关键词:1966年,他算出玻璃传导光的极限,让一根提纯的玻璃丝成为全球通信的干线;43年后,诺贝尔奖追认了这个判断。

高锟:把光请进一根玻璃丝

高锟,男,1933年11月生于上海,1949年移居香港,1954年赴英国攻读电机工程,先后获伦敦大学理学士和哲学博士学位。1957年起在英国标准电信实验室从事光导纤维通信研究,1970年回港创办香港中文大学电子学系并任首任系主任,1974年起在美国国际电话电报公司主持光纤通信工程开发,1987年至1996年任香港中文大学第三任校长,1996年当选中国科学院外籍院士。

1966年7月,伦敦。33岁的高锟与同事霍克汉姆在《英国电气工程师学会会刊》上发表论文,题为《光频率介质纤维表面波导》。论文的核心判断只有一条:光在玻璃中损耗,不是玻璃的天性,而是杂质作祟;只要把衰减降到每公里20分贝以下,细如发丝的玻璃纤维就能担起长途通信。这个数字在当时近乎天方夜谭。据《世界科学》杂志刊文,那时最先进的光纤每公里损耗高达1000分贝,光传到20米左右就几乎消失殆尽。

论文等来的不是掌声,是怀疑。学界普遍认定玻璃不可能用来通信,连贝尔实验室也认为这个设想不切实际,没有杂质的玻璃无法存在。高锟没有退回实验室了事,他给出的路线图很具体:把玻璃中的铁等杂质降到百万分之一量级,损耗就会大幅下降。为了找人造出这种玻璃,此后数年他奔走于美国、日本、德国的玻璃工厂,一次次登门游说,多数厂家以投资大、回报难料回绝了他。

回应在1970年到来。美国康宁公司的毛瑞尔、凯克、舒尔茨三人小组用高纯度熔融石英拉出光纤,衰减率每公里17分贝,跨过了高锟划下的那条及格线;两年后,掺锗纤维把这个数字压到4分贝。1976年,速率为44.7兆比特每秒的光纤通信系统在美国亚特兰大启用,被业内视作光纤通信走向实用的起点。

就在康宁传出消息的同一年,高锟人已在香港。1970年,他应香港中文大学之邀返港,创办电子学系并出任首任系主任,成为这所大学的首位电子学讲座教授。据界面新闻刊文引述其中大同事回忆,执教期间他每个暑假都回英国跟进光纤研究,常对电子系同事说,未来所有通信都会依靠光纤,听的人半信半疑。1974年,他赴美国国际电话电报公司任职,主持光纤通信体系的工程开发,直至1987年。

1987年,54岁的高锟回到香港,出任香港中文大学第三任校长,任期九年。据港中大官方悼文,任内他积极筹建工程学院,成立大学第四所书院逸夫书院,本科生人数由1987年的7000多名增至1996年的近13000名;他还力促成立香港科学园,为香港的创科发展打下地基。

荣誉来得比理论晚得多。1996年,高锟当选中国科学院外籍院士,中国科学院紫金山天文台将3463号小行星命名为高锟星;1997年,他当选英国皇家学会院士;2010年,香港特区政府向他颁授大紫荆勋章。2009年10月,瑞典皇家科学院把诺贝尔物理学奖授予高锟,表彰他在光在纤维中的传输以用于光学通信方面的突破性成就,他独得该届奖金的二分之一。此时距那篇论文发表,已经过去43年。

获奖时的高锟已无法自己致谢。2004年初,他被证实患上早期阿尔茨海默病,2009年12月的颁奖典礼由夫人黄美芸代为出席。香港桂冠论坛刊文记载,他没有为光纤技术申请专利,这项技术得以向全世界开放。杨浦时报刊文引他在自述《潮平岸阔》中的话:在光纤的研究上,我是先行者之一,但最终的产品专利,却没有给我带来分文。他接着写道,能做一份完全投合自己兴趣的工作,工作带来终身的乐趣,而且你还得到报酬,夫复何求。

2010年,高锟夫妇在一封公开信中写道:在香港就读高中、也曾在中大执教鞭、当校长,并在这里退休,在香港生活逾三十载,是个名副其实的香港人。为帮助阿尔茨海默病患者和家属,夫妇二人成立高锟慈善基金。2018年9月23日,高锟在香港逝世,享年84岁。港中大校长段崇智当日悼念时说,高教授是出类拔萃的学者,也是高等教育界高瞻远瞩的领袖,他的离世对港中大、香港及全球学术界均是重大损失。

如今,商用光纤每公里的损耗已降到0.2分贝以下,比高锟当年划下的那条及格线低了两个数量级。1966年论文里的那束光,仍在各大洲之间的海底光缆里日夜奔跑。(香港府右新闻·《时代风云》栏目组)