1933年11月4日,在江蘇金山縣(今上海市金山區(qū))一個姓高的大戶人家里,出生了一個男嬰。
男嬰是家中長子,他的父母對他有很深的期望,于是用了“錕铻”(古書上記載的一個山名,產(chǎn)鐵礦,可造寶劍,寶劍亦稱“錕铻”)的“錕”字,給他取名。
沒錯,這個男嬰,就是我們今天文章的主角,著名的華裔物理學(xué)獎、教育家,“光纖之父”,高錕。
高錕
█ 名門之后,棟梁之材
高錕的家族,是正兒八經(jīng)的書香門第、名門望族。
高錕的爺爺,是晚清著名詩人、書畫家、革命家,高吹萬。高吹萬是南社(近代中國最著名的文人社團)的重要成員,與常州錢名山、昆山胡石亭并稱“江南三名士” 。
高錕的堂叔夫,高君平,也名高平子,是近代中國天文研究的開拓者,也是紫金山天文臺的籌建者。月球上有一個環(huán)形山,就叫“高平子環(huán)形山”。
高錕的父親高君湘,畢業(yè)于南洋大學(xué)(上海交通大學(xué)的前身),曾經(jīng)留學(xué)美國,拿到了密歇根大學(xué)法學(xué)博士的學(xué)位。回國之后,擔任上海國際法庭的律師。
幼年時期的高錕,跟隨父母居住在上海法租界霞飛路(今淮海中路)的一棟三層洋房里。
當時,高君湘專門聘請了老師,給高錕和弟弟高铻進行國學(xué)啟蒙。據(jù)高錕個人回憶,這些國學(xué)知識對他后來的成就起了很大的作用。
高錕(前排左二)和他的父母、弟弟
10歲那年,高錕來到上海世界學(xué)校(今日的國際學(xué)校)就讀,完成了小學(xué)與初中一年級的課程。當時,除了中文之外,高錕也學(xué)習(xí)了英文和法文。
青少年時期的高錕,逐漸對化學(xué)產(chǎn)生興趣。他偷偷將自家三樓的儲藏間改造成化學(xué)實驗室,在里面自制氯氣,制造滅火筒、焰火、煙花和相紙。
有一次,他將紅磷粉與氯酸鉀混合,加水調(diào)成糊狀,再摻入泥里,搓成泥炸彈,并扔到街上引爆,嚇得路人紛紛躲避。
后來,高錕的一個堂哥在觀看高錕的化學(xué)實驗時,被意外濺出的酸性液體灼傷,他的化學(xué)實驗室才暴露。在父母的嚴令之下,他的化學(xué)實驗不得不終止。
被迫放棄化學(xué)愛好之后,高錕又迷上了無線電。他通過四處收集而來的電子器件,成功拼裝了一臺老式的真空管收音機,愛不釋手。
1948年,國共內(nèi)戰(zhàn)愈演愈烈。為了躲避戰(zhàn)亂,高錕一家人移居中國臺灣。不久后,他們又遷往香港。
次年,高錕進入香港圣若瑟書院就讀。畢業(yè)后,他以全港前十的成績,考入了香港大學(xué)。由于當時港大沒有電機工程系,他轉(zhuǎn)而遠赴英國,求學(xué)于倫敦伍爾維奇理工學(xué)院(現(xiàn)英國格林威治大學(xué))。
大學(xué)時期的高錕
1957年,高錕畢業(yè),取得電機工程理學(xué)士學(xué)位。隨后,他進入國際電話電報公司(ITT),在其英國子公司——標準電話與電纜有限公司(Standard Telephones and Cables Ltd.)擔任工程師。
這期間,高錕與公司同事黃美蕓相識,并最終結(jié)為伉儷(1959年)。后來,他們育有一子一女,分別取名為高明漳、高明淇。
高錕和他的家人
█ 鉆研科學(xué),孜孜不倦
1959年,美國物理學(xué)家梅曼發(fā)明了世界上第一臺激光器,人類從此進入激光時代。
激光光源的出現(xiàn),使得科學(xué)家們產(chǎn)生了將激光用于信號傳輸的想法。但是,經(jīng)過一番實驗后,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),激光作為高頻信號,衰減太快,無法進行長距離傳輸,于是紛紛放棄。
此時的高錕,就職于標準電信實驗有限公司(ITT設(shè)在英國的歐洲中央研究機構(gòu)),擔任研究工程師。他的主要研究方向,是激光在高頻波導(dǎo)管中空架構(gòu)中的傳輸。
多次實驗后,高錕認為波導(dǎo)管導(dǎo)光是一條死路。于是,他改變方向,開始研究激光在透明材料介質(zhì)中的傳輸。
正在做實驗的高錕
業(yè)界的研究人員也有過高錕相同的想法。但是,實驗證明,透明材料(玻璃)的衰減率過大,甚至還不如空氣。所以,大部分人都放棄了這方面的研究。
高錕并沒有輕言放棄,反而繼續(xù)深入鉆研。經(jīng)過長達數(shù)年的反復(fù)實驗論證,他發(fā)現(xiàn),透明材料中的雜質(zhì)含量,是激光衰減率過大的原因。
1965年,高錕獲得倫敦大學(xué)電機工程博士學(xué)位。次年,也就是1966年,高錕和他的伙伴G.A.Hockham,共同發(fā)表了一篇題為《光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》的論文。
高錕的論文
在論文中,高錕明確提出,利用石英基玻璃纖維,可進行長距離及高信息量的訊息傳送。當玻璃纖維的衰減率下降到每公里20db時,光纖通訊即可成功。
換句話說,只要解決了玻璃的純度和成分等問題,就可以將玻璃制作成光纖,用于通信。
這篇論文,后來被視為20世紀通信領(lǐng)域最偉大的論文之一,開啟了光纖通信時代的大門,也改變了人類科技的走向。此時的高錕,只有33歲。
正在做實驗的高錕
現(xiàn)在我們都知道這篇論文意義非凡,但實際上,論文發(fā)布之初,雖然引起行業(yè)關(guān)注,卻沒有人相信論文的結(jié)論。
就連貝爾實驗室,也認為高錕的設(shè)想不切實際。他們認為,高錕所設(shè)想的“沒有雜質(zhì)的玻璃”,是不可能存在的。
為了尋找這種“沒有雜質(zhì)的玻璃”,高錕造訪了各大玻璃工廠,還去了美國、日本、德國,跟專家們討論玻璃的制法,試圖說服他們進行相關(guān)的研究。
但是,大部分企業(yè)都拒絕了高錕的建議,不打算從事這種“無意義且耗資巨大的研究”。
唯一對高錕論文感興趣的,是美國的康寧公司(Corning Inc.)??祵幑臼浅闪⒂?851年的老牌玻璃制造廠,愛迪生發(fā)明電燈的玻璃燈泡,就是他們家造的。
康寧公司意識到高錕論文的潛力和價值,低調(diào)啟動了高純度玻璃纖維的研發(fā)。
當時,康寧公司委派物理學(xué)家羅伯特·毛瑞爾(Robert Maurer),領(lǐng)導(dǎo)兩名新入職的年輕研究員:化學(xué)家皮特·舒爾茨(Pete Schultz)、實驗物理學(xué)家唐納德·凱克(Donald Keck),進行玻璃凈化的研究。
康寧的三位科學(xué)家
1970年,通過外部氣相沉積法(OVD),康寧使用摻鈦纖芯和硅包層,成功制造出了損耗為17dB/km的光纖。這是世界上首根符合理論的低損耗試驗性光纖,正式開啟了光通信時代。
兩年之后,康寧公司以摻鍺纖芯代替摻鈦纖芯,制造出了一條損耗低至4dB/km的多模光纖,再次引發(fā)行業(yè)震動。
此時,全世界才意識到,1966年高錕的那篇論文是多么的偉大和富有前瞻性。名譽和獎勵紛至沓來,高錕很快被譽為“光纖之父”。
這個時候的高錕,已經(jīng)離開了ITT。他于1970年返回香港,加入香港中文大學(xué),籌辦電子系,并擔任了首任系主任。
1974年,高錕又回到了ITT上班。不過上班地點不是英國,而是美國。當時,光纖已經(jīng)逐步進行產(chǎn)品化階段,高錕來到美國弗吉尼亞州勞諾克的ITT光電產(chǎn)品部,擔任主任科學(xué)家,后擢升為工程主任。
整個70年代,通信行業(yè)都在研究光纖的產(chǎn)業(yè)化。1976年,第一條速率為44.7Mbit/s的光纖通信系統(tǒng)在美國亞特蘭大的地下管道中誕生。1979年,日本電報電話公司(NTT)研制出了0.2dB/km的極低損耗石英光纖。
到了80年代,光纖已經(jīng)全面進入了商業(yè)化階段,全球各地都開始興建商用光纖通信系統(tǒng)。
1982年,高錕被ITT公司任命為首位“ITT執(zhí)行科學(xué)家”,主要在康尼迪克州的先進技術(shù)中心工作。1985年,高錕來到聯(lián)邦德國,就職于SEL研究中心。與此同時,他也擔任耶魯大學(xué)特朗布爾學(xué)院兼職教授及研究員。
這一期間,高錕的研究成果不少。他開發(fā)了實現(xiàn)光纖通訊所需的輔助性子系統(tǒng)。在單模纖維的構(gòu)造、纖維的強度和耐久性、纖維連接器和耦合器,以及擴散均衡特性等多個領(lǐng)域,他都做了大量的研究工作,成果卓著。
█ 掌舵港大,包容并蓄
1987年,高錕再次返回香港,擔任香港中文大學(xué)的第三任校長。
他以自身在學(xué)術(shù)界的影響力,為中大招攬了大量的優(yōu)秀人才。他推動成立了工程、教育、藥劑、會計等學(xué)院,創(chuàng)辦了多個研究所,開設(shè)多個新的本科及研究生課程,還推動實施了靈活的彈性學(xué)分制。
所有他的付出,都為中大成為世界級研究型綜合大學(xué)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
然而,學(xué)術(shù)背景出身的高錕,并不太擅長復(fù)雜的人事和權(quán)術(shù),經(jīng)常被學(xué)校的行政事務(wù)搞得疲憊不堪。
在與學(xué)生的相處中,他寬厚的性格也沒有換來學(xué)生們的尊敬,反而招來得寸進尺的謾罵和攻擊。很多學(xué)生認為,這個校長就是一個只會傻笑的“糟老頭子”。
1993年,高錕被中央聘請為“港事顧問”,為香港回歸建言獻策。結(jié)果,中大的學(xué)生認為高錕涉足政治,“喪失學(xué)術(shù)自由”。
有一次高錕上臺演講時,激進的學(xué)生不僅拉橫幅辱罵,還搶走了他的麥克風(fēng)。更有個別學(xué)生,將裝有玩具娃娃的避孕套朝高錕扔去,暗諷學(xué)校“蒙蔽”學(xué)生。
面對學(xué)生的挑釁和侮辱,胸襟寬闊的高錕既沒有生氣,也沒有懲罰。他認為,讓學(xué)生表達意見,才知道他們在想什么。將來,學(xué)生思考自己的所言所行,才會懂得成長。
擔任校長時的高錕(左一)
高錕退休前,中大校報的編輯再次發(fā)文諷刺,標題是:“八年校長一事無成”。
殊不知,高錕每年都會親筆寫信給學(xué)生會和校報,感謝他們的工作。高錕還每年自掏腰包,私下捐給這兩個組織各兩萬港幣的補助金,請他們自行分配給家境比較困難的同學(xué)。
1996年,高錕從香港中文大學(xué)退休,轉(zhuǎn)而擔任香港高科橋集團有限公司(TranStech Services Group Ltd)主席兼行政總裁,致力于科研成果的轉(zhuǎn)化。
這一年,為了表彰高錕對科學(xué)事業(yè)做出的貢獻,中國科學(xué)院紫金山天文臺將一顆國際編號為“3463”的小行星,命名為“高錕星”。
獲頒“高錕星”證書
同樣是1996年,高錕當選了中國科學(xué)院的外籍院士。
█ 榮獲諾獎,名至實歸
2003年左右,高錕被診斷出患有“阿爾茲海默綜合征”,也就是我們俗稱的“老年癡呆”。
隨著病情的發(fā)展,高錕的記憶力、表達能力逐漸下降,經(jīng)常不認得以往的熟人,言談舉止也變得緩慢。幸虧有高錕夫人黃美蕓的細心照顧,高錕才能夠維持較好的精神狀態(tài)。
高錕和夫人黃美蕓
2008年,為了離子女更近,高錕和夫人移居美國,住在加州舊金山附近的山景城。
2009年10月6日,瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布,高錕因其對光纖事業(yè)的重要貢獻,與另外兩名美國科學(xué)家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯(發(fā)明了CCD電荷耦合器件)共同獲得了當年的諾貝爾物理學(xué)獎。
公布獲獎名單現(xiàn)場
消息一出,引發(fā)了全球尤其是華人媒體的強烈關(guān)注。此時,距離高錕論文發(fā)布,已經(jīng)過去了43年。高錕本人,也已經(jīng)76歲高齡。
公布獲獎當天的高錕
雖然身體狀態(tài)不佳,高錕仍在夫人的陪同下,親自到瑞典首都斯德哥爾摩出席頒獎儀式。
考慮到他的特殊情況,主辦方破例免除了他的頒獎禮儀。他不需要走到臺中領(lǐng)獎、鞠躬三次,而是瑞典國王卡爾十六世·古斯塔夫走到他面前,給他頒獎。高錕的獲獎演講,也是夫人黃美蕓代勞。
頒獎現(xiàn)場
高錕獲獎后返港,受到了香港特區(qū)政府和人民的熱烈歡迎。香港特首曾蔭權(quán)、諾貝爾獎得主楊振寧及莫理斯出席迎接儀式。近百名記者蜂擁而至,爭相對高錕進行采訪。
然而此時的高錕,根本已經(jīng)搞不清楚什么是諾貝爾獎了。他只能在太太的攙扶之下,用笑容向眾人進行回應(yīng)。
不久后,高錕將諾貝爾獎牌、獎狀及另外17個獎項,永久捐贈給了自己曾經(jīng)工作過的香港中文大學(xué)。
2018年9月23日,高錕教授于香港逝世,享年84歲。告別儀式上,香港特首林鄭月娥親自到場扶靈。
2021年11月4日,為了紀念高錕誕辰88周年,谷歌公司推出一個紀念涂鴉:
█ 結(jié)語
回顧高錕的一生,我們會發(fā)現(xiàn),他是一個極其樂觀的人。他的幾乎每一張照片,都展示了純真的笑容,真的像一個孩子一樣。
他從來不計較別人對自己的攻擊,對名利也看得很淡。作為光纖之父,他沒有申請光纖的專利,放棄了成為世界上首富的機會。
他是這么說的:“香港首富、全球首富,對我來說完全沒有意義。我無后悔、也無怨言,因為如果事事以金錢為重,一定不會有今日光纖的成果。”
他還說:“我也是一個普通人,在世界上行走一圈, 能留下一點腳印,我已經(jīng)心滿意足。”
言語之間,充分展現(xiàn)了他豁達的人生態(tài)度,以及廣闊的胸襟。
最后,讓我們用美國前總統(tǒng)奧巴馬的評語來結(jié)束今天的文章:
“你(指高錕)的研究完全改變了世界,促進了美國及世界經(jīng)濟的發(fā)展,我本人為你而感到驕傲,世界欠你一個極大人情。”
致敬!偉大的光纖之父,高錕!
參考文獻:
1、《高錕的中國故事》,倪蘭,通信世界,2009
2、《潮平岸闊——高錕自傳》,高錕,四川文藝出版社,2007
3、《紀念高錕》,蔣志明,金山報,2018
4、百度百科,維基百科,高錕詞條