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高锟:“光纤之父”连通信息时代

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高锟,英国华裔物理学家、北京邮电大学名誉教授、2009年诺贝尔物理学奖得主。1933年生于上海,1965年在伦敦大学下属的伦敦帝国学院获得电机工程博士学位。1970年为香港中文大学筹建工程学院,1987年至1996年间任中大校长。1957年开始从事光导纤维在通讯领域运用的研究。由于在光纤领域的特殊贡献,获得巴伦坦奖章、利布曼奖、光电子学奖等,被称为“光纤之父”。

叙述

40多年前,电脑普及率仍然不高,电话也多靠铜线连接,人们想知道海那边发生的事情,还有不少“时间差”。那时,33岁的高锟在英国标准电信实验室当工程师,已提出“光通讯”基础理论。他自信地宣称——“将来全世界都会用光纤”。外界对此半信半疑。

40多年后,遍布世界、总长度已超过10亿公里、足以环绕地球赤道2.5万次的光缆,成为互联网大容量、高速度进行远距离信息传递的基础,“海的那边”的情况得以即时生动地呈现眼前,世界因此拉近距离,高锟的预言已成真。

高锟获诺奖 香港欢腾

有“光纤之父”之称的高锟,1933年出生于上海,少年时期随家庭南迁香港,完成中学学业,其后留学英国,专攻电子工程,成为该领域世界知名专家。1970年,他学成归来,为香港中文大学筹建工程学院,并于1987年至1996年间担任中大校长。

获奖喜讯公布后,香港全城欢腾,各大媒体争相报道,“高锟”“光纤”成为新浪香港网站热门搜索的前两名。

香港特首曾荫权第一时间祝贺:“诺贝尔物理学奖是科学界的最高荣誉,我和香港市民衷心祝贺高锟教授获此殊荣。高教授不但是一位杰出的科学家,亦是一位谦谦君子和有承担的教育家。香港能够有一位如此出类拔萃人物,是我们的无比骄傲。”

香港中文大学老师和学生难掩激动心情。10月7日,中大师生在校园内举办“高锟教授获颁诺贝尔物理学奖庆祝会”。众人高举诺贝尔奖奖牌模型和“祝贺”标语,举杯共庆前任校长获此殊荣。物理学系主任林海青称,国际上很多顶尖学者虽为华人身份,但多在国外工作和生活,高锟可谓是首位获得世界级科研荣誉、同时在中国做贡献的“本土”华人,是中大、全港、全国以至所有华人的骄傲。

高锟的学生、长期研究光纤技术的香港应用科技研究院有限公司行政总裁张念坤则形容,这个奖迟了20年:“因为1988年以后,全球海底电缆都以光纤铺设。”

身居美国加州的高锟,虽然年初已证实患有老年痴呆症,但获悉自己获奖也非常高兴,说了一句“哦?是给我的?太好了!”在稍后的文字回应中,高锟说:“我对于获颁诺贝尔物理学奖深感荣幸。诺贝尔奖鲜有表彰应用科学的成就,故我从来没有想过会获奖,感到非常惊喜。过去40年,光纤大大促进了资讯世界的发展及进步;亦有赖光纤的出现,这个喜讯已于瞬间传到千里。”

犹如车轮的发明大大促进了交通运输,光纤虽细如发丝,却改变了我们的世界。无论何时,这份荣誉高锟教授实至名归。

“光纤之父”改变全球通讯

上世纪30年代,科学家已经发明了可以传导光线的光纤,用于内窥镜等工具,也曾经设想用光线传递讯息,但由于光线在传输过程中损耗率过高,难以实现。1957年,高锟获得英国伦敦大学理工学院电子工程学学位,进入英国标准电信实验室工作,决心攻克这个难关。

在详细研究了玻璃介质的传输损耗后,高锟于1966年发表了题为《用于光频的介质纤维表面波导》,开创性地提出光纤在通讯应用方面的基本原理——制造光纤的玻璃纯度是减低光能损耗的关键,而熔炼石英正是可以制造高纯度玻璃的材质。高锟由此阐述了利用玻璃制作光学纤维,达到高效传输信息的设想。当年这一设想在人们看来还是匪夷所思,然而很快设想就变成了现实。

在高锟的努力推动下,1971年,世界上第一条1公里长的光纤问世,第一个光纤通讯系统也在1981年启用。短短几十年间,光纤网络遍布全球,并以每小时增加数千公里的速度扩展。光纤成为了互联网、全球通信网络的基石,在医学上也获得了广泛应用,可以说在全世界掀起了一场光纤通信的革命。

10月6日,2009年度诺贝尔物理学奖公布时,诺贝尔奖评审委员会如此形容高锟在光学通讯上取得的开创性成就:“令文字、音乐、影像和影片在一瞬间传到世界各地”。

得知高锟获诺贝尔奖后,香港科技大学校长陈繁昌说:“作为香港之子,也是举世知名的‘光纤之父’,高锟教授是真正的科学巨人。他的伟大发明,标志着通讯革命的晨曦。光纤,改变了全球通讯的面貌。”

“娃娃脸”系主任曾被当作新生

高锟在同事、学生的眼中,是一个随和、亲切的老师,一个做事情一丝不苟、严谨求实的学者。他担任中大校长期间,治学严谨,理校开明,广受赞誉。

曾于1972年至1975年与高锟共事的中文大学电子工程学院教授徐孔达回忆说,当时的高锟40来岁,有张“娃娃脸”,经常会被学生误以为是“同窗”。一次,一名高年级的学生见到高锟,更当他是新生,趾高气扬问他知不知道自己是谁,高锟笑眯眯地回应,自己是系主任,“当然知道你是谁”,丝毫没有生气。

高锟为人慷慨,更富爱心,当年获得一个重要奖项,不仅宴请同事,还把一半奖金捐出成立奖学金。即使身为大学校长,他也经常会回到自己的中学母校,同师生们交流。2006年,中学母校要扩建课堂、美术室等设施,高锟没有通知学校,亲自把一张支票送来学校,令一众师生欣喜万分。

诺贝尔奖成为金婚大礼

76岁的高锟与比他小1岁的太太黄美芸,今年夏天定居美国加州旧金山附近的山景城,过着平淡规律的生活。然而很遗憾的是高锟已经被证实患上了轻度老年痴呆症。高锟夫妇正考虑将部分奖金捐给香港圣雅各布福群会老人中心和美国一个老年痴呆症研究协会。

黄美芸回忆说,40多年前孩子还小的时候,高锟经常是换尿布等脏活全包,“非常帮忙”。在那个时代,当父亲的做这些事在东西方都还不像今天这样容易被接受。黄美芸开玩笑说,从这一点就可以看出高锟是多么的“面向未来”。

据她介绍,罹患阿尔茨海默氏症(即老年痴呆症)的高锟语言能力和记忆力都不如从前。不过记者见到的高锟气色红润,喜气洋洋,一点不像76岁的老人。

“他身体很好,很精神,和60岁的人差不多,你看他多开心。”黄美芸说,高锟现在还经常打打网球。

金耀基教授是高锟担任香港中文大学校长时的工作伙伴,他在庆贺高锟得诺奖时感慨说,这个奖如果早一年来就好了,暗示高锟如今的身体状态不能应付领取诺贝尔奖后发表学术演讲的传统要求。不过黄美芸说,高锟一定会去瑞典领奖,“因为机会实在是太难得了,十亿分之一?我也不知道。”曾从事过电脑程序员工作的黄美芸说,诺贝尔物理学奖主要奖励纯基础研究,高锟的工作主要在应用科学领域,所以一家人对于获奖毫无心理准备。

当来自瑞典的电话于美国西部时间凌晨3点打来,高锟夫妇一开始都不敢相信。“太突然了,也没个预先通知,”黄美芸表示,自那以后,家里电话响个不停,记者纷纷上门,虽然平静的生活被打破,但“我们很开心能够获奖”。

祖籍广东的黄美芸长在英国,与高锟在英伦相识相恋,他们今年9月刚迎来50周年结婚纪念。有媒体将诺贝尔奖称为两人的金婚“大礼”。

据《人民日报》《东方早报》《南方都市报》新华网

声音

一个人有这样子的好运,能够做一件前所没有的事情,而且做出来的影响是非常非常大的……我感觉很满足。

可以说不听话就是顽皮,但如果做一点不正常的东西,人家没有做过的,那不应该算是顽皮的,那是“小孩子的自由”。

我太太要给我一个考验:叫我半年内不要去找她,如果半年之内大家都很挂念对方,那就是当真的。我就不肯答应,说如果现在大家都没有信心,那半年后也不会有信心。——高锟

评谈

从另一角度测量我们与诺奖的距离

那些伟大的发明和发现,往往藏身在远离金钱和功利的地方,只有不为它们所累的人,才能轻装跋涉,找到这个自由的王国。

10月6日,华裔科学家高锟终于拿到了那项“迟到20年”的诺贝尔物理学奖,在他创立的光纤通信传输理论诞生近半个世纪之后。

由于这一理论,我们的世界已与40年前大不相同。网络通信的“道路”每隔6个月就加宽一倍,“文字、音乐、影像和影片在一瞬间传到世界各地”,互联网、电子邮件和即时通讯让无线电报、铜缆电话和邮寄通信一点点走向历史。到今天,全球光缆的总长度已超过10亿公里,足以将地球赤道缠绕2.5万次。在这一道道缠绕中,地球正变小变平,即使远隔千里,每个人的呼吸你也能清晰地听到。

耐人寻味的是,40年时间里,这项成果的开创者,却比其他任何人都少想到诺贝尔奖,甚至不曾为他的发明申请专利。“我没有后悔,也没有怨言”,高锟说,“如果事事以金钱为重,我告诉你,今天一定不会有光纤技术成果。”

对于那些熟悉科学史的人来说,这话真是耳熟能详。牛顿发明微积分之后,在27年里对谁都没有提起此事;他在光学研究上的成就彻底改变了人类对光的理解,也是过了30年才与世人分享这一成果。卡文迪许发现或预见到了能量守恒定律、欧姆定律、道尔顿的分压定律……这张清单可以拉出去很长,但当麦克斯韦将这个清单拉出来的时候,卡文迪许已经去世近一个世纪,所有的功劳几乎都已归属他人。

我们说起这些常人眼里近乎极端的例子,并不是鼓励科学研究者弃绝荣誉、粪土金钱、不食人间烟火。我想陈述的只是一个事实:那些伟大的发明和发现,往往藏身在远离金钱和功利的地方,只有不为它们所累的人,才能轻装跋涉,找到这自由的王国。

高锟是幸运的。他自幼在宽松的环境下成长,用红磷粉和氯酸钾掺和在泥土中制造“土炸弹”,是他小时候最刺激的实验。他周游列国,像传道一样到处推销他的信念,尽管几乎无人相信世界上会存在无杂质的玻璃,但从来没有人阻止他“异想天开”的梦想。9年香港中文大学校长的生涯,他同样有条件去塑造学生们“自由的心灵”,塑造“敢于表达意见的文化”……“能够做前所没有的事,我感觉很满足”,这是高锟成功的最大秘密,也是那些朝思暮想诺贝尔奖而不得者最容易忽视的心境。

就在高锟获奖的前几天,一项“搞笑诺贝尔奖”在美国哈佛大学颁发。有名字的乳牛产奶量较高,空啤酒瓶比盛满酒的瓶子更具杀伤力……而中日学者用熊猫粪便中提取的细菌成功分解了90%的厨房垃圾,也获得生物学奖。

可惜没有人就此做任何一项民意调查。我想,如果有超过一半的人能够看到这些“搞笑”奖项背后非常严肃的科学研究,看到非常严肃的科学研究里无穷无尽的乐趣和欢欣,那么,我们梦寐以求的诺贝尔奖离中国就不远了。

杨健/文

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