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“中國光纖之父”傳奇:幾盤電爐外加燒瓶,廁所旁的實驗室拉出中國第一根光纖

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1966年,英籍華人高餛博士發(fā)表了用石英玻璃纖維傳送光信號的論文,并提出了用一根比頭發(fā)絲還細的光導纖維可以傳輸成千上萬電話或圖象的設想,從而震動了整個通信界,很快引發(fā)了世界通信領域里的一場新的技術革命。

七十年代初期,高餛博士的這一新理論以及美國康寧公司試制通信光纖成功的消傳入中國,引起了國內(nèi)一位中年知識分子的格外關注,他以科學家特有的敏銳眼光,緊緊跟蹤這一高新技術,在之后的歲月為中國光纖通信技術的形成、發(fā)展和推廣應用做出了卓越的貢獻。他就是我國通信界公認的光纖通信技術專家、中國工程院院士、武漢郵電科學研究院高級技術顧問趙梓森。

不達興趣不罷休

1932年,趙梓森出生在上海市一個清貧的職員家庭。由于早產(chǎn),幼年的趙梓森個子很小,稍有風吹雨淋或天氣變化,就會患病,其中兩次傷寒對他打擊最大,差點奪去了他的生命。

少年時代的趙梓森飽嘗了生活的艱辛,也目睹了舊中國的貧窮落后,從小就樹立了科學救國的理想。他自幼興趣廣泛,尤偏于理科和制作,尚在小學和初中階段,就因陋就簡制造過氫氣球、礦石收音機、滑翔飛機模型和小提琴等。趙梓森的這些興趣,為他將來的發(fā)展奠定了堅實的基礎。

趙梓森全家福

1949年,新中國成立,高中畢業(yè)的趙梓森面臨人生的第一次抉擇——高考。他選擇報考浙江大學農(nóng)業(yè)化學系,一方面高中時化學和生物課都很吸引他,另一方面是考慮解放后一定會大力加強農(nóng)業(yè)發(fā)展,農(nóng)業(yè)化學會有用武之地。

在浙江大學農(nóng)化系讀了一年后,趙梓森發(fā)現(xiàn)他對農(nóng)業(yè)提不起興趣,而且接觸的全是微積分、細胞學、生物學等課程。他天性活潑,喜歡創(chuàng)新空間大的學科。于是他毅然退學,重新參加了復旦大學的招生考試。當時填報了物理系,可錄取結(jié)果公布時,他被調(diào)到了生物系。趙梓森只能再度重考,上了私立大同大學電機系。

1940年上小學四年級的趙梓森在家中做滑翔飛機模型

1952年,全國院系調(diào)整,他被合并到上海交大電信系,為他日后接觸和研制光纖打下了基礎。這是他夢寐以求的志愿,由于專業(yè)都是自己喜愛的,所以所學課程門門都是優(yōu)秀。

青年時期的趙梓森

1953年趙梓森提前畢業(yè)后,前往南京電信局實習,不久又去了沈陽電信局繼續(xù)實習。一年以后,被正式分配到郵電部武漢電信學校,此后在中專、大學教師的崗位上勤奮工作12年。

在教授基礎學科之余,趙梓森不忘刻苦鉆研實用通信知識,一直醉心于多項自己感興趣的小制作和技術發(fā)明。功夫不負有心人,他的不懈努力不斷得到回報。1964年,他獨立演算提出的 “0-∞法解網(wǎng)絡”,利用這個方法不需求解行列式,就可直接寫出任意個網(wǎng)孔的復雜無源網(wǎng)絡任意支路的電流、電壓和阻抗。趙梓森成為院內(nèi)青年講師中的佼佼者。

走上“追光之路”

1969年,武漢郵電學院改為郵電部廠,業(yè)務工作能力出了名的趙梓森被廠領導安排去做一般的技術工作。他以自己兢兢業(yè)業(yè)的工作態(tài)度和出色的工作成績贏得了領導和同事們的信任,不久便擔任了研究室的副主任。

許多人都知道趙梓森是我國光纖通信事業(yè)的主要開拓者,其實他最早從事研究的課題是大氣光通信,并且取得了在當時國內(nèi)領先的研究成果。1973年主導解決了大氣激光通信難題后,當許多同事為此歡欣鼓舞之時,趙梓森卻非常冷靜地看到這種技術會受到天氣和障礙物的局限,難有好的發(fā)展前景,于是開始思考新的通信方式。

一次偶然的機會,趙梓森聽說美國在搞光纖通信。玻璃絲還能用于通信?在那個年代,幾乎所有人都不相信。他急切地找到華裔英籍科學家高錕于1966年首次發(fā)表的關于光纖通信的論文《光頻介質(zhì)波導》,初步認可了光纖通信技術的可行性和巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1995年,諾貝爾獎獲得者高錕(左)向趙梓森頒發(fā)紀念品

他后又通過多方了解,知道美國和英國等發(fā)達國家已經(jīng)在研制光纖通信技術并取得初步的成功后,更加堅信了自己的判斷。

當時的中國,因為長期的政治運動和信息閉塞,不僅是領導層,就連科研人員都不相信玻璃絲可以通信。怎么辦?趙梓森意識到,機會不是坐等來的,而必須通過努力才能爭取到。他抓住一切可能的時機,不遺余力地呼吁和說服各層級領導支持和發(fā)展中國的光纖通信研究,促使光導纖維研制成為一般性研究課題。

七十年代初,正處“十年動亂”期間,趙梓森和他的同事們冒著政治上的巨大壓力,在物資條件極差的情況下,開始了第一根多模光纖的研制,沒有設備,他們就自己動手,土法上馬沒有防毒的面具,他就爭著搶在前面。

郵科院的院子里,趙梓森在廁所旁搭起個實驗室。最初的光纖研制,由于條件限制,是一個隨時可能引起爆炸和有害氣體泄露的化學反應過程。在一次試驗中,四氯化硅從管道中溢出,沖出的氯氣和鹽酸噴人了趙梓森的眼睛和口腔,使他的眼睛腫得只剩下一條縫,口腔發(fā)炎后直淌黃水。

同事們強行把他送往醫(yī)院,他在醫(yī)院時刻牽掛著實驗,沒住上兩天,傷未痊愈就又跑回了實驗室。

1976年上半年,趙梓森等人終于熔煉出200米石英光纖。從此,中國光通信逐步邁入高速發(fā)展時代。曾有人點評趙梓森:“幾個電爐加上幾個燒瓶,趙梓森‘土法上馬’終于拉出了中國第一根光纖,也把中國的通信發(fā)展水平拉上了一個新的高度。

1977年在武漢郵科院趙梓森(左二)與同事討論石英玻璃熔煉

經(jīng)過一次又一次的失敗和挫折,他們歷盡千辛萬苦,克服重重困難,終于研制出了我國第一根符合國際標準的具有實用價值的多模光纖,我國的光纖通信技術從此邁入了“快車道”。

對光纖通信研制來說,爭取到政策和單位的支持,只是萬里長征走了第一步。光纖、激光器、通信機,光纖通信的三個基本要素,趙梓森帶領團隊一個個進行攻關。

1979年,趙梓森的團隊拉制出來中國第一根具有實用價值,每公里衰耗只有4分貝的光纖。事隔3年,他和同事們又研制、設計、安裝并開通了8兆畢/秒的光纜市話通信工程。1982年,中國第一條實用化的光纖通信線路,跨越武漢三鎮(zhèn)聯(lián)通。

此后的10年時間里,趙梓森和他的團隊將大容量高傳速的光纖通信線路,連通到祖國的大江南北。

1980年在武漢郵科院趙梓森(右三)講解光纜研制過程

簡樸豐富的生活

趙梓森多次講一個“四年和四十年”的故事。有一次上海交大的同班同學聚會時,有位學習成績始終排在他前列的同學說:“趙梓森,我們在上海交大才學了那么點通信知識,你又沒上過研究生,而且被分配到武漢郵電學校那么小的單位,最后是怎么搞出那么多成就,當選為院士的?”他回應道:“雖然本科才四年,但畢業(yè)四十年后,我每晚都在家里堅持學習啊!

幾十年來,趙梓森在繁重的科研工作和領導事務中擠出時間致力于理論學習和研究。他先后出版了10多本通信技術方面的專著,發(fā)表了40多篇重要論文。趙梓森在光纖通信領域里留下了一串閃光的足跡。

生活中,趙梓森對物質(zhì)享受并無很多追求。他的手表很特別,老式的石英表配一條紫色的卡通樣式的塑料表帶。他笑著說,這是一個單位某次活動中送的表,后來表帶壞了,而孫女兒正好有塊壞了的表,于是他就把孫女那只表的表帶拆下來裝上了?!皠e人看到了都說你這是小女孩戴的?!?/p>

趙梓森脖子上有個明顯突起的繭塊,這是他長年拉小提琴所致。開始學習小提琴的時候他已經(jīng)上高中了,他堅持每天練習1到2小時,因為無錢買琴,自己還做了一把小提琴。他說:“高度的興趣推動人什么也會干”。如今每天拉一段時間小提琴成了他一項很好的健身健腦的活動。

拉小提琴是趙梓森的業(yè)余愛好,也是他鍛煉身體的方法之一

他精通用電腦畫三維動畫,就連最難畫的立體人頭,也畫得生動精妙。最早引發(fā)他興趣的是精于電腦三維動畫的弟弟,弟弟告訴他三維動畫中人頭最難畫,人頭中耳朵最難畫,這激起了他的興趣,“這么難畫?我試試看?!彼l(fā)現(xiàn)難畫最主要是因為當時使用的軟件3DS不便于作修改,于是引入autoCAD與之結(jié)合起來,一個月后畫出了三維人頭,弟弟看了都不禁稱奇。

要是他自己不說,大概不會將精瘦的他與足球這種劇烈的運動聯(lián)想在一起。其實原來球場上的他跑得很快、運球靈活,是中鋒、隊長。他說,自己出生時是僅7個月的早產(chǎn)兒,身體很壞,小的時候好幾次都因生病不能參加考試而留了級,踢球后身體就很少生病了。鍛煉的好習慣他至今保持著,每天都走一走,有時還跑一段。

反觀趙梓森的一生,無論是風雨如晦還是陽光燦爛,無論是科研走進死胡同覺得山窮水盡,還是突然間靈感迸發(fā)柳暗花明,他都視作生活的饋贈,命運的安排。他都笑著面對,一如既往地堅持最初的夢想,一步一步地去實現(xiàn)。

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