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高锟(物理学家)

高锟(物理学家)个人资料:高锟(Charles Kuen Kao ),华裔物理学家,生于中国上海,祖籍江苏金山(今上海市金山区),拥有英国、美国国籍并持中国香港居民身份。高锟是光纤通讯、电机工程专家,华文媒体誉之为“光纤之父”、普世誉之为“光纤通讯之父”(Father of Fiber Optic Communications),曾任香港中文大学校长。2009年,高锟与威拉德·博伊尔、乔治·埃尔伍德·史密斯共享诺贝尔物理学奖。……
资料更新时间:2020-10-08 04:16:08

物理学家 诺贝尔奖 高锟 光纤之父

一、个人资料简介

高锟(Charles Kuen Kao ),华裔物理学家,生于中国上海,祖籍江苏金山(今上海市金山区),拥有英国、美国国籍并持中国香港居民身份。高锟是光纤通讯、电机工程专家,华文媒体誉之为“光纤之父”、普世誉之为“光纤通讯之父”(Father of Fiber Optic Communications),曾任香港中文大学校长。2009年,高锟与威拉德·博伊尔、乔治·埃尔伍德·史密斯共享诺贝尔物理学奖。

二、词条概要

高锟,华裔物理学家、教育家。1957年开始从事光导纤维在通讯领域运用的研究。1987-1996年任香港中文大学第三任校长。2009年获得诺贝尔物理学奖。

三、人物简介

早年生活

高锟,汉族,1933年11月4日出生在江苏省金山县(今上海市金山区),住在法租界。父亲是律师,弟弟高铻。祖父高吹万是晚清著名诗人,革命家,南社的重要成员。 入学前,父亲聘老师回家,教导高锟和高铻读四书五经。10岁,高锟就读上海世界学校(今日的国际学校),在上海完成小学与初中一年级课程。 除了读中文之外,也读英文和法文,学校聘请留法的学者回来教授,高锟开始接触中国之外的人事文化。

高锟小时候住在一栋三层楼的房子里,三楼就成了他童年的实验室。童年的高锟对化学十分感兴趣,曾经自制灭火筒、焰火、烟花和晒相纸尝试自制炸弹。最危险的一次是用红磷粉混合氯酸钾,加上水并调成糊状,再掺入湿泥内,搓成一颗颗弹丸。待风干之后扔下街头,果然发生爆炸。幸好没有伤及途人。后来他又迷上无线电,很小便成功地装了一部有五六个真空管的收音机。

1948年全家移居台湾。1949年,又移民香港,他进入圣若瑟书院就读。中学毕业后,他考入香港大学。但由于当时港大没有电机工程系,他远赴英国东伦敦伍尔维奇理工学院(现英国格林威治大学)就读。1957年,他从伍尔维奇理工学院电子工程专业毕业。1965年,在伦敦大学下属的帝国理工学院(Imperial College London)获得电机工程博士学位。

1957—1970年

1957年,高锟读博士时进入国际电话电报公司(ITT),在其英国子公司——标准电话与电缆有限公司(Standard Telephones and Cables Ltd.)任工程师。1960年,他进入ITT设于英国的欧洲中央研究机构——标准电信实验有限公司,在那里工作了十年,其职位从研究科学家升至研究经理。正是在这段时期,高锟教授成为光纤通讯领域的先驱。

从1957年开始,高锟即从事光导纤维在通讯领域运用的研究。

1964年,他提出在电话网络中以光代替电流,以玻璃纤维代替导线。1965年,在以无数实验为基础的一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递,将带来一场通讯业的革命,并提出当玻璃纤维 损耗率下降到20分贝/公里时,光纤维通讯就会成功。1966年,在标准电话实验室与何克汉共同提出光纤可以用作通信媒介。高锟在电磁波导、陶瓷科学(包括光纤制造)方面获28项专利。由于他取得的成果,有超过10亿公里的光缆以闪电般的速度通过宽带互联网,为全球各地的办事处和家居提供数据。

由于他在光纤领域的特殊贡献,获得巴伦坦奖章、利布曼奖、光电子学奖等,被称为“光纤之父”。

1957-1960年任标准电话和电缆公司工程师,1960-1970年任标准电信实验室主任研究工程师。

1970—1996年

1970到1974年高锟教授在香港中文大学担任电子学系教授及讲座教授,1974年又返回ITT工作。当时,光纤领域进入前生产阶段。他在位于美国弗吉尼亚州劳诺克的光电产品部担 任主任科学家,后擢升为工程主任。1982年,他因卓越的研究与管理才能而被ITT公司任命为首位“ITT执行科学家”,主要在康尼迪克州的先进技术中心工作,1985年则在德国的SEL 研究中心工作。与此同时,他也担任耶鲁大学特朗布尔学院兼职教授及研究员。1986年,他被任命为合作研究主任。他也在标准电话电缆下属的标准电信实验室作研究。

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,他为中文大学罗致了大批人才,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”。

此外,他担任香港高科桥集团有限公司(Transtech Services Group Ltd.)主席兼行政总裁,并致力于开发电信与信息。

晚年生活

高锟在2002年或之前完成英文自传《A Time a Tide》,许迪锵翻译的中文译本《潮平岸阔——高锟自述》于2005年出版。 2003年初,高锟证实罹患早期老人痴呆症,接受治疗。但事情到2009年,高锟得到诺贝尔物理学奖时才被广泛报道,其夫人黄美芸接受香港《明报》采访时指高锟“老人家记性差”,时而忘记锁匙或书本放在哪里,不过病情轻微,认人、认路均没有问题。 现在的高锟时常在太太的扶持下在校园内四处走动,香港中文大学的学生们大都有幸时常看到他们夫妇相互扶持、相濡以沫的幸福场景。

2009年10月6日,瑞典皇家科学院向高锟颁授诺贝尔物理学奖。12月8日,高锟的演说《古沙 递捷音》由夫人和中大4名教授按照《潮平岸阔》内容代笔,夫人代为发表。12月10日,高锟在诺贝尔典礼上获特别安排,免除走到台中领奖、鞠躬三次的礼仪,瑞典国王卡尔十六世·古斯塔夫破例走到他面前颁奖。皇家科学院说,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,他将获得物理学奖一半的奖金,共500万瑞典克朗(约合70万美元)。

四、个人经历

1957-1970年,国际电话电报公司(ITT)英国子公司;

1960-1970年,国际电话电报公司(英)附属标准通讯实验室;

1970-1974年,香港中文大学电子学系教授及讲座教授;

1974-1987年,国际电话电报公司(美)首席科学家(1974年);工程总裁、行政科学家(1982年);研究事务总裁(1986年);

1987-96年,香港中文大学校长;

1996-2000年,香港高科桥光纤有限公司主席兼行政总裁;

2003-2009年1月,壹传媒独立非执行董事;

1996至今,香港中文大学工程学荣誉讲座教授。

五、科研成就

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。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。

举世公认高锟是提出用纤维材料传达光束讯号,以建置通信的第一人。高氏仍在英国求学的1960年代,大家已经知道讯息是可以用数字或模拟的方式传送。当时已有人研究,透过气体或玻璃传送光,期望可达到高速的传送效率,但无法克服讯号会严重衰减的问题。1965年,高氏对各种非导体纤维进行仔细的实验。按他分析,当光学讯号衰减率能低于每公里20分贝时,光束通信便可行。他更进一步分析了吸收、散射、弯曲等因素,推论被包覆的石英基玻璃有可能满足衰减需求达到波导。这项关键研究结果,推动全球各地连串运用玻璃纤维波导来通讯的研发工作。

高锟是继李政道、杨振宁、丁肇中、李远哲、朱棣文、崔琦及钱永健之后,第八位获得诺贝尔科学奖的华裔科学家。

夺得诺贝尔物理学奖的“光纤之父”高锟,因患上老人痴呆症,已经忘了自己毕生研究、造福世人的光纤科技,其妻黄美芸也形容患病后的丈夫“不再是以前那个人”。

不过,高锟并没有忘记同行半世纪的爱妻,也惦念着其它同病相怜的人,他和太太正考虑将部分奖金捐给香港圣雅各布福群会老人中心和美国一个老人痴呆症研究协会。

76岁的高锟与比他小1岁的太太,夏天定居美国加州旧金山附近的山景城,过着平淡和规律的生活。高锟得奖后,恭贺电话不绝,欲采访他的传媒多不胜数。他日前在家中接受旧金山华语电视台访问,妻子黄美芸温柔地问他:“你是否光纤之父?”高锟一脸茫然,只是重复道:“光纤……光纤之父。”他看来已忘了自己心爱的尖端科学。

黄美芸不仅是高锟的贤内助,为他照顾两名子女,也是高锟研究路上的得力助手,是他的第一倾诉对象。如今到了晚年,高锟的老人痴呆症加深,黄美芸要24小时贴身照顾。

2004年,高锟被一起搓麻将的朋友发现他反应变得迟缓,建议他到医院检查,才发现与他父亲一样患上老人痴呆症黄美芸坦言,照顾高锟压力不小,“因为你知道这个人以前是怎样,这个病将他改变,以前那个人已经走了,不再在这里,哭也哭过一段日子,现在习惯了,知道这个人不再是以前那个人”。

向来不善辞令的高锟,近年因小脑萎缩,说话能力更受影响,“我现在不大好……我自己里面要讲出来,很难做”。在旁看着丈夫接受访问的高太太连忙替丈夫补充:“很难讲出来。”采访的记者问高锟,妻子尽心照顾他,是否好爱她?高锟说了两次:“是,她很好的。”回应言简意赅,尽显深情。

金耀基教授是高锟担任香港中文大学校长时的工作伙伴,他在庆贺高锟得诺奖时感慨说,这个奖如果早一年来就好了,暗示高锟如今的身体状态未能应付领取诺贝尔奖后发表学术演讲的传统要求。不过,黄美芸说,高锟一定会去瑞典领奖,毕竟这是极难得的荣誉。她形容,获悉得奖后的感觉“就像做梦”。

光纤之父忘了光纤、顶尖科学家变得像小孩子那样单纯,教许多人唏嘘不已,但高锟的中学同学李文彬认为,“精明还是痴呆已不重要。他的脑袋已达成造福世人的任务”。他觉得,是上天为高锟安排了一个快乐的晚年,要高锟不用烦恼。

年届76岁的高锟步履稳健,精神不俗,能自己进膳和更衣,还不时协助妻子洗菜做饭。对于捐赠部分奖金之事,黄美芸在接受香港电台访问时表示仍未落实。

香港中文大学精神科学系林翠华教授说,老人痴呆是大脑整体退化的疾病,退化期大约需10至20年。一般来说,脑部退化的病征可分4期,她不愿单凭访问片段而判断高锟的病况。不过,若从林教授列出的4期病征来看,即不能单独照顾自己日常起居生活,语言表达出现困难,有明显的记性问题,无法应付需要高认知能力处理的事,这已到了中期痴呆程度。

林翠华说,高锟校长是超级聪慧的人,即使患老人痴呆症,也因为他的聪慧可在日常生活帮得上自己。大脑萎缩主要会令患者智力衰退,但肢体机能萎缩要到很后期才出现,即使是中期老人痴呆症,病人仍可行动如常,医生也会鼓励病人多做运动,延缓肢体机能衰退。她指出,虽然著名学者也会患老人痴呆症,但一般而言,学者经常动脑筋,是一个保护大脑免于退化的因素,因此,一直有动脑筋的人,晚年应继续多动脑筋。

六、荣誉记录

学术身份

1979年,取得美国电机电子工程师学会终生会员;

1989年,获选为英国皇家工程科学院院士;

1990年,获选为美国国家工程院院士;

1992年,获选为中国台湾“中央研究院”院士;

1995年,中国北京大学荣誉教授;

1995年,中国清华大学荣誉教授;

1995年,中国北京对外经济贸易大学荣誉教授;

1995年,中国北京邮电大学荣誉教授;

1996年,获选为中国科学院第二批外籍院士;

1996年,香港中文大学荣誉教授;

1997年,获选为英国皇家学会会员;

奥地利欧洲科学艺术学院院士;

瑞典皇家工程科学院外籍院士;

英国伦敦大学玛丽皇后学院荣誉院士;

中国香港工程科学学院院士;

中国澳门科技委员会顾问。

荣誉学位

1985年,中国香港中文大学荣誉理学博士;

1990年,英国塞萨斯大学荣誉理学博士;

1990年,中国台湾新竹交通大学名誉工学博士;

1991年,日本创价大学荣誉博士;

1992年,英国格拉兹高大学荣誉工程学博士;

1994年,英国达勒姆大学荣誉理学博士;

1995年,澳大利亚格理斐思大学第一服务荣誉博士。

获得奖项

1976年,美国硅酸盐学会“摩尼奖”(The Morey Award);

1977年,美国富兰克林研究所“史特活·柏兰亭奖章”(The Stewart Ballantine Medal);

1978年,英国兰克信托基金会“兰克奖”(The Rank Prize);

1978年,美国电机电子工程师学会“摩理斯·H·利柏曼纪念奖”(IEEE Morris N. Liebmann Memorial Award);

1979年,瑞典艾力松基金会“L·M·艾力松国际奖”(The L. M. Ericsson International Prize);

1980年,美国军用通讯与电子协会(Armed Forces Communications and Electronics Association)“金章奖”(The Gold Medal);

1985年,美国电机及电子工程师学会“亚历山大·格林姆·贝尔奖章”(IEEE Alexander Graham Bell Medal);

1985年,美国马可尼基金会“马可尼国际科学家奖”(The Marconi International Scientist Award) 1985年,意大利热那亚市“哥伦布奖章”(The Columbus Medal);

1987年,日本通讯及计算机促进基金会“通讯及计算机奖”(The C & C Prize);

1989年,英国电机工程师学会“法拉第奖章”(Faraday Medal);

1989年,美国物理学会“詹姆斯·C·麦高第新材料奖”(James C. McGroddy Prize for New Materials);

1992年,光学工程国际协会(SPIE)“协会金章奖”(Gold Medal of the Society);

1995年,世界工程组织协会“杰出工程成就金章”(Gold Medal for Engineering Excellence);

1996年,英国皇家工程学院“菲利普亲王奖章”(Prince Philip Medal)表扬“其开创性(研究)工作以导致光纤(通讯)的发明,并经其领导达至工程及商业化的实现,以及他在香港高等教育的杰出贡献”;

1996年,第十二届“日本国际奖”(日本国际赏)表扬“在宽带低损耗光纤通讯的开创性研究”的杰出贡献;

1999年,美国国家工程学会“查尔斯·斯塔克·德雷珀奖”(Charles Stark Draper),与莫拉(Robert D. Maurer)和麦克契斯尼(John B. MacChesney)共同获得;

2000年 ,《新闻周刊》“20世纪亚洲风云人物”,高锟与邓小平共同当选;

2006年,香港工程师学会“HKIE金章奖”(The HKIE Gold Medal);

2009年,诺贝尔物理学奖,表扬“在纤维中传送光以达成光学通讯的开拓成就(for groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibers for optical communication)”;

2010年,影响世界华人盛典科学研究类“影响世界华人大奖”。

个人勋章

1993年,英帝国司令勋章(Commander of the Most Excellent Order of the British Empire -CBE)。

个人纪录

中国世界纪录协会世界纪录(纪录编号:Z-01037-0912-01)。

政治委任

1994至1997年,香港港事顾问。

七、社会评价

“他总是思维超前,不仅在科研上,在其他各方面都是如此。”高锟的科学成就来之不易。

高锟的研究是开拓性的,也是致力应用性的,其科研成就彻底革新了整个通讯方式,互联网、电子邮件的出现以及现代信息技术的高速发展都要归功于他的光纤发明,为人类生活带来了革命性的影响。

正如诺贝尔物理学奖评选委员会主席约瑟夫·努德格伦所解释的那样,高锟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。光纤大幅提高信息传输速度,令人们可以“在刹那间把文本、音乐、图像和视频传输到世界各地……如今,每个人都在使用光纤媒介”。 可以说,光纤构成了电话和高速互联网等现代通讯网络运行的基石,构成了支撑我们信息社会的环路系统。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。

没有高锟一如既往、坚持不懈的研究,就没有今天的互联网时代,信息科技就难言发展,由此衍生的商业活动、金融交易,乃至纽约、香港、东京、上海作为金融中心的地位更谈不上来。

八、人物纪念

高锟星

由于高锟的杰出贡献,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”。

高锟楼

1996年11月7日,香港中文大学将科学馆北座命名为“高锟楼”并设立“高锟基金”,以发展学术研究,促进国际联系及学生活动。

高锟会议中心

2010年3月1日,高锟出席由香港特区政府及香港科技园公司在香港科学园举行的“高锟会议中心”命名仪式。这个会议中心的命名是为了表彰高锟在光纤科技研究领域的卓越成就。

九、相关新闻

高锟精神奕奕出席“高锟教授奖学金同学会”

2013年7月,诺贝尔物理学奖得主高锟偕同妻子黄美芸,应邀主礼“中文大学高锟教授奖学金同学会”成立仪式。患有脑退化症的高锟近年甚少公开露面,在成立仪式上,高锟表现精神,面带招牌笑容与一众学生及嘉宾合照。

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