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光纤通信五十年 致敬高锟先生

2016-08-26 10:45
雷本祖
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  1966年7月,一篇名为《Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies》的论文悄然出现在《Proceedings of the Institution of Electrical Engineers》,这是由一位华人领衔的研究工作。当时,想必无人料到它会构成光通信时代的发轫,将整个人类社会带入信息沟通与交流的高速通道。这位华人,他叫高锟。

  由高锟先生领导的这一工作是其在英国国际电话电报公司附属标准电信实验室(STL)工作期间做出的。当时毫米波技术风头正劲,虽然毫米波导造价昂贵,但是各大电信公司和公众对之仍抱有较大期待。与之相比,光通信的未来似乎还是一张无法兑现的空头支票。毕竟直到1960年,可作为光源的红宝石激光器才被发明出来,而大部分材料在光波波段的损耗是相当严重的。电信公司的天平向毫米波倾斜理所当然。即便如此,高锟先生仍对光纤通信的实现充满信心,一如他后来对光纤通信的未来充满期待和肯定。他曾讲过:“I cannot think of anything that can replace fibre optics. In the next 1,000 years, I can’t think of a better system.”当然他也加了一句:“But don’t believe what I say, because I didn’t believe what experts said either.”

  在1966年的这篇合作文章中,高锟先生与Hockham作出了如下论断:透明玻璃可以作为光通信的媒介,通过降低材料中的杂质浓度,实现光波损耗在20 dB/km以下即可满足光通信的需求。几经努力,康宁公司的Maurer与其同事终于在1970年制备出了在0.633 μm波长损耗为17 dB/km的纤维波导。此时距高锟先生的文章发表已经4年。在此之后,越来越多的公司加入光通信技术发展的竞逐,信息高速通道的建设也进入高速通道。

  在1966年的工作之后,高锟先生继续和同事一道努力,解决玻璃损耗的测量等诸多问题。他还到世界各地向各个工业产业实验室推介玻璃光纤的研究,颇有点“虽千万人吾往矣”的气概。从先生的人生轨辙可以看出,他是始终心系工业界,特别是通信行业的发展的。先生的一生是献给光纤通信工程的一生。“光纤通讯之父”的美誉便是对高锟先生一生劳绩的充分肯定。

  当然,在职业生涯的不同阶段,高锟先生也在进行着不同身份和角色的切换。他是一位注重工程问题中的数理基础的工程师和科学家,也是一位有魄力和干才的杰出教育家,还是一位区域发展规划的设计师和倡导者。

  1970年,高锟先生进入学界,在香港中文大学(CUHK)任教授,建立了电子学系(后来成为电子工程系)。1987年,他又再度回到中文大学担任校长一职。他积极地为CUHK罗致人才,使得中文大学在立足中国传统的基础上,不断地提升国际化水准。这可能也是高锟先生被华人光纤通信专家、贝尔实验室厉鼎毅博士谐趣地称为“高夫子”的缘故之一。

  高锟先生还心系香港的发展,积极地为香港的科学技术规划献计献策,力促香港科学园区的建设,关注香港信息工业的基础设施和服务的发展。香港特区政府决定以高锟先生的名字来为香港科学园会议中心和广场命名,即是对其为香港的教育和科技发展所做贡献的褒扬。

  高锟先生在其职业生涯中获誉殊多,但是应当说先生是一贯地秉持了其幼学的中国传统文化讲求的冲和之道。他不企荣利,将迟到的诺贝尔奖(2009年获颁,时距先生1966年的工作已过去43年)归于意外之喜。高锟先生将生平所获奖牌捐赠给了香港中文大学,将日本国际奖奖金捐赠给耶鲁大学建立了高锟研究资助基金(Charles Kao Fund Research Grants)来促进东西学术和文化交流。

  先生幼承家学,对中国传统文化濡染颇深。他喜欢制作陶艺,喜欢中国古典小说和武侠小说。在不幸罹患阿兹海默症,行动和语言能力出现障碍之后,高锟先生又拾起画笔,用有限的点染来表达内心的无限情怀。先生画作中见出的朴拙,可能正是其赤子之心的生发和外溢,应当说先生是进入了一种返璞归真的境界。

  另一方面,高锟先生也可以说是真正意义上的世界公民。他生于中国内地开风气之先的上海,在香港和英国接受正规教育,先后在英国、香港、美国工作生活。先生有着中国传统的文化情怀,也有着接纳西方文化的开阔胸怀。

  还值得一提的是高锟先生与黄美芸女士令人欣羡的爱情故事。二人邂逅于伦敦,相偕相守半个多世纪。在高锟先生患病之后黄美芸女士更是对其进行无微不至的照料。夫妇二人有感于阿兹海默症患者的身心痛苦,以共同名义成立了首个关注阿兹海默症的慈善基金。

  据说高锟先生一生最得意的两项实验,一项是光纤,另一项便是爱情,可见伉俪情深。高锟先生的诺奖演说Sand from centuries past: Send future voices fast由其夫人代劳(文本的技术细节则由Kenneth Young等四位中文大学教授处理完成)。高夫人的这一拟题贴切地概括了高锟先生一生最耀眼的成就,由此也可见出,黄美芸女士确是最懂先生的那个人。

  ▲高锟先生与其夫人黄美芸女士

  行文到最后,联想到高锟先生自传的译者许迪锵将A Time and a Tide一题译为《潮平岸阔》,可谓生动地概括了高锟先生不平凡的科学成就与其安然自在的人生境界。“高夫子”比于孔孟,是对其一生成就的尊仰,恐怕也含着绝类李白“吾爱孟夫子,风流天下闻”的爱敬。我们也以这篇文字来表达对高锟先生及其夫人黄美芸女士的敬意,惟愿先生安康!

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