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| 詹天佑(1861——1919） |
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詹天佑和京張鐵路同仁在該鐵路建成時合影（前排右三為詹天佑） | 提要：詹天佑是中國首位鐵路工程師,，負(fù)責(zé)修建了“京張鐵路”等工程，被尊為“中國鐵路之父”,、“中國工程之父”,。詹天佑一生為我國的鐵路事業(yè)做出了巨大的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。1892年,，在修建灤河橋時詹天佑大膽采用新方法建造橋基,，成功解決了三個外國工程師無法完成的大難題；1902年秋,，他擔(dān)任新易鐵路總工程師,，排除困難，破除舊例,，按時竣工,；修建京張鐵路時，他將一些發(fā)明創(chuàng)造有機(jī)結(jié)合起來,，創(chuàng)造了當(dāng)時鐵路建筑史上的一大奇跡,。詹天佑的科學(xué)創(chuàng)新精神，給后人留下了許多啟迪,，尤其對我們當(dāng)今的工程教育有著重要的示范作用,。
留學(xué)美國專攻鐵路工程
詹天佑，字達(dá)朝,，號眷誠,。1861年4月26日(清咸豐帝十一年)生于廣東省廣州府南海縣一個普通茶商家庭,，他的祖籍在安徽婺源縣(今屬江西省),。少年時的詹天佑對機(jī)器十分感興趣，常和鄰里孩子一起,，用泥土仿做各種機(jī)器模型,。有時，他還偷偷地把家里的自鳴鐘拆開,，擺弄和琢磨里面的構(gòu)件,，提出一些連大人也無法解答的問題,。1872年，年僅12歲的詹天佑到香港報考清政府籌辦的“幼童出洋預(yù)習(xí)班”,�,？既『螅赣H在一張寫明“倘有疾病生死,，各安天命”的出洋證明書上畫了押,。從此，他辭別父母,，懷著學(xué)習(xí)西方“技藝”的理想,，來到美國就讀。
在美國,，出洋預(yù)習(xí)班的同學(xué)們目睹了北美西歐科學(xué)技術(shù)的巨大成就,，對機(jī)器、火車,、輪船及電訊制造業(yè)的迅速發(fā)展贊嘆不已,。有的同學(xué)由此對中國的前途產(chǎn)生悲觀情緒，詹天佑卻懷著堅(jiān)定的信念說：“今后,，中國也要有火車、輪船,�,！彼麘阎鵀樽鎳粡�(qiáng)而發(fā)奮學(xué)習(xí)的信念，刻苦學(xué)習(xí),，于1877年以優(yōu)異的成績畢業(yè)于紐海文中學(xué)業(yè),。同年5月考入耶魯大學(xué)土木工程系，專攻鐵路工程,，并刻苦學(xué)習(xí),，以突出成績在畢業(yè)考試中名列第一。
回國后,，詹天佑滿腔熱忱地準(zhǔn)備把所學(xué)本領(lǐng)貢獻(xiàn)給祖國的鐵路事業(yè),。但是，清政府的一些官員迷信外國,，在修筑鐵路時一味依靠洋人,，不顧詹天佑的專業(yè)特長，把他派到福建水師學(xué)堂學(xué)駕駛海船,。1888年,，詹天佑幾經(jīng)周折，終于轉(zhuǎn)入中國鐵路公司擔(dān)任工程師,。從此,，他便獻(xiàn)身于中國的鐵路事業(yè),。在以后的30多年里，詹天佑幾乎沒有一天離開過鐵路,，當(dāng)時我國修建的每一條鐵路,，差不多都和他發(fā)生過不同程度的聯(lián)系。此外,，詹天佑針對中國早期鐵路建設(shè)中的混亂局面,，主張建立全國鐵路統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，首定工程規(guī)范,；重視建立鐵路行車營運(yùn)的各種規(guī)章制度,；重視西方科學(xué)知識與工程技術(shù)詞語中文翻譯的統(tǒng)一與規(guī)范等。其中,，他所提倡的多項(xiàng)鐵路工程標(biāo)準(zhǔn)一直沿用至今,。長期的勞累，繁忙緊張的工作使詹天佑積勞成疾,，于1919年病逝,，終年僅58歲。
勇敢創(chuàng)新建成第一座鐵路橋
1890年,，清政府決定興建一條關(guān)內(nèi)外鐵路(今天的京沈鐵路),，總工程師是英國人金達(dá)。1892年夏,，當(dāng)鐵路修到灤河時,，需要建造一座橫跨灤河的鐵路橋，這是清末修建鐵路以來的第一個高難度工程,。
金達(dá)首先把修筑鐵橋的任務(wù)包給號稱世界第一流的英國工程師柯克斯,。柯克斯沒有進(jìn)行認(rèn)真勘查便草率選擇工程地點(diǎn),，由于灤河水流湍急,，橋基所在的河床流沙層很厚，打樁總是不能成功,，橋墩更是屢筑屢塌,。柯克斯無奈,，將工程轉(zhuǎn)包給要價較低的日本工程師,，但他連橋樁都沒打好，就被激流沖得無影無蹤了,。交工日期漸漸臨近,，金達(dá)又請來一個德國工程師。這個工程師僅憑主觀猜想，武斷地采用空氣打樁法,，結(jié)果也沒成功,，不得不“望河興嘆”。在走投無路的情況下,，他們只得同意詹天佑來試試,。
時年32歲的詹天佑勇敢地接受了歷史向他提出的第一次挑戰(zhàn)。詹天佑仔細(xì)察看了英,、日,、德三國工程師的施工現(xiàn)場，認(rèn)真分析總結(jié)了三個外國工程師失敗的原因,，然后實(shí)地調(diào)查測量,。他走入茅屋，向老船工詢問灤河水流的變化情況,；走進(jìn)工棚,，向有經(jīng)驗(yàn)的老工人請教施工問題；深入工地,，親自勘測灤河多處的水深,、流速、河床地質(zhì)……掌握了豐富的第一手資料,，經(jīng)過縝密地比較,，他重新選擇了橋址。橋梁建造中最關(guān)鍵也最困難的是橋墩的建造,。他勇于創(chuàng)新,，大膽采用了“氣壓沉箱法”來建造橋基�,！皻鈮撼料洹本褪窃诘坠�(jié)裝一個有蓋無底的密閉工作室的沉井,。再并用中國傳統(tǒng)的造橋方法,，由潛水員潛入水底,，配合機(jī)器操作，用沉箱雙腳嵌入巖石,，利用氣壓排除密閉工作室內(nèi)的河水,，讓工人在密室作業(yè)，一座橋墩終于傲然挺立于激流之中,。經(jīng)過詹天佑和工人們在泥水里的摸爬滾打,，橋基問題終于順利解決了。
巧的是當(dāng)晚降了一場滂沱大雨,。從灤河上游涌來的滾滾浪濤,，猛烈地向橋墩發(fā)起一次次的沖擊，橋墩卻宛如中流砥柱，紋絲不動,。中國人終于依靠自己的工程師,，成功地設(shè)計(jì)并建成了第一座鐵路大鐵橋。一個中國工程師居然解決了三個外國工程師無法完成的大難題,，詹天佑淵博的學(xué)識,、過人的膽識、實(shí)事求是的工作作風(fēng)和勇于創(chuàng)新的精神,，令外國工程師大為嘆服,，也讓中國人揚(yáng)眉吐氣。
1894年,，詹天佑被選入英國土木工程師學(xué)會,，開始在國際上享有盛譽(yù)，他是中國工程師當(dāng)選該學(xué)會的第一人,。
灤河大橋長305米,，是由中國工程師設(shè)計(jì)建造的第一座近代化橋梁，目前仍挺立在灤河之上,，已經(jīng)被作為文物保護(hù)了起來,。
打破常規(guī)修建新易路
1901年清政府簽訂了《辛丑條約》，1902年慈禧太后結(jié)束逃亡返回北京,，途中第一次坐火車,，火車給她留下良好的印象。她提出,，兩年后要坐火車到清西陵祭陵,，這樣就有了為去西陵祭祀而專門修建的新易路(新城縣高碑店至易縣梁各莊)。1902年秋,，直隸總督袁世凱任命詹天佑為新易鐵路總工程師,，責(zé)令他在6個月內(nèi)完工，以免延誤慈禧太后第二年清明祭陵,。
盡管此路價值不大,，卻是中國人自修鐵路之始，因此詹天佑仍是非常重視,。詹天佑當(dāng)時面臨著許多困難：一是季節(jié)不合適,，整個施工期都在冬天，正是北方天寒地凍之時,；二是建筑材料短缺,，而且運(yùn)輸十分困難；三是時間太短,，工期緊迫,。但是，他沒有被困難所嚇倒，而是一切從實(shí)際出發(fā)解決問題,。接受這項(xiàng)工程后,，詹天佑就開始進(jìn)行周密的設(shè)計(jì)策劃，他考慮到新易鐵路不是干線,，不會運(yùn)行載重列車,，而且只短期使用數(shù)次，因而他采用了權(quán)宜措施,。首先破除了在外國鐵路建筑中路基修成之后必須風(fēng)干一年才能鋪軌釘?shù)赖某Ｒ?guī),，而是對路基加倍下力氣夯實(shí)，邊修路基邊鋪鐵軌,，大大加快了筑路進(jìn)度,，縮短了工期。其次先暫時疏鋪軌木,，因?yàn)殇佨壊牧线\(yùn)輸困難,，但是又不能停工待料。再次岔道就借用關(guān)內(nèi)外鐵路的舊鐵軌,。最后采用木結(jié)構(gòu)的便橋,，因?yàn)檠芈犯鳂蛄旱目缍炔凰闾螅蜁簳r不造鐵橋,。
這些措施不僅為完成這項(xiàng)工程贏得了時間,，而且為國家節(jié)省了很多財(cái)力和物力。修建此路期間,，詹天佑每天工作都在15小時以上,，親自帶領(lǐng)全體工程人員日夜施工，終于在1903年2月,，僅用了4個月的時間就使這條單線準(zhǔn)軌鐵路竣工了,。
雖然這只是一條短短的沒有什么經(jīng)濟(jì)價值的臨時鐵路，但它給了詹天佑一個施展才華的機(jī)會,，也使詹天佑增加了學(xué)識,，積累了獨(dú)立主持與組織指揮整條鐵路的勘測、設(shè)計(jì),、施工的經(jīng)驗(yàn),，同時大大鼓舞了中國人自建鐵路的信心,，為后來京張鐵路的修筑打下良好基礎(chǔ),。
科學(xué)創(chuàng)新修建京張鐵路
1905年，清政府決定興建我國第一條鐵路京張鐵路(北京至張家口),，英俄都想插手并威脅說,，如果京張鐵路由中國工程師自己建造，將不提供任何幫助。他們原以為這么一來,，中國就無法建造這條鐵路了,。然而詹天佑毫不猶豫地接下了這個艱巨的任務(wù)，全權(quán)負(fù)責(zé)京張鐵路的修筑,。當(dāng)時英國報刊諷刺說：“中國能夠修筑這條鐵路的工程師還在娘胎里沒出世呢,！中國人想不靠外國人自己修鐵路，就算不是夢想,，至少也得五十年,。”詹天佑頂著壓力,，堅(jiān)持不任用一個外國工程師,，并表示：“中國已經(jīng)醒過來了，中國人要用自己的工程師和自己的錢來建筑鐵路,�,！�
冒著被大風(fēng)打入深谷的危險，詹天佑和工程人員一起,，背著標(biāo)桿,、經(jīng)緯儀在懸崖峭壁上定點(diǎn)制圖。為了尋找一條理想的筑路線路,，他常常騎著小毛驢在崎嶇的山徑上奔波,。詹天佑白天翻山越嶺，晚上則俯身在洋油燈下繪圖計(jì)算,。他制定了修筑此路越快越好的方針,，以便及早完工，騰出力量支援別省自辦鐵路,。開鑿居庸關(guān)和八達(dá)嶺兩個隧道時,，在沒有新式開山機(jī)等設(shè)備的困難情況下，詹天佑創(chuàng)造性地采用兩端開鑿,，中開豎井的施工方法,，順利解決了難題。為了克服陡坡行車的困難,，詹天佑獨(dú)具匠心,，運(yùn)用“折返線”原理保證火車安全爬上八達(dá)嶺。詹天佑還根據(jù)山區(qū)筑路的特點(diǎn)就地取材,，設(shè)計(jì)了許多具有民族特色,、宏偉可觀的石拱橋，實(shí)現(xiàn)了他自己提出的“花錢少,、質(zhì)量好,、完工快”的要求,。豐臺鋪軌第一天，工程隊(duì)列車中有一節(jié)車鉤鏈子折斷,，造成車輛脫軌事故,，外國人借機(jī)嘲弄與諷刺。詹天佑頂住壓力,，認(rèn)真研究改進(jìn)車鉤,，選擇了適合中國多山、地形復(fù)雜的自動式掛鉤,。這些發(fā)明創(chuàng)造的有機(jī)結(jié)合是當(dāng)時鐵路建筑史上的一大奇跡,，充分展現(xiàn)出詹天佑的科學(xué)創(chuàng)新精神。
京張鐵路在1909年9月全線通車,。這項(xiàng)工程被交通業(yè)界認(rèn)為是當(dāng)時難度最大的工程,，由于詹天佑帶領(lǐng)全體員工發(fā)憤圖強(qiáng)，高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求,，不但提前兩年勝利完成,，而且全路修筑費(fèi)用僅是外國人估價的1/5，建筑成本每公里也只是外國工程師修建關(guān)內(nèi)外鐵路的一半,。京張鐵路不僅在當(dāng)時貧窮,、落后的中國來說是鐵路建筑上之奇跡，而且在世界鐵路史上也是前所未有的壯舉,。一些歐美工程師參觀后嘖嘖稱道,，贊譽(yù)詹天佑非常了不起。
詹天佑是一位卓越的愛國科學(xué)家,、工程師,，永遠(yuǎn)是后世楷模。他那自力更生,、艱苦奮斗,、勇于創(chuàng)新的愛國主義精神，將永遠(yuǎn)激勵我們?yōu)榻ㄔO(shè)繁榮富強(qiáng)的現(xiàn)代化祖國而努力,！從某種意義上而言,，詹天佑將學(xué)以致用奉為最高準(zhǔn)則，在學(xué)習(xí)西方科技的過程中始終伴隨自主創(chuàng)新,，這對我們今天的工程教育有著太多的啟示,。
(作者單位：東南大學(xué)STS研究中心) |