[科技教育家] 第一个在《Nature》发表论文的中国人——徐寿

徐寿（1818.2.26—1884.9.24）

《Nature》上第一篇中国论文

堪称中国近代科学先驱

“黄鹄”号第一艘中国自制轮船

是为晚清中国第一巧匠

一个半世纪以前，1869年，《Nature》（自然）杂志在英国创刊。这是世界上最早的国际性、综合性科学技术期刊，比1880年美国《Science》（科学）杂志还早10多年。现在世界各国科研精英翘楚者，都以在这2个杂志上发表论文而感到无尚荣耀，并受到科技界的一致推崇。

然而，你可知道，早在100多年前，1881年，《Nature》杂志就发表了中国科学家徐寿（1818.2.26—1884.9.24）的关于声学方面的研究论文《考证律吕说》。

徐寿在《Nature》（自然）杂志上发表的论文（1881）

“律吕”是我国古代乐律学的统称，是研究律制构成与应用的科学，律管研究更是律学研究中的难题。1878年，上海出版的《格致汇编》发表徐寿《考证律吕说》这一重要论文，报道了徐寿研究律管管口校正的最新成果，他用实验向著名的物理学家丁铎尔（John Tyndall，1820—1893）的《声学》（徐建寅、傅兰雅译，1874年由上海江南制造局刊行）一书提出了质疑。

该书说：有底管、无底管发出声音的吹奏振动数，在一定时间内，皆与管之长度成正比。这也就是说，由于在一定时间内，任何八度音阶必是吹奏振动数的2倍，因此开口管必须准确地截去一半才发出高八度音。

而这一点徐寿通过实验证明恰恰是不正确的，“惟声出于实体者正半相应，故将其全体半之，而其声仍与全体相应也。至于空积所出之声，则正半不应，故将同径之管半之，其声不与全体相应，而成九与四之比例。”

徐寿用9英寸长的铜管进行实验，发现将管长截去一半，并不能得到与原管相差八度的音，但如果再截掉半英寸，就能得到准确度的高八度音。实验表明，2支相差八度音的开口管的长度比例不是2∶1，而是9∶4。

在文章中，徐寿对传统声学定律“空气柱的振动模式”（即伯努利定律）提出质疑，并用现代的科学矫正了一项古老的定律。

徐寿的这篇有独创性的论文被英国来华传教士傅兰雅翻译成英文推荐到《Nature》杂志，编辑部评价为“非常出奇”，遂于1881年3月以《声学在中国》为名在该杂志上刊载。

徐寿，字生元，号雪村，江苏无锡人，清末著名科学家。

青少年时，徐寿学过经史，研究过诸子百家，常常表达出自己的一些独到见解，因而受到许多人的称赞。然而他参加取得秀才资格的童生考试时，却没有成功。经过反思，他感到学习八股文实在没有什么用处，毅然放弃了通过科举做官的打算。

22岁时，徐寿在座右写下两铭，一为“不二色，不诳语，接人以诚”，一为“毋谈无稽之言，毋谈不经之语，毋谈星命风水，毋谈巫觋谶纬”。抱定了经世致用的宗旨，开始在经籍中学习研究有用之学。他研读《诗经》和《禹贡》等经书时，将书中记载的山川、物产等列之为表，研读《春秋》《汉书》《水经注》等历史、地理著作，则注意古今地理的沿革变迁。凡是有用之学，他无不喜好。

徐寿的家乡无锡是著名的鱼米之乡，也是远近闻名的手工业之乡。那里有许多能工巧匠。这种风气也影响了徐寿，他从小就爱好工艺制作，“少好攻金之事，手制器械甚多”。大概正是由于这一爱好使他由博览群书逐渐转而致力于科学技术的研究。徐寿在科技方面的兴趣极为广泛，举凡数学、天文历法、物理、音律、医学、矿学等等，他无一不喜，无一不好。他不仅潜心研究中国历代科技典籍，对于明末清初从欧洲翻译过来的西方科技著作也认真加以研究。他认为工艺制造是以科学知识为基础的，而科学的原理又借工艺制造体现出来，所以他总是“究察物理，推考格致”。结果，这不仅使他的科学修养大为提高，也使他制作工艺器械的水平日趋提高。

钻研器械在徐寿的青年时代，我国尚无进行科学教育的学校，也无专门从事科学研究的机构。他说：“格致之理纤且微，非借制器不克显其用”。徐寿学习近代科学知识的方法是自学。坚持自学需要坚韧不拔的毅力，徐寿有这种毅力，他学习科学技术是为了“经世致用”。

1860年代，徐寿、徐建寅父子投奔洋务运动首领曾国藩，在安庆用了4年时间，花费白银8000两，研制出我国第1艘机动轮船，即“黄鹄号”。

据1868年8月31日上海《字林西报》报道：“黄鹄号”载重25吨，所用材料“均由徐氏父子之亲自监制，并无外洋模型及外人之助。”

“黄鹄号”的成功令清廷振奋，赐予徐寿一块“天下第一巧匠”匾额以示彰。此后徐寿又参与了“操江”“测海”“海安”等兵船制造，吨位不断增加，技术亦有精进。

1874年，与曾国藩、张之洞、左宗棠并称为“中兴四大名臣”的李鸿章倡议，徐寿又和时任英国驻沪总领事麦华佗在上海联合创办格致书院，它是我国近代最早开办的中西合办、最先传授西方自然科学知识的场所。它于1876年正式开院，1879年正式招收学生，开设矿物、电务、测绘、工程、汽机、制造等课目。同时定期举办科学讲座，讲课时配有实验表演，收到较好的教学效果，为兴办近代科学教育起了良好的示范作用。

徐寿译著《化学鉴原》书影

在格致书院开办的同年，徐寿、傅兰雅等创办发行了第一种科学技术期刊《格致汇编》。刊物始为月刊，后改为季刊，实际出版了7年，介绍了西方科学技术知识，对近代科学技术的传播发挥了重要作用。

作为当时中国科学家在《自然》上发表第一篇科学论文的人，近代造船业的奠基人，中国近代化学启蒙者，化学元素的中文定名人，还是最早提出“中西医汇通”的徐寿，不求功成名就，不求达官厚禄，一生都致力于近代先进科学的引进、传播和研究，是令人十分钦佩的。

或许徐寿和他同时代那些中国科学家，在整个世界科学史上的成就微不足道，因为近代科学在中国经历了一段充满艰辛与屈辱的过程。但是在封闭和黑暗的清朝末期，他的论文在世界顶级科技期刊上发表，他秉承大国工匠的精神自制汽车、轮船，实施继承中国传统科技文化并同吸收西方先进科技成果相结合，在当时乃至今天，都散发着无尽的光辉，激励着我们的科技人员和莘莘学子，奋发图强，勇攀高峰，为实现中华民族的伟大复兴而不懈奋斗！

少先队员参观徐寿纪念馆

王渝生，中国科学院理学博士，教授，博士生导师，国家教育咨询委员会委员，中国科普产学研创新联盟副理事长，中国科学院自然科学史研究所原副所长，中国科学技术馆原馆长，北京市科学技术协会原副主席。