高锟：以光速连通信息时代

尹传红

“光纤之父”高锟的研究成果不仅有效解决了信息长距离传输的问题，而且还极大地提高了效率并降低了成本。它在彻底改变人类通信模式的同时，也造就了今天互联网的大发展。

吓人的“第一项发明”

那是在上海的法租界，当抗日战争接近尾声的时候，正上小学六年级的高锟迷上了化学实验。但这并不是学校里的正规课程，因此，他和一位志趣相投的周姓同学都觉得不满足，便琢磨着自己可以做些什么。

“你知道吗，我们可以自行制造不同的气体。氧气令火烧得更快更猛，氢气可以自己燃烧。我们要不要也来试试？”一天，周同学这样问高锟。

“好哇，”高锟兴奋地答道，“让我们翻翻书，看看需要什么材料吧。”

他们在高锟家里设立了一个“实验室”，从教育书店里买来化学品，实验并验证了氧气和氢气的性质。随后，他们又做了更多更复杂的实验。其中，利用滴定法制造硫酸铜所形成的蓝色硫酸铜结晶在阳光下闪闪生辉，让这两个好奇心十足的少年极为震撼。

少年高锟利用学到的知识推想：假如将一种像红磷那样的易燃物质，跟氯酸钾一类的强力氧化剂混合，再稍加摩擦，会不会燃烧起来？他将红磷和氯酸钾填塞进湿润的泥土里，晾干后真的制成了一种“泥球炸弹”。他和小伙伴们一起拿“泥球”掷向猫狗，把它们吓得四处逃窜。

高锟和小伙伴们很开心，却丝毫没有意识到因某种“无知”而陷入的危险境地。后来，他又准备自制胶卷，他的堂哥在帮他制造硝酸银时，被意外溅出的炽热酸性液体烧伤了手。最终，危险的实验被大人们发现并喝令停止。

蓝色的硫酸铜晶体

迷上魔术般的无线电

告别危险的化学实验后，高锟和周同学又找到一种新的乐趣—组装无线电收音机。

有一天，高锟随家人逛商店，在一个柜台前看到一盒无线电收音机的零件套时，止步不动了。他央求双亲说：“买吧，不危险的。”

他的律師父亲回答说：“如果你能够组装成功，我还会买更多的零件，让你组装其他款式的收音机。”

此后几天的课余时间里，高锟一直在摆弄电磁圈、电容器、晶体棒、耳筒和电线，他也不时地翻翻书，了解无线电的原理。几经挫折，他终于用自己的双手制作出一个简单的收音机。当他由听筒里收听到电台广播时，“那感觉真是妙极了。在什么也没有的空气里，竟然可以蕴藏音乐，简直是魔术！”

这段经历对高锟的人生事业影响至深，日后他对电机工程的兴趣，兴许就是这时候在心中埋下的种子。他十分庆幸父母和老师给他自由，让他得以在理想的环境里学习，来满足自己的爱好和兴趣，同时也培养了自己的探索精神和自立能力。

1949年，高锟一家移居香港，中学时代的他接受了半传统中国式教养和半放任式西方教育，日渐养成了多元的习惯。他的兴趣很广，尤为钟爱化学，曾立志要成为一名化学家，但最终还是决定修读电机工程，并在1953年夏天动身前往英国读书。

4年后，高锟拿到工程学士学位。当他新加入一家制造通信器材的工业机构时，他的第一位上司对他说：“你设计的这个扩音器，为什么只用上了在大学里学到的基本理论？这只是书上教的理论，你无需重复已经做过的事，而是要运用学到的知识，创造出新的设计。”

这番话引起了高锟的深思。他发觉，大学里所学的，只有一小部分能用在工作上。在中学和大学里所受的严格训练，只是令我们学会怎样学习，以及在有需要时知道怎样求取新的知识。他还领悟到，向学生传授的知识必须有助于启发他们的心灵，让他们掌握追寻及运用知识的能力。这些知识应既有针对性，又能引起兴趣。测试学生的能力，不应只是要他们将课堂上所学的知识原原本本地搬出来，而是要考量他们是否能灵活地运用。

掌握时机是成就事业的关键

“世事的起伏本来是波浪式的，人们要是能够趁着高潮一往直前，一定可以功成名就;要是不能把握时机，就要终身蹭蹬，一事无成。”中学时代读莎士比亚戏剧《裘力斯·凯撒》时，高锟就对剧中的这句名言印象深刻，明白掌握时机是成就事业的关键。

在高锟大学毕业的前一年，1956年9月25日，从英国铺设到北美的第一条跨大西洋电话电缆（TAT-1）开通。1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星由苏联发射成功，为卫星通信技术的产生和发展铺平了道路。1962年7月，美国发射成功第一个有源通信卫星Telstar，实现了横跨大西洋的电视和电话传输。这个时候，社会上对传送包括活动影像在内的大量信息的需求日益迫切，公众对改善通信设施也有着强烈的需求。然而，计划中的陆基通信仍然建立在铜材料的基础上。

高锟注意到了有可能推动他的事业向前发展的浪潮。1960年他加入英国标准电话和电缆公司时所从事的主要工作，正是着眼于提高现有通信设备的功能，重点是研究和发展一套利用毫米波长的微波传送通信系统，目标是将通信设备的信息传送能力提高50%。而此前一年激光的发明和半导体技术的迅速发展，也使得一种以光波为载波的通信方式——光通信，被提上了研究日程。这种频带无限的通信网络可望为世界带来通信的革命。

 少年高锟（左二）和家人 高锟在英国标准电信实验室对光纤进行早期实验   美国发射的第一个有源通信卫星Telstar

设想逐步变成现实

20世纪60年代的一段时间里，高锟专注于新技术的研究开发。到了关键时刻，他每天都很晚回家，一家人没法在一起吃饭，对此，夫人黄美芸很有意见。

高锟对夫人说：“别埋怨我，我正在做一个史无前例的研究项目。如果成功，将彻底改变人类的通信方式，会让整个世界震惊的。”夫人说：“你是在开玩笑吧？我宁愿你每天早点回家。”高锟道：“走着瞧。”当时黄美芸还嘲笑他：“那你下次就拿个诺贝尔奖回家吧。”

2009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩举行新闻发布会，宣布高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就，而与共同发明了CCD图像传感器的威拉德·博伊尔和乔治·史密斯分享了2009年诺贝尔物理学奖。

诺贝尔奖评委会这样描述高锟的研究成果：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据传递向每一个方向，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”

2009年12月10日，高锟夫妇受邀出席诺贝尔奖颁奖仪式。高锟的获奖演说由其夫人黄美芸代讲，题目《古沙递捷音》，为两人共同拟定。黄美芸说这个题目富有诗意，不仅解释了高锟的研究工作，也完美地概括了他的人生。光纤的主要材料石英是从沙石中提取的，当年高锟就是以此为卖点向全球各大电子厂商推广光纤。她希望通过高锟的故事告诉青年人：如果你有梦想，一定要坚持，因为没人知道未来究竟会怎样。

“光纤之父”

1966年7月，33岁的高锟在《英国电机工程师学会学报》上，发表了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文，开创性地提出了光导纤维（简称光纤）在通信上应用的基本原理，描述了远程及高信息量光通信所需绝缘性纤维的结构和材料特性。简单地说，就是要以一根比头发丝还细的光纤，代替体积庞大的千百万条铜线，用以传送容量几近无限的信息。而光纤用世界上用之不竭的材料—沙粒—制成。

这一设想提出之后，有人称之为匪夷所思，类同痴人说梦。但在质疑声中，高锟的设想逐步变成现实：利用石英玻璃制成的光纤应用越来越广泛，全世界掀起了一场光纤通信的革命。1981年，第一个光纤系统成功问世，高锟这位“光纤之父”也声名鹊起。

（责任编辑/朱文超 ）