他是诺奖得主、 “光纤之父”，但他最终忘了光纤
一
2009年10月6日凌晨3点,美国硅谷一座公寓里响起电话铃。黄美芸下意识以为子女出了事。惊魂未定之际,她对着听筒生气地问:你是谁?对方说从瑞典打来,有个教授要与高锟先生通话。几分钟后,一年一度的诺贝尔物理学奖即将公布。夫妇俩浑然不觉,从没想过奖项会落到工程应用上。
高锟仍是睡眼惺忪,“什么?我!啊,很高兴的荣誉呢!”说完倒头大睡。
上世纪60年代,高锟在标准电信实验室埋首研究光导纤维技术
346年前,牛顿在公开发表的第一篇论文里,揭示出颜色的奥秘;
139年前,爱迪生发明了第一盏可供实用的白炽灯,光明照进了人类的漫漫长夜;
113年前,爱因斯坦提出光量子假说,光在理论上成为传输信息的最纯正介质;
43年前,高锟证明,一根头发丝细的石英光纤,可以替代体积庞大的千百条铜线,用于长途通信……由此发端,人类有了移动电话,有了互联网,有了前所未有的信息技术革命。
2018年9月23日,高锟逝世,享年85岁。一位网友留言悼念:“先生携光而来,也随光而去,留下的是穿梭不息的无限纤丝,创造的是不断向前的光明未来。”
发表那篇著名论文《为光波传递设置的介电纤维表面波导管》——亦即光纤通信诞生之日——十年后,1976年,高锟拿到人生中第一个奖项莫理奖。奖杯是一个史都班(Steuben)水晶碗,被孩子们戏称为“傻瓜”(Stupid)碗。以前它被拿来装火柴盒,现在则盛满了贝壳,放在书柜上。十多年前的一张行星命名纪念证书,还贴在车库墙上,正下方是换鞋凳。香港中文大学同仁曾在高锟的荣休仪式上公开调侃这位老校长:“领奖就和我们领工资一样。”几十年里收获几十项殊荣,最倒霉的还是1979年爱立信奖奖牌,料想是在德国时被打扫房子的女工顺走了……爱立信奖颁奖礼规格与诺贝尔奖相当,主礼的瑞典国王古斯塔夫·卡尔十六世比高锟小13岁,那时还是三十出头的青年。
接到电话四天后,高锟走进斯德哥尔摩音乐厅,第三次见到这位瑞典国王(中间还有过一次新当选瑞典皇家工程科学院院士的晚宴),两人都已银发满鬓。但高锟可能认不出他来了。他确诊阿兹海默症(认知障碍)已有七年,语言和行动能力也在持续退化。国王破例亲自走到他面前为他颁奖,免去台上台下三次鞠躬的繁琐仪式。高锟接过奖章,只说了一句“谢谢”。
当人们围住他索要签名时,他愣住了,口中喃喃:“是C-H-A-L-S,还是C-H-L-S-E?”直到女儿挤进人群悄悄塞给他一张写着“Charles K. Kao”的字条,他才慢慢下笔。此前记者曾问他是否会亲自领奖,他说:“我现在唯一要做的就是不断地练习、练习。因为你不知道你自己的极限在哪里。”
获奖演说由太太黄美芸代劳,过去无论是他的论文还是自传,都有她的润饰之功。对先生的科学探索,她毫不陌生,拟出标题《Sand from centuries past: Send future voices fast》,译作《古沙递捷音》——被高锟证明可作为长距离光传输介质的高温石英玻璃,亘古以来是由既廉价又用之不竭的沙粒做成。
1959年激光发明,其信息容量比此前的微波系统高出十万倍,令人们开始畅想光通信的未来,但实际研究困难重重,不成气候。高锟由香港负笈伦敦,职业生涯自国际电话电报公司(ITT)设于英国的标准通讯实验室(STC)起步,他坚信激光通信的巨大潜力,致力于寻找足够透明的传输介质。
1996年,中国科学院紫金山天文台将一颗小行星命名为“高锟星”
黄美芸难以忘怀,那段时间高锟很晚回家,年幼的子女经常要在餐桌前等他吃饭,他哄她:“别生气,我们现在做的是非常振奋人心的事情,有一天它会震惊全世界的。”
“那你会因此而得诺贝尔奖的,是吗?”黄美芸当时语带讥讽。
专家们起初认为,材料问题无法逾越。33岁的高锟在论文中提出构想,“只要把铁杂质的浓度降至百万分之一,可以预期制造出在波长0.6微米附近损耗为20dB/km的玻璃材料”,一开始并未引起世界关注。几年间,面对质疑,高锟不仅游说玻璃制造商制造“纯净玻璃”,更远行世界各地推广这一构想。
一个卡通笑话开始在家中流行,“孩子们,今早你们在餐桌上见到的那个男人就是你们的父亲!”
1970年,利用外部气相沉积法制作纤芯,在0.633微米处损耗为17dB/km的光纤波导研制成功;两年后,一条多模光纤损耗更降至4db/km。与之相对,原本占有先机的竞争对手贝尔实验室迟疑多年,在1969年才加入光纤研究行列,1972年才停止在空心光波导管上的研究,其毫米波研究项目亦在1975年终止。
1976年,第一代45Mb/s光纤通信系统建成,如今铺设在地下和海底的玻璃光纤已超过10亿公里,足以绕地球2.5万圈,并仍在以每小时数千公里的速度增长。正是因为光纤,高锟夫妇在美国时间凌晨3点接到来自斯德哥尔摩的早晨的电话,并在短短几分钟后就不断接到亚洲朋友们的傍晚的道贺,不得不摘掉电话以求安睡。
颁奖典礼上播放了一段采访视频。高锟说:“目前,没有其他物质可以代替光纤。我认为,如果有,起码要一千年之后。但是……”他随即补充道:“请不要相信我说的话,因为我自己就从来都不相信什么专家的话。”现场掌声经久不息。在后来的一次电视访问中,黄美芸逗他:“你是不是光纤之父呀?”他只是带着疑惑的笑容“复读”:“光纤之父?光纤之父做什么?”
二
Midst oily slicks and cable drums在浮油和电缆鼓的包围下
He eyes me as the factory hums.在厂房的嗡嗡声里,他望向我
And sends to me by a sleight of hand传给我一张
Secret notes, I nonchalantly stand 小纸条,我装作无动于衷
…with colleagues in a canteen line. 和同事在食堂站成一线
We thought our blushes went unseen;我们以为没人看得见我们脸红
Unknowingly grows love pristine可不知不觉,原始的爱意在生长
...soon spied by all, shy Valentine!很快被所有人发现,哦多么害羞的情人!
1992年,凭借这首英文情诗,黄美芸拿到《南华早报》情人节征诗比赛冠军。晚年他评价高锟是“最好的男朋友”、“一个有着最可爱笑容的人”。
2009年,高锟(左)和夫人黄美芸在美国加利福尼亚州圣克拉拉县芒廷维尤的家中
两位年轻华人工程师相识于同一家英国公司,从此携手60载,这段佳话写在高锟自传第一章“邂逅”,开头便是向准岳母提亲被拒于是“私奔”的全过程。
中文译者许廸锵对原文中一句话印象极深:“Gwen threw her key on the floor with a noticeable bang”(美芸把钥匙砰一声抛在地上),“那砰的一声就是女性主义最响亮的宣言。”而在黄美芸心目中,“思维超前”的倒是高锟,1960年代初正忙于那篇重要论文的他,经常还将换尿布等家中脏活全包。
谦谦蔼蔼,光华内蕴,上德若谷。“教授就是任谁都可以向他发脾气的那种人”,“他几乎从不发脾气”,许多接触过高锟的人都这么说。能够举手反对的也只有黄美芸。与阿兹海默症相伴的16年里,他的心智逐渐接近一个一岁婴孩,最多能说“yes”“no”“because”,碰到最常见的肚饿、病痛、犯困开不了口,就急得发起脾气。最难过的莫过于两人再也不能无话不谈;年轻时他睡到半夜还要跟她聊研究,她会答他:“我要睡觉了,你写下来吧。”
500万瑞典克朗奖金,在美国交完税只剩六成,如果拿来支付每剂一万美元的新药疗程,很快就能花完。黄美芸决定用部分奖金推动阿兹海默公益事业,次年高锟慈善基金会即告成立。高锟逝世当天,黄美芸在媒体通稿中也特意提到基金会,称之为高锟的“最后遗愿”。
有港中大学生回忆,校长会一边与你聊天一边在白纸上画几何图案。患病后的他,却连执笔动作都忘记了,手眼协调困难。2013年,黄美芸为他找来艺术治疗老师,经过反复练习,才艰难地点染出一幅幅图画。三年后,画作展出:许愿树、彩虹、马航飞机……黄美芸深感欣慰,“可能唤醒creativity,有些spark of life(生命的火花)。”
创造力的火花早在生命萌芽时期就不时闪现。高锟在上海度过15岁前的时光,祖父是清末民初南社文人高吹万,与柳亚子交情颇深,父亲高君湘是留美返沪的大律师,堂叔父高君平是著名天文学家。白天在霞飞路上的顶级贵族学校接受西式教育,晚上回家还有私塾老师教四书五经,高锟自己最热衷的是化学实验,曾自制灭火筒、焰火、烟花、晒相纸甚至泥球弹丸,经手的氰化物号称“足以毒害全城的人”。危险实验被家长叫停,转而又迷上无线电,组装一部有五六个真空管的收音机不在话下。
1948年举家迁往香港,四年后他以全港前十的成绩考上预科留英,工作后辗转英美德诸国,取得英美双重国籍,一步步走向世界。在华人仍备受歧视的年代,他跻身全球电信业精英之列,1983年出任ITT公司首席科学行政总裁。后来他说:“是孔子的哲学令我成为一名出色的工程师”,童蒙时期不明所以背诵的那句“读书将以穷理,将以致用也”,启发他独立思考,也让他受惠终生。
1970年,高锟受邀在香港中文大学创办电子学系,四年后返回ITT。1987年,他被遴选为香港中文大学第三任校长,自认使命就是“为师生缔造更大发展空间”。以工程界人士身份出掌高校,外界质疑其行政能力,他却觉得,教职员只要有独立思想,就有创造性;只要能理解科学家和学者,让他们从事一流研究,就能成事。
面对学生抗议也是如此。1993年底,中大30年校庆开放日,高锟正要在开幕礼上致辞,有学生爬上台,扬起上书“两天虚假景象,掩饰中大衰相”的长布横额遮盖校徽,扰攘十多分钟后才被保安推下台。典礼后,一位学生报的记者高声问校长:“校方会不会处分示威的同学?”他边走边平静地说:“处分?我为什么要处分他们?他们有表达意见的自由。”这个记者后来得知正是高锟力顶学校高层压力,涉事学生才安然无事,而校长这么做并不是“容忍”学生,而是出于欣赏。他曾对太太说:“什么都反对才像学生哩!”不然他就听不到新思想了。
他对学生总是尤为宽厚。有人在他背后扔纸团,等他回头,便指着另一人大喊:“校长,你看他居然乱丢垃圾!”而这位“总是笑得有点傻的校长”竟然顿了一顿,慢吞吞地说:“这就不太好了。”这个故事的主角之一是梁文道,日后他无比希望校长忘了这一幕,记住毕业生们向他鞠躬请安“校长好”时的衷诚敬意。
高锟任期内,针对高校的大学学制和退休金制度改革都是烫手山芋。黄美芸曾想过,高锟是否因这段时期压力太大才导致生病。高锟在自传中却显得很坦然,自称从没有卷入什么密谋协议的漩涡,招惹什么闲言闲语,“我懂得怎样保护自己,那就是不知是谁在一首诗中说的:‘我的忠诚就是我的盔甲。’忠于自我,令我在晚上睡得安稳,说话畅所欲言。”
与太太手牵手在校园超市买巧克力,静静坐在一旁参加校园电影观赏和讨论会,在小小的社科研讨会上举手发问……高校长的身影至今活在很多中大人的记忆里。待他离开多年,他们方才怀念起他的自由开放,称他为“真正的教者”。
三
“我当时未免过于理想主义,若被评为太天真并与现实脱节,也不为过。可是,我是生性如此。若说我天真,我会说只是太认真而已。”回顾这段校长生涯,高锟总结。
从中大荣休后,63岁的高锟不甘寂寞,转身成立高科桥光纤公司,继续工业之路。两年后,《科学时报》记者李浩鸣到香港采访他,接过的名片上只写着公司主席兼行政总裁的称谓,全无院士等荣誉称号——他曾先后当选瑞典皇家工程科学院海外会员、英国工程学会会员、美国国家工程院会员、中国科学院外籍院士。问他何故,他笑笑说,“这就是在搞科技产业化。”
患病后他逐渐淡出公众视野。香港三联书店总编辑陈翠玲记得,2005年香港书展高锟自传首发式上,高锟罕见地在台上兴致勃勃地说了一大通话,“他当时真的好开心,却让我更内疚。”尽管此前发了一叠邀请函,但或因与龙应台演讲撞期,台下听众寥寥。自传首印3000本,最初只售出不到一半,直到高锟获诺贝尔奖才加印、再版。
“在垂暮之年,在意识摇摆于夕照与黑夜之间的黄昏,诺贝尔奖是来得太晚了。可是,对淡泊名利荣辱如高锟那样的人来说,迟早又有什么分别呢?世界早已经被彻底改变,现在只不过是它回过头来,承认他的刹那间洞见而已,除此之外,他已经别无所求,这个世界虽然美好,也再没有什么可以回报给他的了。”香港中文大学中国文化研究所前所长陈方正曾这样写道。
获奖后的纷扰实际都压在了黄美芸身上,返港欢迎式上近百记者到场,会后被记者包围,反倒是高锟替“发言人太太”解围:“Next time, bye-bye.”黄美芸后来自述:“在香港,公众立即把高锟‘据为己有’,街头巷尾喜气洋洋,筵席聚会议论纷纷。”在代撰的获奖致谢词末尾,她不无讽刺地写道:“高锟是光纤之父。也正是光纤,使那些真伪莫辨、良莠不齐的资讯得以充斥于互联网上,不分地域,无远弗届。”
早在玻璃光纤研究预产的70年代,高锟就收到过两封信,一封指责他打开魔瓶,释放了瓶中恶魔;另一封来自一个中国农民,向他讨教有什么办法可以告诉远处的妻子给他送饭。它们预示的两种未来人类生活图景,如今皆成历史。
在自传中,高锟也曾表达对未来科技的疑虑:迅速的资讯流动可能令社会更为分化;基因改造的人类和动植物如非人们预期,该由谁收拾残局;新的物料用途广泛,人类才智得以尽情发挥,变不可能为可能,问题是,科技将带领我们前往何方?
“也许有一天地球会被一颗陨石撞毁,也许有一天太阳会冷却,变成一个黑洞。一切复归沉寂,有谁会知道人类曾经存在?但人类的精灵会存在于宇宙间,在下一次道成肉身时重现,我想,到时我们也许会再次相聚,细诉离情呢。”高锟紧接着写道。
1996年,中国科学院紫金山天文台宣布,将一颗国际编号“3463”的小行星命名为“高锟星”,杨振宁先生出席命名典礼,作了如下致辞:
“今天以后,我知道每次我和小孙女看夜空的时候,看着仍然闪烁的繁星,既美丽又神秘,我将会告诉她,其中一颗是‘高锟星’。我还会对她说,就在那刹那,数不清的光纤,正在传递着数不尽的bits(数位),把人类世界推进高速资讯的新纪元。”