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  祖籍江蘇省金山縣張堰鎮的書香門弟,祖父高吹萬是清末民初時期南社文人,父親高君湘律師是美國密歇根大學法學院博士,堂叔父高君平為天文學家。弟弟高鋙(Timothy W. Kao)亦是物理學家,現美國天主教大學土木工程系榮休教授(主攻液體動力學)。  幼時一家住在法租界一棟三層高的房子,直至中學一年級。入學前,父親聘請老師回家,教導高錕和高鋙誦讀四書五經,高錕十歲時入讀上海世界學校,在上海完成小學與初中一年級課程,除接受中文教育以外,同時也學習英文和法文。他通習吳語、粵語、普通話、英語、法語。  童年的高錕對化學十分感興趣,曾經自制氯氣,製造滅火筒、煙火和相紙;最危險的一次是混合紅磷粉與氯酸鉀,加上水並調成糊狀,再摻入泥裡,搓成泥炸彈並扔到街上引爆。後來他又迷上了無線電,成功地裝了一部有五六個真空管的收音機。  1948年家族移居臺灣,後高錕父親攜家眷再遷往香港。1949年移民香港,入讀聖若瑟書院,就讀中學四年級,高中畢業後,因當時本地大學沒有電機工程學系而且優秀學生多留學外國,赴英國重讀高中,於是他就讀了當時位於倫敦東部的伍利奇理工學院(現為格林威治大學),於1957年取得英國倫敦大學學院電子工程理學學士學位,後於1965年,任職國際電話電報公司時取得倫敦大學學院電機工程學哲學博士學位。

  高錕夫人黃美芸是在英國出生的華人,家中排行第三,有一兄一姊,十二歲喪父,經常被重男輕女的母親責罵。黃美芸取得獎學金入讀大學,大學畢業後到國際電話電報公司研究室工作,在電報公司邂逅高錕。兩人相愛,但因黃美芸的兄長仍未結婚,所以黃美芸的母親反對她和高錕結婚。黃美芸最後不理母親反對和高錕結婚。兩人於1959年結婚,育有長子明漳、次女明淇,現時皆在美國矽谷生活和工作。

  1957年,高錕進入國際電話電報公司(英語:ITT),在旗下一英國子公司標準電話與電纜公司任工程師。1960年,他進入ITT設於英國的歐洲中央研究機構——標準電信實驗有限公司,在那裡服務了十年,其職位從研究科學家升至研究經理。其間於1965年取得倫敦大學學院的電機工程哲學博士學位。  1966年在美國電信企業ITT的英國標準電信實驗室任工程師時做出劃時代的實驗,證明用石英基玻璃纖維可長距離傳遞資訊,打破玻璃纖維在早期只能短距離傳信的理論難題。  高錕在ITT時期,鑽研利用玻璃纖維進行訊號傳送,並將實驗成果,發表多篇論文在世界各地,其中在1966年發表的《光頻率介質纖維表面波導》論文中指出:用石英基玻璃纖維進行長距離資訊傳遞,將帶來一場通訊事業的革命,並提出當玻璃纖維衰減率(英語:Attenuation)下降到每公里20分貝時,光纖通訊即可成功。他的研究為人類進入光導新紀元開啟了大門,併為此獲得2009年諾貝爾物理學獎以及愛迪生電信獎、馬可尼國際獎、貝爾獎、巴倫坦獎章、利布曼獎等。  高錕於1970年應香港中文大學邀請籌辦電子系(現稱電子工程學系),擔任香港中文大學電子系教授及講座教授,任職四年。1974年又返回ITT公司,在位於美國弗吉尼亞州勞諾克的光電產品部擔任主任科學家,後擢升為工程主任。1982年,因卓越的研究與管理才能而獲任命為首位「ITT執行科學家」,在康涅狄格州的先進技術中心工作。  1987年至1996年,高錕出任香港中文大學第三任校長,並在1989年創立訊息工程學系(及後於1991年併入工程學院,而高氏有份參與建立)。於其任內,適逢香港政府打算將建築學教育的撥款增加一倍,他亦接納了著名建築學者黎錦超教授的建議書,於1991年設立建築學系(2009年起改稱建築學院)。而他一直工作至2009年正式退休,同年當選為中國科學院院士。1997年返港成立「高科橋公司」提供科技顧問服務,同時擔任香港特區政府科技創新委員會委員,後於2000年在大埔工業村投資成立「高科橋光纖有限公司」,生產光纖,後於2003年易主更名「高科橋光通訊有限公司」。  中國科學院紫金山天文臺於1996年宣佈命名一顆新發現的小行星為「高錕星」(國際編號3463),以表揚他在科學上所做的傑出貢獻。

  高錕在2002年或之前完成英文自傳《A Time and a Tide》,許迪鏘翻譯的中文譯本《潮平岸闊——高錕自述》於2005年出版。  2004年初,高錕證實罹患早期阿茲海默病,接受治療。  2009年,諾貝爾獎委員會核定其獎項算在標準電信實驗室和香港中文大學名下。這是歷史上第一次香港的研究機構列名於諾貝爾獎名單。  2009年10月6日,高錕獲諾貝爾物理學獎獎後被廣泛報導,其夫人黃美代筆的公開信自言「在香港就讀高中、也曾在中大執教鞭、當校長,並在這裡退休,在香港生活逾三十載,是個名副其實的香港人。」,有英國、美國雙重國籍和香港永久居留權。  2009年12月8日,高錕的演說《古沙遞捷音》由夫人和中大4名教授按照《潮平岸闊》內容代筆,夫人代為發表。  12月10日,瑞典皇家科學院向高錕頒授諾貝爾物理學獎。高錕在諾貝爾典禮上獲特別安排,免除走到臺中領獎、鞠躬三次的禮儀,瑞典國王卡爾十六世·古斯塔夫破例走到他面前頒獎。  為了協助阿茲海默症患者和家屬,高錕及夫人黃美芸在2010年9月21日成立高錕慈善基金,期望增加大眾對病症的認知以及對患者的關懷,其夫人黃美芸接受香港《明報》採訪時指高錕“老人家記性差”,時而忘記鎖匙或書本放在哪裡,不過病情輕微,認人、認路均沒有問題。  高錕退休後常於香港和美國加州山景城兩地居住。

  2018年9月23日早上11時45分,高錕於香港沙田區白普理寧養中心離世,享壽84歲。香港各界均一致表達哀悼,香港中文大學和高錕慈善基金分別在校園和灣仔溫莎公爵大廈設弔唁區。

  1993年3月27日,中華人民共和國政府委任高錕校長為港事顧問。1993年11月13日,中文大學30週年校慶,舉辦了盛大的「開放日」慶祝。當日百萬大道會場坐滿了嘉賓,高錕校長被邀到臺上致辭。正當他要發言時,突然有十多位學生衝出來,手持標語,高叫反對開放日口號,會場霎時亂成一團。高校長一個人在臺上,手裡拿著講稿,呆呆站著苦笑。與此同時,有學生搶了臺上的麥克風,還有兩位爬到典禮正前方的「飯煲底」── 中文大學科學館演講大樓頂層,用一條寫著「兩天虛假景象,掩飾中大衰相」的橫額將中大校徽遮蓋,事件擾攘十多分鐘後,高錕校長才有機會將開幕詞匆匆講完。典禮結束後,高校長打算離開,《中大學生報》記者周保鬆上前採訪,高聲詢問:「校方會不會處分示威的同學?」高錕校長語氣平靜地邊走邊回答:「處分?我為什麼要處分他們?他們有表達意見的自由」。周保鬆認為,學生之所以會抗議,是要公開揭露大學之醜相,讓外界知道中大30年沒什麼值得慶祝,藉此激起更多對大學教育的反思。
高錕爵士(英語:Sir Charles Kuen Kao,1933年-11月4日-2018年-9月23日),身份同時為香港人,英國人及美國人,香港長大,前香港中文大學校長,晚年回香港退休,卒於香港。電機工程學家,2009年獲諾貝爾物理學獎以表揚「在光傳輸於纖維的光學通訊領域突破性成就」,國際媒體常稱「光纖通訊之父」(英語:Father of Fiber Optic Communications)。