趙梓森如何成為“中國光纖之父”

　　產(chǎn)業(yè)：支撐建立大光谷

　　如果用人體血液循環(huán)系統(tǒng)做比喻，“京漢廣工程”只是光纖通信線路的大動(dòng)脈，要把光纖通信深入到每個(gè)城市和鄉(xiāng)村，實(shí)現(xiàn)光纖入戶，還需要建立數(shù)量龐大的分支動(dòng)脈、小動(dòng)脈和毛細(xì)血管網(wǎng)。如此一來，單靠武漢郵科院和全國為數(shù)不多的幾家單位生產(chǎn)相關(guān)材料和設(shè)備顯然是不夠的，必須加強(qiáng)光纖和光電產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化。1983年，國家計(jì)委和郵電部考慮到我國工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，為了使光纖通信、光纖光纜迅速形成產(chǎn)業(yè)，決定尋求外企合作，武漢郵科院被指定為負(fù)責(zé)單位。1984年，郵電部、湖北省和武漢市三方達(dá)成協(xié)議，在武漢建設(shè)郵電部武漢通信光纖廠，趙梓森擔(dān)任中方技術(shù)負(fù)責(zé)人。他經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研和艱苦談判，于1985年與荷蘭飛利浦公司達(dá)成協(xié)議，合作建立中外合作公司——長飛公司。長飛公司1988年成立，1992年即建成投產(chǎn)。不過，因工業(yè)基礎(chǔ)過于薄弱，在投產(chǎn)的數(shù)年間國產(chǎn)光纖與世界先進(jìn)水平仍存在較大差距，這也導(dǎo)致了在1988年至1998年建設(shè)“八縱八橫”的一系列光纜干線工程中，一律采用進(jìn)口的購自美國康寧公司的光纖。面對長飛公司發(fā)展初期面臨的技術(shù)困難，他始終親臨一線指導(dǎo)，不斷幫助公司提高技術(shù)水平。經(jīng)過6年多的發(fā)展，到1998年長飛公司生產(chǎn)的光纖質(zhì)量已接近世界先進(jìn)水平，量產(chǎn)突破100萬公里，現(xiàn)在該公司的技術(shù)和市場占有率已大大超過早期技術(shù)合作的飛利浦公司，成為中國第一、世界知名的大型公司。長飛公司的建立和發(fā)展，抑制了國外產(chǎn)品對中國光纖產(chǎn)業(yè)的控制，使得中國的光纖產(chǎn)業(yè)由弱到強(qiáng)，最終成為世界光纖制造大國。

　　美國有一個(gè)硅谷，中國有一個(gè)光谷。“武漢·中國光谷”擁有國內(nèi)最大的光纖、光纜和光電器件生產(chǎn)基地，最大的光通信技術(shù)研發(fā)基地，是中國在光電子信息領(lǐng)域參與國際競爭的標(biāo)志性品牌。此光谷建立有一個(gè)源頭不容忽視——趙梓森。1995年，因在中國光纖通信領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作與突出貢獻(xiàn)，趙梓森被評選為中國工程院院士。同年，他首次提出加快武漢的光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將武漢建設(shè)成全國的光電子產(chǎn)業(yè)基地。2000年5月7日，湖北省科協(xié)主持召開“中國光谷建設(shè)武漢地區(qū)院士和專家座談會”，會上，包括趙梓森在內(nèi)的26位院士和專家在《關(guān)于加快技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展我國光電子信息產(chǎn)業(yè)的建議》上簽名，吁請黨中央、國務(wù)院批準(zhǔn)武漢建設(shè)國家級光電子信息產(chǎn)業(yè)基地———“中國光谷”，意在集全國之力，促進(jìn)中國光電子信息產(chǎn)業(yè)的重組與擴(kuò)張，形成武漢光電子產(chǎn)業(yè)的示范效應(yīng)和名牌效應(yīng)。2000年5月31日，“武漢·中國光谷”領(lǐng)導(dǎo)小組聘請趙梓森、李德仁院士為首席科學(xué)家。2001年2月28日，科技部正式批準(zhǔn)在武漢建立國家光電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地，命名為武漢·中國光谷。光谷建成后，很快達(dá)成了預(yù)期目標(biāo)。從2001年立項(xiàng)批建到2007年，只用了不到六年時(shí)間，武漢·中國光谷就成為了世界上最大的光電子產(chǎn)品研產(chǎn)基地。

　　在對趙院士的采訪中，他多次講一個(gè)“四年和四十年”的故事。有一次上海交大的同班同學(xué)聚會時(shí)，有位學(xué)習(xí)成績始終排在他前列的同學(xué)說：“趙梓森，我們在上海交大才學(xué)了那么點(diǎn)通信知識，你又沒上過研究生，而且被分配到武漢郵電學(xué)校那么小的單位，最后是怎么搞出那么多成就，當(dāng)選為院士的?”趙院士回應(yīng)道：“雖然本科才四年，但畢業(yè)四十年后，我每晚都在家里堅(jiān)持學(xué)習(xí)啊!”是啊，大學(xué)四年很短，但四十年堅(jiān)持學(xué)習(xí)卻很長，很不容易。是什么力量促使趙院士四十年如一日堅(jiān)持學(xué)習(xí)和鉆研的?每當(dāng)詢問他這個(gè)問題時(shí)，他都毫不猶豫地回答：興趣。讓他為立志做科學(xué)家的青少年提建議時(shí)，他也總是堅(jiān)定地說：興趣最重要。的確，縱觀趙院士的一生，正是對科研和制作矢志不移的興趣促使他開創(chuàng)、推動(dòng)和建立起了我國的光纖通信事業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)了自己科學(xué)報(bào)國的理想。

　　(作者系華中師范大學(xué)心理學(xué)院副教授)

　?、?940年上小學(xué)四年級的趙梓森在家中做滑翔飛機(jī)模型。

　?、?995年世界光纖之父、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者高錕(左)向趙梓森頒發(fā)紀(jì)念品。

　?、?977年在武漢郵科院趙梓森(左二)與同事討論石英玻璃熔煉。

　?、?980年在武漢郵科院趙梓森(右三)講解光纜研制過程。

　　從高錕獲獎(jiǎng)看光纖通信的發(fā)展

　　■中國工程院院士 趙梓森

　　2009 年10 月，在獲悉華裔科學(xué)家高錕獲得2009 年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的喜訊后，趙梓森欣然撰文，對高錕的獲獎(jiǎng)表示由衷的祝賀，并深情回憶了他與高錕交往的珍貴片斷。盡管作為中國光纖之父，趙梓森院士對我國光纖通信技術(shù)發(fā)展作出了開創(chuàng)性貢獻(xiàn)，但他依然謙虛地多次公開聲明，由他主持研制成功的我國第一根實(shí)用化光纖，曾經(jīng)在理論上受到高錕先生的重要啟發(fā)。趙梓森院士在文中還闡述了光纖通信技術(shù)的最新發(fā)根實(shí)用化光纖，曾經(jīng)在理論上受到高錕先生的重要啟發(fā)。趙梓森院士在文中還闡述了光纖通信技術(shù)的最新發(fā)展和對光纖通信美好未來的展望，此文對于大眾了解光纖通信和業(yè)界發(fā)展光纖技術(shù)均具有重要的啟發(fā)意義。

　　1979 年，我隨郵電部代表團(tuán)到意大利參加國際光纖通信會議，第一次見到高錕，他是大會的領(lǐng)導(dǎo)人。我們?nèi)グ菰L他，試圖用英語與他交談，但他說他會說中國話，要用中文交流。他告訴我：中文名高錕，英文名CharlesK. Kao，1933 年出生在中國上海。12 歲時(shí)隨律師職業(yè)的父親離開中國內(nèi)地。我們雙方見面都非常高興。

　　我很早就聽說有人提出設(shè)想用玻璃絲來通信，要求光纖對光能的損失為20分貝/公里。當(dāng)時(shí)絕大多數(shù)人認(rèn)為這是不可能的，包括我也是。因?yàn)楫?dāng)時(shí)世界上最好的玻璃是照相機(jī)鏡頭玻璃，其損失是700 分貝/公里，窗玻璃的損失是X 萬分貝/公里。1972 年底，我從文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)：美國的康寧玻璃公司竟然研制出光纖的樣品，其損失小于20分貝/公里，長20 米，據(jù)說花了3000 萬美元，認(rèn)為值得。我即意識到：光纖通信是可能的，并將引發(fā)一場通信技術(shù)的革命!然后，我查找到英國的高錕在1966 年IEEE雜志上發(fā)表的原始文章“光頻介質(zhì)波導(dǎo)”，該文闡明了光纖波導(dǎo)的傳輸理論，并指出用光纖通信可得到巨大的帶寬，提出了單模光波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)模型。但作為長距離通信，就要求光纖的損失小于20 分貝/公里。從而，1973年我在我的工作單位武漢郵電學(xué)院(武漢郵電科學(xué)研究院的前身)提出研究光纖通信這一課題。

　　我們在“文化大革命”與世隔絕的環(huán)境下，毫無外援，克服重重困難，在武漢郵電科學(xué)研究院研制出可實(shí)用的光纖。約1980 年，高錕在美國ITT國際電報(bào)電話公司任首席科學(xué)家，率代表團(tuán)來我院參觀交流。當(dāng)時(shí)高錕作為代表團(tuán)團(tuán)長說：“中國的光纖技術(shù)有如此水平，我十分驚訝。中國的光纖通信有一個(gè)良好的開端。”其后，我在國外和中國香港許多國際會議上遇到高錕博士，特別是在香港遇到他多次。因?yàn)樗幸欢螘r(shí)期任香港中文大學(xué)校長。2003 年，中國在武漢舉辦光纖通信國際交流會，高錕博士應(yīng)邀參加會議。其間正好遇到他的生日，武漢郵科院為他舉行了慶賀會。他對中國的光纖通信研究很支持，他很謙虛，十分友好!

　　最近，有記者問我：“為什么高錕現(xiàn)在才得諾貝爾獎(jiǎng)?”我的回答有以下原因：首先，過去諾貝爾獎(jiǎng)偏重于基礎(chǔ)理論，這次，對具有重大影響的工程應(yīng)用很重視。其次，有了光纖，沒有高速度的光源還不能發(fā)揮光纖通信寬帶的作用。1976 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室建成世界第一個(gè)光纖通信線路，從華盛頓到亞特蘭大，因?yàn)楦咚俣鹊陌雽?dǎo)體激光器世界上還未研制成功，只能用低速度的發(fā)光管LED 作光源，所以其通信速度僅為45Mbps。1982 年1 月，中國第一個(gè)光纖通信線路在武漢建成，也是采用LED 作光源，通信速度為8Mbps，可容納120 路電話，而電纜通信可容納1800 路電話。所以當(dāng)時(shí)，盡管光纖通信可以使用，但許多人對光纖通信的評價(jià)甚低。1981 年，世界上第一個(gè)半導(dǎo)體激光器研制成功。1984 年，美國采用激光器的光纖通信的速度達(dá)144Mbps，可容納電話1920 路，放大站的距離數(shù)十公里，都超過電纜通信。1988 年中國郵電部宣布：長途全部采用光纖通信線路，不再采用電纜通信線路。1996 年，許多新的光電子器件研制成功，如各種波長的激光器、光濾波器等，使光纖通信的速度大大提高?，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室光纖通信系統(tǒng)的速度達(dá)32Tbps(1T=1000G)。2005 年，中國上海-杭州建成的光纖通信線路，速度為3.2Tbps，可容納5000 萬路電話，是當(dāng)前世界最大的商用線路(863 項(xiàng)目)。

　　光纖通信的帶寬幾乎是用之不盡!

　　總的來看：對光纖通信，最早絕大多數(shù)人認(rèn)為不可能。后來，雖然光纖通信已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但由于光源和其他光電器件不成熟，使光纖通信的優(yōu)越性不能充分發(fā)揮，許多人對光纖通信評價(jià)不高，尚不重視?，F(xiàn)在，光纖通信技術(shù)充分成熟，光纖通信已廣泛使用，因特網(wǎng)和無線移動(dòng)通信網(wǎng)，都必須以光纖網(wǎng)為基礎(chǔ)而運(yùn)行。人們的生活與光纖通信息息相關(guān)?？梢哉f：光纖通信是信息時(shí)代的重要支柱。人們已經(jīng)認(rèn)識到光纖通信對人類是那么重要!