高錕:把光請進一根玻璃絲
關鍵詞:1966年,他算出玻璃傳導光的極限,讓一根提純的玻璃絲成為全球通信的幹線;43年後,諾貝爾獎追認了這個判斷。

高錕,男,1933年11月生於上海,1949年移居香港,1954年赴英國攻讀電機工程,先後獲倫敦大學理學士和哲學博士學位。1957年起在英國標準電信實驗室從事光導纖維通信研究,1970年回港創辦香港中文大學電子學系並任首任系主任,1974年起在美國國際電話電報公司主持光纖通信工程開發,1987年至1996年任香港中文大學第三任校長,1996年當選中國科學院外籍院士。
1966年7月,倫敦。33歲的高錕與同事霍克漢姆在《英國電氣工程師學會會刊》上發表論文,題為《光頻率介質纖維表面波導》。論文的核心判斷只有一條:光在玻璃中損耗,不是玻璃的天性,而是雜質作祟;只要把衰減降到每公里20分貝以下,細如髮絲的玻璃纖維就能擔起長途通信。這個數字在當時近乎天方夜譚。據《世界科學》雜誌刊文,那時最先進的光纖每公里損耗高達1000分貝,光傳到20米左右就幾乎消失殆盡。
論文等來的不是掌聲,是懷疑。學界普遍認定玻璃不可能用來通信,連貝爾實驗室也認為這個設想不切實際,沒有雜質的玻璃無法存在。高錕沒有退回實驗室了事,他給出的路線圖很具體:把玻璃中的鐵等雜質降到百萬分之一量級,損耗就會大幅下降。為了找人造出這種玻璃,此後數年他奔走於美國、日本、德國的玻璃工廠,一次次登門遊說,多數廠家以投資大、回報難料回絕了他。
回應在1970年到來。美國康寧公司的毛瑞爾、凱克、舒爾茨三人小組用高純度熔融石英拉出光纖,衰減率每公里17分貝,跨過了高錕劃下的那條及格線;兩年後,摻鍺纖維把這個數字壓到4分貝。1976年,速率為44.7兆比特每秒的光纖通信系統在美國亞特蘭大啓用,被業內視作光纖通信走向實用的起點。
就在康寧傳出消息的同一年,高錕人已在香港。1970年,他應香港中文大學之邀返港,創辦電子學系並出任首任系主任,成為這所大學的首位電子學講座教授。據界面新聞刊文引述其中大同事回憶,執教期間他每個暑假都回英國跟進光纖研究,常對電子系同事說,未來所有通信都會依靠光纖,聽的人半信半疑。1974年,他赴美國國際電話電報公司任職,主持光纖通信體系的工程開發,直至1987年。
1987年,54歲的高錕回到香港,出任香港中文大學第三任校長,任期九年。據港中大官方悼文,任內他積極籌建工程學院,成立大學第四所書院逸夫書院,本科生人數由1987年的7000多名增至1996年的近13000名;他還力促成立香港科學園,為香港的創科發展打下地基。
榮譽來得比理論晚得多。1996年,高錕當選中國科學院外籍院士,中國科學院紫金山天文台將3463號小行星命名為高錕星;1997年,他當選英國皇家學會院士;2010年,香港特區政府向他頒授大紫荊勳章。2009年10月,瑞典皇家科學院把諾貝爾物理學獎授予高錕,表彰他在光在纖維中的傳輸以用於光學通信方面的突破性成就,他獨得該屆獎金的二分之一。此時距那篇論文發表,已經過去43年。
獲獎時的高錕已無法自己致謝。2004年初,他被證實患上早期阿爾茨海默病,2009年12月的頒獎典禮由夫人黃美芸代為出席。香港桂冠論壇刊文記載,他沒有為光纖技術申請專利,這項技術得以向全世界開放。楊浦時報刊文引他在自述《潮平岸闊》中的話:在光纖的研究上,我是先行者之一,但最終的產品專利,卻沒有給我帶來分文。他接着寫道,能做一份完全投合自己興趣的工作,工作帶來終身的樂趣,而且你還得到報酬,夫復何求。
2010年,高錕夫婦在一封公開信中寫道:在香港就讀高中、也曾在中大執教鞭、當校長,並在這裏退休,在香港生活逾三十載,是個名副其實的香港人。為幫助阿爾茨海默病患者和家屬,夫婦二人成立高錕慈善基金。2018年9月23日,高錕在香港逝世,享年84歲。港中大校長段崇智當日悼念時說,高教授是出類拔萃的學者,也是高等教育界高瞻遠矚的領袖,他的離世對港中大、香港及全球學術界均是重大損失。
如今,商用光纖每公里的損耗已降到0.2分貝以下,比高錕當年劃下的那條及格線低了兩個數量級。1966年論文裏的那束光,仍在各大洲之間的海底光纜裏日夜奔跑。(香港府右新聞·《時代風雲》欄目組)