今天的你我,生活在一個(ge) 全球信息高速發展的時代,擁有著被5G、AI包圍的互聯網通信世界,早已離不開手機、社交軟件、新媒體(ti) …… 即時通信、高速互聯,這些人們(men) 早已習(xi) 以為(wei) 常的事情,但在幾十年前,卻被當成是“癡人說夢”。 與(yu) 光遊戲,讓光“束”遊走,用光纖傳(chuan) 送信息……這一切,都要得益於(yu) 這位“光纖之父”當年,大膽向傳(chuan) 統思維挑戰,堅定地將光的能量拉滿,掀起人類通信技術的革命。 讓我們(men) 隆重請出本期主人公,著名的華裔物理學家、教育家,光纖通訊、電機工程專(zhuan) 家,香港中文大學前校長、中國科學院外籍院士,2009年諾貝爾物理學獎獲得者: 高錕(1933~2018) Father of Fiber Optic Communications “錕”字如是:從(cong) 磨礪中向世界展露鋒芒 時代少年 科技創新 1933年11月4日,上海市金山區(當時屬江蘇省金山縣)法租界,小高錕出生了。 高父以寶刀、寶劍之意為(wei) 其取名,冥冥中似乎為(wei) 兒(er) 子未來的成功之路埋下伏筆。 書(shu) 香門第,墨寶滿堂,江南望族,高家世代都是了不起的人。 攝於(yu) 1949年前後的高家老宅 圖源金山區博物館 祖父高吹萬(wan) ,是晚清著名詩人、革命家,南社的重要成員; 堂伯父高旭,是中國同盟會(hui) 江蘇主盟人、南社創始人、詩人; 堂叔父高君平,是近代中國天文研究的開拓者,推算出了周代北極星的正確位置; 父親(qin) 高君湘,法理學博士,作為(wei) 留美返滬的大律師,曾供職於(yu) 國際法庭; 母親(qin) 金靜芬也是一位教育工作者。 全家福,左二為(wei) 高錕 如此家庭環境,高錕從(cong) 小就接受了“中西合璧”的教育,就讀於(yu) 當時上海最頂級的貴族學校。 除了在西式學堂裏學習(xi) 的英文、法文,家裏還有私塾老師的國學文化加持,四書(shu) 五經亦是他的所好。 這就注定了他看世界的方式會(hui) 更立體(ti) 頂著家族濃重的筆墨風雅,更多地接觸西式教育後的高錕不止於(yu) 此。除了博覽群書(shu) ,高家這個(ge) 調皮又靈動的好奇寶寶,還是個(ge) 妥妥的DIY達人和“小小科學家”,搞實驗,更是一把好手。 家裏的書(shu) 房、小閣樓,成了他探索世界、萌發科學夢的溫床。幾歲的他,就能把鬧鍾拆得七零八落、把收音機大卸八塊,對無線電感興(xing) 趣的他,通過自學還親(qin) 手鼓搗出有5-6個(ge) 真空管的收音機。 樁樁件件都能驚掉家人的下巴…… 孩子真沒少造(白眼) 左二為(wei) 幼年高錕 玩兒(er) 這些也就算了,畢竟安全還是有保障的。可任誰都想不到,著迷化學的小高錕,甚至嚐試過自製炸彈!那會(hui) 兒(er) ,他才剛12歲。 看看他的土法子:將紅磷粉和氯酸鉀混合,加水調成糊狀,摻入濕泥內(nei) ,搓成一顆顆彈丸,待風幹後,往街頭一扔,即刻發生爆炸。 左鄰右舍被整的驚慌失措,好在未傷(shang) 及路人,高爸也自此禁止兒(er) 子做實驗。咳咳,認真滴說,這個(ge) 咱真不提倡哈~危險! 這誰家的“野”孩砸 高錕和弟弟 1948年,高家移居台灣,再遷往香港。1949年,15歲的高錕入讀香港聖約瑟書(shu) 院,之後以全港前十的成績,考入香港大學。 尖子生的身份,給了高錕很多選擇。但由於(yu) 當時的港大還未開設電機工程係,對光電通訊已有巨大執念,將電機工程確定為(wei) 事業(ye) 夢想的高錕,隻得遠赴英國進修(1954年)。 起初,他就讀於(yu) 倫(lun) 敦東(dong) 部的伍利奇理工學院(今格林威治大學),接著又考取了倫(lun) 敦大學電子工程理學學士學位。 1957年剛畢業(ye) 的時候,高錕在英國國際電話電報公司做工程師,後被聘為(wei) 實驗室研究員,開始研究光導纖維在通訊領域的運用。這期間,他繼續讀博,並於(yu) 1965年,順利獲取電機工程哲學博士學位。 Dr.高已經開始默默地在通訊領域蓄力啦! 圖為(wei) 高錕在英國哈洛的 標準電信實驗室(1966年) 很多人說,這是一個(ge) 富家少爺的奮鬥故事。但,正如此言,“一個(ge) 人必須萬(wan) 般努力,才能看起來毫不費力”,他後麵愈加閃耀的人生,可不是任何一個(ge) 富少都能達成的。 咱們(men) 繼續往下看~ 光電傳(chuan) 奇 普惠大眾(zhong) 光,這個(ge) 世界上最為(wei) 平常的東(dong) 西,時刻存在,卻總被忽略,長久以來卻又一直無法捕捉、稱量,更別提利用了。 事實上,從(cong) 1841年開始,就有科學家嚐試利用玻璃棒或水柱,製造傳(chuan) 輸光的管道; 到了1959年,激光也被發明了出來; 但在高錕之前,“光纖”的實際價(jia) 值僅(jin) 限於(yu) 醫療等領域,彼時的主流科學家認為(wei) ,基於(yu) 極高的損耗,光纖不過也就用在短短的胃鏡導管上,至於(yu) 長距離通信,根本是不可能的事情。 基於(yu) 這樣的曆史背景,1964年,高錕提出一個(ge) 想法:讓光代替電流,成為(wei) 傳(chuan) 輸信息的新載體(ti) 。 作為(wei) 信號的“搬運工”,光有著無數的優(you) 點,但致命的缺陷是,它實在太羸弱了,壓根經不起折騰,往往是傳(chuan) 輸不了一兩(liang) 米就徹底歇菜。( 給光“保駕護航” 成了高錕研究的第一要義(yi) 無數次的實驗和潛心研究,經過兩(liang) 年多的時間,高錕找到了突破點——用玻璃代替銅線(純淨的玻璃有可能滿足光線衰減率最少的需求)。 1966年7月,高錕首先提出這個(ge) 大膽的設想:“隻要解決(jue) 掉玻璃的純淨度問題,就能實現傳(chuan) 輸光信號。” 他把觀點寫(xie) 進論文,發表在相關(guan) 期刊上。後來,這也被視作是光纖通訊誕生的日子。 然而當年的情況非常不樂(le) 觀,高錕麵對的,是無盡的嘲諷。人們(men) 覺得這是天方夜譚,簡直在癡人說夢,畢竟,哪裏去找“完美的玻璃”呢。 玻璃發呆ing 質疑聲不斷,高錕知道,隻有真正轉化出成果,一切設想才算數。從(cong) 理論到實踐,總要經過一段殫精竭慮、坎坷非常的時光。 為(wei) 了充分論證光導纖維的可行性,抱著“一意孤行”的強大信心,高錕費盡周折,親(qin) 自參與(yu) 最純粹玻璃的製作。 他跑遍了國內(nei) 外的玻璃工廠、實驗室,向材料專(zhuan) 家們(men) 討論玻璃的製法,了解實況,愣是從(cong) 一個(ge) 科學家硬生生化身玻璃工藝的專(zhuan) 家。 他還找了很多企業(ye) ,希望能合作研發“沒有雜質的玻璃”,但是這種費錢費力又看不到前景的活兒(er) ,不是誰都想接的。直到後來,他接觸到了康寧公司(對就是咱熟悉的那個(ge) “大猩猩玻璃”製造商)。 轉機來了。 不得不說,康寧抓住了這次機遇! 1981年,世界上第一根光導纖維——“光纖”誕生了,引起了科學界一陣轟鳴。 從(cong) 此,比人的頭發還要纖細的光纖取代了體(ti) 積龐大的銅線,成為(wei) 傳(chuan) 送容量接近無限的信息傳(chuan) 輸管道,徹底改變了人類的通訊模式。 通信業(ye) 從(cong) 此,翻天啦! 此外,高錕還開發了實現光纖通訊所需的輔助性子係統。他在單模纖維的構造、強度和耐久性、纖維連接器和耦合器以及擴散均衡特性等多領域都做了大量研究。 好一個(ge) 寬帶教父 光纖的發明,無疑是一項偉(wei) 大的成就,然而功名成就之後的高錕,卻選擇低調“下場”,默默地走上了他的祖先走過的老路:積極投身教育。 1970年,他加入香港中文大學,籌辦電子學係,並擔任係主任;1987-1996年,擔任香港中文大學第三任校長。 十年任期內(nei) ,高錕做了許多開創性的工作:譬如,率先在香港引入相對靈活的“學分製”。 在香港中文大學的高錕 2009年,在首次提出光纖通訊後的四十多年,76歲的高錕獲得了諾貝爾物理學獎(與(yu) 威拉德·博伊爾和喬(qiao) 治·埃爾伍德·史密斯共享),諾獎委員會(hui) 讚揚了他“在纖維中傳(chuan) 送光以達成光學通訊的開拓成就”。 但這位智商超群又親(qin) 和善良的學者,已於(yu) 5年前患上了阿爾茲(zi) 海默症。因為(wei) 行動不便,無法上台領獎,主辦方為(wei) 他做了特別的安排:瑞典國王破例走下獎台,將獎牌親(qin) 自送到高錕的手裏。 高錕在諾獎現場 其實當天的他,眼睛始終停留在夫人黃美芸身上,“天真”地衝(chong) 著她笑,順從(cong) 地聽著“指揮”。這是病中的他唯一認得的人,至於(yu) 別的,包括“光纖”是什麽(me) ,他早就沒概念了。 高錕的其它榮譽獎項,不勝枚舉(ju) ,包括獲選為(wei) 美國國家工程院院士、英國皇家學會(hui) 院士、中央研究院院士、香港科學院榮譽院士等。 香港中文大學慶祝會(hui) 在高錕的內(nei) 心中,光纖通信是他的執念,是他的夢想,一直以來,他追求的隻是技術成果,從(cong) 來都不是金錢名利。 身為(wei) “光纖之父”的他,從(cong) 始到終都未申請過光纖技術專(zhuan) 利,專(zhuan) 利權屬於(yu) 曾雇用他的英國公司。因而,他根本沒有從(cong) 中得到什麽(me) 財富。 對此,受訪時的高錕曾說:“我沒有後悔,也沒有怨言,如果事事以金錢為(wei) 重,我告訴你,今天一定不會(hui) 有光纖的技術成果。” 每年,他還會(hui) 為(wei) 貧困學生捐款,用自己獲取的獎金成立獎學金。 他相信,“我的忠誠就是我的盔甲” 忠於(yu) 科學、忠於(yu) 自我,是他一生的寫(xie) 照 美國耶魯大學校長在給高錕授予“榮譽科學博士學位”的儀(yi) 式上說: “你的發明改變了世界通訊模式,為(wei) 信息高速公路奠下基石。把光與(yu) 玻璃結合後,影像傳(chuan) 送、電話和電腦有了極大的發展……” 2018年9月23日,在那個(ge) 中秋月圓前夕,高錕於(yu) 香港溘然離世,享年84歲。 對科學,他有著無限癡迷,對世界,他充滿廣闊興(xing) 致。 他曾言:“做事固執,冥頑不化,可能不是個(ge) 好品質,但所有的科學家都應該固執己見,一旦認準的路,就要百折不回走到底,撞上南牆也不回頭,否則的話,你永遠不會(hui) 成功。” 在科學的世界裏,他矢誌不移、潛心研究,以一己之力,讓光纖技術走入千家萬(wan) 戶,讓“捉摸”不到的光,真正造福於(yu) 人類通信業(ye) ,讓即時信息的互通,成為(wei) 可能。
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