高錕 -諾貝爾物理學獎得主、光纖之父

高錕

諾貝爾物理學獎得主、光纖之父
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高錕,1933年生於中國上海,祖籍江蘇金山,華裔物理學家、教育家 ,光纖通訊、電機工程專家,香港中文大學前校長 。華文媒體譽之為“光纖之父”、普世譽之為“光纖通訊之父”(Father of Fiber Optic Communications) ,因在“有關光在纖維中的傳輸以用於光學通信方面”做出突破性成就,獲頒2009年諾貝爾物理學獎 。 

1949年隨家前往香港。1954年赴英國倫敦大學攻讀電機工程,並於1957年及1965年獲學士和哲學博士學位。1987-1996年,任香港中文大學第三任校長 。2000年,與鄧小平一起被《亞洲新聞周刊》選為“二十世紀亞洲風雲人物” 。 

高錕擁有英國、美國國籍,並持中國香港居民身份,在香港和美國加州山景城兩地居住。

  • 中文名
    高錕
  • 外文名
    Charles Kuen Gao
  • 別名
    “光纖之父”、“光纖通訊之父”
  • 國籍
    英國和美國
  • 民族
    漢族
  • 出生地
    中國上海市金山區
  • 出生日期
    1933年11月4日
  • 職業
  • 畢業院校
    伍爾維奇理工學院(本科),倫敦大學學院(博士)
  • 主要成就
    2009年諾貝爾物理學獎
  • 個人成就
  • 妻子

人物經歷

少年時期

高錕,漢族,1933年11月4日出生在江蘇省金山縣(今上海市金山區),住在法租界。父親是律師,弟弟高鋙。祖父高吹萬是晚清著名詩人,革命家,南社的重要成員。入學前,父親聘老師回家,教導高錕和高鋙讀四書五經。10歲,高錕就讀上海世界學校(如今的上海世界國小),在上海完成國小與國中一年級課程。除了讀中文之外,也讀英文和法文,學校聘請留法的學者回來教授,高錕開始接觸中國之外的人事文化。

高琨高琨

高錕小時候住在一棟三層樓的房子裡,三樓就成了他童年的實驗室。童年的高錕對化學十分感興趣,曾經自製滅火筒、焰火、煙花和曬相紙嘗試自製炸彈。最危險的一次是用紅磷粉混合氯酸鉀,加上水並調成糊狀,再摻入濕泥內,搓成一顆顆彈丸。待風乾之後扔下街頭,果然發生爆炸。幸好沒有傷及路人。後來他又迷上無線電,很小便成功地裝了一部有五六個真空管的收音機。

1948年全家移居台灣。1949年,又移民香港,他進入聖若瑟書院就讀。中學畢業後,他考入香港大學。但由於當時港大沒有電機工程系,他遠赴英國東倫敦伍爾維奇理工學院(現英國格林威治大學)就讀。1957年,他從伍爾維奇理工學院電子工程專業畢業。1965年,在倫敦大學學院(UniversityCollegeLondon)獲得倫敦大學電機工程博士學位。

青年時期

1957年,高錕讀博士時進入國際電話電報公司(ITT),在其英國子公司——標準電話與電纜有限公司(StandardTelephonesandCablesLtd.)任工程師。1960年,他進入ITT設於英國的歐洲中央研究機構——標準電信實驗有限公司,在那裡工作了十年,其職位從研究科學家升至研究經理。正是在這段時期,高錕教授成為光纖通訊領域的先驅。

榮獲諾貝爾物理學獎榮獲諾貝爾物理學獎

從1957年開始,高錕即從事光導纖維在通訊領域運用的研究。1964年,他提出在電話網路中以光代替電流,以玻璃纖維代替導線。1965年,在以無數實驗為基礎的一篇論文中提出以石英基玻璃纖維作長程信息傳遞,將帶來一場通訊業的革命,並提出當玻璃纖維損耗率下降到20分貝/公里時,光纖維通訊就會成功。1966年,在標準電話實驗室與何克漢共同提出光纖可以用作通信媒介。高錕在電磁波導、陶瓷科學(包括光纖製造)方面獲28項專利。由於他取得的成果,有超過10億公里的光纜以閃電般的速度通過寬頻網際網路,為全球各地的辦事處和家居提供數據。

由於他在光纖領域的特殊貢獻,獲得巴倫坦獎章、利布曼獎、光電子學獎等,被稱為“光纖之父”。

1957~1960年任標準電話和電纜公司工程師,1960~1970年任標準電信實驗室主任研究工程師。

1966年,高錕發表了一篇題為《光頻率介質纖維表面波導》的論文,開創性地提出光導纖維在通信上套用的基本原理,描述了長程及高信息量光通信所需絕緣性纖維的結構和材料特性。簡單地說,只要解決好玻璃純度和成分等問題,就能夠利用玻璃製作光學纖維,從而高效傳輸信息。利用石英玻璃製成的光纖套用越來越廣泛,全世界掀起了一場光纖通信的革命。隨著第一個光纖系統於1981年成功問世,高錕“光纖之父”美譽傳遍世界。

高錕還開發了實現光纖通訊所需的輔助性子系統。他在單模纖維的構造、纖維的強度和耐久性、纖維連線器和耦合器以及擴散均衡特性等多個領域都作了大量的研究,而這些研究成果都是使信號在無放大的條件下,以每秒億兆位元傳送至距離以萬米為單位的成功關鍵。

舉世公認高錕是提出用纖維材料傳達光束訊號,以建置通信的第一人。高氏仍在英國求學的1960年代,大家已經知道訊息是可以用數字或模擬的方式傳送。當時已有人研究,透過氣體或玻璃傳送光,期望可達到高速的傳送效率,但無法克服訊號會嚴重衰減的問題。1965年,高氏對各種非導體纖維進行仔細的實驗。按他分析,當光學訊號衰減率能低於每公里20分貝時,光束通信便可行。他更進一步分析了吸收、散射彎曲等因素,推論被包覆的石英基玻璃有可能滿足衰減需求達到波導。這項關鍵研究結果,推動全球各地連串運用玻璃纖維波導來通訊的研發工作。

高錕是繼李政道楊振寧丁肇中李遠哲朱棣文崔琦錢永健之後,第八位獲得諾貝爾科學獎的華裔科學家。

中年時期

1970到1974年高錕教授在香港中文大學擔任電子學系教授及講座教授,1

974年又返回ITT工作。當時,光纖領域進入前生產階段。他在位於美國維吉尼亞州勞諾克的光電產品部擔任主任科學家,後擢升為工程主任。1982年,他因卓越的研究與管理才能而被ITT公司任命為首位“ITT執行科學家”,主要在康尼迪克州的先進技術中心工作,1985年則在德國的SEL研究中心工作。與此同時,他也擔任耶魯大學特朗布爾學院兼職教授及研究員。1986年,他被任命為合作研究主任。他也在標準電話電纜下屬的標準電信實驗室作研究。

高錕高錕

1987年10月,高錕從英國回到香港,並出任香港中文大學第三任校長。從1987年到1996年任職期間,他為中文大學羅致了大批人才,使中大的學術結構和知識結構更加合理。其間中大實施靈活的學分制,全面檢討本科課程,成立工程、教育兩學院,致力改善教學質量;創設多個研究所,促進跨學科研究;提升校園主幹網路,連線世界各地系統;與國際學術重鎮保持密切聯繫,加強與本地工商界合作。在與內地科技界的交流合作中,他主張“一步一步把雙方的聯繫實際化”。高錕於1996年當選為中國科學院外籍院士。

此外,他擔任香港高科橋集團有限公司(TranstechServicesGroupLtd.)主席兼行政總裁,並致力於開發電信與信息。

晚年時期

高錕在2002年或之前完成英文自傳《ATimeandaTide:CharlesK.Kao:AMemoir》,許迪鏘翻譯的中文譯本《潮平岸闊——高錕自述》於2005年出版。2003年初,高錕證實罹患早期老人痴呆症,接受治療。但事情到2009年,高錕得到諾貝爾物理學獎時才被廣泛報導,其夫人黃美芸接受香港《明報》採訪時指高錕“老人家記性差”,時而忘記鎖匙或書本放在哪裡,不過病情輕微,認人、認路均沒有問題。高錕時常在太太的扶持下在校園內四處走動,香港中文大學的學生們大都有幸時常看到他們夫婦相互扶持、相濡以沫的幸福場景。

2009年,76歲的高琨因“開創性的研究與發展光纖通訊系統中低損耗光纖”而獲得諾貝爾獎。在此前,諾貝爾獎偏重於基礎研究領域的成果,高錕是首位以套用物理研究獲諾貝爾物理學獎的人。這個榮耀遲到了43年,如今的高琨已經漸漸地忘了自己心愛的研究成果了。10月6日,瑞典皇家科學院向高錕頒授諾貝爾物理學獎。12月8日,高錕的演說《古沙遞捷音》由夫人和中大4名教授按照《潮平岸闊》內容代筆,夫人代為發表。12月10日,高錕在諾貝爾典禮上獲特別安排,免除走到台中領獎、鞠躬三次的禮儀,瑞典國王卡爾十六世·古斯塔夫破例走到他面前頒獎。皇家科學院說,高錕在“有關光在纖維中的傳輸以用於光學通信方面”取得了突破性成就,他將獲得2009年物理學獎一半的獎金,共500萬瑞典克朗(約合70萬美元)。

個人生活

高錕先生與黃美芸女士的愛情故事令人稱羨。二人邂逅於倫敦,相偕相守半個多世紀。在高錕先生患病之後黃美芸女士更是對其進行無微不至的照料。

高琨和黃美芸高琨和黃美芸

“光纖之父”忘記了傾注一生心力的光纖事業,卻沒有忘記在背後默默支持他50年的夫人黃美芸。高錕在妻子身上獲取了穩靠的力量,老伴成為他與外界溝通的“光纖”。

夫婦二人有感於阿茲海默症患者的身心痛苦,以共同名義成立了首個關注阿茲海默症的慈善基金。

高錕先生一生最得意的兩項實驗,一項是光纖,另一項便是愛情,可見伉儷情深。高錕先生的諾獎演說Sandfromcenturiespast:Sendfuturevoicesfast由其夫人代勞(文本的技術細節則由KennethYoung等四位中文大學教授處理完成)。高夫人的這一擬題貼切地概括了高錕先生一生最耀眼的成就,由此也可見出,黃美芸女士確是最懂先生的那個人。

榮譽獎項

學術身份

1979年,取得美國電機電子工程師學會終生會員

1989年,獲選為英國皇家工程科學院院士

1990年,獲選為美國國家工程院院士

1992年,獲選為中國台灣“中央研究院”院士

1995年,中國北京大學榮譽教授

1995年,中國清華大學榮譽教授

1995年,中國北京對外經濟貿易大學榮譽教授

1995年,中國北京郵電大學榮譽教授

1996年,獲選為中國科學院第二批外籍院士

1996年,香港中文大學榮譽教授

1997年,獲選為英國皇家學會會員

奧地利歐洲科學藝術學院院士

瑞典皇家工程科學院外籍院士

英國倫敦大學瑪麗皇后學院榮譽院士

中國香港工程科學學院院士

中國澳門科技委員會顧問

榮譽學位

1985年,中國香港中文大學榮譽理學博士

1990年,英國塞薩斯大學榮譽理學博士

1990年,中國台灣新竹交通大學名譽工學博士

1991年,日本創價大學榮譽博士

1992年,英國格拉茲高大學榮譽工程學博士

1994年,英國達勒姆大學榮譽理學博士

1995年,澳大利亞格理斐思大學第一服務榮譽博士

獲得獎項

1976年,美國矽酸鹽學會“摩尼獎”(TheMoreyAward)

香港中文大學舉辦高琨先生成就展香港中文大學舉辦高琨先生成就展

1977年,美國富蘭克林研究所“史特活·柏蘭亭獎章”(TheStewartBallantineMedal)

1978年,英國蘭克信託基金會“蘭克獎”(TheRankPrize)

1978年,美國電機電子工程師學會“摩理斯·H·利柏曼紀念獎”(IEEEMorrisN.LiebmannMemorialAward)

1979年,瑞典艾力松基金會“L·M·艾力松國際獎”(TheL.M.EricssonInternationalPrize)

1980年,美國軍用通訊與電子協會(ArmedForcesCommunicationsandElectronicsAssociation)“金章獎”(TheGoldMedal)

1985年,美國電機及電子工程師學會“亞歷山大·格林姆·貝爾獎章”(IEEEAlexanderGrahamBellMedal)

1985年,美國馬可尼基金會“馬可尼國際科學家獎”(TheMarconiInternationalScientistAward)1985年,義大利熱那亞市“哥倫布獎章”(TheColumbusMedal)1987年,日本通訊及計算機促進基金會“通訊及計算機獎”(TheC&CPrize)

1989年,英國電機工程師學會“法拉第獎章”(FaradayMedal)

1989年,美國物理學會“詹姆斯·C·麥高第新材料獎”(JamesC.McGroddyPrizeforNewMaterials)

1992年,光學工程國際協會(SPIE)“協會金章獎”(GoldMedaloftheSociety)

1995年,世界工程組織協會“傑出工程成就金章”(GoldMedalforEngineeringExcellence)1996年,英國皇家工程學院“菲利普親王獎章”(PrincePhilipMedal)表揚“其開創性(研究)工作以導致光纖(通訊)的發明,並經其領導達至工程及商業化的實現,以及他在香港高等教育的傑出貢獻”

1996年,第十二屆“日本國際獎”(日本國際賞)表揚“在寬頻低損耗光纖通訊的開創性研究”的傑出貢獻

1999年,美國國家工程學會“查爾斯·斯塔克·德雷珀獎”(CharlesStarkDraper),與莫拉(RobertD.Maurer)和麥克契斯尼(JohnB.MacChesney)共同獲得

2000年,《新聞周刊》“20世紀亞洲風雲人物”,高錕與鄧小平共同當選

2006年,香港工程師學會“HKIE金章獎”(TheHKIEGoldMedal)

2009年,諾貝爾物理學獎,表揚“在纖維中傳送光以達成光學通訊的開拓成就(forgroundbreakingachievementsconcerningthetransmissionoflightinfibersforopticalcommunication)”

2009年中國魅力榜學者作家界候選人

2010年,影響世界華人盛典科學研究類“影響世界華人大獎

個人勳章

1993年,大英帝國司令勳章(CBE)。

2010年,大英帝國爵級司令勳章(KBE)。

2010年,香港特別行政區大紫荊勳章

個人紀錄

中國世界紀錄協會世界紀錄

被稱為牽動世界神經的“光纖之父”

人物表彰

由於高錕的傑出貢獻,1996年,中國科學院紫金山天文台將一顆於1981年12月3日發現的國際編號為“3463”的小行星命名為“高錕星”。

1996年11月7日,香港中文大學將科學館北座命名為“高錕樓”並設立“高錕基金”,以發展學術研究,促進國際聯繫及學生活動。

2010年2月5日,香港中文大學舉辦“高錕成就展”,特區行政長官曾蔭權等出席開幕儀式。同時展出的展品還包括各國政要及學者,包括美國總統歐巴馬、英國首相布朗、我國國家科學技術部部長萬鋼等祝賀高錕獲頒諾獎的函件。

香港中文大學校董會主席鄭海泉歡迎高錕伉儷載譽歸來並發言表示,高錕對該校所作的貢獻,香港中大將永遠銘記及感激。他同時宣布成立“高錕獎學基金”,以感激高錕對科學及工程的傑出貢獻,以及發揚高錕鼓勵學生獨立思考的教育理念。獎金將用於獎勵傑出的物理或工程本科生,並發掘有志投身科研創新事業的學生,助他們負笈海外交流。

2010年3月1日,高錕出席由香港特區政府及香港科技園公司香港科學園舉行的“高錕會議中心”命名儀式。這個會議中心的命名是為了表彰高錕在光纖科技研究領域的卓越成就。

社會評價

早在1966年,高錕就取得了光纖物理學上的突破性成果,他計算出如何使光在光導纖維中進行遠距離傳輸,這項成果最終促使光纖通信系統問世,而正是光纖通信為當今網際網路的發展鋪平了道路。(諾貝爾物理學獎評選委員會主席約瑟夫·努德格倫評)

“你的研究完全改變了世界……促進了美國及世界經濟的發展,我本人為你而感到驕傲,世界欠你一個極大人情。”(美國總統歐巴馬評)

高錕教授在科學上的成就,具有一切最偉大科學發現的共同特點:第一,他的光纖技術改變了世界,如果沒有他的偉大發現,我想世界會跟現在完全不同;第二,他的創新是平常人想不到的,40年前通訊最快的媒介都是金屬線,高錕驚人的想像力在很多人看來匪夷所思。(資訊科學家、圖靈獎得主姚期智評)

光纖真正能遠距離傳遞信號,他是奠基人之一。原來的光纖傳輸信號,損耗很大,傳輸距離短,當時高錕在理論上論證,能夠把光纖的損耗降得很低,進而實現長距離傳輸信號。這是一項開創性的工作,現在所有跟光纖通信有關的技術,都離不開高錕的研究工作。(浙江大學信息學部主任、中國光學學會副理事長劉旭評)

高錕教授榮獲諾貝爾獎乃實至名歸,足證世界對其貢獻之推崇。他的研究是遠見、創意和精確計算之結晶,堪為世人之典範,並鼓舞人心。高教授為人隨和謙厚,能夠與眾在此一同向他道賀,實是一大樂事。(諾貝爾經濟學獎得主莫里斯評)

高教授為人高貴仁慈,做事非常認真,在任中大校長期間,強調追求“卓越”,務求把中大發展為“世界的本地大學”。“追求卓越”從此成為中大繼往開來的目標方向。(香港中文大學前校長金耀基評)

高教授對中大貢獻卓越,與中大結緣近40載。他在擔任該校電子學系教授、系主任期間,銳意發展電子學課程;出任中文大學校長時,領導校務發展,取得長足進步。中大成為特區內以至國際上教研皆具分量的學府,高教授居功至偉。(香港中文大學前校長劉遵義評)

他總是思維超前,不僅在科研上,在其他各方面都是如此。(高錕妻子黃美芸評)

他不但是一位傑出的科學家,也是一位謙謙君子和有承擔的教育家​。(香港特區前行政長官曾蔭權評)

高錕先生在其職業生涯中獲譽殊多,但是應當說先生是一貫地秉持了其幼學的中國傳統文化講求的中和之道。他不企榮利,將遲到的諾貝爾獎歸於意外之喜。高錕先生將生平所獲獎牌捐贈給了香港中文大學,將日本國際獎獎金捐贈給耶魯大學建立了高錕研究資助基金來促進東西學術和文化交流。另一方面,高錕先生也可以說是真正意義上的世界公民。他生於中國內地開風氣之先的上海,在香港和英國接受正規教育,先後在英國、香港、美國工作生活。先生有著中國傳統的文化情懷,也有著接納西方文化的開闊胸懷。(財新網評)

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