現(xiàn)銳利成像、色彩精準(zhǔn)還原、四角幾乎無(wú)畸變。

這是卡爾·蔡司鏡頭被稱(chēng)為“鷹之眼”的技術(shù)根基。

對(duì)于單片鏡片的眼鏡產(chǎn)品，為了讓呈像更清晰，蔡司還能根據(jù)觀察者的眼睛定制鏡片。通過(guò)“數(shù)碼車(chē)房”技術(shù)，蔡司根據(jù)用戶(hù)的度數(shù)、瞳距、鏡架弧度等參數(shù)，用數(shù)控設(shè)備直接打磨鏡片曲面（自由曲面），消除邊緣像差，使視野更均勻。

當(dāng)計(jì)算的精度向小數(shù)點(diǎn)后面無(wú)限延伸，蔡司的產(chǎn)品也在持續(xù)進(jìn)化。當(dāng)他們?cè)诩{米級(jí)別進(jìn)行產(chǎn)品調(diào)教的時(shí)候，一個(gè)更大的世界自然緩慢打開(kāi)。

材料+鍍膜+精密加工：蔡司的精密武器

98k步槍?zhuān)谎b瞄準(zhǔn)鏡就是一把普通步槍?zhuān)裳b上蔡司的6倍鏡，就成了戰(zhàn)場(chǎng)大殺器，1000米外的目標(biāo)也能精準(zhǔn)打擊。

蔡司的目鏡不僅看得清、看得遠(yuǎn)、色彩高度還原，其1930年發(fā)明的T單層鍍膜（后升級(jí)為雙層、三層、多層T*鍍膜），還能讓狙擊手不會(huì)因?yàn)榉垂舛┞?。二?zhàn)期間，蔡司成為德軍望遠(yuǎn)鏡、測(cè)距儀和各種火炮、戰(zhàn)機(jī)、潛艇瞄準(zhǔn)鏡的主要供應(yīng)商。德國(guó)軍官幾乎人手一把6×30蔡司望遠(yuǎn)鏡，就算自掏腰包也要買(mǎi)。

領(lǐng)先世界5到10年的蔡司，成為德國(guó)的秘密武器。

所以二戰(zhàn)結(jié)束后，美國(guó)軍隊(duì)突襲耶拿，用卡車(chē)把垂涎已久的蔡司的核心技術(shù)人員和管理人員裝到了西德。新蔡司公司在美國(guó)管理和資本影響下日漸強(qiáng)大，成為如今的蔡司總部。剩下的蔡司設(shè)備和專(zhuān)家，則被蘇聯(lián)掌控（1990年兩德統(tǒng)一時(shí)，兩家蔡司合二為一）。

在人類(lèi)首次登月中，阿姆斯特朗拍照用的彩色鏡頭也是蔡司的。當(dāng)時(shí)NASA對(duì)登月相機(jī)要求極苛刻，既要適應(yīng)月球極端的溫度和輻射環(huán)境，又要保證成像質(zhì)量。這種艱巨的任務(wù)，除了蔡司，還有誰(shuí)能做到？

通過(guò)蛾眼仿生設(shè)計(jì)的鍍膜，蔡司用小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)的納米級(jí)結(jié)構(gòu)鍍膜，來(lái)控制產(chǎn)品表層反射率。在追求極致的路上，蔡司的T單層鍍膜，升級(jí)為雙層、三層、多層T*鍍膜。讓產(chǎn)品更透亮，極弱反光，抗鬼影等。

從1901年為諾貝爾獎(jiǎng)實(shí)驗(yàn)室提供顯微鏡，到如今為NASA火星探測(cè)器設(shè)計(jì)鏡頭，蔡司的技術(shù)始終代表行業(yè)天花板。頂級(jí)材質(zhì)+頂級(jí)膜+頂級(jí)結(jié)構(gòu)，蔡司的鏡頭當(dāng)然是航空、航天、攝影等各種領(lǐng)域的首選。

黑科技賦能下的極致穩(wěn)定性

1925年，愛(ài)因斯坦曾發(fā)出感嘆，“蔡司鏡頭代表著最高的品質(zhì)和可靠性，當(dāng)要達(dá)到萬(wàn)分之一的精度時(shí)，研磨技術(shù)非常困難，只有蔡司才能做到?！?/p>

作為納粹的殺手锏，蔡司的U型潛艇潛望鏡的氮?dú)饷芊饧夹g(shù)，可以讓鏡組膨脹系數(shù)降至0.000001/℃，這種能力移植到太空相機(jī)，當(dāng)然也非同凡響。

1969年7月21日，阿波羅11號(hào)登月艙的蔡司Biogon5.6/60mm鏡頭記錄下人類(lèi)首個(gè)地外足跡。這架價(jià)值相當(dāng)于今日300萬(wàn)美元的相機(jī)，承受著-180℃至120℃的極端溫差，卻未出現(xiàn)一絲鏡片脫膠。

材料上，蔡司的摻鈰石英玻璃，可以使鏡頭在宇宙射線轟擊下的透光衰減率僅為0.3%/年。蔡司給歐洲南方天文臺(tái)做的鏡頭，可以在野外惡劣環(huán)境下工作（溫差大、有灰塵）一直精準(zhǔn)捕捉遙遠(yuǎn)星球的光線，這種“極端環(huán)境下的穩(wěn)定性”，很多品牌根本做不到。

蔡司的鏡頭能做到“畸變率低于0.1%”，相當(dāng)于拍1米長(zhǎng)的物體，誤差還不到1毫米，而且不會(huì)因?yàn)橛玫镁镁汀芭牟粶?zhǔn)”。這種穩(wěn)定性，對(duì)需要高精度檢測(cè)的行業(yè)（比如芯片制造）非常重要，因?yàn)椴钜稽c(diǎn)就可能讓一批產(chǎn)品報(bào)廢。

2021年發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，主鏡由蔡司的18塊六邊形鏡片拼接而成。每塊鏡片直徑達(dá)1.32米，表面誤差不超過(guò)20納米——相當(dāng)于將北京到上海的高鐵軌道起伏控制在一根頭發(fā)絲的直徑內(nèi)——來(lái)捕捉130億光年外的宇宙信號(hào)。

極致的穩(wěn)定背后，是蔡司的黑科技。

在蔡司柏林地下實(shí)驗(yàn)室，鏡片在磁懸浮平臺(tái)上，以0.00001g重力環(huán)境拋光，避免地球引力導(dǎo)致的微米級(jí)形變。蔡司的黃金反射膜厚度，可以精確至100±2原子層（約20納米）。蔡司鏡片經(jīng)得住168次-243℃到+85℃的驟變測(cè)試，其硼硅酸鹽基板的分子鍵強(qiáng)度，達(dá)到其他產(chǎn)品的3倍。

將極致的技術(shù)，引入不同領(lǐng)域并優(yōu)化，讓蔡司的產(chǎn)品變成了各個(gè)領(lǐng)域的天花板。蔡司鏡頭在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域“大視野、高速度”也能快速掃描出零件的極細(xì)微問(wèn)題，醫(yī)療顯微鏡在弱光下也能拍清組織細(xì)胞、保護(hù)樣本活性。

蔡司把“檢測(cè)”也做成覆蓋幾何、材料、缺陷、表面、公差的“數(shù)學(xué)公式”，讓每一片鏡片、每一支鏡頭、每一套光刻鏡組都沿著小數(shù)點(diǎn)向后不斷接近最優(yōu)質(zhì)，在出廠前就經(jīng)歷“原子級(jí)體檢”，從而確保產(chǎn)品的極致精度。

技術(shù)通用+領(lǐng)域適配+原子級(jí)檢測(cè)，讓蔡司在多個(gè)行業(yè)都成了“信賴(lài)之選”。

光刻機(jī)EUV鏡片：面型精度0.12納米

如果說(shuō)光刻機(jī)卡著芯片制造的脖子，那么蔡司則掐著光刻機(jī)的命門(mén)。

阿斯麥ASML光刻機(jī)里最關(guān)鍵的光學(xué)部件，正是蔡司提供的。毫不夸張地說(shuō)，蔡司沒(méi)有阿斯麥這個(gè)客戶(hù)照樣能活，但阿斯麥沒(méi)有蔡司就玩不轉(zhuǎn)了。蔡司的光刻機(jī)光學(xué)部件約占阿斯麥產(chǎn)品成本的25–30%。

波長(zhǎng)13.5納米的極紫外光EUV光刻機(jī)，需要通過(guò)蔡司的光學(xué)系統(tǒng)將芯片電路圖案縮小并精準(zhǔn)投影到硅片上，讓芯片結(jié)構(gòu)比頭發(fā)絲細(xì)4000倍，精度要求為“納米級(jí)別”。這樣的難度，只有蔡司能完成。

蔡司為阿斯麥定制的光刻鏡頭，單塊鏡片的拋光精度誤差小于0.3納米，相當(dāng)于一根頭發(fā)直徑的百萬(wàn)分之一。不但如此，每套鏡組是超過(guò)10萬(wàn)個(gè)精密零件組裝而成的，蔡司的組裝誤差可以做到小于3個(gè)硅原子直徑（≈0.33nm）。

這種“極致精度”背后，是蔡司在光學(xué)設(shè)計(jì)、材料研發(fā)、精密加工等領(lǐng)域170余年的技術(shù)沉淀，也成了它寬大深厚的護(hù)城河。

2023/24財(cái)年，蔡司收入達(dá)108.94億歐元（約合904億元人民幣），總體增長(zhǎng)7.7%，其中半導(dǎo)體制造業(yè)務(wù)增長(zhǎng)了16%，達(dá)到了41.22億歐元的歷史新高。在蔡司德國(guó)韋茨拉爾的超凈實(shí)驗(yàn)室，EUV鏡片正在不斷超越著極限，來(lái)幫助芯片制造商生產(chǎn)更強(qiáng)大、更微小的芯片。

這個(gè)直徑30厘米的EUV鏡片，采用超低膨脹玻璃陶瓷（ULE），在極端溫差下的形變誤差被壓縮到0.1納米。鏡片拋光的磁懸浮平臺(tái)，將地面震動(dòng)降至0.02納米以下，相當(dāng)于蚊子振翅能量的十億分之一。2.5兆電子伏特的氬離子束轟擊鏡面，逐原子修正表面形狀，歷時(shí)3年完成的面型精度達(dá)0.12納米RMS值——相當(dāng)于將青藏高原的起伏壓縮到一張A4紙的平整度。

這樣的極致精度，無(wú)論放在精密制造、軍工、航空，還是半導(dǎo)體芯片、汽車(chē)制造、納米新材料等“風(fēng)口”產(chǎn)業(yè)的制造和檢測(cè)上，都能創(chuàng)造出核聚變級(jí)別的強(qiáng)大革命力。

蔡司，想不牛都難。

激光與數(shù)字處理能力

百年來(lái)，世界各地的研究人員都使用蔡司顯微鏡，來(lái)觀察最微小的結(jié)構(gòu)。如今，蔡司的光學(xué)、電子/離子和X射線顯微鏡，不但看得更小更精，還能看清物體內(nèi)部，甚至生成細(xì)胞的演變過(guò)程。

蔡司的超高清生物相機(jī)——激光共聚焦顯微鏡，就是這樣神奇的存在。

生物相機(jī)不但可以用極精密的光學(xué)機(jī)械清晰拍攝細(xì)胞里100納米左右的結(jié)構(gòu)（相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的1/500），還能依靠極靈敏的電子探測(cè)技術(shù)，像“切面包”一樣，把厚樣本（比如一塊組織）一層一層做“光學(xué)切片”，再拼成3D圖像，從而看清器官內(nèi)部的血管分布。

對(duì)活細(xì)胞，它能長(zhǎng)時(shí)間“跟拍”，還不會(huì)因?yàn)楣庹仗珡?qiáng)把細(xì)胞“烤死”。最后將數(shù)萬(wàn)張二維圖像拼合成清晰立體的三維生命動(dòng)態(tài)圖，拍出活細(xì)胞“動(dòng)起來(lái)”的過(guò)程（比如細(xì)胞分裂、病毒入侵細(xì)胞）。

這不僅需要機(jī)械的精密和電子探測(cè)的精準(zhǔn)，還呈現(xiàn)了蔡司極復(fù)雜的多維控制和海量數(shù)據(jù)處理能力。

蔡司為什么行？要感謝技術(shù)，感謝阿貝

歷經(jīng)三次工業(yè)革命，始終站在技術(shù)最前沿的蔡司，早已把對(duì)科技、工藝和材料的敬畏刻在骨子里。

創(chuàng)業(yè)鐵三角的組合，注定了蔡司對(duì)技術(shù)投入會(huì)毫不吝嗇。

蔡司每年在研發(fā)上的投入，都超過(guò)營(yíng)業(yè)收入的10%。2024財(cái)年，蔡司將收入的15%（15.92億歐元）投入到研發(fā)中，創(chuàng)下歷史新高。公司持有12500項(xiàng)專(zhuān)利，有超過(guò)7000名研發(fā)人員每天專(zhuān)職“啃硬骨頭”。

正是阿貝奠定了蔡司對(duì)技術(shù)人才的視若珍寶。1888年，卡爾·蔡司去世后，執(zhí)掌公司的阿貝感覺(jué)當(dāng)時(shí)工人待遇太差，開(kāi)始推行8小時(shí)工作、有薪假期、有薪病假、退休金等制度，成為現(xiàn)代雇員保障制度的先導(dǎo)者。

在蔡司，技術(shù)專(zhuān)家是一個(gè)令人尊敬的稱(chēng)呼，這吸引了許多向往走技術(shù)路線的人才進(jìn)入蔡司。蔡司實(shí)行師徒幫扶制度，并且用真金白銀的獎(jiǎng)賞和職業(yè)晉升獎(jiǎng)勵(lì)師傅，讓一個(gè)人的智慧變成一群人的能力。

研發(fā)上高投入探索技術(shù)的邊界，給員工有行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的薪酬和多元化的福利體系以挖掘人的最大潛能，這一正向閉環(huán)形成了一個(gè)“只有蔡司做得出”的競(jìng)爭(zhēng)力的根基。

這樣的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和文化傳統(tǒng)可以延續(xù)一個(gè)多世紀(jì)，沒(méi)有因?yàn)殍F三角的離世而改變，甚至連二戰(zhàn)后蔡司被一分為二都沒(méi)有中斷，必須感謝阿貝贈(zèng)予蔡司的另一個(gè)壓艙石——卡爾蔡司基金會(huì)。

為了避免部分股東為逐利（比如跟風(fēng)炒股、炒房地產(chǎn)）干預(yù)運(yùn)營(yíng)，阿貝規(guī)定公司只能由基金會(huì)管理。唯有如此，才能確保蔡司在幾年都看不到回報(bào)的領(lǐng)域，持續(xù)高投入。只有這樣蔡司才能不計(jì)成本地給員工高福利，確保團(tuán)隊(duì)穩(wěn)定。

商業(yè)機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)與使命能力驅(qū)動(dòng)，這可能是普通企業(yè)和蔡司最大的不同。蔡司今天在光刻機(jī)領(lǐng)域的不可替代，是技術(shù)人才幾十年坐冷板凳的積淀，更是幾代工匠在鏡片拋光等關(guān)鍵崗位上，經(jīng)驗(yàn)技術(shù)的傳承與積累，這是蔡司與眾不同的根基。

在營(yíng)收方面，蔡司并不是商業(yè)巨擘，但在專(zhuān)注和突破上，他是絕對(duì)的巨人。它以最前沿的科學(xué)公式指導(dǎo)著一個(gè)個(gè)“不可能”實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，用員工的高福利和研發(fā)的高投入，實(shí)現(xiàn)著時(shí)間與專(zhuān)注的復(fù)利。蔡司正是中國(guó)企業(yè)未來(lái)站上世界之巔的絕好樣本。