Nước Anh đã đánh mất đế chế thuốc nhuộm như thế nào
25/05/26
 |
| Bức tranh sơn dầu trên vải có tên “Ngày 25/1/1858, lễ cưới của Công nương Victoria” do John Phillip vẽ năm 1860, lưu giữ tại Bảo tàng Royal Collection Trust, London. |
Mùa đông năm 1916, khi lính Anh ra Mặt trận phía Tây, họ hát đùa về chiếc áo trận kaki “xám xịt”, nhưng chính màu xám ấy là biểu tượng đáng thèm muốn. Trong chiến tranh, không chỉ là vải vóc; quân phục là hình ảnh của kỷ luật, nam tính, lòng yêu nước và sự chuyển hóa từ thường dân thành người lính.
Trớ trêu thay, nước Anh không đủ thuốc nhuộm tổng hợp nhằm phục vụ cho quân đội. Trong sáu thập niên trước Thế chiến It, Anh đánh mất ngành công nghiệp do chính mình khai sinh. Thất bại không đến từ một trận đánh hay m quyết định duy nhất, mà từ những thứ khô khan hơn nhiều: đại học, luật bằng sáng chế, phòng thí nghiệm, cách tuyển dụng nhà hóa học và khả năng biến phát minh thành năng lực sản xuất.
Năm 1914, Đức kiểm soát 85% sản lượng thuốc nhuộm toàn cầu. Khi Lord Kitchener cần quân phục cho nửa triệu quân nhân, quân đội Anh phải dùng vải serge xanh sẫm tồn kho của Tổng cục Bưu điện. Vì vậy, những tình nguyện nhập ngũ theo lời kêu gọi nổi tiếng nhất lịch sử lên đường với vẻ ngoài như nhân viên bưu tá hơn là binh sĩ của đế quốc.
Sự lúng túng ấy làm xấu hình ảnh quân đội và cho thấy vấn đề chiến lược: quốc gia không tự nhuộm nổi quân phục đang giao chiến với đất nước xây dựng được hệ thống hóa học công nghiệp đủ sức sản xuất mọi thứ từ hắc ín than đá, thuốc nhuộm, thuốc nổ và khí độc.
Phát minh Anh và ngành công nghiệp Đức
Trong phần lớn lịch sử, màu sắc là sản phẩm của nông nghiệp và tự nhiên. Chàm đến từ Bengal, madder từ Provence, cochineal từ Mexico, tím Tyre từ ốc biển vùng Levant. Turkey red, loại thuốc nhuộm bông danh giá ở châu Âu, cần 19 công đoạn kéo dài nhiều tuần. Sản lượng phụ thuộc thời tiết; giá cả biến động mạnh, vì vậy màu sắc như loại hàng hóa xa xỉ phẩm.
Năm 1856, mọi thứ đổi khác. William Henry Perkin, sinh viên hóa học 18 tuổi ở Đông London, cố tổng hợp quinine trong phòng thí nghiệm tạm bợ tại nhà, thí nghiệm thất bại và để lại thứ cặn nâu đỏ; khi Perkin thêm cồn, dung dịch chuyển sang màu tím rực. Ông vừa tạo ra mauve, thuốc nhuộm tổng hợp đầu tiên.
Perkin nhanh chóng đăng ký bằng sáng chế, vay tiền cha và dựng nhà máy tại Greenford Green. Điểm cách mạng không chỉ nằm ở nguồn gốc của hỗn hợp: hắc ín than đá, thứ chất thải đen, hôi hám của các nhà máy khí đốt, có sẵn hàng tấn trong các thành phố công nghiệp.
Mauve nhanh chóng thành mốt. Nữ hoàng Victoria mặc nhung mauve trong đám cưới Công chúa Royal; tạp chí Punch chế giễu “bệnh sởi mauve” như dạng điên nhẹ nhưng dễ lây. Đến năm 1859, màu tím này chinh phục thời trang từ London tới Paris, còn Perkin, mới ngoài hai mươi trở nên rất giàu có.
Nhưng ý nghĩa lớn hơn cả: nếu có thể tạo màu từ hắc ín than đá, chắc chắn có thể tạo nhiều màu khác. Năm 1859, ở Lyon, Fuchsine (sau đổi tên thành magenta) xuất hiện. Năm 1868, Graebe và Liebermann tổng hợp được alizarin, chất màu chính trong rễ madder, loại thuốc nhuộm từng nuôi sống nhiều ngành ở Pháp và Hà Lan.
Đến năm 1900, thuốc nhuộm tổng hợp trở thành ngành trị giá hàng trăm triệu franc, với hơn 1.200 loại thuốc nhuộm được phát minh. Nhưng quốc gia thống trị ngành ấy không phải Anh. Đó là Đức.
Vì sao Đức thắng
Năm 1865, August Wilhelm von Hofmann, nhà hóa học Đức từng dạy Perkin tại Royal College of Chemistry ở London, trở về Berlin. Hofmann sớm nhìn thấy tương lai của hóa học hữu cơ. Từ năm 1849, ông đặt kỳ vọng con người có thể sản xuất nhân tạo các chất màu thực vật và hợp chất hữu cơ tự nhiên.
Sự chuyển dịch diễn ra rất nhanh. Năm 1870, Đức nắm khoảng 50% thị trường thuốc nhuộm tổng hợp toàn cầu. Đến năm 1913, Đức sản xuất khoảng 85% lượng thuốc nhuộm tổng hợp thế giới; Anh chỉ còn 6,5%, Pháp 5,4%, Mỹ 3,3%. Điều đáng nói, Đức không có nguyên liệu rẻ hơn, trong khi Anh thậm chí có rất nhiều hắc ín than đá, đồng thời Anh và Mỹ cũng có ngành dệt lớn hơn Đức. Lợi thế của Đức nằm ở con người, tổ chức và thể chế.
Năm 1900, các đại học Đức có khoảng 2.200 sinh viên hóa học; Anh chỉ có một phần nhỏ con số đó. Những người này đi thẳng vào các hãng thuốc nhuộm; tại Bayer, số nhà hóa học tăng từ khoảng 50 người năm 1890 lên 262 người năm 1912. Tất cả đều có bằng tiến sĩ; phần lớn từng làm trợ lý một hoặc hai năm cho các giáo sư trong mạng lưới học thuật của công ty.
Năm 1896, Carl Duisberg, người xây dựng bộ máy nghiên cứu của Bayer và sau đó điều hành công ty, nói với người Mỹ về việc Bayer gần như chỉ tuyển các nhà hóa học trẻ từ đại học, và ưu tiên người từng làm việc với các giáo sư thân cận. Đây là hệ sinh thái lớn: đại học đào tạo nhân lực; doanh nghiệp hấp thụ nhân lực; phòng thí nghiệm biến tri thức thành sản phẩm.
Năng suất của hệ thống ấy rất đáng kinh ngạc. Năm 1906, các phòng thí nghiệm Bayer tổng hợp 2.656 hợp chất mới; 60 chất được thử ở quy mô lớn hơn và 36 chất ra thị trường. Sáu năm trước đó, Hoechst thử 3.500 thuốc nhuộm và tổ hợp thuốc nhuộm mới, rồi giới thiệu 18 sản phẩm. Khi nhà hóa học Anh Henry E. Armstrong thăm phòng thí nghiệm Elberfeld của Bayer, ông kết luận nếu London muốn xây phòng nghiên cứu hóa học, tốt nhất nên sao chép nguyên xi mô hình này. Phòng thí nghiệm doanh nghiệp Đức trở thành tiêu chuẩn khiến viện công nghiệp Anh phải học theo.
Bên cạnh đó, người Đức có lợi thế lớn nhờ Luật bằng sáng chế. Ở Anh, người phát minh có thể bảo hộ chính hợp chất hóa học. Perkin đăng ký mauve theo tinh thần đó. Trước năm 1877, Đức gần như không có chế độ bằng sáng chế hữu hiệu, khiến các doanh nhân có thể sao chép phát minh và cạnh tranh mạnh. Khi các bằng sáng chế ban đầu của Anh và Pháp hết hạn, các hãng Đức sẵn sàng sản xuất rẻ hơn.
Sau thống nhất, năm 1877, Đức ban hành luật bằng sáng chế. Nhưng ngành thuốc nhuộm giành được nhượng bộ then chốt: với hóa chất, dược phẩm và thực phẩm, luật chỉ bảo hộ quy trình, không bảo hộ sản phẩm. Nếu một công ty đăng ký cách sản xuất alizarin, đối thủ không được sao chép quy trình đó, nhưng có thể tìm quy trình khác. Cơ chế này buộc các hãng liên tục phát minh vòng qua nhau, tạo ra cạnh tranh, bí mật thương mại và đổi mới liên tục.
Nước Anh tụt lại
Trong khi Đức xây hệ sinh thái hóa học, Anh để mặc ngành này suy tàn. Năm 1874, Perkin nghỉ hưu ở tuổi 36 sau khi quá giàu có. Ông bán cơ sở cho Brooke, Simpson & Spiller, từng là một trong những nhà sản xuất thuốc nhuộm lớn nhất Anh. Năm 1905, hãng phá sản. Bản tổng kết sau đó thừa nhận điều kiện thành công trong ngành là tri thức khoa học tốt nhất, nghiên cứu liên tục, nhà máy và quy trình hiện đại. Năm 1917, Arthur Green nhận xét, công ty không chuẩn bị cho tương lai bằng việc thuê thêm nhà hóa học.
Người sống sót đáng chú ý là Ivan Levinstein ở Manchester. Dù quản trị thô ráp, ông hiểu rõ vì sao Đức thắng. Levinstein vận động cải cách luật bằng sáng chế, nhận định các hãng Đức “đăng ký toàn bộ lĩnh vực hóa học hữu cơ” thông qua soạn thảo bằng sáng chế cực kỳ khôn ngoan. Đáp lại, các hãng Đức trừng phạt ông bằng việc từ chối mua các hợp chất trung gian do công ty ông sản xuất.
Quyền lực thật sự của Đức nằm ở các chất trung gian. Cuối năm 1914, nhà hóa học Mỹ Bernhard Hesse nói Đức sản xuất tất cả “bộ phận” của thuốc nhuộm; phần còn lại của thế giới chỉ lắp ráp chúng thành sản phẩm hoàn chỉnh. Thị trường khi đó có khoảng 900 thuốc nhuộm thành phẩm, làm từ 300 chất trung gian, xuất phát từ chín hợp chất hắc ín than đá. Trên thị trường Mỹ, chỉ 100 loại được sản xuất hoặc lắp ráp trong nước. Hesse gọi việc chuyển ngành này ra khỏi Đức là nhiệm vụ “khổng lồ”.
Những nỗ lực ban đầu của Mỹ cho thấy ngành này khó đến mức nào. Khoảng năm 1878, Victor Bloede, đồng sáng lập American Aniline Works ở West Virginia, thừa nhận nhóm của ông không có kiến thức thực hành về ngành phức tạp này. Họ đọc sách công nghệ Đức, tưởng có thể dùng “thiên tài” để đơn giản hóa toàn bộ quy trình nhưng nhận lại kết quả thất bại. Năm 1884, nhà máy chỉ sản xuất khoảng chín tấn fuchsine trước khi trận lụt sông Little Kanawha cuốn trôi tất cả, nhuộm dòng Ohio thành màu mâm xôi trong nhiều km.
Từ nạn đói màu đến khí độc
Tháng 8/1914, khi chiến tranh nổ ra, phong tỏa hải quân Anh cắt Đức khỏi thị trường xuất khẩu. Đến mùa xuân 1915, báo chí Mỹ cảnh báo về “nạn đói thuốc nhuộm” đe dọa hàng triệu lao động trong dệt may, sơn, giấy và in ấn.
Nhưng thiếu màu chỉ như phần nổi. Chính các công ty, nhà hóa học, nhà máy và chất trung gian từng tạo ra ngành thuốc nhuộm Đức nay chuyển sang sản xuất thuốc nổ và khí độc. Carl Duisberg, CEO Bayer, người ủng hộ sử dụng tác nhân hóa học trong quân sự. Ngày 22/4/1915, khí chlorine được thả tại Ypres do ngành thuốc nhuộm Đức cung cấp.
Sự trùng hợp mang tính biểu tượng rất rõ: những binh sĩ Anh ra trận trong quân phục xanh Bưu điện vì nước Anh thiếu thuốc nhuộm nay phải đối mặt với khí độc do chính năng lực hóa học công nghiệp của Đức tạo ra.
Ngay cả khi ấy, bài học vẫn chậm được hấp thụ. Năm 1962, H. W. Richardson từng viết, 18 tháng sau khi chiến tranh nổ ra, chính phủ Anh vẫn tuyển nhà hóa học được đào tạo đại học với lương khoảng 11 USD/ tuần, chỉ nhỉnh hơn lương lao động phổ thông.
Mỹ và cuộc chạy đua bắt kịp
Tháng 10 năm 1917, theo Đạo luật Giao thương với Kẻ thù, chính phủ Mỹ tịch thu 4.500 bằng sáng chế thuốc nhuộm và hóa chất thuộc sở hữu Đức, trả tổng bồi thường chỉ 271.850 USD. Tổng thống Woodrow Wilson lập Chemical Foundation, tổ chức phi lợi nhuận nắm toàn bộ số bằng sáng chế và cấp phép bình đẳng cho các cá nhân, công ty Mỹ có năng lực.
Du Pont là hãng lớn nhất nhập cuộc. Năm 1921, Charles Reese, giám đốc nghiên cứu hóa học của công ty, giải thích vì Du Pont sản xuất thuốc nổ, dùng nguyên liệu và quy trình tương tự thuốc nhuộm, công ty quyết định mở rộng sang lĩnh vực này. Nói cách khác, năng lực làm thuốc nổ trở thành nền tảng sản xuất màu.
Du Pont trả Ivan Levinstein 1,22 triệu/năm trong 10 năm để lấy bí mật quy trình, bao gồm indigo tổng hợp mà Levinstein có được từ nhà máy Hoechst bị Anh tịch thu. Các báo cáo Levinstein trở thành “kinh thánh” của bộ phận thuốc nhuộm Du Pont.
Dù vậy, Du Pont vẫn chật vật. Công ty cố làm trong vài tháng điều người Đức mất sáu, bảy thập niên để xây dựng. R. E. Rose, trưởng phòng thí nghiệm kỹ thuật của Du Pont, thừa nhận giải mã mối liên hệ giữa bằng sáng chế và thuốc nhuộm thương mại gần như vất vả ngang phát minh ra màu ban đầu. Những mẻ indigo đầu tiên của Du Pont thậm chí ra màu xanh lá.
Thứ Du Pont thiếu là lao động khoa học đại trà, có hệ thống, công nghiệp hóa. Cuối cùng, công ty phải tuyển chính các nhà hóa học Đức, đề nghị mức lương 25.000 USD/năm trong năm năm, gấp 10 đến 15 lần thu nhập của họ ở Đức. Một số bị bắt vì thỏa thuận không cạnh tranh; một số khác tới được Mỹ và giúp Du Pont đi đúng hướng.
Đầu tư của Du Pont vào thuốc nhuộm cuối cùng lên tới 40 triệu USD. Sản lượng thuốc nhuộm Mỹ tăng từ 6,6 triệu pound năm 1914 lên 88 triệu pound năm 1920.
Anh cũng dần bắt kịp. Đến tháng 5/1915, Levinstein Ltd cung cấp được đủ thuốc nhuộm kaki cho quân phục của chín triệu binh sĩ. Năm 1915, Chính phủ lập British Dyes Ltd bằng vốn công; đến năm 1926, công ty kế thừa được nhập vào Imperial Chemical Industries. Sau 60 năm tụt hậu và một cuộc thế chiến, Anh cuối cùng mới có ngành hóa chất đúng nghĩa.
Bài học của ngành đã mất
Lịch sử thuốc nhuộm tổng hợp cho thấy phát minh chỉ là điểm khởi đầu, điều quyết định nằm ở năng lực thể chế giúp hấp thụ, mở rộng và thương mại hóa phát minh ấy. Đức không thắng vì nhà hóa học Đức bẩm sinh giỏi hơn, họ thắng vì đại học đào tạo nhiều nhà hóa học, doanh nghiệp biết sử dụng nhân lực, phòng thí nghiệm được tổ chức như cỗ máy phát minh, còn luật bằng sáng chế vừa bảo vệ đầu tư vừa buộc cạnh tranh tiếp diễn.
Khi các điều kiện đó hội tụ, cụm công nghiệp tự củng cố hình thành: đại học đào tạo nhân lực cho doanh nghiệp; doanh nghiệp tài trợ nghiên cứu; phòng thí nghiệm biến tri thức thành quy trình; quy trình tạo ra sản phẩm, lợi nhuận và năng lực sản xuất mới.
Khám phá có thể sinh ra ở bất cứ đâu, nhưng quốc gia hưởng lợi là quốc gia có khả năng biến khám phá thành hệ thống. Nước Anh phát minh ra thuốc nhuộm tổng hợp; Đức xây dựng ngành công nghiệp thuốc nhuộm tổng hợp, đến năm 1915, năng lực làm màu ở quy mô lớn cũng trở thành năng lực làm khí độc ở quy mô lớn.
shared via mundane beauty,
