防走失，電梯直達安全島

來源：正和島（ID：zhenghedao）

作者：劉溪

有人說：“德國可以沒有西門子，也可以沒有奔馳，但唯獨離不開蔡司?！?/strong>

二戰(zhàn)期間，蔡司是德軍的殺手锏，他的瞄準鏡讓普通步槍也能變身戰(zhàn)場殺器。能把一片眼鏡片賣到萬元以上的蔡司，不但受到達爾文、愛因斯坦等人的偏愛，使用蔡司儀器或鏡頭的研究成果，還產(chǎn)生了約40位諾獎得主。

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

從衛(wèi)浴、陶瓷到汽車、鐘表，德國精工處處把公差壓進微米級，但蔡司才是精工領(lǐng)域當之無愧的天花板。

一個直徑30cm的鏡片，蔡司可以確保表面的高度差在0.12納米以內(nèi)。這是什么概念？相當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，形變可以不到一個氫原子。一套10萬個精密零件的組鏡，將組裝誤差控制在3個硅原子直徑內(nèi)，全世界除了蔡司，沒人能做到。

所以當光刻機卡著全球芯片制造商的脖子，蔡司則死死地掐著光刻機的命門。光刻機的制造成本，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)品種類超過萬種，手握萬余項專利。全球70%白內(nèi)障手術(shù)依賴蔡司設(shè)備，做眼角膜手術(shù)的光學(xué)儀器，全世界除了蔡司沒有公司能制造。

這些納米、原子級別的精度，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？接下來我們一起看一看蔡司7個領(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。

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

蒸汽機的發(fā)明和完善，拉開了工業(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，父親將蔡司送進了校園，在這里他對科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

18歲，卡爾·蔡司開始游歷各地手藝人門下，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)家施萊登的鼓勵下，開始專注生產(chǎn)顯微鏡。守著大學(xué)廣闊的科研市場，蔡司的小作坊有了源源不斷的訂單和成長動力。

擅長精密加工的卡爾·蔡司始終堅持“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“德國制造的最優(yōu)秀儀器之一”的美譽。為了創(chuàng)造一門好生意，他持續(xù)改進顯微鏡鏡片制造工藝，降低制造成本。

1866年，作風(fēng)嚴謹、深孚眾望的物理學(xué)家阿貝開始與蔡司合作（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)計從“經(jīng)驗試錯”帶入“理論驅(qū)動”的時代。他用“色差+球差+彗差”的鏡頭方程計算鏡頭模糊的解決方案，而非手動試錯。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)家肖特開始與蔡司建立合作。1884年，耶拿玻璃廠成立。

“機密工藝+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。

可計算的真理=挑戰(zhàn)極限的精密

三個追求極致的人，幾乎注定了蔡司“挑戰(zhàn)想象力極限”的基因。

有光學(xué)愛馬仕之稱的蔡司，一片眼鏡片可以超萬元，但他還是虜獲了眾多人的心。著名的生物學(xué)家達爾文，曾委托同事給兒子買顯微鏡鏡頭，信件中明確寫著“買蔡司的上等鏡頭”。

因為精密是得出一切真理的前提。

把7厘米直徑的蔡司鏡片，放大37萬倍，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位諾貝爾獎得主突破科研瓶頸。

這背后是營收占比超10%的持續(xù)研發(fā)投入，也是阿貝把公式寫進蔡司研發(fā)中，實現(xiàn)了蔡司顯微鏡制造從一門手藝到一門科學(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”上滿足嚴格的正弦關(guān)系，從而同時消除“球差”（中心與邊緣光線匯聚一致）和“彗差”（斜射光線匯聚成點）。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90年代，蔡司基于此技術(shù)推出Protar鏡頭，首次實現(xiàn)了大光圈下無球差、無彗差、無色差的成像，成為現(xiàn)代光學(xué)攝影的起點。

沿著這些公式的極限，蔡司開始在光學(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)玻璃或樹脂材料上，通過離子濺射工藝在鏡片表面鍍上數(shù)十層納米級薄膜，透光率可達99.5%以上（普通鏡片約95%），減少強光反射。再通過科學(xué)的鏡頭組合，實現(xiàn)銳利成像、色彩精準還原、四角幾乎無畸變。

這是卡爾·蔡司鏡頭被稱為“鷹之眼”的技術(shù)根基。

對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“數(shù)碼車房”技術(shù)，蔡司根據(jù)用戶的度數(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。

當計算的精度向小數(shù)點后面無限延伸，蔡司的產(chǎn)品也在持續(xù)進化。當他們在納米級別進行產(chǎn)品調(diào)教的時候，一個更大的世界自然緩慢打開。

材料+鍍膜+精密加工：蔡司的精密武器

98k步槍，不裝瞄準鏡就是一把普通步槍，可裝上蔡司的6倍鏡，就成了戰(zhàn)場大殺器，1000米外的目標也能精準打擊。

蔡司的目鏡不僅看得清、看得遠、色彩高度還原，其1930年發(fā)明的T單層鍍膜（后升級為雙層、三層、多層T*鍍膜），還能讓狙擊手不會因為反光而暴露。二戰(zhàn)期間，蔡司成為德軍望遠鏡、測距儀和各種火炮、戰(zhàn)機、潛艇瞄準鏡的主要供應(yīng)商。德國軍官幾乎人手一把6×30蔡司望遠鏡，就算自掏腰包也要買。

領(lǐng)先世界5到10年的蔡司，成為德國的秘密武器。

所以二戰(zhàn)結(jié)束后，美國軍隊突襲耶拿，用卡車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。新蔡司公司在美國管理和資本影響下日漸強大，成為如今的蔡司總部。剩下的蔡司設(shè)備和專家，則被蘇聯(lián)掌控（1990年兩德統(tǒng)一時，兩家蔡司合二為一）。

在人類首次登月中，阿姆斯特朗拍照用的彩色鏡頭也是蔡司的。當時NASA對登月相機要求極苛刻，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，還有誰能做到？

通過蛾眼仿生設(shè)計的鍍膜，蔡司用小于可見光波長的納米級結(jié)構(gòu)鍍膜，來控制產(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年為諾貝爾獎實驗室提供顯微鏡，到如今為NASA火星探測器設(shè)計鏡頭，蔡司的技術(shù)始終代表行業(yè)天花板。頂級材質(zhì)+頂級膜+頂級結(jié)構(gòu)，蔡司的鏡頭當然是航空、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，當要達到萬分之一的精度時，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型潛艇潛望鏡的氮氣密封技術(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，當然也非同凡響。

1969年7月21日，阿波羅11號登月艙的蔡司Biogon5.6/60mm鏡頭記錄下人類首個地外足跡。這架價值相當于今日300萬美元的相機，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）一直精準捕捉遙遠星球的光線，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%”，相當于拍1米長的物體，誤差還不到1毫米，而且不會因為用得久就“拍不準”。這種穩(wěn)定性，對需要高精度檢測的行業(yè)（比如芯片制造）非常重要，因為差一點就可能讓一批產(chǎn)品報廢。

2021年發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，主鏡由蔡司的18塊六邊形鏡片拼接而成。每塊鏡片直徑達1.32米，表面誤差不超過20納米——相當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)——來捕捉130億光年外的宇宙信號。

極致的穩(wěn)定背后，是蔡司的黑科技。

在蔡司柏林地下實驗室，鏡片在磁懸浮平臺上，以0.00001g重力環(huán)境拋光，避免地球引力導(dǎo)致的微米級形變。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℃的驟變測試，其硼硅酸鹽基板的分子鍵強度，達到其他產(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)品變成了各個領(lǐng)域的天花板。蔡司鏡頭在工業(yè)檢測領(lǐng)域“大視野、高速度”也能快速掃描出零件的極細微問題，醫(yī)療顯微鏡在弱光下也能拍清組織細胞、保護樣本活性。

蔡司把“檢測”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)點向后不斷接近最優(yōu)質(zhì)，在出廠前就經(jīng)歷“原子級體檢”，從而確保產(chǎn)品的極致精度。

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

光刻機EUV鏡片：面型精度0.12納米

如果說光刻機卡著芯片制造的脖子，那么蔡司則掐著光刻機的命門。

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

波長13.5納米的極紫外光EUV光刻機，需要通過蔡司的光學(xué)系統(tǒng)將芯片電路圖案縮小并精準投影到硅片上，讓芯片結(jié)構(gòu)比頭發(fā)絲細4000倍，精度要求為“納米級別”。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，相當于一根頭發(fā)直徑的百萬分之一。不但如此，每套鏡組是超過10萬個精密零件組裝而成的，蔡司的組裝誤差可以做到小于3個硅原子直徑（≈0.33nm）。

這種“極致精度”背后，是蔡司在光學(xué)設(shè)計、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城河。

2023/24財年，蔡司收入達108.94億歐元（約合904億元人民幣），總體增長7.7%，其中半導(dǎo)體制造業(yè)務(wù)增長了16%，達到了41.22億歐元的歷史新高。在蔡司德國韋茨拉爾的超凈實驗室，EUV鏡片正在不斷超越著極限，來幫助芯片制造商生產(chǎn)更強大、更微小的芯片。

這個直徑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，將地面震動降至0.02納米以下，相當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3年完成的面型精度達0.12納米RMS值——相當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，無論放在精密制造、軍工、航空，還是半導(dǎo)體芯片、汽車制造、納米新材料等“風(fēng)口”產(chǎn)業(yè)的制造和檢測上，都能創(chuàng)造出核聚變級別的強大革命力。

蔡司，想不牛都難。

激光與數(shù)字處理能力

百年來，世界各地的研究人員都使用蔡司顯微鏡，來觀察最微小的結(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，甚至生成細胞的演變過程。

蔡司的超高清生物相機——激光共聚焦顯微鏡，就是這樣神奇的存在。

生物相機不但可以用極精密的光學(xué)機械清晰拍攝細胞里100納米左右的結(jié)構(gòu)（相當于頭發(fā)絲直徑的1/500），還能依靠極靈敏的電子探測技術(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。

對活細胞，它能長時間“跟拍”，還不會因為光照太強把細胞“烤死”。最后將數(shù)萬張二維圖像拼合成清晰立體的三維生命動態(tài)圖，拍出活細胞“動起來”的過程（比如細胞分裂、病毒入侵細胞）。

這不僅需要機械的精密和電子探測的精準，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，注定了蔡司對技術(shù)投入會毫不吝嗇。

蔡司每年在研發(fā)上的投入，都超過營業(yè)收入的10%。2024財年，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項專利，有超過7000名研發(fā)人員每天專職“啃硬骨頭”。

正是阿貝奠定了蔡司對技術(shù)人才的視若珍寶。1888年，卡爾·蔡司去世后，執(zhí)掌公司的阿貝感覺當時工人待遇太差，開始推行8小時工作、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)專家是一個令人尊敬的稱呼，這吸引了許多向往走技術(shù)路線的人才進入蔡司。蔡司實行師徒幫扶制度，并且用真金白銀的獎賞和職業(yè)晉升獎勵師傅，讓一個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)競爭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“只有蔡司做得出”的競爭力的根基。

這樣的技術(shù)優(yōu)勢和文化傳統(tǒng)可以延續(xù)一個多世紀，沒有因為鐵三角的離世而改變，甚至連二戰(zhàn)后蔡司被一分為二都沒有中斷，必須感謝阿貝贈予蔡司的另一個壓艙石——卡爾蔡司基金會。

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)運營，阿貝規(guī)定公司只能由基金會管理。唯有如此，才能確保蔡司在幾年都看不到回報的領(lǐng)域，持續(xù)高投入。只有這樣蔡司才能不計成本地給員工高福利，確保團隊穩(wěn)定。

商業(yè)機會驅(qū)動與使命能力驅(qū)動，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)驗技術(shù)的傳承與積累，這是蔡司與眾不同的根基。

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