50年前沒人信，50年後離不開，牽動世界的「光纖之父」走了

「光纖沒有銅，偷了也沒用」，如今這樣的標語在我國大街小巷都能夠看到，光纖通信革命的迅猛連偷盜行業都與之脫節。

彷彿一夜間，大至國家機要通訊小至入戶網路線纜，都摒棄了金屬材質的「電線」，換上了所謂的「光纖」。

2006年的台灣地震，造成大量的海底光纜受損，導致全球互聯網訪問出現故障，一個月後才恢復。

現代的生活中的各種通信方式幾乎已經離不開光纖了。

早在十九世紀中葉，有兩位科學家就發現了光的全內反射現象，他們將帶孔的水桶注滿水，把光打在水桶內，發現光線竟然沿著彎曲的水流平滑地流出來。

全內反射，又稱全反射，當光線從較高折射率的介質進入到較低折射率的介質時，如果入射角大於某一臨界角時，不發生折射，所有的入射光線將被反射。

十九世紀末，偉大的發明家貝爾發明了極具前瞻性的「光話機」，用能感受震動的薄鏡將聚集後的陽光反射出去，薄鏡受到聲音的影響發生震動，改變光線的強度，再將載入了聲音信息的光線還原成聲音。

光話機原理圖

「我聽到光線的笑聲、咳嗽聲和歌唱聲」——貝爾

但這一發明因為以空氣作為光線傳播介質，因為衰減率過大，光線傳播了一段距離後強度變得很弱，載入在其中的聲信號也會變得失真，並沒有成為一個實用的發明。

此後的近百年里，雖然出現了多種傳播介質，讓光線可以更加任性地轉彎，但每三米就衰減過半的性能也僅僅用於醫用內窺鏡。

醫用內窺鏡

就連透明的材料都會產生如此大的損耗，許多工程師都堅信長距離光通信是天方夜譚。

高錕，一個在英國的畢業留學生，一篇逆反的論文《光頻率的介質纖維表面波導》，正如他童年斑駁的出格事迹一般，但這次卻如石沉大海。

高錕

高錕生於上海，受祖父高吹萬（晚清詩人）的影響，幼時接受塾師式的教育，直自十歲時進入一所西式實驗學校學習。

那是一所由回國的法國留學生創辦的實驗學校，開放自主的教育讓高錕童年深受啟發。

坐在中間的為高錕

高錕六年級時便開始做化學實驗，他與好夥伴周同學一起成功地通過電解水，製備了氫氣與氧氣，打開了化學世界的大門。

電解水實驗

沒多久，高錕就有了自己的第一個發明「泥球炸彈」。

他將紅磷和氯酸鉀塞進濕潤的泥土裡，待其乾燥後，撞向硬物，受到衝擊便會爆炸。

「這個實驗十分成功，我們用泥球擲向貓狗，把它們嚇個半死，我們則樂透了。」

偷摸做的化學實驗因為一次意外敗露了，「當時我們手裡的氰化物（1g能毒死六七人），足以毒害全城的人」。

被迫放棄化學實驗後，高錕依然沒能靜下心來，轉眼，他和周同學又開墾了無線電的新田地。

上世紀五六十年代常見的電子管收音機

當我們最終由耳筒里收聽到電台廣播，那感覺奇妙極了。在什麼也沒有的空氣里，竟然可以蘊藏音樂，簡直是魔術。

正是鼓搗無線電的這段經歷，在高錕心裡埋下了電機工程的種子。

中學時期，高家人為了躲避內戰，也為了謀求生計，輾轉至香港，聰慧的高錕很快便適應了除粵語之外的一切。

他以全港前十的成績考入當時香港唯一的一所大學——香港大學。

香港大學

而高錕因為少時對無線電的興趣選擇修讀電機工程，可是當時的香港大學的還未籌備好此專業。

決心已定的的高錕只好遠赴英國投考合適的大學。

高錕就讀的伍爾維奇理工學院

現改名為格林威治大學

初到英國，高錕就按捺不住又開始做起自己的實驗，他慫恿房東的兒子將地下室改裝成相片沖印室。

自己將相機鏡頭改裝成放大機，沖印起照片來，「我簡陋的沖印間見證了我真正獨立的第一步，我不但解決了財政難題，還讓我剛露苗頭的工程學技術派上用場。 」

在英國的學習生涯讓高錕與工程界有了頗多的接觸，他意識到到學校里的知識與實踐的巨大差異，也迫不及待地想大展一番拳腳，找到自己的崗位。

高錕在實驗室

終於，在畢業之際，高錕進入了國際電話電報公司，時值通訊行業的瓶頸時期，通訊設備面臨著大革命。

高錕工作的頭兩三年專註於高頻波導管的研究工作。高頻波具有更高的信息容量，但其特性導致在空氣傳播過程中損耗過大，需要採用波導管這種特殊的空心線纜定向傳播。

在1959年，激光的橫空出世讓通訊界看到了希望，但在經過一些試驗後，其特性並不足以作為遠距離傳輸的載體。

「怎可以那麼快便斷定激光沒有可為？」高錕心中一直沒有放棄。

世界上第一個激光器

高錕結合實驗室早先研究的波導管技術，有了「激光導管」的設想，並不斷尋找合適的線纜材料。

但無論什麼材料，效果都不理想，甚至不能大角度地彎曲。

波導管

雖然高錕同時在攻讀博士，在公司實驗室中仍不斷地進行實驗。

多次嘗試仍無成果，但他確信用類似波導管的中空結構導光是條死路。

他打算另闢蹊徑，採用透明材料作為激光傳輸的介質，但此前的研究和文獻中，都已證明透明材料衰減率過大，甚至不如空氣。

但經過長達幾年的實驗論證，高錕從理論上驗證了透明材料的可行性。

透明材質中的雜質才是造成衰減率過大的主要原因，推翻了工程界一口咬定光通信是天方夜譚的定論。

但是1966年他發表在電機工程師學會學報上的論文，不僅被排版在了不顯眼的位置，而且最終也沒能引起什麼反響。

高錕也明白，理論中衰減率低於20 dB/km的光導纖維當時根本沒有人能生產，就算是自己的研究毫無偏差，終究也只是一紙空談。

於是他跑遍了世界各地的大型玻璃生產企業，說服他們開展相關的研究。

大型玻璃廠商Pilkington公司

但情況不容樂觀，絕大多數的企業都不願意花高昂的成本研發超純凈玻璃纖維。

他們眼中的玻璃只是裝飾品、器皿，只是沙子燒製成的小玩意。

於是高錕又拾起童年的化學，做起了半個玻璃工藝專家，與企業的研發部門一起探討研究可行的高純度玻璃製造工藝。

為了將心中構想的光通訊變為現實，高錕甚至找到了當時公司的競爭對手貝爾實驗室，向他們推銷自己的理論與技術。

高錕談起那段經歷仍然記憶猶新：「那時候我很清楚地知道這個計劃是非常大的工程，將來需要動員幾百萬人。」

赫赫有名的貝爾實驗室

隨著高錕不斷地發表光纖與光通信的演說，在業界逐漸有了知名度。

玻璃企業們似乎發現這的確是一個大機遇，紛紛著手研發。

美國康寧公司根據高錕發表的論文開始進行研發。

1970年，終於製造出了符合理論的低損耗試驗性光纖，翻開了光通訊時代的第一個篇章。

1976年，美國亞特蘭大開通了世界第一條光纖通信系統試驗線路。

1979年，光纖傳輸損耗降低至0.2dB/km。

1992年，貝爾實驗室與日本合作成功試驗了9000公里的傳輸任務。

如今，中國光纖入戶比例佔到寬頻用戶的一半以上。

高錕切切實實地成為了世界公認的「光纖之父」。

人到中年他逐漸退出工程領域，進入學界教書育人。

他曾受聘於香港中文大學，成為第三任校長。

任職期間高錕因為好脾氣時常遭到學生的奚落，甚至在學生報上發表「八年校長一事無成」這樣詆毀的文章。

但高錕卻從來沒有懲罰過那些調皮的學生，反而每年自掏腰包捐出補助金救濟經濟困難的調皮學生。

梁文道在《我的老校長高錕》一文中寫到：畢業之後，我才從當年干過學生會和學生報的老同學那裡得知，原來高錕每年都會親筆寫信給他們，感謝他們的工作。

2009年，諾貝爾物理學獎獲獎名單揭曉，高錕與另外兩位科學家共享科學界的最高獎項。

時隔近半個世紀，高先生終於獲得了應得的榮譽，但人們談起「光纖之父」，高錕卻似完全不知情。

早在2003年，花甲之年的高錕被確診患有阿茲海默症（俗稱老年痴呆）。

智力將會逐漸退化，變得像孩子一樣單純，漸漸地他記不起自己了不起的貢獻，甚至記不起光纖，只有純真的笑容還永駐他的臉龐。

諾獎頒獎典禮上，瑞典國王特意為高錕免去繁瑣的禮節，破例親自走到他面前向他頒獎。

「謝謝」，這是高錕接到獎章與證書後說的唯一一句話。

瑞典國王授予高錕獎章與證書

在那之後，「光纖之父」在愛妻的陪伴下通過學習繪畫恢復智力，經歷了一個月的學習才握得畫筆。

高錕以點為畫，創作了第一篇畫作《許願樹》。

「香港首富、全球首富，對我來說完全沒有意義，我無後悔、也無怨言，因為如果事事以金錢為重，一定不會有今日光纖的成果。」

這是老先生被問及為什麼不給光纖申請專利時的回答。

一個純粹的人用一顆純粹的心，帶給世界如此高速便捷的信息生活。

科技就像轟鳴著前進的蒸汽列車，不可阻擋地奔向未來。

但是有時候我們卻又希望它跑得慢一點，讓我們再留念這周遭的風景和故事。

2018年的9月23日，牽動世界的「光纖之父」高錕離開了人世，這一消息通過他的成果迅速傳播到世界的每一個角落，我想這對他來說或許是一個喜訊。

作者系網易新聞·網易號「各有態度」簽約作者

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