1915年，受德国人的启发，日本化学家池田从海藻和鱼类、豆类中成功提取谷氨酸钠，并开始大规模生产，形成了全世界独一无二的调味品“味之素”。同时，日本人对谷氨酸钠的提取工艺严格保密，企图长期垄断世界市场。1921年，吴蕴初利用空余时间，和夫人一起，在上海租用的一处住房的阁楼里，开始研制提取谷氨酸钠的技术。经过不懈努力，他终于获得了第一批产品，虽然重量只有十几克。

　　工艺成功后，吴蕴初开始四处寻找投资人。当时上海有一个张崇新酱园，老板名叫张逸云。张逸云在上海有十几家分号，当时资产达100万银元。吴蕴初通过张逸云的合伙人找到了他。同样抱有振兴本国工业理想的张逸云当即同意，与吴蕴初合作建立“天厨味精厂”，并且在吴蕴初的提议下，采用了至今仍在使用的“佛手”商标。

　　天厨味精厂的佛手牌味精一上市，立即打破了日本“味之素”的垄断。吴蕴初的工艺使得他的味精成本比日本要低，产品的定价也低于日本“味之素”的水平。产品推销的口号之一就是“国货味精”，还有“完全胜过日本味之素”。天厨味精的上市，正好迎合了一个历史潮流。从五四运动后，中国人的爱国热情不断高涨，提倡国货的声音响遍全国各地。

　　1924年，日本首先向北洋政府有关部门提出，吴蕴初的味精工艺是抄袭日本的，不能算作发明，也不能算作自有专利。但是日本在味精专利上的理由根本站不住脚。他们是从鱼类、豆类、海藻中提取谷氨酸钠，而吴蕴初则是从谷物(面粉)中提取。而且，吴蕴初也从未见过日本人严格保密的提取工艺。因此，按照国际专利标准，吴蕴初的“味精”完全能够获得自己的专利。

　　在第一回合战胜日本“味之素”后，1925年，吴蕴初将自己的生产工艺公开，在英美等国申请了专利。这也是中国历史上，自己创制的化学产品第一次在国外申请专利。1926年，佛手牌味精获得美国费城世界博览会金奖。1930年、1933年，吴蕴初的味精在世界博览会上连续获得奖项，佛手牌味精成功打入了欧洲等海外市场。日本“味之素”在东南亚的市场也被中国产品取代。

　　1926年，吴蕴初宣布，放弃味精的国内的专利，希望全国各地大量仿造生产。此后，国内各地先后出现了十几个味精品牌，国货味精市场极大繁荣，日本的“味之素”除了在日本关东军占领的我国东北地区外，在中国的其他地区再也难见踪影。

　　味精制造过程需要使用盐酸，当时，中国还不能自己生产盐酸，生产味精所需要的盐酸都要从日本进口。吴蕴初立即向股东提出，建立自己的酸碱厂，自主生产盐酸。1929年，“天原”电化厂成立，吴蕴初开始自己生产盐酸。“天原”的含义就是“为天厨提供原料”。1929年，天原电化厂投产，日产盐酸两吨、液碱四吨、漂白粉三吨。这些产品与味精一样，在此前的中国是空白领域。而且，这三种产品当时在中国市场都是日本产品占据主导地位。

　　随着天原的成功，吴蕴初逐渐考虑建立自成体系的天字号化工集团。

　　创建“天字号”系列

　　1932年，吴蕴初赴美国考察氯碱工业时，了解到杜邦公司有一套中型合成氨试验工厂停业，成套设备待售，十分动心。原来他早就想利用天原厂放空的氢气做合成氨，再从氨做硝酸。但是由于办氨厂和硝酸厂投资大，技术难度高，产品销路没把握，吴蕴初因此而甚感踌躇。这次对方要价18万元，通过谈判，对方愿以半价成交。吴蕴初随即与张逸云取得联系，拍板成交。共筹集资金100万元，在天原厂附近的河对面，购地造房，开办天利氮气厂。工厂取名“天利”，意为利用天然氢气。1934年春，吴蕴初又亲赴西欧考察，买下了法国的硝酸设备。他自己还留在法国学习较长一段时间硝酸生产技术，回国后，他亲自主持安装、试生产。1935年秋，天利氮气厂合成氨正式投产。

　　在美考察期间，吴蕴初还详细了解了美国通用陶瓷公司及所属厂家。凭着他当年做矽砖的经验，吴蕴初认为，耐酸陶器必须做到自给自足。此后，他于1935年在上海龙华镇济公滩开办陶器厂，取名“天盛陶器厂”。

　　天厨、天原、天利、天盛4个轻重化工企业的创办，不仅形成了自成体系、配套发展的天字号集团，而且也带动了中国一系列有关产业，对中国经济的发展和国计民生作出了重要贡献。