2009-10-13 17:19

“光纤之父”的传奇人生

0月6日,瑞典皇家科学院公布了2009年度诺贝尔物理学奖,3名科学家分享殊荣,其中华裔科学家、被誉为“光纤之父”的高锟引人注目地排名首位。诺贝尔物理学奖评选委员会主席约瑟夫·努德格伦用一根光缆形象地解释了高锟的成就:早在1966年,高锟就取得了光纤物理学上的突破性成果,他计算出如何使光在光导纤维中进行远距离传输,这项成果最终促使光纤通信系统问世,而正是光纤通信为当今互联网的发展铺平了道路。诺贝尔奖评委会这样描述说:“光流动在细小如线的玻璃丝中,它携带着各种信息数据传递向每一个方向,文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”

被称为“光纤之父”的高锟,有着怎样的人生经历和学术背景?又是如何在光学通信上取得了开创性成就?

上海出生香港长大

高锟1933年在上海出生。1949年随家前往香港,完成中学学业。之后考入香港大学,但由于当时港大还未有电机工程系,他只好于1954年远赴英国伦敦大学攻读电机工程,并于1957年及1965年获学士和哲学博士学位。留学英国期间,高锟专攻电子工程,成为该领域世界知名专家。

40多年前,电脑普及率不高,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,年仅33岁的高锟在英国标准电信实验室当工程师,已提出“光通信”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。

在高锟曾经担任校长的香港中文大学,老师和学生难掩激动心情。10月7日,师生在校园内举办“高锟教授获颁诺贝尔物理学奖庆祝会”,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、同时在中国作出贡献的“本土”华人,是中大、全港、全国以至所有华人的骄傲。

开启人类光通信时代

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,也曾经设想用光纤传递信息,但由于光纤在传输过程中损耗率过高,难以实现。1957年,高锟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》的论文,开创性地提出光纤在通信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。简单地说,就是提出以玻璃制造比头发丝更细的光纤,取代铜导线作为长距离的通信线路。这一设想提出之后,有人称之为匪夷所思,也有人对此大加褒扬。但在争论中,高锟的设想逐步变成现实:利用石英玻璃制成的光纤应用越来越广泛,全世界掀起了一场光纤通信的革命。随着第一个光纤系统于1981年成功问世,高锟“光纤之父”美誉传遍世界。

在他的努力推动下,1971年,世界上第一条1公里长的光纤问世,第一个光纤通信系统也在1981年启用。短短几十年之内,全世界铺设的光缆总长度已超过10亿公里,足以绕地球赤道2.5万次。高锟的发明为人类开启了崭新的光纤通信时代。

曾尝试自制炸弹

高锟的童年和少年时代,是在上海度过的。当时,他家住在法租界。高锟的父亲是律师,家境还算富裕,住在一栋三层楼的房子里,而三楼就成了高锟童年的实验室。起初,他对化学最有兴趣,曾尝试自制炸弹。用红磷粉和氯酸钾混合,加上水并调成糊状,再掺入湿泥内,搓成一颗颗弹丸。待风干之后扔下街头,果然发生爆炸。幸好没有伤及路人。

据说,高锟少年时文静瘦弱,对科学特别感兴趣。当时学校没有化学科,高锟自购课外书籍学做实验。在学习上,高锟曾说,“应该学习如何集中,懂一样东西,专心认识,深入思维,不但能够专注于一种学问,亦会拉高对其他知识的认识能力,事事都能看得深入一点。”

高锟曾说,中学时期,他遇上几位具有启发性的老师,其中一位老师请学生用手推他到墙角,以切身体会推力的原理。这种教育方法令高锟对所学的知识都有非常深刻的了解。

谦谦君子 大师风范

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。他担任香港中文大学校长期间,治学严谨,理校开明,广受赞誉。

曾于1972年至1975年与高锟共事的香港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,“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,令师生欣喜万分。曾有记者这样问高锟:“您预计在多长的时间内,光纤会被另一种新工具取代?”“我相信在一千年内也不会。”绝少以高姿态说话的高锟,这次的回答却充满信心。

现身居美国加州的高锟,虽然年初已被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!”在稍后的书面声明中,高锟表示:“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。”

高锟1933年出生于中国上海,1949年,高锟随父移居香港,入读圣约瑟书院,之后考入香港大学,但由于当时港大还未有电机工程系,他只好远赴英国伦敦大学进修。大学毕业后,他进入英国国际电话电报公司做工程师,后被聘为研究实验室研究员,同时在英国伦敦大学攻读博士学位,1965年毕业。

从1963年开始,高锟就着手对玻璃纤维进行理论和实用方面的研究工作,并设想利用一种玻璃纤维传送激光脉冲以代替用金属电缆输出电脉冲的通信方法。1966年高锟发表了利用极高纯度的玻璃作为媒介传送光波,作为通信之用的基础理论。

高锟1996年当选为中国科学院外籍院士,曾于1987年至1996年间担任香港中文大学校长。退休后在美国及香港两地轮流居住。

作者:船夫   来源:人民邮电报

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本评论 更新于:2025-12-13 15:33:07
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