光纖之父：高錕的故事

1933年11月4日，在江蘇金山縣（今上海市金山區(qū)）一個(gè)姓高的大戶人家里，出生了一個(gè)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(gè)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(cuò)，這個(gè)男嬰，就是我們今天文章的主角，著名的華裔物理學(xué)獎(jiǎng)、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(tuán)）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(gè)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?；貒?，擔(dān)任上海國際法庭的律師。

幼年時(shí)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(dāng)時(shí)，高君湘專門聘請了老師，給高錕和弟弟高铻進(jìn)行國學(xué)啟蒙。據(jù)高錕個(gè)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(dāng)時(shí)，除了中文之外，高錕也學(xué)習(xí)了英文和法文。

青少年時(shí)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(shí)驗(yàn)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(gè)堂哥在觀看高錕的化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，被意外濺出的酸性液體灼傷，他的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室才暴露。在父母的嚴(yán)令之下，他的化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jī)，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(jìn)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(dāng)時(shí)港大沒有電機(jī)工程系，他轉(zhuǎn)而遠(yuǎn)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(shí)期的高錕

1957年，高錕畢業(yè)，取得電機(jī)工程理學(xué)士學(xué)位。隨后，他進(jìn)入國際電話電報(bào)公司（ITT），在其英國子公司——標(biāo)準(zhǔn)電話與電纜有限公司（Standard Telephones and Cables Ltd.）擔(dān)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(jìn)入激光時(shí)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行長距離傳輸，于是紛紛放棄。

此時(shí)的高錕，就職于標(biāo)準(zhǔn)電信實(shí)驗(yàn)有限公司（ITT設(shè)在英國的歐洲中央研究機(jī)構(gòu)），擔(dān)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(shí)驗(yàn)后，高錕認(rèn)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(shí)驗(yàn)的高錕

業(yè)界的研究人員也有過高錕相同的想法。但是，實(shí)驗(yàn)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(dá)數(shù)年的反復(fù)實(shí)驗(yàn)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(jī)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(jìn)行長距離及高信息量的訊息傳送。當(dāng)玻璃纖維的衰減率下降到每公里20db時(shí)，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(jì)通信領(lǐng)域最偉大的論文之一，開啟了光纖通信時(shí)代的大門，也改變了人類科技的走向。此時(shí)的高錕，只有33歲。

正在做實(shí)驗(yàn)的高錕

現(xiàn)在我們都知道這篇論文意義非凡，但實(shí)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(shí)驗(yàn)室，也認(rèn)為高錕的設(shè)想不切實(shí)際。他們認(rèn)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(jìn)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(jià)值，低調(diào)啟動(dòng)了高純度玻璃纖維的研發(fā)。

當(dāng)時(shí)，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(shí)驗(yàn)物理學(xué)家唐納德·凱克（Donald Keck），進(jìn)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(yàn)性光纖，正式開啟了光通信時(shí)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(dòng)。

此時(shí)，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(yù)和獎(jiǎng)勵(lì)紛至沓來，高錕很快被譽(yù)為“光纖之父”。

這個(gè)時(shí)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(dān)任了首任系主任。

1974年，高錕又回到了ITT上班。不過上班地點(diǎn)不是英國，而是美國。當(dāng)時(shí)，光纖已經(jīng)逐步進(jìn)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(dān)任主任科學(xué)家，后擢升為工程主任。

整個(gè)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(bào)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(jìn)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(jìn)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(shí)，他也擔(dān)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(shí)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(qiáng)度和耐久性、纖維連接器和耦合器，以及擴(kuò)散均衡特性等多個(gè)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(dān)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(dòng)成立了工程、教育、藥劑、會計(jì)等學(xué)院，創(chuàng)辦了多個(gè)研究所，開設(shè)多個(gè)新的本科及研究生課程，還推動(dòng)實(shí)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(jiān)實(shí)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(jìn)尺的謾罵和攻擊。很多學(xué)生認(rèn)為，這個(gè)校長就是一個(gè)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(xiàn)策。結(jié)果，中大的學(xué)生認(rèn)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(shí)，激進(jìn)的學(xué)生不僅拉橫幅辱罵，還搶走了他的麥克風(fēng)。更有個(gè)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(rèn)為，讓學(xué)生表達(dá)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(dān)任校長時(shí)的高錕（左一）

高錕退休前，中大校報(bào)的編輯再次發(fā)文諷刺，標(biāo)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(bào)，感謝他們的工作。高錕還每年自掏腰包，私下捐給這兩個(gè)組織各兩萬港幣的補(bǔ)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(dān)任香港高科橋集團(tuán)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(xiàn)，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(dāng)選了中國科學(xué)院的外籍院士。

█ 榮獲諾獎(jiǎng)，名至實(shí)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(dá)能力逐漸下降，經(jīng)常不認(rèn)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(xì)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(xiàn)，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(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

公布獲獎(jiǎng)名單現(xiàn)場

消息一出，引發(fā)了全球尤其是華人媒體的強(qiáng)烈關(guān)注。此時(shí)，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(jiǎng)當(dāng)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(jiǎng)儀式。

考慮到他的特殊情況，主辦方破例免除了他的頒獎(jiǎng)禮儀。他不需要走到臺中領(lǐng)獎(jiǎng)、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(jiǎng)。高錕的獲獎(jiǎng)演講，也是夫人黃美蕓代勞。

頒獎(jiǎng)現(xiàn)場

高錕獲獎(jiǎng)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(jiǎng)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(jìn)行采訪。

然而此時(shí)的高錕，根本已經(jīng)搞不清楚什么是諾貝爾獎(jiǎng)了。他只能在太太的攙扶之下，用笑容向眾人進(jìn)行回應(yīng)。

不久后，高錕將諾貝爾獎(jiǎng)牌、獎(jiǎng)狀及另外17個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，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(jì)念高錕誕辰88周年，谷歌公司推出一個(gè)紀(jì)念涂鴉：

█ 結(jié)語

回顧高錕的一生，我們會發(fā)現(xiàn)，他是一個(gè)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(gè)孩子一樣。

他從來不計(jì)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(jī)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?yàn)槿绻率乱越疱X為重，一定不會有今日光纖的成果。”

他還說：“我也是一個(gè)普通人，在世界上行走一圈， 能留下一點(diǎn)腳印，我已經(jīng)心滿意足。”

言語之間，充分展現(xiàn)了他豁達(dá)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(jìn)了美國及世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我本人為你而感到驕傲，世界欠你一個(gè)極大人情。”

致敬！偉大的光纖之父，高錕！

參考文獻(xiàn)：

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(jì)念高錕》，蔣志明，金山報(bào)，2018

4、百度百科，維基百科，高錕詞條