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华裔科学家高锟与诺贝尔物理学奖

换届工作报告 时间:2023-06-26 09:40:07

据资料表明,英国华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理学奖和他一起分享此奖的还有美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。

瑞典皇家科学院常任秘书贡诺·厄奎斯特在记者招待会上说,高锟在“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,他获得2009年物理学奖一半的奖金,共500万瑞典克朗(约合70万美元);博伊尔和史密斯发明了半导体成像器件——电荷耦合器件(CCD)图像传感器,分享2009年物理学奖另一半奖金。

随后,诺贝尔物理学奖评选委员会主席约瑟夫·努德格伦用一根光纤电缆形象地解释了高锟的重要成就:早在1966年,高锟就取得了光纤物理学上的突破性成果,他计算出如何使光在光导纤维中进行远距离传输,这项成果最终促使光纤通信系统问世,而正是光纤通信为当今互联网的发展铺平了道路。

另一位评委英厄马尔·伦德斯特勒默手持一部数码照相机深入浅出地描述了另两位科学家的成就。他说,博伊尔和史密斯1969年共同发明了CCD图像传感器。这个传感器好似数码照相机的电子眼,通过用电子捕获光线来替代以往的胶片成像,摄影技术由此得到彻底革新。此外,这一发明也推动了医学和天文学的发展,在疾病诊断、人体透视及显微外科等领域都有着广泛用途。

在记者招待会上,厄奎斯特还拨通了博伊尔的电话向他表示祝贺。85岁高龄的博伊尔表示,能够成为2009年的获奖者他非常激动,自己从来没有想过会获得诺贝尔奖。

高锟1933年生于中国上海,人称“光纤之父”,曾任香港中文大学校长。博伊尔1924年出生于加拿大阿默斯特,史密斯1930年出生于美国纽约,两人发明CCD图像传感器时均供职于美国贝尔实验室。诺贝尔科学奖通常颁发给年龄较大的科学家,因为获奖成果都经过了几十年的检验。

诺贝尔物理学奖是今年公布获奖名单的第二个诺贝尔奖项。本年度诺贝尔奖各奖项得主将独享或分享总额为1000万瑞典克朗(约合140万美元)的奖金。

高锟 其人

一小行星以他的名字命名

高锟被誉为“光纤之父”。早在1966年,高锟就在一篇论文中首次提出用玻璃纤维作为光波导用于通讯的理论。简单地说,就是提出以玻璃制造比头发丝更细的光纤,取代铜导线作为长距离的通讯线路。这个理论引起了世界通信技术的一次革命。随着第一个光纤系统于1981年成功问世,高锟“光纤之父”美誉传遍世界。

高锟还开发了实现光纤通讯所需的辅助性子系统。他在单模纤维的构造、纤维的强度和耐久性、纤维连接器和耦合器以及扩散均衡特性等多个领域都作了大量的研究,而这些研究成果都是使信号在无放大的条件下,以每秒亿兆位元传送至距离以万米为单位的成功关键。

高锟1933年在上海出生。1949年随家前往香港。1954年赴英国伦敦大学攻读电机工程,并于1957年及1965年获学士和哲学博士学位。从1957年开始,高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究。1987年10月,高锟从英国回到香港,并出任香港中文大学第三任校长。从1987年到1996年任职期间,他为中文大学召来了大批人才,使中大的学术结构和知识结构更加合理。在与内地科技界的交流合作中,他主张“一步一步把双方的联系实际化”。高锟于1996年当选为中国科学院外籍院士。

由于他的杰出贡献,1996年,中国科学院紫金山天文台将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。

成果 解读

开启一场光纤通讯革命

在互联网中畅游、欣赏高清晰电视转播节目、与千里之外的友人通话,又或者躺在病床上接受胃镜检查,这些事情改变着人类的生活,但人们可曾想到,这一切都要归功于英籍华裔科学家高锟发明的“光导纤维”,即“光纤”。被誉为“光纤之父”的高锟,用他的发明为人类连通了信息时代。

1966年,高锟发表了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文,开创性地提出光导纤维在通信上应用的基本原理,描述了长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,只要解决好玻璃纯度和成分等问题,就能够利用玻璃制作光学纤维,从而高效传输信息。这一设想提出之后,有人称之为匪夷所思,也有人对此大加褒扬。但在争论中,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。

如今,利用多股光纤制作而成的光缆已经铺遍全球,成为互联网、全球通信网络等的基石;光纤在医学上也获得了广泛应用,诸如胃镜等内窥镜可以让医生看见患者体内的情况;光纤系统还在工业上获得大量应用,在各类生产制造和机械加工等方面大显身手。

高锟的发明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。例如,同样一对线路,光纤的信息传输容量是金属线路的成千上万倍;制作光纤的原料是沙石中含有的石英,而金属线路则需要贵重得多的铜等金属。此外,光纤还具有重量轻、损耗低、保真度高、抗干扰能力强、工作性能可靠等诸多优点。

夫妻 情深

传记的第一章专写太太

香港中文大学校长、“光纤之父”高锟获得诺贝尔物理学奖后,正忙于写自己的传记。在接受香港《文汇报》采访时,他告诉记者:“我的传记第一个章节就是写我和太太结婚的情形,你可以猜想这是为什么。”

光纤,是高锟人生中最大的成就,亦是改变了他一生的一项实验;而另一项萦绕他一生的实验则是甜蜜的爱情。

一提及太太黄美芳,高锟更掩不住满脸的幸福和满足。只要一有机会,高锟就对太太赞不绝口。“你看我每次讲座的电脑程序及幻灯片都是我太太帮我准备和设计好的;对我的演讲很有帮助。记得我在1966年宣读论文时的电脑幻灯片也是太太帮我做的。”

“听说在研究光纤的过程中,什么实验都难不倒您,而面对爱情的考验却连半年的时间也熬不过去?”

“噢,都是我和太太刚开始谈恋爱的时候,我太太要给我一个考验:叫我半年内不要去找她,如果半年之内大家都很挂念对方,那就是当真的。我就不肯答应,说如果现在大家都没有信心,那半年后也不会有信心。”高锟边说边笑,在灿烂笑容的背后是对太太情深不渝的爱恋。

高锟夫妇现有一子一女,如今都在美国硅谷生活和工作,夫妇俩每年都会抽空到美国探望他们。

“我很爱他们,但又很少时间陪他们,所以相聚的时间总会主动当‘阿四’,目的只有一个:为家人做一顿丰富的晚餐。”

闲时喜欢潜水捏陶塑

科研工作背后的高锟充满孩子气,因而在儿女眼中,他是一位思想广阔、寓工作于游戏的好父亲;而且他性情随和,与他共事多年的私人助理从未见他发过脾气。

对高锟而言,凡是新奇、新鲜的事物都能引起他的极大兴趣。他在60岁的时候,才开始学习潜水。“当潜水的时候,可以欣赏到一览无余的美丽海底世界,令人心情愉悦。”

喜欢翱游海底、借此减压的高锟教授如今又迷上了打网球和做陶艺。“打网球需要跑动,您的体力能跟上吗?”

“还好。不过我现在最喜欢做陶艺,一个人静静地抚弄泥土,这种感觉我很喜欢。”

诺贝尔奖

诺贝尔奖 (Nobel Prize) 创立于1901年,它是根据瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德-贝恩哈德-诺贝尔 (Alfred Bernhard Nobel) 的遗嘱以其部分遗产作为基金创立的。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金支票。诺贝尔一生致力于炸药的研究,因发明硝化甘油引爆剂、硝化甘油固体炸药和胶状炸药等,被誉为“炸药大王”。他不仅从事理论研究,而且进行工业实践。他一生共获得技术发明专利355项,并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂,积累了巨额财富。遵照诺贝尔遗嘱,物理学奖和化学奖由瑞典皇家科学院评定。

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