元末明初,中国还处于红巾军的起义大乱时,欧洲已经开始了文艺复兴,近代科学开始萌芽;明朝中期,中国在推进延续200年的海禁,而欧洲已经爆发了“科技革命”,出现了哥白尼、伽利略等科学家。明朝后期,一些欧洲传教士将欧洲先进科学、地理知识带到恶劣中国,中国的士大夫大多数是不屑一顾。而到了清朝,欧洲发展的速度进一步加快,出现了资产阶级革命和工业革命。
鸦片战争后,代表工业文明的英国,击败了代表农业文明的中国。这种剧变,被称为“三千年未有之大变局”。面对西方的冲击,保守的中国人认为中国的制度、儒家文化远远胜过西方,拒绝向西方学习。而先进的中国人则认为中国的确落后了,应该主动学习。在先进中国人的带领下,中国兴起了影响深远的洋务运动。
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洋务运动的本质,就是学习西方国家的先进技术,以让中国变得强盛。当时欧洲是工业文明,所以学习的核心自然是工业技术。而工业技术的核心就是蒸汽机。中国想要搞运动运动,不能只是进口外国的机器,还必须要学习外国的蒸汽机制造技术。而洋务运动中对蒸汽机制造的学习和研发则是非常重要的内容。
1861年,太平天国运动还没有平定,曾国藩在安庆建立一家兵工厂——安庆内军械所。这一年,曾国藩请来了清朝中期几位非常著名的科学家——华蘅芳和徐寿父子,问他们:“能不能不请洋师洋匠,完全由中国人造出轮船?”三人听后,直接爽快地答应了。
华蘅芳,1833年出生,江苏无锡人,从小就喜欢科学、数学。他14岁就学会了当时流传的应用算术书籍《算法统宗》。此后,他潜心研究中国古典数学的经典之作《数理精蕴》。这本书是清朝康熙皇帝命梅珏成、陈厚耀、何国宗、明安图等学者编纂的,上编主要介绍中国和欧洲的数学理论,例如《数理本源》《周髀算经》《几何原本》《算法原本》等基础理论,下编主要是介绍涵盖算术、代数、平面几何、平面三角及“借根方比例”“对数比例”等西方数学知识;附表含素因数表、对数表、三角函数表等实用数据。华蘅芳通过阅读这样的科学著作,为自己在数学、科学领域的成就奠定了基础。
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华蘅芳
徐寿,1818年出生,江苏无锡人。他早年家境贫困,通过科举考试终于有所改善。但他认为科举之学都是无用的学问,于是“专研博物致知之学”,广泛学习数学、律吕、几何、重学、化学、矿学、汽机、医学、光学、电学等方面的知识,成为了博学之才。而他的儿子徐建寅也继承了自己的喜好,后来成为了中国近代化学启蒙者和、中国兵工技术专家、化学家、科学家。
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曾国藩要他们三人制造轮船,轮船和帆船根本的区别就是动力问题,也就是必须要研发蒸汽机。当时,徐建寅的信心最为充足,因为他对蒸汽机早有研究。在22岁的时候,他就接触到了一本介绍西方先进科技的书籍《博物新编》(1855年出版,是中国近代第一部系统介绍西方科技的著作),里面对蒸汽机的原理进行了介绍。而他本人也经常去停靠在港口的转悠。
当时,安庆内机械所已经引进了一批蒸汽机,并且有了蒸汽机的图纸。徐建寅等人机已经基本掌握了蒸汽机的制造原理,现在又可以亲自到厂中观察,研究,自然可以加速蒸汽加的研发。果不其然,三个月后,也就是1862年,他们就制造出了中国第一台国产的蒸汽机。
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随后,他们又开始研究如何将蒸汽机安装到轮船上。这个难度是非常大的,因为这并不是我们以为的定几颗钉子就可以的。在农耕文明时代,没有规模的生产,连螺丝钉都没有,就算可以生产,也不能标准化生产。三人进行分工协作,华蘅芳主要负责测算,徐寿主要负责制机,徐建寅则“屡出奇思以佐之”,还有当时洋务派中技术人员吴嘉廉、龚云棠等等人的配合,最终在1862年的4月到8月,制造出了中国第一艘轮船的模型。随后,轮船委员蔡国祥亲自驾驶这艘轮船在安内长江上航行。曾国藩在现场都督,他看了此情此景,心中不免得意洋洋,他说“约计一个时辰,可行二十五六里。试造此船,将以次放大,续造矣。”
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1864年,他们继续研究轮船,到1865年成功制造了中国第一艘真正意义的轮船,曾国藩赐名为“黄鹄号”。1866年八月,黄鹄号在南京下关江面试航,《字林西报》记载该船重25吨,长55尺,采用高压引擎,单汽筒。
可以说,轮船的成功研究,是中国对西方科技进行追赶努力的一个体现。后来,这些研究蒸汽船的杰出人才都成为了中国近代史上有名的科学家。
徐寿,开办了翻译官,翻译了137部欧洲科技著作。他还引进了化学元素,、给化学元素确立了中文的名字,比如金属加“金”字旁,气体用“气”字头,非金属配“石”字旁。如此,我们中学课本上常见的化学元素名称就基本确定了下来。当时日本学者岩谷孙藏来上海学习,直接将徐寿发明的中文化学元素名称引入了日本。1874年,他创办格致书院,介绍西方的省声电之学。1878年,他做声学实验,发现传统定律算出来的数据错误,于是进行进行了休整。他将研究成果翻译为英文,寄给《Nature》发表,随后他的学问引起了轰动,人们惊“在落后愚昧的大清国发生,实属出奇。”他的研究休整了管长与音高的比例,被国际声学界采纳。
徐建寅长期在安庆内机械所搞研究,研制枪炮弹药、硝酸、硫酸和汞爆炸药,并翻译了众多的科学著作。后来,他又支援建设了天津和山东机器局。1886年,在会办金陵机器局时,他采用西法制成新式后膛招枪和铸钢。他后开又担任福建船政局马尾造船厂提调,湖北省营务总办,保安火药局、汉阳钢药厂督办。在1901年,在钢药厂试制无烟药时,出现意外被炸死。他是中国近代牺牲在科研岗位上的第一位科学家。
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徐建寅
华蘅芳后来参与了筹备江南机械制造局,翻译了160卷的西方著作,其中《地学浅释》是中国最早翻译的西方地质学书籍,成为当时中国地质学的必读书籍。《决疑数学》是中国第一部概率论译著;他后来在多个书院担任教学工作,传授数学知识。他是中国伟大的数学家,出版了《行素轩算稿》《积较术》《数根术解》《学算笔谈》等著作,在国内的声望很高,史称“东南学子,几乎家有其书”。
可见,先进的中国人从未停止对先进科学技术的学习和研究。最让人可恨的是,当这些知识分子在研究科学的时候,许多民间熟读四书五经或者对科技一窍不通的人员,竟然对他们发起了言论上的进攻,认为他们是跪舔洋人,是“洋鬼子”,认为老祖宗的东西才是最先进的,这些人试图用愚昧的站队来阻碍中国的进步,可谓“螳臂当车”。
北斗维斟
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