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光纖之父”高錕癡夢成真

2010-12-29 00:00:00
中華兒女 2010年4期


  2009年10月6日,這一天讓全球華人為之驕傲、為之振奮。當天,瑞典皇家科學院在首都斯德哥爾摩舉行新聞發布會,宣布將2009年諾貝爾物理學獎授予英國華裔科學家高錕,以及美國科學家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯。這是繼李政道,楊振寧,丁肇中,李遠哲,朱棣文,崔琦及錢永健之后,華人科學家第8次獲得諾貝爾科學獎。
  在隨后召開的記者招待會上,瑞典皇家科學院常任秘書貢諾?厄奎斯特這樣評價,“高錕在有關光在纖維中的傳輸以用于光學通信方面取得了突破性成就。”
  
  引領革命
  
  早在上世紀50年代,傳統的無線電傳輸已經無法滿足人們對通訊日益增加的需求,有關低損耗的傳輸研究工作開始起步。而仍在修讀博士學位的高錕得以在這個時候加入,可以說是“生得逢時”。他提出了同時以幾何光學和波動學說,來進一步理解“波導”問題的全新想法。
  進入上世紀60年代初,激光已經發明,但光通訊完全未成氣候。當傳統技術的傳輸容量遭遇瓶頸時,高錕提出,以激光的光波作為信息媒介的光導技術才能切合需要。“我們怎么可以斷定激光沒有前途?如果光通訊僅僅停留在理論階段,那就太可惜了?!?br/>  高錕堅持對自己的想法進行科學實驗,在此后兩年多的時間里,他埋首實驗室做研究。為尋找讓激光前進的載體,他測試了相當多種類的物質,最終認定了廉價的玻璃是最可用的透光材料,而關鍵在降低材料中鐵、銅、錳等雜質?!爸灰圃斐觥儍舨AА?,訊號傳送的損耗就會被減至最低,光就可傳送萬里。”
  1966年7月,一篇題為《光頻率的介質纖維表面波導》的論文在英國電子工程學會的年報上發表。文中提出,用石英基玻璃纖維進行長距離信息傳遞,將帶來一場通訊事業的革命,并指出當玻璃纖維損耗率下降到20分貝/公里時,光纖通訊即可成功。這在科技界掀起了軒然大波,被當時的人們一時笑作“癡人說夢”。這篇文章的作者正是年僅33歲的高錕。
  然而,就是在人們的爭議聲中,高錕的設想逐步變成了現實,為人類進入光纖導引新紀元打開了大門。隨著第一個光纖系統于1981年成功問世,高錕“光纖之父”的美譽傳遍世界。而當年文章發表之日,更被人們視為光纖通訊誕生之時。
  自此,千百萬條銅線的傳統電纜被取代,比人的頭發還要纖細、容量卻接近無限的新傳輸管道鋪天蓋地,全球掀起了一場光纖通信的革命。昔日的“癡夢”,促使光纖通信系統問世,成就了互聯網的高速傳輸和低成本運營;當年的“癡人”,讓文本、音樂、圖片和視頻得以瞬間傳遍全球。今天,以玻璃光纖為介體的通訊系統已經在全球建立,億萬公里長的玻璃光纖電纜鋪設在地下和海底,構成了一個錯綜復雜的互聯網世界,“咫尺天涯”已經由浪漫的想象變為事實。
  “如果我們能把圍繞地球的玻璃纖維全部展開并接成一根,它的長度將達到10億多公里,足夠繞地球2.5萬多圈,而且它還在以每小時數千公里的速度繼續增加?!备咤K說。
  有人說,科學家都應該是固執的。高錕說:“我不是,假使科學家太固執的話,就不能夠想象不同的未來。因為腦子里面想的東西是幻想,所以假使一個人很固執的話,那個人可能是很容易想不通的?!?br/>  
  諾獎之路
  
  高錕曾說:“能夠做一件以前所沒有的事情,而且做出來的影響是非常非常大,我感覺很滿足……拿到獎沒有拿到獎,完全對我沒有什么意思。我的人生中沒有什么大喜大悲,一直以來都太過平穩?!?br/>  可能很多人并不清楚,這位享譽世界的物理學家最初的興趣卻是化學。高錕的童年是在上海當時的法租界度過的。做律師的父親為他提供的不僅是優越的生活條件,還有相當寬松自由的成長環境。家中三樓就是高錕的小實驗室,他自己制造過滅火筒、焰火、煙花和曬相紙,最危險的一次當屬自制“土炸彈”。小小年紀的他發現易燃物紅磷與氧化劑氯酸鉀二者混合后經摩擦就會引起爆炸,于是他就把這兩種化合物加水調成糊狀,再摻入濕泥內,搓成一顆顆彈丸,待風干后擲出,當即爆炸!
  盡管被斥為頑皮且現在看起來相當危險,但是,高錕仍然認為,這是很好的自發性的體現。
  之后,高錕棄化學而鉆研上了無線電,年紀甚小就組裝成了一部有五六個真空管的收音機。1948年,高錕隨家人移居臺灣。第二年,移民香港,他進入圣若瑟書院學習。高錕在早年接受香港媒體訪問時曾說,中學時期,他遇上幾位具有啟發性的老師,其中一位老師請學生用手推他到墻角,以切身體會推力的原理。這種教育方法令高錕對所學的都有非常深刻的了解。
  中學畢業后,高錕考入香港大學。但是,由于當時學校沒有電機工程系,他索性遠赴英國,就讀于伍爾維奇理工學院(現英國格林威治大學)電子工程專業,后取得倫敦大學理學士及哲學博士學位。
  在學習上,高錕曾說,“應該學習如何集中,懂一樣東西,專心認識,深入思維,不但能夠專注于一種學問,亦會拉高對其他知識的認識能力,事事都能看得深入一點?!?br/>  畢業后從效力英國標準電話電纜公司旗下實驗所,到領導光纖研究小組,高錕對自己的科學信念極為堅定,誓要改變人類的通訊模式。
  1987年10月,高錕從英國回到香港,出任香港中文大學第三任校長。從1987年到1996年任職期間,他為中文大學網羅了大批人才,使中大的學術結構和知識結構更加合理。在與內地科技界的交流合作中,他主張“一步一步把雙方的聯系實際化”。
  1996年,正是高錕那篇劃時代的論文發表30年后,高錕當選為中國科學院外籍院士,并且,中國科學院紫金山天文臺將一顆于1981年12月3日發現的國際編號為“3463”的小行星命名為“高錕星”。楊振寧在該星命名典禮上致詞說:“今天以后,我知道每次我和小孫女看夜空的時候,將會告訴她,其中一顆是‘高錕星’。我還會對她說,就在那剎那,數不清的光纖,正在傳遞著數不盡的數位,把人類世界推進高速資訊的新紀元。”
  2004年,高錕被檢查出患上阿爾茨海默癥,也就是人們常說的老年癡呆癥的早期癥狀。現在,年近八旬的高錕和太太定居美國舊金山附近的山景城,過著平淡而規律的生活。在此次諾獎的獲獎演說上,太太黃美蕓女士代高錕宣讀演講詞,話語間充滿了智慧的光芒和懾人的力量,指出了光纖通訊不僅僅是科技上的進步,還帶來了重大的社會變革,下一代正以不同的方式學習和成長,訊息工業的生產為發展中國家帶來機遇,訊息的廣泛傳播也帶來了更多平等參與的機會……
  并且,她還表示,他們夫婦二人正考慮將部分獎金捐給香港一家老人中心和美國一個老年癡呆癥研究協會。短短幾句話,科學家“悲天憫人”、關心社會的情懷已溢于言表。
  與此同時,在地球的這一端,一時間,熟悉高錕的學者對他的評語大量見諸報端,但是都逃不開“謙謙君子”這四個字。高錕早年在香港中文大學的同事稱,他即使并非一帆風順,也“總是很快樂,充滿笑容”。
  今天,雖然“光纖之父”有時會忘了光纖,變得像小孩子一樣單純,但是高錕的中學同學李文彬說,“精明還是癡呆已不重要,他的腦袋已達成造福世人的任務

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