生命容器

尚曉蕾

曾經(jīng)有一個(gè)關(guān)于玻璃的古老傳說是這樣講的：一個(gè)玻璃制作工人向羅馬皇帝臺(tái)比留（Tiberius）介紹自己的產(chǎn)品，他呈上一個(gè)玻璃碗展示給皇帝。臺(tái)比留看過之后，把碗還給了他，那個(gè)工人便立刻把碗摔在地上。然而，那個(gè)碗并沒有碎，甚至連一個(gè)凹痕都沒有，因?yàn)樗怯靡环N被古人稱作“柔韌玻璃（Vitrum Flexile）”的物質(zhì)制成的。臺(tái)比留大為驚嘆之余，問到是否還有別人知道如何制造這種物質(zhì)。玻璃工人回答說沒有，皇帝害怕這樣的發(fā)明會(huì)讓國庫里的金銀財(cái)寶貶值，于是把工人殺了。

歷史學(xué)家蒲林尼（Pliny）指出，這個(gè)故事“雖然廣為流傳，但并沒有經(jīng)過證實(shí)”。但它確實(shí)顯示出了一個(gè)幾乎與玻璃本身一樣古老的愿望：高溫下當(dāng)二氧化硅與其他礦物質(zhì)融合時(shí)，可以令玻璃這種易碎的物質(zhì)產(chǎn)生韌性。這個(gè)愿望在當(dāng)今承載著更加特殊的重要性。新型冠狀病毒大暴發(fā)令全球各地遭受不幸諸多時(shí)日之后，新研制的疫苗終于很快就可以投放市場(chǎng)了。為了盡快將疫苗送到急需的人們手中，超過10億個(gè)玻璃小藥瓶需要人工以最快的速度制造出來，用于疫苗灌裝及運(yùn)輸，某些情況下還需要承受極大的生產(chǎn)壓力（輝瑞制藥生產(chǎn)的疫苗必須在零下90華氏度以下的環(huán)境中保存）。在任何情況下，向玻璃瓶中灌裝藥物都是一項(xiàng)棘手的工作。用硼硅玻璃制成的標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)用小藥瓶在灌裝過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生破裂，而僅僅一個(gè)破裂的小藥瓶就有可能污染一整批藥劑，并且讓整條生產(chǎn)線停工。

在美國紐約州北部一座70年歷史的廠房中，康寧公司正在馬不停蹄地生產(chǎn)疫苗玻璃瓶。這個(gè)被稱為“轉(zhuǎn)爐”的機(jī)器正在將該公司擁有獨(dú)家專利的Valor玻璃切割并塑造成小藥瓶的形狀。

在康寧公司位于蘇利文公園（SullivanPark）的實(shí)驗(yàn)室里，工程師們使用白金內(nèi)膽的陶瓷坩堝將二氧化硅化合物加熱到1300華氏度的高溫，以測(cè)試新的材料。

在美國紐約州北部一座70年歷史的廠房中，康寧公司正在馬不停蹄地生產(chǎn)疫苗玻璃瓶。這個(gè)被稱為“轉(zhuǎn)爐”的機(jī)器正在將該公司擁有獨(dú)家專利的Valor玻璃切割并塑造成小藥瓶的形狀。

在康寧公司位于蘇利文公園（Sullivan Park）的實(shí)驗(yàn)室里，工程師們使用白金內(nèi)膽的陶瓷坩堝將二氧化硅化合物加熱到1300華氏度的高溫，以測(cè)試新的材料。

這組照片是克里斯托弗·佩恩在美國紐約州北部的兩家康寧（Corning）工廠內(nèi)拍攝的，圖片捕述的是一種用來替代硼硅玻璃的新材料——Valor玻璃，及其在運(yùn)送新冠病毒疫苗方面發(fā)揮的作用。Valor玻璃的研發(fā)始于2011年，當(dāng)時(shí)，康寧公司的研究人員正在著手徹底改造一個(gè)世紀(jì)以來都沒有實(shí)質(zhì)性改變的醫(yī)用藥瓶。他們將白金內(nèi)膽的陶瓷坩堝加熱到超過1000華氏度，并用數(shù)百小時(shí)的時(shí)間將二氧化硅與其他新原料混合以測(cè)試效果。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之一的羅伯特·肖特（Robert Schaut）說，“元素周期表就是我們的工具箱。”他們發(fā)現(xiàn)，通過添加氧化鋁并移除硼能夠極大提高玻璃的抗降解性，因此也就能大大減少污染物滲透進(jìn)藥瓶的風(fēng)險(xiǎn)。其他創(chuàng)新也隨之而來，新的小藥瓶于2017年上市。2020年6月，美國聯(lián)邦政府向康寧公司撥款兩億多美元，用于生產(chǎn)新冠病毒疫苗藥瓶。

佩恩運(yùn)用建筑師對(duì)于形式的敏銳感覺，用鏡頭記錄下康寧公司的藥瓶生產(chǎn)過程，首先從一種被稱為“轉(zhuǎn)爐”的圓柱形機(jī)器開始。這個(gè)設(shè)備把Valor玻璃切割并塑造成小藥瓶的形狀，并將這些小藥瓶進(jìn)行“熔鹽浴”處理。熱熔鹽混合物中的鉀原子與玻璃表面較小的鈉原子在“熔鹽浴”中產(chǎn)生交換，創(chuàng)造出張力從而增加玻璃的強(qiáng)度和韌性。「這種工藝最初是康寧公司為了用在iPhone和其他電子設(shè)備上的“大猩猩玻璃（Gorilla Glass）”所研發(fā)的;經(jīng)過這一工藝處理過的小藥瓶能夠承受高達(dá)1000磅的壓力。」隨后，這些玻璃瓶經(jīng)過清洗后，瓶體外部會(huì)被涂上一層聚合物，這樣在灌裝線上，瓶身就不會(huì)因?yàn)橄嗷ツΣ炼a(chǎn)生有可能污染瓶?jī)?nèi)藥劑的玻璃粉塵。一切工作都在極端緊急的情況下進(jìn)行，康寧的工廠在晝夜不停地運(yùn)轉(zhuǎn)。“玻璃被用來保護(hù)我們最寶貴的藥劑，”肖特說，“它帶有一種保護(hù)者的光環(huán)。”

到2020年底，圖中這些機(jī)器生產(chǎn)出的玻璃小藥瓶的數(shù)量已足夠灌裝運(yùn)輸超過一億支新冠疫苗，不過康寧公司的產(chǎn)量?jī)H僅是一項(xiàng)巨大事業(yè)的一部分。位于美國阿拉巴馬州的“二氧化硅材料科學(xué)”公司也在生產(chǎn)一種替代硼硅玻璃的藥瓶產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)玻璃藥瓶的制造廠商也在加大運(yùn)營力度，需求決定一切。正在爭(zhēng)分奪秒生產(chǎn)疫苗的阿斯利康制藥公司（Astra Zeneca）首席執(zhí)行官在傳染病暴發(fā)初期就曾經(jīng)警告說，全世界可能并沒有足夠的玻璃小藥瓶來裝疫苗。

康寧公司的研究人員發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)用小藥瓶經(jīng)常在生產(chǎn)線上相互摩擦，產(chǎn)生的玻璃粉塵會(huì)污染藥品。為防止這種情況發(fā)生，用Valor玻璃制造的小藥瓶表面會(huì)被噴上聚合物涂層，以減少表面摩擦。

機(jī)械臂將放在架子上的小藥瓶浸入熱熔鹽中，對(duì)玻璃進(jìn)行強(qiáng)化處理。

試劑瓶從熱熔鹽中被取出后，會(huì)在清水中進(jìn)行初步清潔。

在蘇利文公園的實(shí)驗(yàn)室里，工程師們將熔化的玻璃倒在不銹鋼桌面上進(jìn)行冷卻，然后再切成小片進(jìn)行測(cè)試。儲(chǔ)存疫苗的玻璃小藥瓶必須具有高度穩(wěn)定性和化學(xué)惰性。

機(jī)械臂將小藥瓶分批轉(zhuǎn)移到塑料軌道上，每批12瓶，這些小藥瓶會(huì)隨著軌道完成深度清潔的流程。之后，小藥瓶被風(fēng)干并進(jìn)行瓶身噴涂。這家工廠每個(gè)月能夠生產(chǎn)幾百萬個(gè)小藥瓶。