今天的你我,生活在一個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…… 即時通信、高速互聯,這些人們早已習以為常的事情,但在幾十年前,卻被當成是“癡人說夢”。 與光游戲,讓光“束”游走,用光纖傳送信息……這一切,都要得益于這位“光纖之父”當年,大膽向傳統思維挑戰,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、寶劍之意為其取名,冥冥中似乎為兒子未來的成功之路埋下伏筆。 書香門第,墨寶滿堂,江南望族,高家世代都是了不起的人。 攝于1949年前后的高家老宅 圖源金山區博物館 祖父高吹萬,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; 父親高君湘,法理學博士,作為留美返滬的大律師,曾供職于國際法庭; 母親金靜芬也是一位教育工作者。 全家福,左二為高錕 如此家庭環境,高錕從小就接受了“中西合璧”的教育,就讀于當時上海最頂級的貴族學校。 除了在西式學堂里學習的英文、法文,家里還有私塾老師的國學文化加持,四書五經亦是他的所好。 這就注定了他看世界的方式會更立體 頂著家族濃重的筆墨風雅,更多地接觸西式教育后的高錕不止于此。除了博覽群書,高家這個調皮又靈動的好奇寶寶,還是個妥妥的DIY達人和“小小科學家”,搞實驗,更是一把好手。 家里的書房、小閣樓,成了他探索世界、萌發科學夢的溫床。幾歲的他,就能把鬧鐘拆得七零八落、把收音機大卸八塊,對無線電感興趣的他,通過自學還親手鼓搗出有5-6個真空管的收音機。 樁樁件件都能驚掉家人的下巴…… 孩子真沒少造(白眼) 左二為幼年高錕 玩兒這些也就算了,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,甚至嘗試過自制炸彈!那會兒,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,搓成一顆顆彈丸,待風干后,往街頭一扔,即刻發生爆炸。 左鄰右舍被整的驚慌失措,好在未傷及路人,高爸也自此禁止兒子做實驗。咳咳,認真滴說,這個咱真不提倡哈~危險! 這誰家的“野”孩砸 高錕和弟弟 1948年,高家移居臺灣,再遷往香港。1949年,15歲的高錕入讀香港圣約瑟書院,之后以全港前十的成績,考入香港大學。 尖子生的身份,給了高錕很多選擇。但由于當時的港大還未開設電機工程系,對光電通訊已有巨大執念,將電機工程確定為事業夢想的高錕,只得遠赴英國進修(1954年)。 起初,他就讀于倫敦東部的伍利奇理工學院(今格林威治大學),接著又考取了倫敦大學電子工程理學學士學位。 1957年剛畢業的時候,高錕在英國國際電話電報公司做工程師,后被聘為實驗室研究員,開始研究光導纖維在通訊領域的運用。這期間,他繼續讀博,并于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,這是一個富家少爺的奮斗故事。但,正如此言,“一個人必須萬般努力,才能看起來毫不費力”,他后面愈加閃耀的人生,可不是任何一個富少都能達成的。 咱們繼續往下看~ 光電傳奇 普惠大眾 光,這個世界上最為平常的東西,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1841年開始,就有科學家嘗試利用玻璃棒或水柱,制造傳輸光的管道; 到了1959年,激光也被發明了出來; 但在高錕之前,“光纖”的實際價值僅限于醫療等領域,彼時的主流科學家認為,基于極高的損耗,光纖不過也就用在短短的胃鏡導管上,至于長距離通信,根本是不可能的事情。 基于這樣的歷史背景,1964年,高錕提出一個想法:讓光代替電流,成為傳輸信息的新載體。 作為信號的“搬運工”,光有著無數的優點,但致命的缺陷是,它實在太羸弱了,壓根經不起折騰,往往是傳輸不了一兩米就徹底歇菜。( 給光“保駕護航” 成了高錕研究的第一要義 無數次的實驗和潛心研究,經過兩年多的時間,高錕找到了突破點——用玻璃代替銅線(純凈的玻璃有可能滿足光線衰減率最少的需求)。 1966年7月,高錕首先提出這個大膽的設想:“只要解決掉玻璃的純凈度問題,就能實現傳輸光信號。” 他把觀點寫進論文,發表在相關期刊上。后來,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觀,高錕面對的,是無盡的嘲諷。人們覺得這是天方夜譚,簡直在癡人說夢,畢竟,哪里去找“完美的玻璃”呢。 玻璃發呆ing 質疑聲不斷,高錕知道,只有真正轉化出成果,一切設想才算數。從理論到實踐,總要經過一段殫精竭慮、坎坷非常的時光。 為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,親自參與最純粹玻璃的制作。 他跑遍了國內外的玻璃工廠、實驗室,向材料專家們討論玻璃的制法,了解實況,愣是從一個科學家硬生生化身玻璃工藝的專家。 他還找了很多企業,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,不是誰都想接的。直到后來,他接觸到了康寧公司(對就是咱熟悉的那個“大猩猩玻璃”制造商)。 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。 從此,比人的頭發還要纖細的光纖取代了體積龐大的銅線,成為傳送容量接近無限的信息傳輸管道,徹底改變了人類的通訊模式。 通信業從此,翻天啦! 此外,高錕還開發了實現光纖通訊所需的輔助性子系統。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。 好一個寬帶教父 光纖的發明,無疑是一項偉大的成就,然而功名成就之后的高錕,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,籌辦電子學系,并擔任系主任;1987-1996年,擔任香港中文大學第三任校長。 十年任期內,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“學分制”。 在香港中文大學的高錕 2009年,在首次提出光纖通訊后的四十多年,76歲的高錕獲得了諾貝爾物理學獎(與威拉德·博伊爾和喬治·埃爾伍德·史密斯共享),諾獎委員會贊揚了他“在纖維中傳送光以達成光學通訊的開拓成就”。 但這位智商超群又親和善良的學者,已于5年前患上了阿爾茲海默癥。因為行動不便,無法上臺領獎,主辦方為他做了特別的安排:瑞典國王破例走下獎臺,將獎牌親自送到高錕的手里。 高錕在諾獎現場 其實當天的他,眼睛始終停留在夫人黃美蕓身上,“天真”地沖著她笑,順從地聽著“指揮”。這是病中的他唯一認得的人,至于別的,包括“光纖”是什么,他早就沒概念了。 高錕的其它榮譽獎項,不勝枚舉,包括獲選為美國國家工程院院士、英國皇家學會院士、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 在高錕的內心中,光纖通信是他的執念,是他的夢想,一直以來,他追求的只是技術成果,從來都不是金錢名利。 身為“光纖之父”的他,從始到終都未申請過光纖技術專利,專利權屬于曾雇用他的英國公司。因而,他根本沒有從中得到什么財富。 對此,受訪時的高錕曾說:“我沒有后悔,也沒有怨言,如果事事以金錢為重,我告訴你,今天一定不會有光纖的技術成果。” 每年,他還會為貧困學生捐款,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” 忠于科學、忠于自我,是他一生的寫照 美國耶魯大學校長在給高錕授予“榮譽科學博士學位”的儀式上說: “你的發明改變了世界通訊模式,為信息高速公路奠下基石。把光與玻璃結合后,影像傳送、電話和電腦有了極大的發展……” 2018年9月23日,在那個中秋月圓前夕,高錕于香港溘然離世,享年84歲。 對科學,他有著無限癡迷,對世界,他充滿廣闊興致。 他曾言:“做事固執,冥頑不化,可能不是個好品質,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,撞上南墻也不回頭,否則的話,你永遠不會成功。” 在科學的世界里,他矢志不移、潛心研究,以一己之力,讓光纖技術走入千家萬戶,讓“捉摸”不到的光,真正造福于人類通信業,讓即時信息的互通,成為可能。
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