加籍光影大师 获诺贝尔物理学奖

在加拿大出生和接受教育的鲍伊勒，上个世纪60年代主持发明的电荷耦合器件(CCD)图像传感器，是数码相机和摄像机关键部件，使光影的数码采集和处理成为可能，因而获称“光影大师”。足足过了半个世纪，“慢性子”的诺贝尔委员会才把物理奖颁给鲍伊勒与合作者史密斯，而另一位获此殊荣的科学家是“光纤之父” 高锟，也是几十年前的科研成果。可见应用科学成果的求证与检验，要经过多么漫长的岁月。诺贝尔奖有个众所周知的规矩，获奖者必须在世，鲍伊勒幸亏活到足够长，得以见证获奖时刻。

伴随着数码相机、带有摄像头的手机等电子设备风靡全球，人类已进入全民数码影像时代，每个人都可以随时随地随意用影像记录每一瞬间。带领我们进入如此斑斓世界的，就包括鲍伊勒。

以为是开玩笑

10月6日凌晨5点15分，家在加拿大东部哈利法克斯(Halifax)的鲍伊勒(Willard Sterling Boyle)还在熟睡，桌上的电话座机突然响起。鲍伊勒的太太贝蒂(Betty )初时以为是谁拨错号码，赶去拿起话筒，一个女子说着带有瑞典口音的英语，竟然是诺贝尔委员会打来的越洋电话，告知鲍伊勒与华人科学家高锟及美国的史密斯 (George Smith)共同获得2009年诺贝尔物理学奖!

撂下电话，贝蒂忙走到床头，用力摇醒年届85岁的鲍伊勒，告诉他这个喜讯。鲍伊勒睁着双睡意惺忪的眼睛，以为这个电话是有人捉弄他，但后来发现果然是真的获奖。

鲍伊勒说，诺贝尔委员会永远是等到最后一分钟才通知获奖者。当他睡醒并接到获奖电话，是他今生中最大的惊喜，自己从没想过会获得诺贝尔奖。贝蒂也表示，她和鲍伊勒两人都兴奋极了。

自从诺贝尔奖名单公布后，鲍伊勒家的电话就一直响个不停。稍后时候，联邦总理哈珀也表示祝贺，他说：“我谨代表加拿大政府和全体加拿大人，向这三位获奖者表示祝贺。他们的发现帮助塑造了今日网络化社会的基础，以及革新了摄影学。”“ 鲍伊勒博士所发明的数字成像技术使图像的处理和传播更加简易，也为科学探索提供了新的可能。这是一项伟大的发明。感谢鲍伊勒博士的发明造福了所有加拿大人及全人类，以及扩大了科学的界限。”

12月10日，将在斯德哥尔摩举行颁奖典礼，鲍伊勒已决定亲自出席。

世纪奖项名至实归

百多年来，伴随着暗箱、镜头和感光材料制作不断突破，照相机的功能越来越强。不过直到几十年前，人们依然只能将影像记录在胶片上。拍摄影像慢慢普及，但即时欣赏、分享、传递影像还非常困难。1969年10月，鲍伊勒和史密斯极富创意地发明了一种半导体装置，可把光学影像转化为数字信号，这一装置就是图像传感器(CCD sensor)，也就是数码相机最原始的电子眼(electronic eye)。如今光可被电子化捕捉，再也无需胶卷，数字形式推动了图像的处理和传播。

CCD图像传感器的发明，实际上是应用爱因斯坦有关光电效应理论的结果，即光照射到某些物质上，能引起物质的电性质发生变化。但从理论到实践，道路并不平坦。科学家遇到的最大挑战，在于如何在很短时间内，将每个点上因光照而产生改变的大量电信号采集并辨别出来。经过多次试验，博伊尔和史密斯终于解决了上述难题。他们采用一种高感光度的半导体材料，将光线照射导致的电信号变化转换成数字信号，使高效存储、编辑、传输成为可能。

诺贝尔委员会表示，CCD的发明，使摄影发生革命性改变。利用CCD科技，光影可用电子拍摄，而非仅限于照片。对医疗界也很有贡献，可摄出人类身体内部影像，供显微手术与诊断参考。评委英厄马尔·伦德斯特勒默还手持一部数码照相机，深入浅出地描述了鲍伊勒的成就。

母教奠定人生基础

1924年鲍伊勒出生在新斯科瓦省(Nova Scotia)的阿穆赫斯特(Amherst)，3岁时随家人搬迁到魁北克城以北350公里的小村庄Chaudière。这里属于林区，交通不便，出行基本依靠狗拉的雪橇。

8岁那年，鲍伊勒的父亲夜晚让他出门给狗喂食，从家门口到狗窝，他需走过大约100米距离。鲍伊勒回忆说：“走在煤油灯下形成的一小圈光影里，极度寒冷和黑暗虚空包围下，有一种可怕的感觉。”

的确，加拿大比其他多数国家都更为寒冷，夜晚也更为黑暗。鲍伊勒就是在这样的环境下出生和长大，后来的“光影大师”称谓含有特殊意义，至少是对他克服童年恐惧黑暗的一种肯定。

鲍伊勒将他今天的成就归功于母亲，可以说高中前鲍伊勒都是在母亲的指导下自学。小时候母亲就为他选购各类书籍，包括埃及科学等，培养他对科学的兴趣，总是鼓励他“做大事”(great things)。鲍伊勒最初倾心科学，继而把握光影，可以说都与母亲相关，这也说明家庭教育的重要。

鲍伊勒的母亲特别善于启发，阅读到科学书籍时，往往让他解释为什么会是这样，鼓励鲍伊勒动脑子。遇事总说鲍伊勒能行，称他是最聪明的孩子，从小培养他的自信心。

从飞行员到科学家

14岁时，鲍伊勒到蒙特利尔的私立学校Lower Canada College上学，正是在那里，一位老师激发起他对物理的热爱。

19岁高中毕业后，鲍伊勒加入加拿大海军。但他晕船，遂成为航空母舰战斗机飞行员，被派往英国，得以参加第二次世界大战。不过不久二战就结束了，鲍伊勒从没参与过真正的战斗。

战后鲍伊勒返回蒙特利尔，先在加拿大放射实验室(Canada's Radiation Lab)工作了一年，随后在安大略省京士顿的皇家军事学院(the Royal Military College in Kingston)当教师，教了两年物理，就又回到学校继续求学深造，1950年获得了位于蒙特利尔的麦吉尔大学(McGill University)物理学博士学位。

值得提及的是，今年诺贝尔奖获得者中，共有两名麦吉尔大学毕业生，除了鲍伊勒，还有一名医学诺贝尔奖得主是佐斯塔克(Jack Szostak)。

1953年，鲍伊勒加入了位于美国新泽西州的贝尔实验室(Bell Labs)。谈起当年在贝尔实验室的科研工作，鲍伊勒至今仍然兴致勃勃，他说当时搞到晚上九十点钟，是经常的事情，有时靠喝杯啤酒提神。

1962年，鲍伊勒成为空间科学探索研究主任，为美国航天署(NASA)的阿波罗太空项目(the Apollo space program)提供技术支持，他甚至为阿波罗太空飞行器选择着陆地点。

1979年鲍伊勒退休，返回出生地，在加拿大的家乡过着极为低调和谦逊的生活。

贝蒂与鲍伊勒在20多岁时认识，那时鲍伊勒还是战斗机飞行员。目前两人有4个儿女，10个孙子。虽然鲍伊勒今天已是科学界顶尖人才，但贝蒂还调侃他说，他对自己的小手机功能还搞不清楚。

研究成果应用广泛

今天提起鲍伊勒，人们知道他是CCD图像传感器两名发明者之一，但实际上他作出的贡献很多，包括1962年合作发明第一台红宝石连续激光器等。鲍伊勒还与另一名科学家获得了有关半导体注入式激光器设想的第一个专利，如今光碟(CD)录制和播放大多需要依靠半导体激光器技术。

鲍伊勒感慨自己的发明随处可见，他充满感慨地说：“这些日子里，我总能看见自己……看见所有人都在用那些小巧的数码照相机。” 鲍伊勒现在拥有好些架数码相机，总是买最新推出的型号，而型号变化那么快，他戏称“几乎超过银行账号内存款增加的速度”。

如今在许多研究领域，数字摄影已成不可取代的工具。CCD为形象化之前无法可见的事物提供了新的可能，为人类提供了世界远处和海洋深处极其清楚的图像。CCD目前还被用于火星探险，坐在家里电视机前，便能看到火星表面，这全是拜CCD发明之赐。