占飛：高錕．光纖．腦退化

有「光纖之父」之稱的高錕早前在白普理寧養中心因肺炎病逝，享年84歲；他曾擔任香港中文大學校長，一直為本港科研與教育作出貢獻，專心研發光纖技術，2009年獲頒諾貝爾物理學獎，其光纖技術促成互聯網出現，改變世界。

高錕1933年生於上海，居於法租界，從小對科學感興趣，曾自製滅火筒、煙花與相紙等；最危險一次為混合紅磷粉與氯酸鉀，加水調成糊狀，再摻入泥中，搓成泥炸彈，扔到街上引爆。他亦迷上無線電，自行安裝一部有五六個真空管的無線電收音機。

開啟網絡新紀元

其祖父為清末民初時期南社文人高吹萬，其父高君湘乃留美歸國的律師，堂叔父高君平為天文學家，弟弟高鋙為美國天主教大學終身教授。童年時一家住在法租界一幢3層高的房子；入學前其父聘請私人老師在家教導高錕與高鋙四書五經和英文，他10歲時入讀上海世界學校，在上海完成小學與初中一年級課程，學習英文與法文，能操粵語、普通話、英語、法語。

1949年，高錕已隨父母遷往香港，並在聖若瑟書院就讀中學，高中畢業後，雖已考上香港大學，但因立志攻讀電機工程，其時港大工程學院尚未開設機工程學系，他遂隻身遠赴英國倫敦伍利奇理工學院（現為格林威治大學）就讀，於1957年取得英國倫敦大學學院電子工程理學學士學位；1965年任職國際電話電報公司時，取得倫敦大學學院電機工程哲學博士學位。

1970年，高錕出任香港中文大學新成立的電子學系（今之電子工程學系）教授兼系主任，1987年出任中大第三任校長至1996年榮休，期間於1989年創立訊息工程學系。

可惜高錕於2002年確診患上阿茲海默症（Alzheimer's Disease），它是其中一種常見的認知障礙症，患者腦細胞萎縮，思考、判斷等能力變差，記憶力衰退，認知能力持續下降，對辨認人物、時間出現困難，後期更會失去自我照顧的能力。高錕後期對於自己的偉大發明已忘記得一乾二淨，卻仍記得愛妻黃美芸，他就在其妻照顧下，與此病共存至死。

透過網絡將電腦運算及儲存等功能，全交給超級電腦來處理，那需要可傳送大量資訊的光纖，而發明光纖的人就是2009年諾貝爾物理獎得主高錕。回溯至1966年，33歲的高錕任職於美國國際電話電報公司（ITT）子公司標準電話與電報公司的標準通訊實驗室，在投身光通訊研究計劃3年後，他於同年7月在《英國電機工程師學會學報》上發表論文《介電波導管的光波傳送》（Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies），當時，其論文沒受到很大重視，雖然如此，卻已靜悄悄地開啟網絡新紀元。

1959年雷射發明之前，長程通訊最熱門的研發方向是以「環形波導管」（銅線環繞的空心管）傳送微波訊號；由於紅外光雷射的頻率比微波高100萬倍，代表在同一時間內可傳送的訊息量為微波的100萬倍；傳送光訊號最佳方法，就是利用相鄰不同折射率物質所產生的全反射特性，讓光在玻璃中前進；但光在玻璃中的衰減非常嚴重，訊號根本傳遞不遠。

大幅改善光衰減

高錕並不認為此乃無法突破的困境，從1963年加入標準通訊實驗室的光通訊研究計劃後，積極研究光與玻璃的關係；他發現光在玻璃中的衰減來自3項因素：玻璃分子的吸收與散射、玻璃分子結構不規則的影響，以及最主要的因素──玻璃中雜質的吸收與散射；他認為假如在製造玻璃的過程中去除雜質，應可大幅改善光衰減。

高錕的團隊遂製造出極精密的光線測量儀，對樣品中的光衰減反覆測量，找出極微小的光衰減差異；他在1966年發表那篇對後來影響深遠的論文，確認玻璃中雜質減少與光衰減之間的關係，讓世人知道「以玻璃傳送光訊號」絕對是可做得到的事情。

高錕為了實現光纖通訊的夢想，親自尋找電話實驗室合作，惜無功而回，但其論文卻引起美國一家玻璃製造商康寧公司（Corning）的興趣，終在1970年，康寧開發出符合通訊標準的光纖，訊號衰減程度大約與銅線相當，已可實用化；至1982年，距離論文發表後十多年，康寧又開發出訊號衰減僅為每公里0.15dB的光纖，即如今全球普遍使用的光纖，此後，全世界進入光纖通訊時代了。

相片：網上圖片

撰文 : 占飛