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科学家(仍然)需要玻璃吹制工

你打碎了它,他来修理。科学玻璃吹制工 Neal Korfhage 讨论了他这个不寻常职业的过去、现在和未来。

作者:Marisa Sloan
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科学玻璃吹制工 Neal Korfhage 在威斯康星大学密尔沃基分校的玻璃车间展示他的技艺。图片来源:Marisa Sloan/Discover

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尽管威斯康星大学密尔沃基分校的化学大楼在夏天的大部分时间里都保持着相对平静,但其地下深处一个隐蔽的玻璃车间却并非如此。一天下午,一位研究生带来了一个纸板箱,里面似乎装着无穷无尽的碎玻璃器皿:圆底烧瓶和施伦克烧瓶、冷凝器和色谱柱。这里有裂痕,那里有缺失的部件——偶尔还有两块在化学反应的强热下意外粘在一起的碎片。

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当每一件物品经过他的目光,走向工作台时,该大学唯一的科学玻璃吹制工 Neal Korfhage 都会点头并说道:“我可以做。”

玻璃器皿是世界上几乎所有政府、学术和工业实验室的基本工具,因为它透明、坚固且能抵抗大多数化学品的损坏。但是,当批量生产的器皿在压力下破裂,或者无法满足实验要求时,科学家就会转向技术精湛的工匠——科学玻璃吹制工——来将其塑造成不同(通常更复杂)的形状。

这并不是一项新工作。已知最早的人造玻璃制品,包括釉面砖、雕像和珠子,是由古埃及人在公元前1500 年左右制造的。但是,直到文艺复兴时期之后,科学与艺术的融合才真正体现了现代科学玻璃吹制工的特点,天文学家们制造了弯曲的玻璃透镜来更清晰地观察天空;第一批显微镜也有着类似的历程。就连托马斯·爱迪生也需要玻璃吹制工的技能来为他的实验灯泡制造玻璃外壳。

Korfhage 25 年前作为一名科学玻璃吹制工,在密尔沃基的 MilliporeSigma 化工公司开始了他的职业生涯。他制造了巨大的 72 升烧瓶——大约相当于一个标准浴缸的一半大小——用于运输大规模工业反应所需的化学品。如今,他主要协助研究生和教授完成大小项目。

(图片来源:Marisa Sloan/Discover)

Marisa Sloan/Discover

问:是什么激发了你对科学玻璃吹制的兴趣?我有一种感觉,这是一个相当小众的职业。

答:嗯,我一直认为自己擅长两件事。一是物理科学,二是动手能力——比如修理割草机发动机。那是我和我父亲一起做的事情。我父亲在一间名为 Albemarle Corporation 的化工厂当了大约 40 年的科学玻璃吹制工。他还在我们家旁边开了一个小玻璃车间,里面有焊枪、车床之类的东西,在那里他为公司九点到五点之外的其他公司做维修工作。(他很喜欢自己的工作,但这真的只是为了赚点外快。)所以我从小就看着他,最终,当我上高中,开始思考我想要做什么职业时,我突然明白了。

问:是什么让这份职业一直吸引着你?

答:它既是一门科学,也是一门艺术,所以它兼顾了两者的优点。它有美丽的形态和设计,但它的功能是为了科学目的。以我制造的这个油扩散泵为例。我加热里面的硅基油,它会通过装置中心沸腾,然后碰到里面的帽子或雨伞。油从两毫米的缝隙喷出,撞击附近的空气分子,将它们推向连接的机械泵,从而产生比泵本身更强的真空。这个装置主要由物理系使用,他们一直在进行纳米粒子研究。我将他们的样品置于真空下,这样他们就可以将样品加热到极致,并分析(由此产生的)用于超导性的晶体。

Neal Korfhage 的油扩散泵。(图片来源:Marisa Sloan/Discover)

Marisa Sloan/Discover

这个泵花了大约 40 个小时才完成,每个阶段需要好几天,我很欣赏我可以看到所有正在发生的事情。我可以看到油像喷泉一样往下滴,看到压力计读数越来越低。我可以看到我制作的东西是如何工作的。如果它奏效,那就太好了。如果不奏效,就得重新开始。你可以建造任何你想要的系统。你想象力的唯一限制是你想要在科学上取得什么成就……以及你的技能。

问:说到技能,你认为科学玻璃吹制的未来将如何发展?

答:科学玻璃吹制的鼎盛时期是在二战后,当时每个化工公司和研究行业都有玻璃吹制工——或者多名玻璃吹制工。[化工巨头] Dow 和 DuPont 过去曾拥有一整支玻璃吹制工团队为他们的科学家服务。但自 80 年代以来,至少是 90 年代初以来,它经历了巨大的收缩。现实情况是:美国科学玻璃吹制协会的会员人数已从近 1000 人缓慢缩减至大约 300 人。在美国,只有一所学校教授这门手艺:位于新泽西州卡尼角小镇的 Salem Community College。从我们现在站的角度来看,前景不容乐观。科学行业已经发生了变化,每个人都想确保他们每一分钱都花在刀刃上。

Neal Korfhage 使用氢气喷枪加热由石英(纯二氧化硅)制成的试管。(图片来源:Marisa Sloan/Discover)

Marisa Sloan/Discover

问:随着行业越来越依赖大规模生产和海外采购,你是否担心像你这样的玻璃吹制技能最终会随着时间而失传?

答:我不认为它会永远消失,因为化学家总会打碎玻璃器皿!我上学的时候,我有一个朋友的父亲担心机器人或人工智能——就像《终结者 3》里的那种——会取代所有的玻璃吹制工作。但如果人工智能要取代,它需要达到那个水平的智能。我在这里大学里工作的一个优势是我支持学生们的研究。这份工作可能会变得越来越专业化,但我认为它永远不会完全消失。

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  • Marisa Sloan

    Marisa 是《发现》杂志的助理编辑。她获得了西北大学 Medill 新闻学院的健康、环境与科学报道硕士学位。此前,在北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校获得化学学位期间,Marisa 致力于延长抗肿瘤药物的治疗效力。问她关于酶的问题!

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