《Nature》上第一篇中國論文 堪稱中國近代科學(xué)先驅(qū)　“黃鵠”號(hào)第一艘中國自制輪船 是為晚清中國第一巧匠

王渝生

一個(gè)半世紀(jì)以前，1869年，《Nature》（自然）雜志在英國創(chuàng)刊。這是世界上最早的國際性、綜合性科學(xué)技術(shù)期刊，比1880年美國《Science》（科學(xué)）雜志還早10多年。現(xiàn)在世界各國科研精英翹楚者，都以在這2個(gè)雜志上發(fā)表論文而感到無尚榮耀，并受到科技界的一致推崇。

然而，你可知道，早在138年前，1881年，《Nature》雜志就發(fā)表了中國科學(xué)家徐壽（1818.2.26-1884.9.24）的關(guān)于聲學(xué)方面的研究論文《考證律呂說》。

“律呂”是我國古代樂律學(xué)的統(tǒng)稱，是研究律制構(gòu)成與應(yīng)用的科學(xué)，律管研究更是律學(xué)研究中的難題。1878年，上海出版的《格致匯編》發(fā)表徐壽《考證律呂說》這一重要論文，根道了徐壽研究律管管口校正的最新成果，他用實(shí)驗(yàn)向著名的物理學(xué)家丁鐸爾（John TyndaU，1820-1893）的《聲學(xué)》（徐建寅、傅蘭雅譯，1874年由上海江南制造局刊行）一書提出了質(zhì)疑。該書說：有底管、無底管發(fā)出聲音的吹奏振動(dòng)數(shù)，在一定時(shí)間內(nèi)，皆與管之長度成正比。這也就是說，由于在一定時(shí)間內(nèi)，任何八度音階必是吹奏振動(dòng)數(shù)的2倍，因此開口管必須準(zhǔn)確地截去一半才發(fā)出高八度音。而這一點(diǎn)徐壽通過實(shí)驗(yàn)證明恰恰是不正確的，“惟聲出于實(shí)體者正半相應(yīng)，故將其全體半之，而其聲仍與全體相應(yīng)也。至于空積所出之聲，則正半不應(yīng)，故將同徑之管半之，其聲不與全體相應(yīng)，而成九與四之比例?！毙靿塾?英寸長的銅管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)將管長截去一半，并不能得到與原管相差八度的音，但如果再截掉半英寸，就能得到準(zhǔn)確度的高八度音。實(shí)驗(yàn)表明，2支相差八度音的開口管的長度比例不是2：1，而是9：4。

在文章中，徐壽對(duì)傳統(tǒng)聲學(xué)定律“空氣柱的振動(dòng)模式” （即伯努利定律）提出質(zhì)疑，并用現(xiàn)代的科學(xué)矯正了一項(xiàng)古老的定律。

徐壽的這篇有獨(dú)創(chuàng)性的論文被英國來華傳教士傅蘭雅翻譯成英文推薦到《Nature》雜志，編輯部評(píng)價(jià)為“非常出奇”，遂于1 881年3月以《盧學(xué)在中國》為名在該雜志上刊載。

徐壽，字生元，號(hào)雪村，江蘇無錫人，清末著名科學(xué)家。

青少年時(shí)，徐壽學(xué)過經(jīng)史，研究過諸子百家，常常表達(dá)出自己的一些獨(dú)到見解，因而受到許多人的稱贊。然而他參加取得秀才資格的童生考試時(shí)，卻沒有成功。經(jīng)過反思，他感到學(xué)習(xí)八股文實(shí)在沒有什么用處，毅然放棄了通過科舉做官的打算。

22歲時(shí)，徐壽在座右寫下兩銘，一為“不二色，不誑語，接人以誠”，一為“毋談無稽之言，毋談不經(jīng)之語，毋談星命風(fēng)水，毋談巫覡讖緯”。抱定了經(jīng)世致用的宗旨，開始在經(jīng)籍中學(xué)習(xí)研究有用之學(xué)。他研讀《詩經(jīng)》和《禹貢》等經(jīng)書時(shí)，將書中記載的山川、物產(chǎn)等列之為表，研讀《春秋》《漢書》《水經(jīng)注》等歷史、地理著作，則注意古今地理的沿革變遷。凡是有用之學(xué)，他無不喜好。

徐壽的家鄉(xiāng)無錫是著名的魚米之鄉(xiāng)，也是遠(yuǎn)近聞名的手工業(yè)之鄉(xiāng)。那里有許多能工巧匠。這種風(fēng)氣也影響了徐壽，他從小就愛好工藝制作，“少好攻金之事，手制器械甚多”。大概正是由于這一愛好使他由博覽群書逐漸轉(zhuǎn)而致力于科學(xué)技術(shù)的研究。徐壽在科技方面的興趣極為廣泛，舉凡數(shù)學(xué)、天文歷法、物理、音律、醫(yī)學(xué)、礦學(xué)等等，他無一不喜，無一不好。他不僅潛心研究中國厲代科技典籍，對(duì)于明末清初從歐洲翻譯過來的西方科技著作也認(rèn)真加以研究。他認(rèn)為工藝制造是以科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)的，而科學(xué)的原理又借工藝制造體現(xiàn)出來，所以他總是“究察物理，推考格致”。結(jié)果，這不僅使他的科學(xué)修養(yǎng)大為提高，也使他制作工藝器械的水平日趨提高。

鉆研器械在徐壽的青年時(shí)代，我國尚無進(jìn)行科學(xué)教育的學(xué)校，也無專門從事科學(xué)研究的機(jī)構(gòu)。他說：“格致之理纖且微，非借制器不克顯其用”。徐壽學(xué)習(xí)近代科學(xué)知識(shí)的方法是自學(xué)。堅(jiān)持自學(xué)需要堅(jiān)韌不拔的毅力，徐壽有這種毅力，他學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)是為了“經(jīng)世致用”。

1860年代，徐壽、徐建寅父子投奔洋務(wù)運(yùn)動(dòng)首領(lǐng)曾國藩，在安慶用了4年時(shí)間，花費(fèi)白銀8000兩，研制出我國第1艘機(jī)動(dòng)輪船，即“黃鵠號(hào)”。

據(jù)1868年8月31日上?！蹲至治鲌?bào)》報(bào)道：“黃鵠號(hào)”載重25噸，所用材料“均由徐氏父子之親自監(jiān)制，并無外洋模型及外人之助?！?/p>

“黃鵠號(hào)”的成功令清廷振奮，賜予徐壽一塊“天下第一巧匠”匾額以示彰。此后徐壽又參與了“操江”“測?！薄昂０病钡缺圃?，噸位不斷增加，技術(shù)亦有精進(jìn)。

1874年，與曾國藩、張之洞、左宗棠并稱為“中興四大名臣”的李鴻章倡議，徐壽又和時(shí)任英國駐滬總領(lǐng)事麥徐壽譯著《化學(xué)鑒原》書影華佗在上海聯(lián)合創(chuàng)辦格致書院，它是我國近代最早開辦的中西合辦、最先傳授西方自然科學(xué)知識(shí)的場所。它于1876年正式開院，1879年正式招收學(xué)生，開設(shè)礦物、電務(wù)、測繪、工程、汽機(jī)、制造等課目。同時(shí)定期舉辦科學(xué)講座，講課時(shí)配有實(shí)驗(yàn)表演，收到較好的教學(xué)效果，為興辦近代科學(xué)教育起了良好的示范作用。

在格致書院開辦的同年，徐壽、傅蘭雅等創(chuàng)辦發(fā)行了第一種科學(xué)技術(shù)期刊《格致匯編》?？锸紴樵驴?，后改為季刊，實(shí)際出版了7年，介紹了西方科學(xué)技術(shù)知識(shí)，對(duì)近代科學(xué)技術(shù)的傳播發(fā)揮了重要作用。

作為當(dāng)時(shí)中國科學(xué)家在《自然》上發(fā)表第一篇科學(xué)論文的人，近代造船業(yè)的奠基人，中國近代化學(xué)啟蒙者，化學(xué)元素的中文定名人，還是最早提出“中西醫(yī)匯通”的徐壽，不求功成名就，不求達(dá)官厚祿，一生都致力于近代先進(jìn)科學(xué)的引進(jìn)、傳播和研究，是令人十分欽佩的。

或許徐壽和他同時(shí)代那些中國科學(xué)家，在整個(gè)世界科學(xué)史上的成就微不足道，因?yàn)榻茖W(xué)在中國經(jīng)歷了一段充滿艱辛與屈辱的過程。但是在封閉和黑暗的清朝末期，他的論文在世界頂級(jí)科技期刊上發(fā)表，他秉承大國工匠的精神自制汽車、輪船，實(shí)施繼承中國傳統(tǒng)科技文化并同吸收西方先進(jìn)料技成果相結(jié)合，在當(dāng)時(shí)乃至今天，都散發(fā)著無盡的光輝，激勵(lì)著我們的科技人員和莘莘學(xué)子，奮發(fā)圖強(qiáng)，勇攀高峰，為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興而不懈奮斗！