赵梓森如何成为“中国光纤之父”

　　产业：支撑建立大光谷

　　如果用人体血液循环系统做比喻，“京汉广工程”只是光纤通信线路的大动脉，要把光纤通信深入到每个城市和乡村，实现光纤入户，还需要建立数量庞大的分支动脉、小动脉和毛细血管网。如此一来，单靠武汉邮科院和全国为数不多的几家单位生产相关材料和设备显然是不够的，必须加强光纤和光电产品的产业化和规模化。1983年，国家计委和邮电部考虑到我国工业基础薄弱，为了使光纤通信、光纤光缆迅速形成产业，决定寻求外企合作，武汉邮科院被指定为负责单位。1984年，邮电部、湖北省和武汉市三方达成协议，在武汉建设邮电部武汉通信光纤厂，赵梓森担任中方技术负责人。他经过认真调研和艰苦谈判，于1985年与荷兰飞利浦公司达成协议，合作建立中外合作公司——长飞公司。长飞公司1988年成立，1992年即建成投产。不过，因工业基础过于薄弱，在投产的数年间国产光纤与世界先进水平仍存在较大差距，这也导致了在1988年至1998年建设“八纵八横”的一系列光缆干线工程中，一律采用进口的购自美国康宁公司的光纤。面对长飞公司发展初期面临的技术困难，他始终亲临一线指导，不断帮助公司提高技术水平。经过6年多的发展，到1998年长飞公司生产的光纤质量已接近世界先进水平，量产突破100万公里，现在该公司的技术和市场占有率已大大超过早期技术合作的飞利浦公司，成为中国第一、世界知名的大型公司。长飞公司的建立和发展，抑制了国外产品对中国光纤产业的控制，使得中国的光纤产业由弱到强，最终成为世界光纤制造大国。

　　美国有一个硅谷，中国有一个光谷。“武汉·中国光谷”拥有国内最大的光纤、光缆和光电器件生产基地，最大的光通信技术研发基地，是中国在光电子信息领域参与国际竞争的标志性品牌。此光谷建立有一个源头不容忽视——赵梓森。1995年，因在中国光纤通信领域的开创性工作与突出贡献，赵梓森被评选为中国工程院院士。同年，他首次提出加快武汉的光电子产业发展，将武汉建设成全国的光电子产业基地。2000年5月7日，湖北省科协主持召开“中国光谷建设武汉地区院士和专家座谈会”，会上，包括赵梓森在内的26位院士和专家在《关于加快技术创新，发展我国光电子信息产业的建议》上签名，吁请党中央、国务院批准武汉建设国家级光电子信息产业基地———“中国光谷”，意在集全国之力，促进中国光电子信息产业的重组与扩张，形成武汉光电子产业的示范效应和名牌效应。2000年5月31日，“武汉·中国光谷”领导小组聘请赵梓森、李德仁院士为首席科学家。2001年2月28日，科技部正式批准在武汉建立国家光电子信息技术产业化基地，命名为武汉·中国光谷。光谷建成后，很快达成了预期目标。从2001年立项批建到2007年，只用了不到六年时间，武汉·中国光谷就成为了世界上最大的光电子产品研产基地。

　　在对赵院士的采访中，他多次讲一个“四年和四十年”的故事。有一次上海交大的同班同学聚会时，有位学习成绩始终排在他前列的同学说：“赵梓森，我们在上海交大才学了那么点通信知识，你又没上过研究生，而且被分配到武汉邮电学校那么小的单位，最后是怎么搞出那么多成就，当选为院士的?”赵院士回应道：“虽然本科才四年，但毕业四十年后，我每晚都在家里坚持学习啊!”是啊，大学四年很短，但四十年坚持学习却很长，很不容易。是什么力量促使赵院士四十年如一日坚持学习和钻研的?每当询问他这个问题时，他都毫不犹豫地回答：兴趣。让他为立志做科学家的青少年提建议时，他也总是坚定地说：兴趣最重要。的确，纵观赵院士的一生，正是对科研和制作矢志不移的兴趣促使他开创、推动和建立起了我国的光纤通信事业，从而实现了自己科学报国的理想。

　　(作者系华中师范大学心理学院副教授)

　　①1940年上小学四年级的赵梓森在家中做滑翔飞机模型。

　　②1995年世界光纤之父、诺贝尔奖获得者高锟(左)向赵梓森颁发纪念品。

　　③1977年在武汉邮科院赵梓森(左二)与同事讨论石英玻璃熔炼。

　　④1980年在武汉邮科院赵梓森(右三)讲解光缆研制过程。

　　从高锟获奖看光纤通信的发展

　　■中国工程院院士 赵梓森

　　2009 年10 月，在获悉华裔科学家高锟获得2009 年度诺贝尔物理学奖的喜讯后，赵梓森欣然撰文，对高锟的获奖表示由衷的祝贺，并深情回忆了他与高锟交往的珍贵片断。尽管作为中国光纤之父，赵梓森院士对我国光纤通信技术发展作出了开创性贡献，但他依然谦虚地多次公开声明，由他主持研制成功的我国第一根实用化光纤，曾经在理论上受到高锟先生的重要启发。赵梓森院士在文中还阐述了光纤通信技术的最新发根实用化光纤，曾经在理论上受到高锟先生的重要启发。赵梓森院士在文中还阐述了光纤通信技术的最新发展和对光纤通信美好未来的展望，此文对于大众了解光纤通信和业界发展光纤技术均具有重要的启发意义。

　　1979 年，我随邮电部代表团到意大利参加国际光纤通信会议，第一次见到高锟，他是大会的领导人。我们去拜访他，试图用英语与他交谈，但他说他会说中国话，要用中文交流。他告诉我：中文名高锟，英文名CharlesK. Kao，1933 年出生在中国上海。12 岁时随律师职业的父亲离开中国内地。我们双方见面都非常高兴。

　　我很早就听说有人提出设想用玻璃丝来通信，要求光纤对光能的损失为20分贝/公里。当时绝大多数人认为这是不可能的，包括我也是。因为当时世界上最好的玻璃是照相机镜头玻璃，其损失是700 分贝/公里，窗玻璃的损失是X 万分贝/公里。1972 年底，我从文献中发现：美国的康宁玻璃公司竟然研制出光纤的样品，其损失小于20分贝/公里，长20 米，据说花了3000 万美元，认为值得。我即意识到：光纤通信是可能的，并将引发一场通信技术的革命!然后，我查找到英国的高锟在1966 年IEEE杂志上发表的原始文章“光频介质波导”，该文阐明了光纤波导的传输理论，并指出用光纤通信可得到巨大的带宽，提出了单模光波导的结构模型。但作为长距离通信，就要求光纤的损失小于20 分贝/公里。从而，1973年我在我的工作单位武汉邮电学院(武汉邮电科学研究院的前身)提出研究光纤通信这一课题。

　　我们在“文化大革命”与世隔绝的环境下，毫无外援，克服重重困难，在武汉邮电科学研究院研制出可实用的光纤。约1980 年，高锟在美国ITT国际电报电话公司任首席科学家，率代表团来我院参观交流。当时高锟作为代表团团长说：“中国的光纤技术有如此水平，我十分惊讶。中国的光纤通信有一个良好的开端。”其后，我在国外和中国香港许多国际会议上遇到高锟博士，特别是在香港遇到他多次。因为他有一段时期任香港中文大学校长。2003 年，中国在武汉举办光纤通信国际交流会，高锟博士应邀参加会议。其间正好遇到他的生日，武汉邮科院为他举行了庆贺会。他对中国的光纤通信研究很支持，他很谦虚，十分友好!

　　最近，有记者问我：“为什么高锟现在才得诺贝尔奖?”我的回答有以下原因：首先，过去诺贝尔奖偏重于基础理论，这次，对具有重大影响的工程应用很重视。其次，有了光纤，没有高速度的光源还不能发挥光纤通信宽带的作用。1976 年，贝尔实验室建成世界第一个光纤通信线路，从华盛顿到亚特兰大，因为高速度的半导体激光器世界上还未研制成功，只能用低速度的发光管LED 作光源，所以其通信速度仅为45Mbps。1982 年1 月，中国第一个光纤通信线路在武汉建成，也是采用LED 作光源，通信速度为8Mbps，可容纳120 路电话，而电缆通信可容纳1800 路电话。所以当时，尽管光纤通信可以使用，但许多人对光纤通信的评价甚低。1981 年，世界上第一个半导体激光器研制成功。1984 年，美国采用激光器的光纤通信的速度达144Mbps，可容纳电话1920 路，放大站的距离数十公里，都超过电缆通信。1988 年中国邮电部宣布：长途全部采用光纤通信线路，不再采用电缆通信线路。1996 年，许多新的光电子器件研制成功，如各种波长的激光器、光滤波器等，使光纤通信的速度大大提高。现在实验室光纤通信系统的速度达32Tbps(1T=1000G)。2005 年，中国上海-杭州建成的光纤通信线路，速度为3.2Tbps，可容纳5000 万路电话，是当前世界最大的商用线路(863 项目)。

　　光纤通信的带宽几乎是用之不尽!

　　总的来看：对光纤通信，最早绝大多数人认为不可能。后来，虽然光纤通信已经实现，但由于光源和其他光电器件不成熟，使光纤通信的优越性不能充分发挥，许多人对光纤通信评价不高，尚不重视。现在，光纤通信技术充分成熟，光纤通信已广泛使用，因特网和无线移动通信网，都必须以光纤网为基础而运行。人们的生活与光纤通信息息相关。可以说：光纤通信是信息时代的重要支柱。人们已经认识到光纤通信对人类是那么重要!