高錕：以光速連通信息時(shí)代

尹傳紅

“光纖之父”高錕的研究成果不僅有效解決了信息長距離傳輸?shù)膯栴}，而且還極大地提高了效率并降低了成本。它在徹底改變?nèi)祟愅ㄐ拍Ｊ降耐瑫r(shí)，也造就了今天互聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展。

嚇人的“第一項(xiàng)發(fā)明”

那是在上海的法租界，當(dāng)抗日戰(zhàn)爭接近尾聲的時(shí)候，正上小學(xué)六年級的高錕迷上了化學(xué)實(shí)驗(yàn)。但這并不是學(xué)校里的正規(guī)課程，因此，他和一位志趣相投的周姓同學(xué)都覺得不滿足，便琢磨著自己可以做些什么。

“你知道嗎，我們可以自行制造不同的氣體。氧氣令火燒得更快更猛，氫氣可以自己燃燒。我們要不要也來試試？”一天，周同學(xué)這樣問高錕。

“好哇，”高錕興奮地答道，“讓我們翻翻書，看看需要什么材料吧。”

他們在高錕家里設(shè)立了一個(gè)“實(shí)驗(yàn)室”，從教育書店里買來化學(xué)品，實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證了氧氣和氫氣的性質(zhì)。隨后，他們又做了更多更復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。其中，利用滴定法制造硫酸銅所形成的藍(lán)色硫酸銅結(jié)晶在陽光下閃閃生輝，讓這兩個(gè)好奇心十足的少年極為震撼。

少年高錕利用學(xué)到的知識推想：假如將一種像紅磷那樣的易燃物質(zhì)，跟氯酸鉀一類的強(qiáng)力氧化劑混合，再稍加摩擦，會不會燃燒起來？他將紅磷和氯酸鉀填塞進(jìn)濕潤的泥土里，晾干后真的制成了一種“泥球炸彈”。他和小伙伴們一起拿“泥球”擲向貓狗，把它們嚇得四處逃竄。

高錕和小伙伴們很開心，卻絲毫沒有意識到因某種“無知”而陷入的危險(xiǎn)境地。后來，他又準(zhǔn)備自制膠卷，他的堂哥在幫他制造硝酸銀時(shí)，被意外濺出的熾熱酸性液體燒傷了手。最終，危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)被大人們發(fā)現(xiàn)并喝令停止。

藍(lán)色的硫酸銅晶體

迷上魔術(shù)般的無線電

告別危險(xiǎn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)后，高錕和周同學(xué)又找到一種新的樂趣—組裝無線電收音機(jī)。

有一天，高錕隨家人逛商店，在一個(gè)柜臺前看到一盒無線電收音機(jī)的零件套時(shí)，止步不動了。他央求雙親說：“買吧，不危險(xiǎn)的。”

他的律師父親回答說：“如果你能夠組裝成功，我還會買更多的零件，讓你組裝其他款式的收音機(jī)。”

此后幾天的課余時(shí)間里，高錕一直在擺弄電磁圈、電容器、晶體棒、耳筒和電線，他也不時(shí)地翻翻書，了解無線電的原理。幾經(jīng)挫折，他終于用自己的雙手制作出一個(gè)簡單的收音機(jī)。當(dāng)他由聽筒里收聽到電臺廣播時(shí)，“那感覺真是妙極了。在什么也沒有的空氣里，竟然可以蘊(yùn)藏音樂，簡直是魔術(shù)！”

這段經(jīng)歷對高錕的人生事業(yè)影響至深，日后他對電機(jī)工程的興趣，興許就是這時(shí)候在心中埋下的種子。他十分慶幸父母和老師給他自由，讓他得以在理想的環(huán)境里學(xué)習(xí)，來滿足自己的愛好和興趣，同時(shí)也培養(yǎng)了自己的探索精神和自立能力。

1949年，高錕一家移居香港，中學(xué)時(shí)代的他接受了半傳統(tǒng)中國式教養(yǎng)和半放任式西方教育，日漸養(yǎng)成了多元的習(xí)慣。他的興趣很廣，尤為鐘愛化學(xué)，曾立志要成為一名化學(xué)家，但最終還是決定修讀電機(jī)工程，并在1953年夏天動身前往英國讀書。

4年后，高錕拿到工程學(xué)士學(xué)位。當(dāng)他新加入一家制造通信器材的工業(yè)機(jī)構(gòu)時(shí)，他的第一位上司對他說：“你設(shè)計(jì)的這個(gè)擴(kuò)音器，為什么只用上了在大學(xué)里學(xué)到的基本理論？這只是書上教的理論，你無需重復(fù)已經(jīng)做過的事，而是要運(yùn)用學(xué)到的知識，創(chuàng)造出新的設(shè)計(jì)。”

這番話引起了高錕的深思。他發(fā)覺，大學(xué)里所學(xué)的，只有一小部分能用在工作上。在中學(xué)和大學(xué)里所受的嚴(yán)格訓(xùn)練，只是令我們學(xué)會怎樣學(xué)習(xí)，以及在有需要時(shí)知道怎樣求取新的知識。他還領(lǐng)悟到，向?qū)W生傳授的知識必須有助于啟發(fā)他們的心靈，讓他們掌握追尋及運(yùn)用知識的能力。這些知識應(yīng)既有針對性，又能引起興趣。測試學(xué)生的能力，不應(yīng)只是要他們將課堂上所學(xué)的知識原原本本地搬出來，而是要考量他們是否能靈活地運(yùn)用。

掌握時(shí)機(jī)是成就事業(yè)的關(guān)鍵

“世事的起伏本來是波浪式的，人們要是能夠趁著高潮一往直前，一定可以功成名就;要是不能把握時(shí)機(jī)，就要終身蹭蹬，一事無成。”中學(xué)時(shí)代讀莎士比亞戲劇《裘力斯·凱撒》時(shí)，高錕就對劇中的這句名言印象深刻，明白掌握時(shí)機(jī)是成就事業(yè)的關(guān)鍵。

在高錕大學(xué)畢業(yè)的前一年，1956年9月25日，從英國鋪設(shè)到北美的第一條跨大西洋電話電纜（TAT-1）開通。1957年10月4日，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星由蘇聯(lián)發(fā)射成功，為衛(wèi)星通信技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展鋪平了道路。1962年7月，美國發(fā)射成功第一個(gè)有源通信衛(wèi)星Telstar，實(shí)現(xiàn)了橫跨大西洋的電視和電話傳輸。這個(gè)時(shí)候，社會上對傳送包括活動影像在內(nèi)的大量信息的需求日益迫切，公眾對改善通信設(shè)施也有著強(qiáng)烈的需求。然而，計(jì)劃中的陸基通信仍然建立在銅材料的基礎(chǔ)上。

高錕注意到了有可能推動他的事業(yè)向前發(fā)展的浪潮。1960年他加入英國標(biāo)準(zhǔn)電話和電纜公司時(shí)所從事的主要工作，正是著眼于提高現(xiàn)有通信設(shè)備的功能，重點(diǎn)是研究和發(fā)展一套利用毫米波長的微波傳送通信系統(tǒng)，目標(biāo)是將通信設(shè)備的信息傳送能力提高50%。而此前一年激光的發(fā)明和半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，也使得一種以光波為載波的通信方式——光通信，被提上了研究日程。這種頻帶無限的通信網(wǎng)絡(luò)可望為世界帶來通信的革命。

?少年高錕（左二）和家人?高錕在英國標(biāo)準(zhǔn)電信實(shí)驗(yàn)室對光纖進(jìn)行早期實(shí)驗(yàn) ??美國發(fā)射的第一個(gè)有源通信衛(wèi)星Telstar

設(shè)想逐步變成現(xiàn)實(shí)

20世紀(jì)60年代的一段時(shí)間里，高錕專注于新技術(shù)的研究開發(fā)。到了關(guān)鍵時(shí)刻，他每天都很晚回家，一家人沒法在一起吃飯，對此，夫人黃美蕓很有意見。

高錕對夫人說：“別埋怨我，我正在做一個(gè)史無前例的研究項(xiàng)目。如果成功，將徹底改變?nèi)祟惖耐ㄐ欧绞剑瑫屨麄€(gè)世界震驚的?！狈蛉苏f：“你是在開玩笑吧？我寧愿你每天早點(diǎn)回家。”高錕道：“走著瞧?！碑?dāng)時(shí)黃美蕓還嘲笑他：“那你下次就拿個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)回家吧?！?/p>

2009年10月6日，瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩舉行新聞發(fā)布會，宣布高錕因在“有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信方面”取得了突破性成就，而與共同發(fā)明了CCD圖像傳感器的威拉德·博伊爾和喬治·史密斯分享了2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

諾貝爾獎(jiǎng)評委會這樣描述高錕的研究成果：“光流動在細(xì)小如線的玻璃絲中，它攜帶著各種信息數(shù)據(jù)傳遞向每一個(gè)方向，文本、音樂、圖片和視頻因此能在瞬間傳遍全球?！?/p>

2009年12月10日，高錕夫婦受邀出席諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式。高錕的獲獎(jiǎng)演說由其夫人黃美蕓代講，題目《古沙遞捷音》，為兩人共同擬定。黃美蕓說這個(gè)題目富有詩意，不僅解釋了高錕的研究工作，也完美地概括了他的人生。光纖的主要材料石英是從沙石中提取的，當(dāng)年高錕就是以此為賣點(diǎn)向全球各大電子廠商推廣光纖。她希望通過高錕的故事告訴青年人：如果你有夢想，一定要堅(jiān)持，因?yàn)闆]人知道未來究竟會怎樣。

“光纖之父”

1966年7月，33歲的高錕在《英國電機(jī)工程師學(xué)會學(xué)報(bào)》上，發(fā)表了一篇題為《光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》的論文，開創(chuàng)性地提出了光導(dǎo)纖維（簡稱光纖）在通信上應(yīng)用的基本原理，描述了遠(yuǎn)程及高信息量光通信所需絕緣性纖維的結(jié)構(gòu)和材料特性。簡單地說，就是要以一根比頭發(fā)絲還細(xì)的光纖，代替體積龐大的千百萬條銅線，用以傳送容量幾近無限的信息。而光纖用世界上用之不竭的材料—沙?！瞥伞?/p>

這一設(shè)想提出之后，有人稱之為匪夷所思，類同癡人說夢。但在質(zhì)疑聲中，高錕的設(shè)想逐步變成現(xiàn)實(shí)：利用石英玻璃制成的光纖應(yīng)用越來越廣泛，全世界掀起了一場光纖通信的革命。1981年，第一個(gè)光纖系統(tǒng)成功問世，高錕這位“光纖之父”也聲名鵲起。

（責(zé)任編輯/朱文超 ）