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徐壽(1818—1884) |
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我國(guó)建造的第一艘輪船“黃鵠”號(hào)復(fù)原圖 | 提要:1840年,,西方的“堅(jiān)船利炮”打開(kāi)了中國(guó)閉關(guān)的國(guó)門(mén)。一批有識(shí)之士提出“師夷長(zhǎng)技以制夷”的口號(hào),掀起了一場(chǎng)救國(guó)圖強(qiáng)的洋務(wù)運(yùn)動(dòng),。徐壽正是在這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)中涌現(xiàn)出的杰出科學(xué)家,。他與華蘅芳,、徐建寅一起研制了中國(guó)第一臺(tái)船用蒸汽機(jī),、中國(guó)第一艘輪船及第一艘軍艦,開(kāi)啟了中國(guó)近代造船業(yè)的大門(mén),。
“師夷長(zhǎng)技”開(kāi)啟我國(guó)自造輪船時(shí)代
19世紀(jì)中葉,,太平天國(guó)、捻軍,、兩次鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)的打擊,,使得清政府第一次感到了生存危機(jī)。面對(duì)這種局面,,以總理衙門(mén)大臣奕䜣,、兩江總督曾國(guó)藩、閩浙總督左宗棠,、直隸總督李鴻章等為代表的新洋務(wù)派提出:為抵御外侮,、維護(hù)清廷的統(tǒng)治地位,應(yīng)當(dāng)引進(jìn)西洋先進(jìn)技術(shù),,興辦洋務(wù),、增強(qiáng)國(guó)防。 1860年11月,,曾國(guó)藩秉承林則徐、魏源等人“師夷長(zhǎng)技以制夷”的思想,首次向清政府提出“師夷智以造炮制船,,尤可期永遠(yuǎn)之利”的主張,。同年12月,奕䜣等再次向咸豐帝強(qiáng)調(diào)了曾國(guó)藩的上述主張,。針對(duì)軍機(jī)大臣的奏折,,咸豐帝發(fā)出了清政府第一個(gè)向西方學(xué)習(xí)近代軍事工業(yè)技術(shù)的諭旨:“夷槍炮既肯售賣(mài),并肯派匠役教習(xí)制造,,著曾國(guó)藩,、薛煥酌量辦理�,!�1861年秋冬之交,,曾國(guó)藩開(kāi)始著手建立中國(guó)近代第一座兵工廠——安慶內(nèi)軍械所,并籌辦造船事宜,。他通過(guò)江蘇巡撫薛煥的訪求,,發(fā)現(xiàn)了無(wú)錫徐壽和金匱(今屬無(wú)錫)華蘅芳等科技人才,并以“奇才異能”把徐,、華招赴安慶,,為曾幕效力。
“化學(xué)專門(mén),,制器名家”
徐壽,,字雪村,江蘇無(wú)錫開(kāi)原鄉(xiāng)錢(qián)橋社岡人,,生于清朝嘉慶二十三年(1818年),。徐壽幼時(shí)學(xué)過(guò)經(jīng)史,研究諸子百家,,見(jiàn)解獨(dú)到,。鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)以后,隨著西方科學(xué)技術(shù)的傳入,,以及明清以來(lái)“學(xué)以致用”思想的影響,,他一反那些認(rèn)為科技是“雕蟲(chóng)小技”、“奇技淫巧”的傳統(tǒng)觀念,,而肯定科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)大有裨益,,轉(zhuǎn)而研讀格致之學(xué)。徐壽博覽我國(guó)古代自然科學(xué)著作,,并與同鄉(xiāng)華蘅芳去上海,,從外國(guó)傳教士開(kāi)辦的墨海書(shū)館中買(mǎi)回《博物新編》等一批西方科技書(shū)籍自學(xué)。經(jīng)過(guò)20多年的刻苦學(xué)習(xí),,徐壽掌握了化學(xué),、物理、機(jī)械、數(shù)學(xué),、醫(yī)學(xué)等多門(mén)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí),,并能“窮源究委”、“皆通其奧”,,他尤其在數(shù)學(xué),、化學(xué)及力學(xué)方面有著極深的造詣。 徐壽十分強(qiáng)調(diào)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重大作用,,他指出:“格致之理系纖且微,,非籍制器不克顯其用�,!闭J(rèn)為只有依靠?jī)x器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,并用于制造工藝,才能使精細(xì)入微的科學(xué)真理得到證明和應(yīng)用,。徐壽用大半生的精力和財(cái)力,,購(gòu)置圖書(shū)、科學(xué)儀器,、設(shè)備,、機(jī)器等,并在家中搞了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)室,。為了驗(yàn)證三棱鏡可分自然光為七色,,他買(mǎi)不到三棱鏡,就把自己的水晶圖章磨成三角條代替,。為了驗(yàn)證仰射及俯射是否為拋物線,,他親手做了靶子,放在遠(yuǎn)近不同的地點(diǎn)測(cè)量,。他還親手制作指南針,、象限儀、自鳴鐘等,。時(shí)人稱贊他為“化學(xué)專門(mén),,制器名家”�,?梢�(jiàn)當(dāng)時(shí)徐壽制器造物技術(shù)之精湛,,已經(jīng)是頗有名氣的技術(shù)人才。我國(guó)成功自制第一艘輪船“黃鵠”號(hào),,就是徐壽等人將科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用于造船業(yè)的典范,。
領(lǐng)銜船用蒸汽機(jī)模型的試制
徐壽和華蘅芳等進(jìn)入安慶內(nèi)軍械所后,于1862年4月就接受了“自制輪船”的任務(wù),,參與研制的還有吳嘉廉和龔蕓棠,,以及徐壽次子徐建寅,,“自制輪船”任務(wù)由徐壽領(lǐng)銜。制造輪船的關(guān)鍵是創(chuàng)制蒸汽動(dòng)力機(jī),,當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,,任務(wù)非常艱難,但徐壽心中還是有點(diǎn)把握的,。早在19世紀(jì)50年代,徐壽與華蘅芳就從《博物新編》一書(shū)中獲得了有關(guān)輪船制造,,特別是有關(guān)蒸汽機(jī)和鍋爐動(dòng)作原理,、機(jī)器制造工藝知識(shí)。徐壽還曾依據(jù)“博物新編”中汽機(jī)略圖,,制成輪船汽機(jī)小樣,。除《博物新編》外,當(dāng)時(shí)魏源的《海國(guó)圖志》中也有一些關(guān)于制造蒸汽機(jī)和火輪船的文章,,其中《火輪船圖說(shuō)》圖文并茂,,詳細(xì)說(shuō)明了蒸汽機(jī)的全部機(jī)件、結(jié)構(gòu),,以及蒸汽的流通路線,。在收集了一系列制造輪船的資料以后,徐壽等人還到安慶江邊察看外輪的行駛情況,,并上船觀察和測(cè)繪輪機(jī)的動(dòng)作和主要部件,。 各項(xiàng)工作準(zhǔn)備就緒后,徐壽等即著手進(jìn)行鍋爐和蒸汽機(jī)的建造,。憑借徐壽等人高超的手工技藝,,他們用原始的手工方法制造出蒸汽機(jī)模型建造所需的各類零部件。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的奮戰(zhàn),,完全由中國(guó)人自己制造的第一臺(tái)蒸汽機(jī)終于研制成功,。該機(jī)以鋅類合金制造,汽缸直徑1.7寸,,引擎轉(zhuǎn)速每分鐘240轉(zhuǎn),,從所制造出的蒸汽機(jī)的結(jié)構(gòu)來(lái)看,它與當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)水平的往復(fù)式蒸汽機(jī)相差無(wú)幾,。7月30日,,曾國(guó)藩親自參觀了該模型機(jī)的試演,曾在當(dāng)天的日記中寫(xiě)到:“華衡芳,、徐壽所作火輪船之機(jī)來(lái)此試演,。其法以火蒸水,氣貫入筒,,筒中三竅,,閉前二竅,,則氣入前竅,其機(jī)自退,,而輪行上弦,;閉后二竅,則氣入后竅,,其機(jī)自進(jìn),,而輪行下弦�,;鹩�,,則氣愈盛,機(jī)之進(jìn)退如飛,,輪行亦如飛,。約試演一時(shí)�,!痹鴩�(guó)藩非常滿意,,感嘆道“竊喜洋人之智巧,我中國(guó)人亦能為之”,!于是,,他決定開(kāi)始制造一艘小型蒸汽輪船,同時(shí)以鼓勵(lì)的口吻相囑:如有一次或二次試造之失敗,,此項(xiàng)工程仍須進(jìn)行,。
小火輪再次試航獲成功
小火輪的建造由華蘅芳負(fù)責(zé)繪圖測(cè)算,徐壽負(fù)責(zé)造船制機(jī),,而其他技術(shù)人員吳嘉廉,、龔蕓棠、徐建寅等均參加研制,,各有分工,。比造蒸汽機(jī)更加困難的是,造船不僅要有高超的制器造物技術(shù),,還必須要有一定的設(shè)備,。徐壽組織眾人集思廣益,在總結(jié)我國(guó)傳統(tǒng)造船經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,,設(shè)計(jì)出許多獨(dú)具特色的造船設(shè)備,。經(jīng)工匠晝夜趕工,一整套造船所需的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單卻非常實(shí)用的基本機(jī)械設(shè)備很快便被制造出來(lái)了,。有了設(shè)備,,工程進(jìn)展得更快。試制工作于1863年11月開(kāi)始,,小火輪很快初步造成,,長(zhǎng)約二丈八九尺,,暗輪式汽船。第一次試航,,小火輪僅行駛一華里就停下來(lái)了,,檢查后發(fā)現(xiàn)原來(lái)是汽鍋供汽不足,氣壓太低所致,。當(dāng)時(shí)曾國(guó)藩評(píng)價(jià)該小火輪“行駛遲鈍,,不甚得法”。于是徐壽等認(rèn)真總結(jié)了失敗的主要原因,,用爐管鍋爐代替汽鍋,,大大提高了蒸汽壓力,并把原設(shè)計(jì)的暗輪改用明輪推進(jìn),。1864年1月28日,小火輪再次試航獲得了圓滿成功,。曾國(guó)藩在當(dāng)天日記中寫(xiě)到:該小火輪“約計(jì)一個(gè)時(shí)辰可行二十五六里,。試造此船,將以次放大續(xù)造”,。
第一艘機(jī)動(dòng)輪船黃鵠號(hào)的誕生
同年,,太平天國(guó)的南京被清軍攻陷,曾國(guó)藩便把內(nèi)軍械所由安慶遷到南京,,輪船的研制也就移到南京繼續(xù)進(jìn)行,。徐壽等人根據(jù)小火輪船試制的經(jīng)驗(yàn),大輪船采用明輪推進(jìn),,并改低壓蒸汽機(jī)為高壓蒸汽機(jī),。一年以后(1865),我國(guó)自行研制的第一艘機(jī)動(dòng)輪船終于全功告成,。 據(jù)1868年8月31日上�,!蹲至治鲌�(bào)》報(bào)道,這艘船載重25噸,,長(zhǎng)55華尺,;蒸汽機(jī)為雙聯(lián)臥式蒸汽機(jī)復(fù)機(jī),單式汽缸,,傾斜裝置,,汽缸直徑1華尺,長(zhǎng)2尺,;鍋爐為蘇格蘭式回?zé)煙煿芷�,,長(zhǎng)11尺,直徑2尺6寸,;鍋爐管49條,,長(zhǎng)8尺,,直徑2寸;主軸長(zhǎng)14尺,,直徑2.4寸,。船艙在主軸后面,機(jī)器都集中在船的前半部,。這艘輪船所用材料除了“用于主軸,、鍋爐及汽缸配件之鐵”購(gòu)自外洋,其它一切器材,,包括“雌雄螺旋,、螺絲釘、活塞,、氣壓計(jì)等,,均由徐氏父子之親自監(jiān)制,并無(wú)外洋模型及外人之助”,。 該船試航于揚(yáng)子江,,在不到14小時(shí)內(nèi)逆流行駛了225里,時(shí)速約16里,;而返回時(shí)順流僅用了8小時(shí),,時(shí)速約28里。當(dāng)曾國(guó)藩長(zhǎng)子曾紀(jì)澤去北方省父時(shí),,這艘輪船將他的坐船托至高郵,,他對(duì)輪船的性能甚為滿意,遂將輪船命名為“黃鵠”號(hào),�,!包S鵠”號(hào)是中國(guó)人自行研制,并以手工勞動(dòng)為主建造成功的中國(guó)第一艘機(jī)動(dòng)輪船,,它的建造揭開(kāi)了中國(guó)近代船舶工業(yè)發(fā)展的帷幕,。
制造大型兵艦從“恬吉”號(hào)到“海安”號(hào)
1865年6月3日,江南制造總局成立,。徐壽父子和華蘅芳等在建成“黃鵠”號(hào)以后,,也調(diào)到該局任事。根據(jù)曾國(guó)藩的要求,,徐壽等開(kāi)始制造大型兵艦,。由于有了以往的造船經(jīng)驗(yàn)以及大機(jī)器生產(chǎn)作依托,徐壽等人不負(fù)所望,,于1868年8月在該局建成中國(guó)第一艘明輪兵船,。該船長(zhǎng)185尺,寬27.2尺,,吃水8尺許,,馬力392匹,,載重600噸,配炮9門(mén),,航速約9節(jié),。此船在大小、航速及建造周期上都較“黃鵠”號(hào)有了顯著的提高,。1868年9月15日試航時(shí),,“恬吉”號(hào)轟動(dòng)一時(shí),觀看試航的軍民無(wú)不歡喜,。曾國(guó)藩稱贊該船“堅(jiān)致靈便,,可以涉歷重洋”,并親自命名為“恬吉”號(hào),,后來(lái)同治帝駕崩,、光緒帝即位后,為了避光緒皇帝載湉的名諱,,而將船名更改為“惠吉”,。 此后,徐壽父子與華蘅芳繼續(xù)合作,,1869—1973年陸續(xù)建造了“操江”、“測(cè)�,!�,、“威靖”、“海安”等暗輪兵船,。其中“海安”號(hào)兵船,,載重2800噸,馬力1800匹,,配炮26門(mén),,可載兵500,航速12節(jié),,是當(dāng)時(shí)國(guó)產(chǎn)木殼蒸汽軍艦中最大的一艘,,“在外國(guó)為二等,在內(nèi)地為巨擘”,。由“恬吉”號(hào)到“海安”號(hào),,船只一條比一條噸位大、技術(shù)精,、裝備全,,我國(guó)的造船技術(shù)有了新的飛躍。
中國(guó)近代造船業(yè)衰落的思考
徐壽等人的苦心鉆研,,獨(dú)立設(shè)計(jì)制造成功我國(guó)第一艘以蒸汽為動(dòng)力的輪船,,為我國(guó)造船業(yè)的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn),。但我國(guó)造船業(yè)并未因?yàn)閾碛羞@樣一批杰出的技術(shù)專家而順利發(fā)展壯大。 洋務(wù)運(yùn)動(dòng)時(shí)期,,我國(guó)的技術(shù)發(fā)展與經(jīng)濟(jì),、政治狀況存在著尖銳的矛盾。植根于自然經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)之上的“土技術(shù)”與源于西方的理性技術(shù),、植根于工商貿(mào)易經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)之上的“洋技術(shù)”難以完全同化,,吸納起來(lái)也有相當(dāng)?shù)睦щy�,!把蠹夹g(shù)”的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)基礎(chǔ)是近代商品經(jīng)濟(jì)以及由此決定的政治體制,,這些經(jīng)濟(jì)和社會(huì)文化因素構(gòu)成了近代技術(shù)之“體”。有了這種特定的社會(huì)文化本體,,才有近代技術(shù)之“用”,,才能出現(xiàn)相應(yīng)的技術(shù)產(chǎn)品、技術(shù)組織和技術(shù)管理模式,。但對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō),,傳統(tǒng)文化整體上并不存在近代技術(shù)之“體”。在洋務(wù)派“中體西用”思想的指導(dǎo)下,,能夠被我國(guó)社會(huì)接受的只能是西方那些實(shí)用的技藝和產(chǎn)品,,屬于“用”的部分。至于西方近代技術(shù)的社會(huì)文化本體,,則被盡可能排出或過(guò)濾掉,。所以,引進(jìn)西方技術(shù)一開(kāi)始就存在“體”與“用”的錯(cuò)位,。我國(guó)近代造船業(yè)在封建制度的束縛下,,發(fā)展極為緩慢,逐步陷入困境,。到20世紀(jì)40年代,,中國(guó)船舶工業(yè)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界造船業(yè)的先進(jìn)水平。 盡管如此,,近代造船業(yè)在中國(guó)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中的重要作用是不可置疑的,,它是中國(guó)近代工業(yè)的開(kāi)路先鋒。在經(jīng)營(yíng)管理,、人才培養(yǎng)等方面,,近代造船業(yè)也為后世提供了有益的歷史經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。當(dāng)代中國(guó)的船舶工業(yè)正是沿著近代船舶工業(yè)的歷史足跡向前發(fā)展的,。
(作者單位:東南大學(xué)STS研究中心) |