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标题: 华人科学家高锟等3人获得诺贝尔物理学奖 [打印本页]

作者: gb936 时间: 2009-10-9 10:37
标题: 华人科学家高锟等3人获得诺贝尔物理学奖
新华网斯德哥尔摩10月6日电得益于光纤通信和CCD图像传感器的应用,诺贝尔奖揭晓的消息和情景如今能瞬间传遍全球。分别研究出这两项成果的华裔科学家高锟和两名美国科学家威拉德·博伊尔、乔治·史密斯,于6日荣获2009年诺贝尔物理学奖。

高锟等3人获诺贝尔物理学奖
瑞典皇家科学院常任秘书贡诺·厄奎斯特6日在揭晓奖项的新闻发布会上说,高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就,获得今年物理学奖一半的奖金,共500万瑞典克朗(约合70万美元);博伊尔和史密斯发明了半导体成像器件——电荷耦合器件(CCD)图像传感器,两人分享今年物理学奖的另一半奖金。

高锟——“光纤之父”

香港中文大学前校长高锟1996年在“高锟星”命名典礼上
高锟是继去年钱永健获得诺贝尔化学奖之后,又一位获得诺贝尔奖的华裔科学家。高锟1933年在上海出生,1954年赴英国攻读电机工程,先后获得学士和博士学位。1987年,高锟出任香港中文大学第三任校长,1996年卸任。在与内地科技界的交流合作中,高锟主张“一步一步把双方的联系实际化”。他于1996年当选为中国科学院外籍院士。

发布会上,诺贝尔物理学奖评选委员会主席约瑟夫·努德格伦用一根光纤电缆形象地解释了高锟的重要成就:早在1966年,高锟就取得了光纤物理学上的突破性成果,他计算出如何使光在光导纤维中进行远距离传输,这项成果最终促使光纤通信系统问世,而正是光纤通信为当今互联网的发展铺平了道路。

“我对于获颁诺贝尔物理学奖深感荣幸,”高锟在得知获奖后说。香港特区行政长官曾荫权表示,诺贝尔物理学奖是科学界的最高荣誉,他和香港市民衷心祝贺高锟教授获此殊荣。高锟教授不但是一位杰出的科学家,也是一位谦谦君子和有承担的教育家。

博伊尔、史密斯——让数码相机风靡全球

博伊尔1924年出生于加拿大阿默斯特,史密斯1930年出生于美国纽约,两人发明CCD图像传感器时均供职于美国贝尔实验室。诺贝尔物理学奖评选委员会评委英厄马尔·伦德斯特勒默在发布会上手持一部数码照相机深入浅出地描述了另两位科学家的成就。他说,博伊尔和史密斯1969年共同发明了CCD图像传感器。这个传感器好似数码照相机的电子眼,通过用电子捕获光线来替代以往的胶片成像,摄影技术由此得到彻底革新。此外,这一发明也推动了医学和天文学的发展,在疾病诊断、人体透视及显微外科等领域都有着广泛用途。

博伊尔在接到获奖通知电话后,几乎不敢相信这一喜讯,“这是真的吗?”在他看来,他们的成就意义重大,“正是因为我们的成果,小型照相机才风靡全球”。“当火星探测器在火星上着陆的时候,它也带了一个小相机——没有我们的发明,那是不可能的。”而睡梦中的史密斯错过了第一个通知电话,直到第二个电话才完全醒来,“哦,我的天啊!这真是太令人吃惊了!”

物理学奖是今年诺贝尔奖揭晓的第二个奖项。5日揭晓的诺贝尔生理学或医学奖授予了三名美国科学家,以表彰他们“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”。诺贝尔化学奖以及文学奖、和平奖和经济学奖将于7日至12日陆续揭晓。 (本文来源：新华网 )

作者: sunyan0612 时间: 2009-10-9 11:04
光电子的历史潮流的集中体现！

作者: gb936 时间: 2009-10-9 11:07
「光纤之父」高锟童年曾自装收音机

图：中大新旧校长与师生齐贺高锟获奖

  「老友高锟是位乐于助人，热心桑梓的谦谦君子，很高兴他能荣获诺奖。」高锟荣获本年度诺贝尔物理奖的消息传回老家上海后，其好友和至亲均以不同形式遥祝对高锟的祝福。

沪老乡送上祝福

  「当收到诺贝尔奖组织机构寄来的推荐信后，我第一个想到的就是高锟，光纤是信息革命的基础，我认为他的贡献是非常突出的。」内地光纤通信领域带头人、上海交大陈益新教授曾在十余年前向诺贝尔奖评选机构推荐过高锟，当获悉老友高锟喜获诺奖后，陈益新由衷地说：「高锟对国家的感情很深，每个人都能感受到这一点。」陈益新透露，高锟从未有权威的架子，甚至总是笑脸相迎，给人以腼?谦虚之感。在两人近三十年的交往中，高锟常常回沪讲学，期间陈益新多次作为东道主迎接高锟。陈益新回忆，高锟很喜欢老家上海，常常用沪语开玩笑，除在沪讲学外，高锟最喜欢品尝地道的上海菜，这些年他来沪已不下十次。

锟字取自宝剑名

据记者了解，高锟生于上海金山区张堰镇，他在家中排行老大，其名字中的「锟」字取自中国古代一把宝剑的名字。高锟的表兄姚昆田从小与之一同长大，高锟每次回沪，姚昆田都会盛情款待这位表弟。姚昆田在接受本地媒体访问时回忆，高锟在上海完成小学和初中一年级的学业后，才随家人远赴香港，童年的高锟先是钟情化学，并曾自制「」，此后又迷恋上了无线电，并成功组装了一部收音机。高氏同宗的兄弟姐妹每年都有一次聚会，今年的高氏聚会恰巧赶上高锟喜获诺奖，可谓双喜临门。在得知表弟获奖的喜讯后，姚昆田及高锟的其它亲朋兴奋不已，六日晚高氏一族来了五十余位亲友，大家都为远在异乡的高锟感到高兴。

「少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰。」虽然离开家乡已逾半个世纪，但高锟至今仍能说一口流利的沪语。二○○○年回沪参加科技论坛时，高锟曾开宗明义地向上海城市信息化建设提出了自己的见解。在闻及上海移动电话保有量已超过固定电话时，高锟直言，上海人才资源丰富，是充满活力的城市，完全有条件大力发展信息产业，他呼吁上海要建立新的技术平台，并以此实现跳跃式发展。

高锟40年前提光纤构思无人认同

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  瑞典皇家科学院公布本年度诺贝尔物理学奖，有「光纤之父」之称的前中文大学校长高锟，同另外两位研究半导体的美籍学者分享。高锟在40年提出光纤构思时，没甚幺人相信做得到；但他不断研究，令全球享受到光纤通讯科技。

  从1963年开始，高锟就着手对玻璃纤维进行理论和实用方面的研究工作，并设想利用一种玻璃纤维传送激光脉冲以代替用金属电缆输出电脉冲的通讯方法。1966年高锟教授发表了利用极高纯度的玻璃作为媒介，传送光波，作为通讯之用的基础理论。

  不过，当时没甚幺人相信他能做得到。高锟却坚信自己的理论，他像传道一样到处推销他的信念，他远赴日本、德国，甚至美国大名鼎鼎的贝尔实验室。对于自己相信的东西，他很固执。终于在1981年，经过他的不懈努力，第一个光纤系统面世。从此，比人的头发还要纤细的光纤取代了体积庞大的千百万条铜线，成为传送容量接近无限的信息传输管道，彻底改变了人类的通讯模式。

有学者认为，现时通讯网络都建基于高锟对光纤的研究，他的贡献非常大。

「港产」科学巨人各界热赞高锟

  被誉为「光纤之父」的前中文大学校长高锟，因为在光纤通讯研究取得突破性成就，联同另外2名发明数码相机「电子眼睛」的美国科学家，一同获颁2009年度诺贝尔物理学奖。75岁的高锟生于上海，曾就读香港圣约瑟书院，并于1987年至1996年间担任中文大学第3任校长，与香港渊源极深。香港科技大学校长陈繁昌表示，高锟教授是真正「香港制造」的科学巨人。
  据报道，瑞典皇家科学院昨日宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予拥有英国及美国国籍的高锟、美籍加裔科学家博伊尔及美国科学家史密斯。高锟将获分一半奖金，即500万瑞典克朗(约557万港元)；85岁的博伊尔和79岁的史密斯则分享另一半奖金，每人可获 250万瑞典克朗(约278.5万港元)。高锟教授是继李政道、杨振宁、丁肇中、李远哲、朱棣文、崔琦及钱永健之后，第8位获得诺贝尔科学奖的华裔科学家。

高锟：感到非常惊喜

  中大副校长杨纲凯教授引述高锟教授对获颁诺贝尔奖的响应如下：「我对于获颁诺贝尔物理学奖深感荣幸。诺贝尔奖鲜有表彰应用科学的成就，故我从来没有想过会获奖，感到非常惊喜。过去40年，光纤大大促进了信息世界的发展及进步；亦有赖光纤的出现，这个喜讯已于瞬间传到千里。」

  城市大学物理系教授张乃豪表示，连同之前的另一位美籍华人崔琦，至今已有两位曾在香港接受教育的学者获得诺贝尔物理学奖。

  事实上，高锟年前在接受香港媒体采访时已指，是否能拿诺贝尔奖「完全对我是没有甚幺意思」，但他觉得自己能创新光纤的研究领域，又能使得世界有很大变化，已感觉很满足。

光纤技术塑造网络社会

  瑞典皇家科学院赞扬他们「塑造当今网络社会的基础」，评审委员会主席努德哈根形容两项研究「真正改变我们的生活，其科学成就是巨大的」。

  高锟获奖原因是「大幅改进光纤通讯能力」，目前全球已铺设光纤长度足以围绕地球超过2.5万次，并以每小时数千公里速度增长。皇家科学院表示，高锟的研究让「文字、音乐、图像和影片可在瞬间全球散播」，曾与高锟在英国STC电讯公司共事的埃普沃思则形容，光纤就有如「信息传输的车轮」。

  来自美国著名贝尔实验室的博伊尔和史密斯获奖原因则是「发明感光半导体电荷耦合器件(CCD)」，为摄影技术带来革命。CCD是数码相机的重要组件，近年更进一步应用到医学诊治、太空研究之上。皇家科学院形容这项发明「前所未见」，为人类「探索宇宙边陲、透视海洋深处」。评审委员约翰松表示，两项研究影响之巨甚至令人身处当中而不自觉：「当你在美国使用Google(互联网搜寻器)，你不会察觉信息是来自千里之外。同时借着数码相机，人们能将世界任何一个角落的事件，向全球发放。」

高锟获奖港科研注强心针
  作为「半个香港人」的高锟夺得诺贝尔奖，给本港学术界带来极大鼓舞。不少香港学者及高等教育界人士均表示，高锟得奖除了增强大家对香港科研的信心，也证明从事科研工作，需要有长远的规划和耐心。有学者认为，目前政府及工业界给予科研的支持不足，离高锟期许的「先进数码城市(advanced digital city)」仍有很长的路要走。
  中大校长刘遵义昨向全体中大师生发表公开信，指高锟获奖实至名归，是中大、全港、全国以至所有华人的天大喜讯，所有中大人均深以其辉煌成就为荣。他还赞扬高锟对中大贡献卓越，认为该校成为区内以至国际上教研皆具份量的学府，高锟居功尤伟。

对通讯方式有革命性影响

  大学教育资助委员会主席史美伦表示，大家皆受惠于高锟多年来对科研无比的热忱，以及他对本港高等教育的各项贡献。科大工学院院长李德富和港大物理系主任张富春均表示，高锟是电子通讯业的先驱者，其科研成就彻底革新了整个通讯方式，为人类生活带来了革命性的影响。

  中大物理学系主任林海青指消息公布后，该系教员和学生互传喜讯，表现激动、雀跃。他指国际上很多顶尖学者虽为华人身份，但多于国外工作和生活，故高锟可谓是首位获得世界级科研荣誉、但同时在中国做贡献的「本土」华人。林海青认为高锟获奖会为香港发展科研注入强心针，「将会鼓励更多的年轻人从事科研工作，为香港社会做出奉献。」

距先进数码城市目标尚远

  高锟担任中大校长期间，成立了多个研究所及工程、教育两学院。中大工程学院(科研)副院长蒙美玲表示，她在1997年时曾因撰书访问高锟，谈论「Made by Hong Kong(香港制造)」的话题。当时他认为香港地方虽小，但政府愿意推广高科技、市民喜欢尝试使用新产品，故香港若能保持不断进步的势头，便可成为先进数码城市(advanced digital city)」的典范。但她坦言，目前离高锟设想的目标仍很遥远，「大家都很清楚，现在投放于技术转移的资源并不多。」

  蒙美玲表示，香港学界有很多科研成果，期待能与工业界、尤其是珠三角开展密切合作，「但希望政府和企业能明白，科研是需要大量投资和耐心，而且并不能保证成功，关键是要保持不断创新的势头。」

校长谦和柔克刚中大生最难忘
  中大学生会及学生组织一直有敢于挑战大学高层的传统，不少昔日曾与校长高锟「交手」的学生领袖均称赞这位前校长是谦谦君子、个性随和，从未见过他动怒，并总能以柔制刚应对学生，令人印象难忘。

李国章：深感高兴

  前中大校长李国章昨指出，对高锟获今届诺贝尔物理学奖感高兴，并指这是有史以来首位曾在本港大学担任校长的诺贝尔奖得主。
  于87年及88年分别担任中大学生会副会长及中大代表会主席的蔡耀昌指出，在学时曾多次与当年刚上任的高锟接触，其中首任中大校长马临于1987年在校长府邸举行茶会，介绍了候任校长高锟予学生代表认识，首次见到高锟，他形容对方是谦谦君子、个性随和，当年已甚具学者风范，往后亦未曾见过他动怒。
  他印象最深刻的是，当年他以学生代表身份，与高锟为首的高层小组就当年「四改三」学制讨论，反映高锟愿意聆听让学生的意见。对于高锟获奖，他高兴指「是中大、是华人的骄傲」。
  瑞典是诺贝尔奖的发源地，令现正在当地交流学习的中大新闻及传播学院三年级学生卢家怡格外兴奋。她对前校长高锟获得荣誉感到惊喜，并以身为中大学生而骄傲。她指出，会密切留意12月在瑞典斯德哥尔摩举行的诺贝尔颁奖典礼，届时会第一时间收看电视直播。

梁美芬：出色的学者

  立法会议员梁美芬曾于1986至1987年担任联合书院学生会会长及学生报副总编辑，当时高锟为中大校长。她笑言，「当年为了校政经常骂他」，例如选新校长的过程没有学生代表、学制「四改三」等。但她称，记忆中的高锟不是强悍型校长，对学生总是采取「怀柔政策」，「现在回过头来看，我觉得有这幺出色的学者，对于大学来说是好事」。
  中大学生会会长林朝辉表示，学校不少学生已经得知有关喜讯，各人都表现得非常雀跃，学生会亦将向前校长发信，表达恭贺。

夫外出演讲妻精心准备

  成功男人的背后总有一位伟大的女人。谈及太太黄美芸，高锟总是满脸幸福。原来，两人相恋的经历也颇为奇特。恋爱初期，女方已给他考验，要求他半年内不要去找她，如果半年之内大家都很挂念对方，那就证明是真爱，但高锟未有同意，最终抱得美人归。现年已是75岁高龄的高锟，虽患上了老人痴呆症，但仍然每日与太太出双入对，非常幸福。
  多年来，高太一直支持丈夫的科研事业。每一次丈夫要外出演讲，其演讲程序表及幻灯片都是太太精心准备的，故高锟成就斐然，黄美芸应记一功。
  今年2月中，有传高锟患上了老人痴呆症，黄美芸无直接响应，但承认年事已高的高锟「记性差」，经常会忘记锁匙、书本等对象放在哪里，间中或忘记是否已吃饭，但指丈夫认人、认路均没有问题，健忘的情况轻微。

家族人才辈出曾办最大文学社团

  高锟出生于上海的书香世家，父亲做律师，家境不错，童年时住在法租界的三层楼房。高锟的曾侄孙高之恺接受本报访问时表示，对高锟获奖表示惊喜，「当年他做了中大校长，已被认为是家族中最能干的人，想不到居然现在还拿了诺贝尔奖！」
  高之恺介绍称，高家家族历来人才辈出，他本人外祖父的爷爷高旭曾于辛亥革命时期创办了文学团体南社，是中国近代文学史上规模最大的文学社团，其中一位代表人物、著名诗人柳亚子便是高旭的弟子。
  高之恺表示，家族中人多数居于上海，并在当地创办过中学和小学。高锟这一房在解放前南迁至香港，其后他更远赴英国留学，故与高之恺等人的接触不多。不过，十多年前，他曾陪同外公由上海来港与高锟会面。「第一印象是他(高锟)的身材矮小，跟我们家族的人很像。虽然他当时已经是国际知名的学者，但态度却十分亲切。」

没曾想过获奖高锟非常惊喜

高锟透过香港中大响应，表示从来没有想过会获奖，现在感到非常惊喜。图为高锟和太太黄美芸。

高锟（右一）对教育亦贡献大，图为他参观学生科学比赛得奖作品。


「光纤之父」、中文大学前校长高锟及另外两名美籍科学家，昨天荣获今年诺贝尔物理学奖，表扬他们在光纤传导研究的成就。本港学界对高锟教授获奖反应热烈，高锟教授稍后更透过中大响应，表示从来没有想过会获奖，现在感到非常惊喜。亦有赖光纤的出现，令他获奖的喜讯于瞬间传到千里。

香港科技大学更将昨晚的学术聚会变成庆祝会，由校长陈繁昌带领在场百多名学者一同庆祝。

  高锟教授获奖消息昨晚公布后，香港中文大学副校长杨纲凯实时转述高锟教授对获颁诺贝尔奖的响应，表示对于获颁诺贝尔物理学奖深感荣幸。因诺贝尔奖鲜有表彰应用科学的成就，因此他从来没有想过会获奖，现在感到非常惊喜，「过去四十年，光纤大大促进了信息世界的发展及进步；亦有赖光纤的出现，这个喜讯已于瞬间传到千里。」
光纤将喜讯瞬传千里

  中大副校长黄乃正表示，中大稍后商议如何庆祝。而高锟教授是他在伦敦大学的师兄，对师兄获奖感到很高兴。虽然高锟教授现时不在香港，但他会发电邮给高锟教授道贺。
  科大副校长（行政）黄玉山说，他昨晚收到高锟教授获奖消息时，正与百多名学者在科大的南北小厨参与计算机系统学术聚会，接获喜讯后，与高锟教授相识的校长陈繁昌，实时站出台前宣布有关消息，并宣读高锟教授的学术生平，更带领全场学者一同鼓掌庆祝。黄玉山表示，在一九八七至八八年任教中大生物系时，正值高锟教授担任中大校长。「他曾到访生物系与同事闲谈，为人很随和，没有架子，他能获诺贝尔奖是实至名归。」
  与高锟一同担任直资学校弘立书院校董、科大副校长（研究及发展）（署理）袁铭辉表示，高锟教授不单专注科研，有学者风范，对本地学生基础教育也尽心尽力，成为该校校董后，虽然未能长时间驻校工作，但一有时间也会审视该校教学，关心学生。袁铭辉说，高锟教授获奖对华人学者是一大鼓舞。

对华人学者极大鼓舞

  理工大学副校长（产学合作）吕新荣说，曾在学术会议中与高锟教授见面，「高锟教授很友善，愿意接纳他人意见和沟通。」吕新荣表示，高锟教授获奖，代表华人在科研上的成就，也是华人学者的一大鼓舞。刚入读中大物理系的「神童」简文锋透过父亲表示，能入读高锟教授曾担任校长的大学，感到很荣幸。而他志愿是做天文学家，需要涉猎物理学，希望能以高锟教授为目标，努力学习，将来能像高锟教授般，为世人谋福祉。
  香港科技普及协会会长曹宏威表示，获得诺贝尔物理学奖，是对他发明光纤的肯定。「高锟教授发明光纤已有数十年，是研发光纤的开荒者，近年对世界传讯有很深远的影响，他获奖是实至名归。」

09诺奖解读/ 高锟连通信息时代

  在网际网络中畅游、欣赏高清晰电视转播节目、与千里之外的友人通话，又或者躺在病床上接受胃镜检查，这些事情改变着人类的生活，但人们可曾想到，这一切都要归功于英籍华裔科学家高锟发明的「光导纤维」，即「光纤」。被誉为「光纤之父」的高锟，用他的发明为人类连通了信息时代。
  人们很早就知道，光能够沿着容器中放出的曲线水流传输，也能够在弯曲的玻璃棒中前进。这并非是光直线传输的特性发生了改变，而是因为光的全反射作用，即在特定条件下，光在弯曲的水流或者玻璃棒的内表面中发生了多次全反射，看起来好象光在弯曲前进。
  进入１９世纪以来，人类陆续发明了电报、电话等，长距离的信息交换成为可能。而伴随着科学技术的不断进步，人类越来越迫切需要寻找到一种高速、便捷，同时还要兼具制造成本低廉、信号损失很小的长距离信息传递介质。
  １９６６年，高锟发表了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文，开创性地提出光导纤维在通信上应用的基本原理，描述了长程及高信息量光通信所需绝缘性纤维的结构和材料特性。简单地说，只要解决好玻璃纯度和成分等问题，就能够利用玻璃制作光学纤维，从而高效传输信息。这一设想提出之后，有人称之为匪夷所思，也有人对此大加褒扬。但在争论中，高锟的设想逐步变成现实：利用石英玻璃制成的光纤应用越来越广泛，全世界掀起了一场光纤通信的革命。
  如今，利用多股光纤制作而成的光缆已经铺遍全球，成为网际网络、全球通信网络等的基石；光纤在医学上也获得了广泛应用，诸如胃镜等内窥镜可以让医生看见患者体内的情况；光纤系统还在工业上获得大量应用，在各类生产制造和机械加工等方面大显身手。
  高锟的发明不仅有效解决了信息长距离传输的问题，而且还极大地提高了效率并降低了成本。例如，同样一对线路，光纤的信息传输容量是金属线路的成千上万倍；制作光纤的原料是沙石中含有的石英，而金属线路则需要贵重得多的铜等金属。此外，光纤还具有重量轻、损耗低、保真度高、抗干扰能力强、工作性能可靠等诸多优点。
  今天，光纤构成了支撑我们信息社会的环路系统。这种低损耗性的玻璃纤维推动了诸如网际网络等全球宽带通信系统的发展。诺贝尔奖评委会这样描述说：「光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据传递向每一个方向，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。」

杨振宁分析高锟夺诺奖之道

  光纤之父高锟获得二○○九年度诺贝尔物理学奖，令半个世纪前首夺诺贝尔物理学奖中国人得主之一的杨振宁振奋，坚信二十年内定有港澳以至内地的中国人夺得诺奖。杨振宁说，高锟获诺贝尔物理学奖，反映向来注重基础科学的诺贝尔奖金委员会开始重视应用科学，年轻人值得特别注意这一趋势。曾获高锟赏识的科大理学院院长郑绍远说，高锟得奖反映科研值得鼓励，但要时间播种。
  一九五七年与李政道以发现「宇称不守恒定律」夺诺奖的杨振宁，昨天在香港中文大学与逾百师生一同为身在美国的前中大校长高锟庆功，作为中大博文讲座教授的杨振宁说：「高锟教授获得诺贝尔奖，是香港中文大学、全香港乃至所有华人都非常高兴的事情。」
  杨振宁表示，几年前，诺贝尔奖金委员会一改向来比较重视基础科学的做法，物理学奖颁给两名德国人，表扬他们藉新的物理现象把DVD容量增加好几千倍。委员会今年又把物理学奖颁给高锟，正好显示诺贝尔奖金委员会越来越重视应用科学。原因在于整个世界的发展，整个人类的发展方向，以及科学自身发展的内在趋势，都是越来越重视应用。「综观二十世纪直到现在一百多年来所有重要的奖项，可以很清楚地看出，越来越从基础科学到发展性的科学、到应用科学这个方向上发展。这个发展以后会继续下去，对这一点，在座的年轻人也许特别值得注意。」

中大为高锟获奖庆功

  谈及人们念念不忘中国本土何时才会出现得诺贝尔奖的研究成果，杨振宁的答案是时机尚不成熟。因为做最有贡献的科技研究工作需要很多条件，特别是充足的资金。直到今天，中国本土的科研资金仍比发达国家差一大截，但中国正在高速追赶；另一个条件是要有传统。「一个很聪明的在香港念书的年轻人，比起一个在美国同样的研究者，有一个很吃亏的地方，就是他对自己研究方向里边最有发展可能的一些问题不容易了解。这个了解，在已发展的国家是容易的，所以在那些地方的年轻人容易走到最有发展的道路上去。在香港，在中国内地，都比较困难。不过，这一点也是在急速地改变」。

中国未来将出诺奖者

  杨振宁说，从高锟获得诺奖一事，增加他对中国本土得诺奖的信心。「我曾经再三讲，我觉得在二十年内，中国本土包括香港、澳门一定会有诺贝尔奖级的科技成果出现」。
  另一方面，中大副校长杨纲凯二十年前与高锟合着《光电子学》，他昨晚出席「邵逸夫奖」颁奖礼后表示，目前中国经济发达，但科研仍落后于西方，虽然有研究人员，但从事理论研究的仍少；他说，内地研究体制须改革，也要时间追赶。

为港科研打下强心针

  现任香港科大校长陈繁昌和理学院院长郑绍远，一九九二年曾应高锟邀请到中大客座一年。郑教授透露，中大聘得数学名家丘成桐以至成立数学研究所，都是高锟主催的成果。高锟得奖，再次证明香港人有绝对能力做出学术成绩，也为科研工作者打下强心针。对于是次得奖能否带起香港重视科研的风气，他坦言，教育是长远投资，社会须耐心，他理解政府须全盘考虑资源分配。
  另一方面，教育局表示，重视推广科学及科技知识。现有学校课程的八个学习领域，其中两个就是科学教育及科技教育。局方支持学生参加大型科学比赛，包括香港学生科学比赛及国际计算机奥林匹克竞赛等。

高锟夺奖华人的骄傲

  香港中文大学高层昨天倾巢而出，为前校长、「光纤之父」高锟夺得二○○九年度诺贝尔物理学奖庆功。现任校长、世界知名计量经济学家刘遵义表示要把中大今天的成就归功于高锟，又会邀请他明年返港。前中大校长金耀基更把高锟研发的光纤喻为中国嘉惠世界的「第四大发明」。中大副校长杨纲凯表明，高锟可以亲自到瑞典出席颁奖礼。

逾百名中大师生，昨天下午在校园庆祝前校长高锟获得今年诺贝尔物理学奖，出席者包括中大新旧校长刘遵义、金耀基，与高锟共事过的副校长杨纲凯和工程学院院长任德盛等，还有首批获得诺贝尔物理学奖的中国人之一的杨振宁，众人拉起横额向远在美国的高锟道贺。刘遵义表示，高锟得奖是全体中国人的骄傲，又透露正邀请高锟明年返港访问。
  杨纲凯昨天强调，高锟一定可以亲自飞赴瑞典领取诺贝尔奖。杨纲凯在二十七年前曾与高锟合着《光电子学》，他笑称该书或已绝版，又说杨振宁日前称预感今年诺奖花落高锟手上，结果竟如所料。
  杨纲凯表示，高锟在一九八七年至九六年出掌中大时，落力推动科研，曾表示要把科技园建在中大山下，如果不成功就不回中大了，更出版《Technology Roadmap of Hongkong》，如今科技园果然就在中大山下。
  身为社会科学家的金耀基表示，前天致电身在美国的高锟，对方正收看诺贝尔奖消息，「我说您得奖了，他回答一声，我呀，很好。」金耀基认为，高锟研发光纤的成就足以媲美中国古代四大发明，「我认为是火药、印刷术和指南针以外的第四大发明。」他慨叹，为何诺奖委员会不在去年把这个殊荣颁给高锟呢？
  除了杨振宁，出席庆功会的另一位中大博文讲座教授姚期智也肯定高锟的成就改变世界。而曾与高锟共事的中大电子系教授表示，高锟为人随和，早在一九七○年代高锟已预见日后是光纤世界，当时很多学者都不相信。
另一方面，高锟早年就读的港岛圣约瑟英文书院，仍保留他一九四八年的入学纪录。校监汤玛士盛赞高锟毕业多年仍很关心母校发展，曾亲自将捐款支票送到学校。与高锟同窗四年的李文彬，肯定高是谦谦君子，不顽皮不捣蛋，又表明会飞赴瑞典祝贺这位相识六十年的老友。有小师弟为高锟成就而骄傲，「他会令我对物理有更大的兴趣，或者将来我有机会在这方面希望作出一些贡献。」

作者: gb936 时间: 2009-10-9 11:31
本帖最后由 gb936 于 2009-10-9 11:39 编辑

威拉德·博伊尔（Willard S Boyle，1924年8月19日－），加拿大物理学家，2009年诺贝尔物理学奖得主之一。

博伊尔出生于加拿大新斯科舍省的阿默斯特（Amherst）。1947年、1948年和1950年分别在麦吉尔大学取得理学学士学位、理学硕士学位和博士学位。1953年，他加入贝尔实验室工作。1969年与美国物理学家乔治·E·史密斯共同发明电荷耦合元件（CCD）。2009年，博伊尔与乔治·E·史密斯和高锟三人共同获得诺贝尔物理学奖。

Dr. Willard Boyle 和George Smith（右）
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• 个人简介
• 三位科学家分享诺贝尔物理奖高锟获一半奖金
• 电荷耦合元件
• 现代天文仪器之CCD
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个人简介编辑本段回目录Willard Sterling Boyle (born August 19, 1924) is a Canadian physicist and co-inventor of the Charge-coupled device. He was awarded a quarter-share in the the 2009 Nobel Prize in Physics for "the invention of an imaging semiconductor circuit – the CCD sensor".

Born in Amherst, Nova Scotia, Boyle served in the Fleet Air Arm of the Royal Canadian Navy during World War II but did not see active service. He gained a BSc (1947), MSc (1948) and PhD (1950) from McGill University.

After receiving his doctorate Boyle spent one year at Canada's Radiation Lab and two years teaching physics at the Royal Military College of Canada. In 1953 Boyle joined Bell Labs where he invented the first continuously operating ruby laser with Don Nelson in 1962, and was named on the first patent for a semiconductor injection laser. He was made director of Space Science and Exploratory Studies at the Bell labs subsidiary Bellcomm in 1962, providing support for the Apollo space program and helping to select lunar landing sites. He returned to Bell Labs in 1964, working on the development of integrated circuits.

In 1969, Boyle and George E. Smith invented the Charge-coupled device (CCD), for which they have been joint recipients of the Franklin Institute’s Stuart Ballantine Medal in 1973, the 1974 IEEE Morris N. Liebmann Memorial Award, the 2006 Charles Stark Draper Prize, and the 2009 Nobel Prize in Physics.

Boyle was Executive Director of Research for Bell Labs from 1975 to his retirement in 1979, when he moved back to Nova Scotia and served on the research council of the Canadian Institute of Advanced Research and the Science Council of the Province of Nova Scotia.
三位科学家分享诺贝尔物理奖高锟获一半奖金编辑本段回目录

华人科学家高锟（资料图）
　　　　快讯：2009年诺贝尔物理奖三人分享 “光纤之父”高锟获奖

　　中新网10月6日电瑞典皇家科学院6日宣布，华人科学家高锟(Charles Kao)以及两名美国科学家韦拉德-博伊尔(Willard Boyle)和乔治·史密斯(George Smith)获得2009年诺贝尔物理学奖，以奖励他们在光纤和半导体领域上的开创性研究。

　　他们将分享1000万瑞典克朗(约合140万美元)的奖金。其中高锟将获得一半的奖金，另外两名获奖者平分另外一半奖金。

　　　　高锟个人简历

　　高锟 (Charles K.Kao)，光纤通讯、电机工程专家。美国国籍。1933年，高锟出生于上海金山的一个书香世家，父亲是国际法庭的律师，弟弟高铻，一家住在法租界一栋三层高的房子。入学前，父亲聘请老师回家，教导高锟和高铻，诵读四书五经。10岁，高锟就读世界学校（即今日的国际学校），需要读中文之外，也要读英文和法文，学校聘请留法的学者回来教授，高锟开始接触中国之外的人事文化，他说：“影响很大！”。1957年、1965年先后获英国伦敦大学电机工程学学士、博士学位。1970年迄今任香港中文大学教授，1987-1996年任该校校长。美国国家工程院院士、英国皇家工程科学院院士、英国皇家艺术学会会员和瑞典皇家工程科学院外籍院士，台湾“中央研究院”院士。高锟教授1966年在《光频率介质纤维表面波导》论文中开创性地提出光导纤维在通讯上应用的基本原理，描述了长程及高信息量光通讯所需绝缘性纤维的结构和材料特性。同时开发了实现光通讯所需的辅助性子系统。在单模纤维的构造、纤维的强度和耐久性、纤维连接器和耦合器以及扩散均衡特性等多个领域都作了大量的研究，而这些研究成果都是使信号在无放大的条件下，以每秒亿兆位元传送至距离以万米为单位的成功关键。

　　1996年当选为中国科学院外籍院士。
电荷耦合元件编辑本段回目录电荷耦合元件 (CCD，Charge-coupled Device)是一种积体电路，上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数位讯号。经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。CCD广泛应用在数位摄影、天文学，尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜，和高速摄影技术如Lucky imaging。

Willard Boyle

发展史
  CCD是於1969年由美国贝尔实验室（Bell Labs）的维拉·波义耳（Willard Boyle）和乔治·史密斯（George E. Smith）所发明的。当时贝尔实验室正在发展影像电话和半导体气泡式记忆体。将这两种新技术结起来後，波义耳和史密斯得出一种装置，他们命名为「电荷『气泡』元件」（Charge "Bubble" Devices）。这种装置的特性就是它能沿着一片半导体的表面传递电荷，便尝试用来做为记忆装置，当时只能从暂存器用「注入」电荷的方式输入记忆。但随即发现光电效应能使此种元件表面产生电荷，而组成数位影像。

  到了1970年代，贝尔实验室的研究员已能用简单的线性装置捕捉影像，CCD就此诞生。有几家公司接续此一发明，着手进行进一步的研究，包括快捷半导体（Fairchild Semiconductor）、美国无线电公司（RCA）和德州仪器（Texas Instruments）。其中快捷半导体的产品率先上市，於1974年发表500单元的线性装置和100x100像素的平面装置。

  2006年元月，波义耳和史密斯获颁电机电子工程师学会（IEEE）颁发的Charles Stark Draper奖章，以表彰他们对CCD发展的贡献。

应用
  含格状排列像素的CCD应用於数位相机、光学扫瞄器与摄影机的感光元件。其光效率可达70%(能捕捉到70%的入射光)，优於传统菲林（底片）的2%，因此CCD迅速获得天文学家的大量采用。

  影像经透镜成像於电容阵列表面後，依其亮度的强弱在每个电容单位上形成强弱不等的电荷。传真机或扫瞄器用的线性CCD每次捕捉一细长条的光影，而数位相机或摄影机所用的平面式CCD则一次捕捉一整张影像，或从中撷取一块方形的区域。一旦完成曝光的动作，控制电路会使电容单元上的电荷传到相邻的下一个单元，到达边缘最後一个单元时，电荷讯号传入放大器，转变成电位。如此周着复始，直到整个影像都转成电位，取样并数位化之後存入记忆体。储存的影像可以传送到印表机、储存设备或显示器。经冷冻的CCD同时在1990年代初亦广泛应用於天文摄影与各种夜视装置，而各大型天文台亦不断研发高像数CCD以拍摄极高解像之天体照片。

  CCD在天文学方面有一种奇妙的应用方式，能使固定式的望远镜发挥有如带追踪望远镜的功能。方法是让CCD上电荷读取和移动的方向与天体运行方向一致，速度也同步，以CCD导星不仅能使望远镜有效纠正追踪误差，还能使望远镜记录到比原来更大的视场。

  一般的CCD大多能感应红外线，所以衍生出红外线影像、夜视装置、零照度(或趋近零照度)摄影机/照相机等。为了减低红外线干扰，天文用CCD常以液态氮或半导体冷却，因室温下的物体会有红外线的黑体幅射效应。CCD对红外线的敏感度造成另一种效应，各种配备CCD的数位相机或录影机若没加装红外线滤镜，很容易拍到遥控器发出的红外线。降低温度可减少电容阵列上的暗电流，增进CCD在低照度的敏感度，甚至对紫外线和可见光的敏感度也随之提升（信噪比提高）。

  温度杂讯、暗电流（dark current）和宇宙辐射都会影响CCD表面的像素。天文学家利用快门的开阖，让CCD多次曝光，取其平均值以缓解干扰效应。为去除背景杂讯，要先在快门关闭时取影像讯号的平均值，即为"暗框"(dark frame)。然後打开快门，取得影像後减去暗框的值，再滤除系统杂讯(暗点和亮点等等)，得到更清晰的细节。

  天文摄影所用的冷却CCD照相机必须以接环固定在成像位置，防止外来光线或震动影响；同时亦因为大多数影像平台生来笨重，要拍摄星系、星云等暗弱天体的影像，天文学家利用"自动导星"技术。大多数的自动导星系统使用额外的不同轴CCD监测任何影像的偏移，然而也有一些系统将主镜接驳在拍摄用之CCD相机上。以光学装置把主镜内部份星光加进相机内另一颗CCD导星装置，能迅速侦测追踪天体时的微小误差，并自动调整驱动马达以矫正误差而不需另外装置导星。

彩色相机
  一般的彩色数位相机是将Bayer滤镜加装在CCD上。每四个像素形成一个单元，一个负责过滤红色、一个过滤蓝色，两个过滤绿色(因为人眼对绿色比较敏感)。结果每个像素都接收到感光讯号，但色彩解析度不如感光解析度。

  用三片CCD和分光棱镜组成的3CCD系统能将颜色分得更好，分光棱镜能把入射光分析成红、蓝、绿三种色光，由三片CCD各自负责其中一种色光的呈像。所有的专业级数位摄影机，和一部份的半专业级数位摄影机采用3CCD技术。

  截至2005年，超高解析度的CCD晶片仍相当昂贵，配备3CCD的高解析静态照相机，其价位往往超出许多专业摄摄影者的预算。因此有些高档相机使用旋转式色彩滤镜，兼顾高解析度与忠实的色彩呈现。这类多次成像的照像机只能用於拍摄静态物品。

相互竞争的科技
  近年来，利用互补金氧半导体(CMOS)的制程，已能制造实用的主动像素感测器(Active Pixel Sensor)。CMOS是所有矽晶片制作的主流技术，CMOS感光元件不但造价低廉，也能将讯号处理电路整合在同一部装置上。後一特性有助於滤除背景杂讯，因为CMOS比CCD更容易受杂讯干扰。这部份的困扰现时已渐渐解决，这要归功於使用个别像素的低阶放大器取代用於整片CCD阵列的单一高阶放大器。CMOS感光元件还有一个优点，它的耗电量低於CCD。

现代天文仪器之CCD编辑本段回目录CCD简史

1969年，贝尔实验室的George Smith和Willard Boyle将可视电话和半导体泡存储技术结合，设计了可以沿半导体表面传导电荷的“电荷‘泡’器件”（Charge “Bubble” Devices），率先发明了CCD器件的原型。

CCD的发明者George Smith和Willard Boyle（图片提供：Bell Labs）

  当时发明CCD的目的是改进存储技术，元件本身也被当作单纯的存储器使用。随后人们认识到，CCD可以利用光电效应来拍摄并存储图象。贝尔实验室在1970年进行了相关实验。CCD阵列是由喷气推进实验室于1972年研制成功的，尺寸是100*100像元。商业CCD也在同一时期由Fairchild公司推出。当时的CCD增益非常低，只有百分之零点几，比照相底片稍高。

  1979年，基特峰国家天文台的1米望远镜安装了RCA生产的320*512像元制冷CCD。它的量子效率远高于前，再加上线性度较好，很快得到了天文界的青睐，取代底片而逐渐成为探测器的主流。

  为解决CCD蓝端灵敏度差于红端的缺陷，薄型背照式CCD也被开发了出来。结合半导体加工工艺的进步，现今的CCD一直向大面积、高灵敏度、高动态范围、低噪声和宽频响的方向发展。

现代CCD芯片外观（图片提供：JPL / NASA）

组成结构

CCD器件主要分为3部分，即光敏像元、电荷存储和电荷转移。

对于光学CCD，光敏像元一般由半导体硅制成，其可探测的最大波长为1.12微米。红外CCD则可以使用本征半导体和掺杂半导体两类，后者带隙能较低，适用于中远红外波段，不过缺点是必须工作在极低的温度下。高能X射线探测器可用掺杂硅制成。

电荷存储是运用的金属—氧化物—半导体电容，金属电极加在氧化物绝缘层上，绝缘层下的半导体一般采用P型硅，结构可见下图所示：

从实测天体物理学课件里抽出的CCD结构图

  光学CCD的电荷存储在半导体和绝缘层之间的界面处，称为表面沟道CCD。而高能CCD的电荷是存储在较深处的，叫做沟道CCD。

  为实现电荷转移，通常使用电荷耦合的方法。传统做法是三相CCD，即每3个电容中只有一个用于存储电荷，只要按一定规律依次改变各电极的电压，就可以实现这一目的。更新的技术是两相或四相探测器，有一半的电容可以存储电荷，不过其结构和制作要更为复杂。或者也可以采用帧转移技术，其优势在于快速读取。

  将光敏像元阵置于电荷存储转移系统之上，并在二者之间用门加以控制，就构成了CCD芯片的核心

  为增大探测面积，目前的大型望远镜还经常将多块CCD芯片拼接起来，组成CCD阵列，下图为一个例子。

CCD阵列（图片提供：http://www-ccd.lbl.gov）

  对于天文CCD，为了降低噪声，制冷也是不能忽略的因素。专业天文台一般采用液氮制冷，设备为杜瓦瓶；业余观测用的CCD多采用电制冷，是利用热电效应实现的。

  除却芯片本身，CCD探测器还有一系列附属设施，如放大电路、驱动电路、电源等，在此就不一一详述了。　

工作原理

  光学CCD是基于光伏效应设计的，即光照导致半导体PN结两侧的电势发生改变。红外CCD则有光伏效应与光导效应两种。这一部分主要是针对光学CCD的。

  对于硅制成的光敏像元，在红端是穿透率过高，到达电荷存储区之前就已经发生复合，故量子效率下降；在蓝端则是由于辐射的穿透率差，加之芯片正面电极的反射和散射，量子效率也不高。蓝端探测效率的改进可以借助背面入射，并覆盖光学透明的荧光材料来实现。

  电荷存储是在电极上加以正偏压，一旦此偏压大于P型半导体的阈值电压，半导体内的电子就会被吸引到半导体与绝缘体的分界面上，形成高浓度的反型薄层，之下则是带负电的耗尽层。反型层结构就是CCD的电子存储区。

至于CCD信号的读出过程，不妨先看看下图，再看解释：

  图中黄色为电子，红、绿、蓝三色分别表示不同的电极。初始时，每个电极所加电压都高于阈值，其中有一电极的电压较高（记为1号），其下存储有电子。若要将电子向右转移，需要先将右侧一电极的电压升高至与1相同，其电子存储区与1号电极合并，电子即均匀分布在两个电极之下。然后将1号电极电压降低，电子右移一个电极。如各个电极电压均作类似变化，电子就可以一直向右转移，最后由寄存器读出，并根据需要被放大或转换。

  天文CCD一般为黑白，基本没有有彩色CCD，彩色图象一般是多色合成得到的，故对后者不详述。　

观测准备

  CCD观测的一大优势是其数字化，便于进行数据处理和分析。不过这并不是说可以用CCD直接观测，得出的数据可以直接用来分析。正式观测前的准备工作还是相当必要的。

  对于CCD来说，主要的准备工作包括测量平场、暗流和本底，其中又以平场最为重要。这是CCD各像元感光不均匀性的表现，且随波长不同，平场特性也有所不同。测量方法是将CCD对准均匀光源（如无星的天空或照明均匀的白布）曝光，且应该按照观测需要加以相应的滤光片。暗流是CCD芯片中半导体热扰动产生的电子所致，与光电子不能区分，需要获取未曝光时的电子潜像来测得。本底则是电容上施加的偏置电压所致，可以用零秒曝光的方法测定。

图片就不另外搜寻了，索性把某次观测的结果拿出来好了：

左上：平场，左下角的较低数值应为白布光照不均所致；右上：暗流；左下：本底；右下：读出噪声，由两张同样条件的图象相减而得

  具体处理方法是将原始图象减去本底和暗流，再除以平场。不要以为拿图象来直接加减乘除很复杂，其实每张（单色）图象可看作一个数组，用数组中的数据进行计算不是多困难的事情吧……

  当然，进行上述计算的前提是CCD有很好的线性度。虽然CCD的线性度只适用于某一光强范围之内，不过总的来说还是相当不错的，这也使得通过简单计算扣除CCD自身特性的影响成为了可能。　

  当然，CCD也并非万灵药。在一些需要快速反应或光强极低的的场合，如切伦科夫望远镜和中微子探测器上，CCD是不适用的。而由于读出时间较长，对于实时监测，CCD也不如光电管来得方便。不过随着CCD性能的不断提高，其使用的范围也越来越广。实际上，如今不使用CCD的天文观测领域已经是少而又少了。
  参考文献编辑本段回目录
http://www.soobb.com/Destination_Wiki_83635.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Willard_Boyle
http://nobelprize.org/nobel_priz ... tes/2009/index.html
http://bzhang.lamost.org/website/archives/modern_instr_ccd/

作者: ning 时间: 2009-10-9 12:06
是中国的机制问题吧，中国人不在中国就拿奖。不过还是要恭喜啊

作者: ruiqi513 时间: 2009-10-9 20:14
橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳,叶徒相似,其实味不同。所以然者何?水土异也。

作者: aqdbc 时间: 2009-10-10 11:50
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: xiaoniu 时间: 2009-10-12 16:35
恭喜恭喜！不管怎样，都是令人振奋的事

作者: mengfh 时间: 2009-10-13 16:34
随着越来越多海外的华人获得诺贝尔大奖，国内的同行和政府是否该反省一下了？

作者: 雷囧 时间: 2009-10-14 12:04
大陆呀，大陆呀，什么环境呀，一般现在看书都是看翻译的，国内的没什么好看的

作者: 雷囧 时间: 2009-10-14 12:34
大陆呀，大陆呀，什么环境呀，一般现在看书都是看翻译的，国内的没什么好看的

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