元末明初,中國還處于紅巾軍的起義大亂時,歐洲已經開始了文藝復興,近代科學開始萌芽;明朝中期,中國在推進延續(xù)200年的海禁,而歐洲已經爆發(fā)了“科技革命”,出現(xiàn)了哥白尼、伽利略等科學家。明朝后期,一些歐洲傳教士將歐洲先進科學、地理知識帶到惡劣中國,中國的士大夫大多數(shù)是不屑一顧。而到了清朝,歐洲發(fā)展的速度進一步加快,出現(xiàn)了資產階級革命和工業(yè)革命。
鴉片戰(zhàn)爭后,代表工業(yè)文明的英國,擊敗了代表農業(yè)文明的中國。這種劇變,被稱為“三千年未有之大變局”。面對西方的沖擊,保守的中國人認為中國的制度、儒家文化遠遠勝過西方,拒絕向西方學習。而先進的中國人則認為中國的確落后了,應該主動學習。在先進中國人的帶領下,中國興起了影響深遠的洋務運動。
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洋務運動的本質,就是學習西方國家的先進技術,以讓中國變得強盛。當時歐洲是工業(yè)文明,所以學習的核心自然是工業(yè)技術。而工業(yè)技術的核心就是蒸汽機。中國想要搞運動運動,不能只是進口外國的機器,還必須要學習外國的蒸汽機制造技術。而洋務運動中對蒸汽機制造的學習和研發(fā)則是非常重要的內容。
1861年,太平天國運動還沒有平定,曾國藩在安慶建立一家兵工廠——安慶內軍械所。這一年,曾國藩請來了清朝中期幾位非常著名的科學家——華蘅芳和徐壽父子,問他們:“能不能不請洋師洋匠,完全由中國人造出輪船?”三人聽后,直接爽快地答應了。
華蘅芳,1833年出生,江蘇無錫人,從小就喜歡科學、數(shù)學。他14歲就學會了當時流傳的應用算術書籍《算法統(tǒng)宗》。此后,他潛心研究中國古典數(shù)學的經典之作《數(shù)理精蘊》。這本書是清朝康熙皇帝命梅玨成、陳厚耀、何國宗、明安圖等學者編纂的,上編主要介紹中國和歐洲的數(shù)學理論,例如《數(shù)理本源》《周髀算經》《幾何原本》《算法原本》等基礎理論,下編主要是介紹涵蓋算術、代數(shù)、平面幾何、平面三角及“借根方比例”“對數(shù)比例”等西方數(shù)學知識;附表含素因數(shù)表、對數(shù)表、三角函數(shù)表等實用數(shù)據(jù)。華蘅芳通過閱讀這樣的科學著作,為自己在數(shù)學、科學領域的成就奠定了基礎。
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華蘅芳
徐壽,1818年出生,江蘇無錫人。他早年家境貧困,通過科舉考試終于有所改善。但他認為科舉之學都是無用的學問,于是“專研博物致知之學”,廣泛學習數(shù)學、律呂、幾何、重學、化學、礦學、汽機、醫(yī)學、光學、電學等方面的知識,成為了博學之才。而他的兒子徐建寅也繼承了自己的喜好,后來成為了中國近代化學啟蒙者和、中國兵工技術專家、化學家、科學家。
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曾國藩要他們三人制造輪船,輪船和帆船根本的區(qū)別就是動力問題,也就是必須要研發(fā)蒸汽機。當時,徐建寅的信心最為充足,因為他對蒸汽機早有研究。在22歲的時候,他就接觸到了一本介紹西方先進科技的書籍《博物新編》(1855年出版,是中國近代第一部系統(tǒng)介紹西方科技的著作),里面對蒸汽機的原理進行了介紹。而他本人也經常去停靠在港口的轉悠。
當時,安慶內機械所已經引進了一批蒸汽機,并且有了蒸汽機的圖紙。徐建寅等人機已經基本掌握了蒸汽機的制造原理,現(xiàn)在又可以親自到廠中觀察,研究,自然可以加速蒸汽加的研發(fā)。果不其然,三個月后,也就是1862年,他們就制造出了中國第一臺國產的蒸汽機。
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隨后,他們又開始研究如何將蒸汽機安裝到輪船上。這個難度是非常大的,因為這并不是我們以為的定幾顆釘子就可以的。在農耕文明時代,沒有規(guī)模的生產,連螺絲釘都沒有,就算可以生產,也不能標準化生產。三人進行分工協(xié)作,華蘅芳主要負責測算,徐壽主要負責制機,徐建寅則“屢出奇思以佐之”,還有當時洋務派中技術人員吳嘉廉、龔云棠等等人的配合,最終在1862年的4月到8月,制造出了中國第一艘輪船的模型。隨后,輪船委員蔡國祥親自駕駛這艘輪船在安內長江上航行。曾國藩在現(xiàn)場都督,他看了此情此景,心中不免得意洋洋,他說“約計一個時辰,可行二十五六里。試造此船,將以次放大,續(xù)造矣。”
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1864年,他們繼續(xù)研究輪船,到1865年成功制造了中國第一艘真正意義的輪船,曾國藩賜名為“黃鵠號”。1866年八月,黃鵠號在南京下關江面試航,《字林西報》記載該船重25噸,長55尺,采用高壓引擎,單汽筒。
可以說,輪船的成功研究,是中國對西方科技進行追趕努力的一個體現(xiàn)。后來,這些研究蒸汽船的杰出人才都成為了中國近代史上有名的科學家。
徐壽,開辦了翻譯官,翻譯了137部歐洲科技著作。他還引進了化學元素,、給化學元素確立了中文的名字,比如金屬加“金”字旁,氣體用“氣”字頭,非金屬配“石”字旁。如此,我們中學課本上常見的化學元素名稱就基本確定了下來。當時日本學者巖谷孫藏來上海學習,直接將徐壽發(fā)明的中文化學元素名稱引入了日本。1874年,他創(chuàng)辦格致書院,介紹西方的省聲電之學。1878年,他做聲學實驗,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)定律算出來的數(shù)據(jù)錯誤,于是進行進行了休整。他將研究成果翻譯為英文,寄給《Nature》發(fā)表,隨后他的學問引起了轟動,人們驚“在落后愚昧的大清國發(fā)生,實屬出奇。”他的研究休整了管長與音高的比例,被國際聲學界采納。
徐建寅長期在安慶內機械所搞研究,研制槍炮彈藥、硝酸、硫酸和汞爆炸藥,并翻譯了眾多的科學著作。后來,他又支援建設了天津和山東機器局。1886年,在會辦金陵機器局時,他采用西法制成新式后膛招槍和鑄鋼。他后開又擔任福建船政局馬尾造船廠提調,湖北省營務總辦,保安火藥局、漢陽鋼藥廠督辦。在1901年,在鋼藥廠試制無煙藥時,出現(xiàn)意外被炸死。他是中國近代犧牲在科研崗位上的第一位科學家。
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徐建寅
華蘅芳后來參與了籌備江南機械制造局,翻譯了160卷的西方著作,其中《地學淺釋》是中國最早翻譯的西方地質學書籍,成為當時中國地質學的必讀書籍。《決疑數(shù)學》是中國第一部概率論譯著;他后來在多個書院擔任教學工作,傳授數(shù)學知識。他是中國偉大的數(shù)學家,出版了《行素軒算稿》《積較術》《數(shù)根術解》《學算筆談》等著作,在國內的聲望很高,史稱“東南學子,幾乎家有其書”。
可見,先進的中國人從未停止對先進科學技術的學習和研究。最讓人可恨的是,當這些知識分子在研究科學的時候,許多民間熟讀四書五經或者對科技一竅不通的人員,竟然對他們發(fā)起了言論上的進攻,認為他們是跪舔洋人,是“洋鬼子”,認為老祖宗的東西才是最先進的,這些人試圖用愚昧的站隊來阻礙中國的進步,可謂“螳臂當車”。
北斗維斟
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