赵梓森:追“光”路上的“80后”院士

2020-10-20 05:41顾静怡
风流一代·经典文摘 2020年10期
关键词:赵梓光纤实验室

顾静怡

从2G、3G、4G到5G,高速发展的互联网让人们享受到信息社会的便利。但很少有人知道,高速运行的互联网背后,离不开赵梓森院士的发明。如果没有他当年发明石英玻璃,没有他制造出的第一根实用光纤,就不会有光导纤维这种“玻璃丝”架起的“信息桥梁”,更不会有今天的互联网和通信网络。

赵梓森在中国通信发展史上留下了极为重要的足迹,他被誉为“中国光纤之父”。但和他的赫赫功绩相比,这位院士显得异常低调,他常说,自己就是“玩玻璃丝”的人,这辈子最高兴的事,就是人们能用中国的光纤打电话。

在厕所旁研制光纤

1932年,赵梓森出生在上海卢湾区的一个制衣作坊家庭。他从小爱玩,也兴趣广泛,不过,他不喜欢死记硬背。但凡需要背诵的英语、历史、地理他统统不及格,唯独喜欢数理化和捣鼓小制作。

有一次,他看到别人有玩具飞机,回去后琢磨来琢磨去,硬是使出浑身解数做了一个模型飞机。巧的是,当时上海正组织学生模型飞机比赛,赵梓森就拿着这个作品去参赛,没想到还得了名次,受到了上海市长的亲自颁奖。然而,因为偏科太严重,他只上了一个很差的高中,后来勉强考进了农学院。进大学一年后,赵梓森就发现所学的科目都需要背诵,他感觉自己被点了“死穴”。他决定重新参加高考,并在刻苦复读一年后如愿考入上海交通大学电机系电信专业。

1954年,赵梓森大学毕业后被分配到武汉邮科院当老师。尽管当时基础教学占据了他大量时间,但他依然坚持研究工作。他很清楚,百废待兴的新中国,一定需要大规模的基础设施建设。1971年,院领导让赵梓森牵头负责国家科研项目“激光大气传输通信”。在没有仪表设备的情况下,他便“土法上马”,将天线搬到屋顶,利用太阳校正了天线,实现了“大气传输激光通信”,传输速度从8米迅速提高到了10千米,课题获得了成功,同事们都很高兴,然而,赵梓森却高兴不起来。他发现大气传输激光通信无法实现全天候通信,碰到雨、雪、雾等天气,装置就失灵了。

1972年底,一个偶然的机会,赵梓森在外文杂志上看到美国在研究“光纤通信”——利用玻璃丝进行通信。他敏锐地感觉到了光纤的前景,对“玻璃丝”开始了当时国内前所未有的研究,最终确认了光纤通信技术的可行性和巨大潜力。不过,由于对光纤通信不了解,当他提出把“光纤通信”列为科研项目时,却遭到了绝大多数人的反对。为了上项目,他一次次争取,不遗余力地呼吁,但仍无法打消大家的疑虑。

怎么办?赵梓森决定力排万难,自行研制光纤。他四处寻找场地。最后,厕所旁一间废弃的清洗间成了他研制光纤的“实验室”,他就这样在厕所旁“玩”开了。

土法实验,跑上“快车道”

“实验室”虽然有了,但没有做实验的设备。赵梓森又想到了“土法”。他用电炉、试管和酒精灯等最原始的实验设备,用最简单的烧烤工艺,用最基本的四氯化硅和氧气为原料。他找来破旧机床,用螺丝钉和橡皮泥代替精密调准器。他像小时候做飞机模型一样,憋足了劲儿,执着地做着自己认准的事。

为了熔炼石英玻璃,他开始了一次又一次的试验。然而,困难可以克服,危险却防不胜防。一次实验中,在倒四氯化硅的时候,液体一下子喷溅到了他的右眼。由于氯气释放浓度太大,眼睛剧痛,他当场就晕倒了。被送进医院后,医生因为没有见过这种情况而束手无策。他却很淡定地指点医生用蒸馏水为自己冲洗眼睛,打吊针消炎。眼睛刚一消肿,还未痊愈,他就又回到了实验室。

条件简陋、危险频发,这一切都没能阻碍赵梓森研究光纤的步伐。经过数千次的试验,他终于熔炼出高纯度的石英玻璃。1977年,在掌握了光纤工艺、完成了对块料折射率的测试后,他用“淘”来的旧车床和废旧机械零件组成的光纤拉丝机,拉制出了中国第一根纯石英光纤,成功传输黑白电视信号,引起了国家的高度重视,中国光纤通信技术也从此迈入了“快车道”。

有了国家的支持,赵梓森在光纤通信发展的路上步子迈得更大了。他知道拉出光纤,只是走向光纤通信的第一步,而激光器和通信机这两个核心部件却被外国人“卡着脖子”。赵梓森不甘心。经过两年多的努力,他拿下了半导体激光器这个“拦路虎”,自主生产出了我国第一个享有知识产权的长波长半导体激光器,摆脱了对国外技术的依赖。从研制实用性光纤,到进行实践性光纤,光纤通信用“脉冲调相”替代,跨过了通信机这个“世界难题”。

1981年,邮电部和国家科委决定在武汉建设中国第一条实用化的光纤线路。赵梓森还是用“土法”自制了27米高的拉丝塔。1982年12月31日,光纤铺设贯通了武汉三镇,“八二工程”全线开通,中国进入了光纤数字化通信时代。在此后的10年间,赵梓森的团队将大容量高传速的光纤通信线路连通到天南海北,完成了我国信息高速公路的建设。其中,1993年完成的全长3046千米的“京汉广工程”,跨越北京、湖北、湖南、广东等6省市,是当时世界上最长的架空光缆通信线路。光纤量产的时代终于来了。

“80后”,玩心不减

赵梓森的确爱玩。高中时期,他玩上了小提琴,门德尔松、巴赫、莫扎特等知名音乐家他都能说出一二。他玩了大半辈子小提琴,几乎每天都有必拉的曲目。夫人曾打趣他拉琴的节拍不准,他却笑着说:“拉琴一为喜欢,二为锻炼手指,因为做实验需要手指灵敏。”他还得意地说:“许多关键技术的设计灵感,就是我在拉琴时猛然想到的。”

如果说小提琴是赵梓森的最爱,那做实验就是他一辈子无法割舍的情结。明知实验有危险,他却从来都是不惧危险、身先士卒。他在实验室从早待到晚,觉得乐在其中。玩了一辈子实验,即便退休了也玩心不减。他舍不得离开实验室,仍然每天要去实验室。领导劝他年纪大了不要太累,他却幽默地说:“我是‘80后,还年轻哦。”

如今,已经80多岁高龄的他,坚持每天上网查看国内科技学术网站,时常去各大城市甚至海外参加各类学术活动。他通过海外学术文章了解到,现在光纤的主要材料二氧化硅,在生产过程中会产生氯气,对环境有不利影响,就建议用环保的有机硅代替二氧化硅。他的心里始终装着光纤,总想着要用最新的材料,做出更高水平的光纤,让中国的光纤在世界上领跑。

赵梓森说得最多的是:“我还干得动,我的脑子天天都在动,我喜欢做实验。”每当听到人们尊称他为“中国的光纤之父”时,他都会摆摆手:“我的高兴不在于当不当‘父,而在于我做的事情能為老百姓,为社会服务。”

从在厕所旁拉出中国第一根实用光纤,到中国的光纤占据世界市场的半壁江山……几十年来,赵梓森砥砺奋进,披肝沥胆,这位“玩玻璃丝”的耄耋院士,在追“光”的路上,依旧“青春飞扬”。

(桂玲摘自《时代邮刊(上半月)》2019年第10期)

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