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高錕與光纖諾獎:中大如何紀念「光纖之父」校長

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一句話結論:「光纖之父」高錕(1933–2018)獨獲 2009 年諾貝爾物理學獎一半,中大以校史館諾獎章常設展、高錕樓、銅像紀念,毗鄰的香港科學園則命名 288 座「金蛋」高錕會議中心(2007)致敬。

體例説明:高錕(Charles Kuen Kao)與中大的完整履歷——1970 年建系、1987–1996 年出任第三任校長、銅像與獎學金等紀念體系——已見 charles-kao-vice-chancellor.md;與中大關聯的諾獎/菲爾茲獎/圖靈獎學者的「關聯強度分級」另見 nobel-and-awards.md。本篇不重複其治校敍事,只聚焦三件事:2009 年那半座諾獎的科學門檻、紀念設施的地理歸屬(尤其常被誤以為在中大的「金蛋」),以及光纖遺產在校園與白石角的延續


一枚頒給「玻璃裏那束光」的諾獎,一座被叫作「金蛋」卻不在中大校園裏的會議中心,一場 2025 年才在山腳下開幕、要辦到 2026 年底的紀念展——高錕留給這片土地的印記,散落在校園內外,歸屬常被弄混。他 1966 年那篇論文的核心,其實只是一個樸素得近乎冒犯常識的判斷:玻璃之所以傳不遠光,不怪光散射,只怪玻璃不夠純。四十三年後,瑞典皇家科學院把物理獎的一半發給了這個判斷。本篇把這半座諾獎的來龍去脈、以及中大與毗鄰科學園各自的紀念方式,一併釐清。


高錕憑什麼獨得 2009 年諾貝爾物理學獎的一半?

2009 年諾貝爾物理學獎分為兩半。據 諾貝爾獎官方得獎資料,其中一半頒予高錕,表彰他「在光纖通訊中光傳輸的開創性成就」(for groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibres for optical communication);另一半由美國科學家 Willard S. Boyle 與 George E. Smith 共享,以表彰兩人發明電荷耦合器件(CCD,即數碼影像感光元件)。也就是説,高錕並非與另兩人「共享」同一半,而是獨享整個獎項的二分之一——這一區分,決定了後來「中大列名諾獎」的分量。

高錕這半座獎,根源在 1966 年的一篇論文。據 英文維基百科,他與英國工程師 George Hockham 合著《光頻率介質纖維表面波導》(Dielectric-Fibre Surface Waveguides for Optical Frequencies),發表於英國電機工程師學會會刊。當時業界的普遍看法是:玻璃纖維傳光,走不了幾米就衰減殆盡,根本不可能用於長距離通訊。高錕的論文把這個「不可能」拆開來看,指出信號損耗的主因並非光本身在玻璃裏的散射等物理效應,而是玻璃中的雜質(主要是鐵等金屬離子)在吸光;只要把玻璃提純到足夠乾淨,損耗就能壓到實用門檻以下。

這個「實用門檻」有一個具體的數字:衰減降至每公里 20 分貝(20 dB/km)以內。據 香港桂冠論壇人物頁,高錕據此推斷,以高純度石英玻璃製成的光纖,足以讓光信號跑上數公里而不致完全湮滅——這在 1966 年是一個近乎「痴人説夢」的目標(當時最好的玻璃衰減高達每公里約 1000 分貝)。四年後的 1970 年代,美國康寧公司(Corning)的實驗室率先做出了達標的低損耗光纖,證實了高錕的判斷;到 1981 年,據同一來源,首套商用光纖通訊系統建成投運。從一紙論斷到全球骨幹網,光纖走了約十五年。

把這半座諾獎的關鍵事實匯成一張速查表:

項目 內容 口徑 / 時點
獎項 2009 年諾貝爾物理學獎 2009 年 10 月 6 日公佈
高錕獲獎部分 獨享獎項一半;另一半由 Boyle 與 Smith 共享(CCD) 據諾獎官方得獎資料
正式引文 「for groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibres for optical communication」 諾貝爾獎官方英文引文
奠基論文 1966 年《光頻率介質纖維表面波導》(與 George Hockham 合著) 英國電機工程師學會會刊
科學門檻 論證高純玻璃光纖衰減可低於 20 dB/km,達實用通訊門檻 1966 年提出
實驗證實 康寧公司做出達標低損耗光纖 1970 年代
首套商用系統 光纖通訊商業化投運 1981 年

一個常被忽略的細節:高錕並未為光纖這一核心構想申請專利,而是把研究成果公開發表,任由全球實驗室與廠商跟進。據英文維基記載,這一「不設壁壘」的選擇被後世視為光纖得以在短短十餘年內鋪遍世界的加速器之一——它讓一項本可壟斷的技術,變成了互聯網時代的公共地基。


光纖到底怎麼傳光?高錕解決的是哪個瓶頸?

要理解高錕這半座諾獎的分量,得先弄清光纖傳光的原理,以及他到底攻克了哪一環。光纖是一根極細的玻璃絲,結構上分「纖芯」(core)與包裹在外的「包層」(cladding)兩層,兩層玻璃的折射率略有差異。光一旦以合適角度射入纖芯,便會在纖芯與包層的界面上不斷發生全反射,像在鏡壁隧道里反覆彈跳一樣被「關」在纖芯內向前傳播,而不會漏出玻璃絲之外——這是光纖能夠「導光」的幾何前提。這一光學原理在高錕之前早已為人所知,並非他的發明。

高錕真正攻克的,不是「光能不能被關在玻璃裏走」,而是「光能被關着走多遠」。據 英文維基百科 記述的 1966 年論斷,當年玻璃纖維即便能導光,信號也會在極短距離內急劇衰減,因此被判定無法用於通訊。當時學界多把衰減歸咎於光在玻璃裏的散射等「內稟」損耗——若真如此,那損耗便是玻璃這種材料的物理宿命,無從改良。高錕的關鍵貢獻,是把損耗的來源重新歸因:他論證衰減主要來自玻璃中可以被去除的雜質(尤其是過渡金屬離子對光的吸收),而非不可克服的散射。這個歸因一旦成立,「光纖不可能長傳」的結論就從「物理不允許」降級為「工藝沒到位」——問題從此有了解。

這一步「重新歸因」之所以是諾獎級的,正因為它把一個被判死刑的方向救活了。它給出的不只是一個悲觀或樂觀的判斷,而是一條可執行的工程路線:去提純玻璃,把衰減壓到每公里 20 分貝以內。據 香港桂冠論壇,正是沿着這條路線,材料學家們花了數年攻關超高純度石英玻璃的製備,終在 1970 年代做出達標光纖。可以説,高錕的論文沒有親手造出一根實用光纖,卻精準指出了「往哪個方向使勁」——在科學史上,指對方向往往比邁出第一步更稀缺。

一個便於向外行解釋的類比:全反射解決的是「怎麼讓光轉彎而不逃走」(光纖的幾何),這在高錕之前已經會;高錕解決的是「怎麼讓光走遠而不熄滅」(玻璃的純度),這是他 1966 年的突破。前者決定光纖能不能用,後者決定光纖能不能長距離用——而通訊的價值,恰恰全在「長距離」三個字上。諾獎頒給的,是後一半。


「首位香港出身諾獎得主」這一説法準確嗎?

高錕常被稱為「首位香港出身的諾貝爾獎得主」。據 香港科學園對高錕的介紹,他在 2009 年獲獎後,成為「首位來自香港的諾貝爾獎得主」(the first Nobel laureate to hail from Hong Kong)。這一表述需要兩點限定才準確:其一,高錕 1933 年生於上海,少年時期才到香港就讀中學,「香港出身」指的是他的成長與事業根據地,而非出生地;其二,他此前已入英國籍、後又入美國籍,身份橫跨中英美三地——諾獎官方資料列出的機構,也正反映了這種跨地脈絡。

對中大而言,真正有分量的不是「香港出身」這頂帽子,而是機構列名。據 英文維基百科,2009 年諾獎公佈高錕的從屬機構時,同時列出英國標準電信實驗室(Standard Telecommunication Laboratories,1966 年論文的完成地)與香港中文大學——這是香港的研究機構首次出現在諾貝爾獎得主的機構名單上。高錕 1966 年做出奠基工作時人在英國實驗室,而他此後長達二十六年的學術歸宿(1970 年回港建系、1987–1996 年出任校長、其後任工程學榮譽講座教授)都在中大,故諾獎委員會將兩地並列。

這也解釋了為什麼在「與中大關聯的諾獎學者」譜系裏,高錕是唯一能被稱作「成果列名中大」的一位。楊振寧、莫理斯、蒙代爾等人雖長期以「博文講座教授」身份任教中大,但其獲獎成果並非在中大完成,與中大的關係是「長期禮聘」而非「成果列名」。這一關聯強度的嚴格分級,詳見 nobel-and-awards.md;本篇只強調一點:高錕這半座獎之於中大,是校長 + 創系者 + 機構列名三重疊加的最強關聯,而非一次到訪演講的榮光。

香港桂冠論壇,高錕於 2004 年確診阿茲海默症,言語功能逐漸退減,因此 2009 年 12 月在斯德哥爾摩的諾貝爾演講由其妻高黃美芸女士代為宣讀,題為「Sand from centuries past; Send future voices fast」(數百年前的沙粒,送出未來的聲音)——題名裏的「沙」,正指玻璃的原料石英砂。這句題名此後成了各地紀念高錕時反覆援引的意象,也是後文科學園那場「沙裏淘光」展覽的命名由來。


高錕會議中心在哪裏?為什麼不在中大校園內?

這是最容易被弄混的一點:提到「高錕會議中心」,不少人以為它坐落在中大校園。並非如此。香港科學園資料(維基百科),「高錕會議中心」(Charles K. Kao Auditorium)位於香港科學園,是一座備有 288 個座位的演講廳,於 2007 年年初隨科學園第二期落成。它以獨特的球體外形著稱,俗稱「金蛋」,是整個科學園的建築地標。科學園地處新界沙田區白石角吐露港沿岸,與中大校園僅一水之隔、步行可達,卻是由香港科技園公司(HKSTP)運營的獨立法人機構,與中大分屬兩家單位。

會議中心以高錕命名,是因為他與科學園本身也有淵源。據 香港科學園資料,高錕曾擔任香港科學園公司的董事局成員(former director),是推動香港設立科學園的主要倡議者之一——需要澄清的是,坊間偶有「高錕任科學園首任行政總裁」之説,但公開資料僅支持其「董事」身份,並無「首任 CEO」的可靠記載,故本篇按董事身份記述。據 香港科學園對會議中心的介紹,將這座地標以高錕命名,是「為表彰他革新現代通訊的遠見成就」(in honour of his visionary achievements that have revolutionised modern communication)。

於是圍繞這位諾獎校長,便形成了一種跨機構、跨圍牆的紀念地理:同一個人,在中大校園內有「高錕樓」與銅像,在一牆之外的科學園裏有「金蛋」高錕會議中心。兩處相距不過千餘米,卻分屬大學與科技園兩套系統。把兩者並置,恰能看清高錕身份的雙重性——他既是大學校長(中大的建制記憶),也是產業推手(科學園的創設倡議)。下表釐清這兩組常被混為一談的紀念設施的歸屬:

紀念設施 所在機構 位置 落成 / 命名 性質
高錕樓(Charles Kuen Kao Building) 香港中文大學 中大校園·科學館北座 1996 年命名 教學樓命名(在校)
高錕銅像 香港中文大學 中大校園·何善衡工程學樓外 2010 年 9 月揭幕 雕像(在校)
校史館諾獎章常設展 香港中文大學 中大·大學校史館展區 D 2010 年起 展陳(在校)
高錕會議中心「金蛋」 香港科技園公司 白石角·香港科學園(校外 2007 年落成 288 座演講廳(鄰校)
「沙裏淘光」紀念展 香港科技園公司 香港科學園 10W 座 2025–2026 年 專題展覽(鄰校)

需要點明的邊界:本篇釐清「金蛋」不在中大,並非要把它從高錕的紀念版圖裏划走,而是要説清它由科學園而非中大命名與運營。對一個在白石角同時孕育了一所研究型大學與一座科技園區的人物而言,紀念物散落在兩家機構、兩側圍牆,本身就是他影響力外溢的實證。中大校園內的高錕樓、銅像與獎學金體系(其設立經過與捐贈細節見 charles-kao-vice-chancellor.md),與科學園的「金蛋」,共同構成一份「一人跨兩制」的紀念清單。


中大校園裏,紀念高錕的諾獎印記有哪些?

在中大校園內部,與「諾獎」直接相關的核心印記,是大學校史館裏的那一批獎章。據 大學校史館展區 D「開新探微」資料,校史館常設展出高錕捐贈予中大的多項重要榮譽,包括 1977 年美國富蘭克林研究所 Stuart Ballantine 獎章、1979 年 L.M. Ericsson 國際獎、1985 年 IEEE Alexander Graham Bell 獎章、1996 年英國皇家工程院菲利普親王獎章、1999 年美國國家工程院 Charles Stark Draper 獎,以及最受矚目的 2009 年諾貝爾物理學獎獎章與證書。這批獎章由高錕於 2010 年永久捐贈中大,如今陳列於玻璃展櫃中供公眾參觀,是校園裏唯一能親眼看到那枚諾獎實體的地方。

這批諾獎章最初的公開亮相,是 2010 年初的一場專題展。據校方展覽資料及當時報道,高錕獲諾獎後首度回港公開露面即在中大,校方隨即舉辦名為「高錕榮譽展」(The Lore of a Laureate)的展覽,首度展出其諾獎章與證書。據校史館一側的記述,該展覽因反響熱烈,原定於早春結束,後延展至同年秋季,累計參觀人次以萬計——這類展覽熱度,折射出諾獎章之於校園社羣的象徵分量。其後這批獎章由臨時特展轉為校史館常設展陳,完成了「從一次性亮相到長期館藏」的過渡。

至於校園裏另外兩處更常被師生日常路過的紀念物——高錕樓(1996 年將科學館北座命名)與 2010 年 9 月揭幕於何善衡工程學樓外的銅像——它們的命名與揭幕經過、雕塑家與規格等完整考據,已在 charles-kao-vice-chancellor.md 詳述,本篇不再展開。需要在此點出的,只是它們在「諾獎紀念」語境下的功能分工:高錕樓是一種日常化、常年可見的實體銘記(一棟每天有人上課的樓),銅像是一種儀式化、聚焦個人的紀念(一尊供人駐足的像),而校史館的諾獎章則是收藏化、可近觀的實證(一枚鎖在展櫃裏的真章)。三者層次不同,共同構成中大校園內部的紀念三重奏。

這批諾獎章從「私人榮譽」變為「公共館藏」的過程,本身也值得一記。高錕大可將諾獎章留作私藏,或捐予其成長、任職過的任何一地;他最終選擇連同另外十七項大獎一併交給中大,把個人半世紀的榮譽序列整體託付給這所大學。對校方而言,這批實物的意義不止於「展品」——它讓「中大列名諾獎」這句抽象的校史陳述,有了一個可以隔着玻璃看見、可以帶學生去指認的物證。一枚鎖在展櫃裏的真章,比任何文字都更能向一屆屆新生説明:這所大學與那半座諾獎之間,是實打實的關聯,而非攀附。

校園紀念的一個內在張力值得記下:高錕 1966 年的奠基工作在英國完成,2009 年獲獎時也已離任校長逾十年,校園裏卻仍能理直氣壯地陳列這枚諾獎章——憑據正是「機構列名」。諾獎委員會既把中大寫進高錕的從屬機構,中大便獲得了將這枚獎章納入校史的正當性。校史館把它與其餘十七項大獎並陳,呈現的不是「一枚孤零零的諾獎」,而是一位工程師畢生榮譽的完整序列,諾獎只是其中最亮的一枚。


「沙裏淘光」:科學園 2025–2026 的新紀念展説了什麼?

在高錕離世(2018 年)七年之後,毗鄰中大的科學園又為他辦了一場新展。據 香港科學園官方活動頁,名為「Sir Charles K. Kao's Story: Sparks from the Sand」(暫譯「高錕的故事:沙裏淘光」)的紀念展,自 2025 年 9 月 10 日起於香港科學園 10W 座地下展出,展期一直延續至 2026 年 12 月 31 日——是一場長達一年多的長期展,而非短促的週年活動。展覽主題緊扣高錕「從沙裏造出光纖」這一意象,與他諾獎演講題名裏的「沙」一脈相承。

據同一活動頁,展覽的用意不止於回顧,更在於激勵:官方表述稱,希望展覽「啓發更多創新者秉承高錕先生的開拓精神,追求突破性發現、邁向成功」(inspire more innovators to embrace Sir Kao's pioneering spirit)。換言之,科學園把高錕紀念展辦成了一件面向園區創科社羣的「精神教材」——對一個以孵化科技初創為使命的園區而言,這種「以先賢勵後進」的定位,與大學校史館偏重「史料收藏」的取向,構成了微妙對照。

把這場展覽放回「金蛋」的語境看,它補上了科學園紀念高錕的動態一環:此前科學園對高錕的紀念,主要是「金蛋」高錕會議中心這一靜態命名(一座以他為名的建築地標);而 2025 年起的「沙裏淘光」展,則是一次主動的內容策展,把高錕的故事重新講給園區裏的新一代創業者聽。命名是把名字刻在建築上,策展是把精神講給活人聽——兩者疊加,科學園對高錕的紀念便從「一座樓」延伸成了「一段仍在被講述的故事」。

需要區分的信息邊界:「沙裏淘光」由香港科技園公司主辦,場地在科學園而非中大校園;它與中大校史館的諾獎章常設展彼此獨立、並行不悖。對訪客而言,這意味着若要「看高錕」,白石角一帶其實有兩條動線——進中大校園看校史館的真章與銅像,或到一牆之外的科學園看「金蛋」與「沙裏淘光」展。兩條動線相距咫尺,卻分屬兩家機構。


光纖之父的諾獎,如何還在中大與白石角延續?

高錕 1970 年到中大籌建電子學系時,光纖通訊還只是實驗室裏的一紙論斷;到他 2018 年離世時,支撐全球互聯網的光纖已鋪滿海陸。這條「從一篇論文到世界基礎設施」的軌跡,在白石角這片土地上留下了兩種延續:一種是科研議程的延續,一種是創科生態的延續。

科研一側,高錕「用光傳信息」的核心構想,至今仍是中大工程學科的活躍前沿,而非只供陳列的歷史。據 中大研究成果庫公開記錄,中大工程學院近年持續在光子學與光纖相關方向產出成果,涵蓋精密光纖對準封裝、可調光延遲等應用課題;在數據爆炸、AI 數據中心對傳輸帶寬需求激增的當下,如何讓光在光纖與光子芯片裏跑得更快、更省,仍是全球光通訊研究的主戰場。高錕當年把損耗壓到 20 dB/km 的思路——從材料與結構入手,逼近物理極限——依然是這一領域的方法論底色。

生態一側,則要回到那座「金蛋」。高錕力促設立的香港科學園,如今是香港創科的核心載體,而以他命名的高錕會議中心,正是園區裏各類科技論壇、發佈會與學術活動最常用的舞台之一。據 香港科學園活動資料,園區把高錕塑造為「開拓精神」的象徵,鼓勵創業者向他看齊。於是,高錕的名字在白石角有了兩種「用法」:在中大,它是一棟教學樓、一尊銅像、一枚鎖在展櫃裏的諾獎章,指向已完成的成就;在科學園,它是一座天天有人開會的演講廳、一場激勵創業者的展覽,指向仍在發生的未來。這兩種用法並不衝突,反而互補——大學負責把一位先賢的成就妥善收藏、供人瞻仰,園區負責把同一位先賢的精神轉譯成對後來者的召喚。紀念一個人的最好方式,或許本就該同時包含「記住他做過什麼」與「催促別人接着做」這兩層;高錕在白石角這一水兩岸的紀念,恰好把這兩層分別交給了大學與園區。

香港桂冠論壇,高錕曾自道其座右銘:「在我離世之後,我應當在世上留下一道印記,如同沙上的足跡。」(After my passing away, I would have left a mark on the world, like footprints in the sand。)把這句話與他的諾獎演講題名並讀會發現一種耐人尋味的閉環:他畢生的事業,是把最不起眼的(石英砂,玻璃的原料)提純成傳遞人類聲音的光纖;而他為自己許下的期許,又是在上留下足跡。沙,既是他的原材料,也是他的墓誌銘意象。

從這個意義上,「中大如何紀念高錕」這個問題,答案其實超出了中大一校的圍牆:諾獎章鎖在中大校史館裏,「金蛋」立在一牆之外的科學園,而他真正最廣、最不可見的紀念碑,是每一根正在傳光的光纖——那是一座遍佈全球、無人能全部數清的隱形紀念物。據 中大傳訊處紀念文章,校方在悼念中把他與中大的淵源概括為「家」——他在香港讀中學、在中大當校長、在香港退休,這片土地既是他事業的起點,也是他最終的歸處。


互見


來源 · 自行復核