李艷
在湖南省雙峰荷葉鎮(zhèn)天坪村曾國(guó)藩的故居“白玉堂”里,有一架小小的機(jī)器,這是中國(guó)歷史上第一臺(tái)蒸汽機(jī)的復(fù)制品。它就誕生于曾國(guó)藩一手創(chuàng)辦的中國(guó)近代第一家軍械工廠——安慶內(nèi)軍械所。
安慶內(nèi)軍械所,1861年由曾國(guó)藩?jiǎng)?chuàng)設(shè)于安徽懷寧安慶大觀亭,是清末洋務(wù)運(yùn)動(dòng)中最早的官辦新式兵工廠。安慶內(nèi)軍械所創(chuàng)設(shè)之初命名為安慶軍械所,“內(nèi)”字為曾國(guó)藩后來(lái)添加,這其中可是大有玄機(jī)。
1861年,曾國(guó)藩率湘軍順江而下,在鄱陽(yáng)湖口與太平軍大戰(zhàn),幾經(jīng)對(duì)峙、反復(fù)拉鋸后終于攻破安慶城。湘軍入皖,曾國(guó)藩卻沒(méi)有慶功的心情,在安慶指揮部里,他擬定了四大計(jì)劃,即續(xù)辦團(tuán)練、造機(jī)器船、造槍炮、造火藥。為此要籌建機(jī)器局,他命令兩江下屬遍訪機(jī)巧能人,目標(biāo)是建成一個(gè)生產(chǎn)火藥、炸炮、劈山炮、子彈、小火輪的近代軍工廠。
1862年1月,曾國(guó)藩正式命名籌辦的機(jī)器局為“安慶內(nèi)軍械所”。軍械所的行政辦公地點(diǎn)就在今安慶市東門沿江路航道段往北15米處。所內(nèi)籌建機(jī)器局、火藥局、善后局、谷米局、百貨厘局等。
曾國(guó)藩在“安慶內(nèi)軍械所”名字上的斟酌,一方面可以歸之為他的政治智慧,另一方面也可以反映出那些以他為代表的“洋務(wù)運(yùn)動(dòng)”領(lǐng)軍人物“振我國(guó)邦”的勃勃雄心。
政治方面,曾國(guó)藩的湘軍是由地方鄉(xiāng)勇組建而成,不直接隸屬于清廷,而后又在與太平軍作戰(zhàn)的過(guò)程中不斷壯大,成為當(dāng)時(shí)新興的中堅(jiān)力量。曾國(guó)藩雖然為清剿太平軍立下巨大功勞,但是清廷在重用他的同時(shí),對(duì)他也相當(dāng)猜忌。因此如果大張旗鼓興建自己的兵工廠,難免會(huì)引起朝中大員的非議。為了消除朝廷的疑心,謹(jǐn)慎行事的曾國(guó)藩絞盡腦汁地在名稱中加了個(gè)“內(nèi)”字。
這樣一來(lái),安慶“內(nèi)”軍械所代表的含義就是,這只是湘軍內(nèi)部的一個(gè)兵工廠,湘軍只是一支地方武裝,并沒(méi)有圖謀不軌和“放眼天下”的野心,加一個(gè)“內(nèi)”字是為了讓清政府放心。
“內(nèi)”字更本質(zhì)的含義,還在于創(chuàng)辦軍械所的資金來(lái)源于湘軍軍費(fèi)開(kāi)支,其生產(chǎn)的子彈、火藥、炸炮、劈山炮、火輪船等武器器械全部用來(lái)供給湘軍及其支部楚軍、淮軍,也就是說(shuō)從資金來(lái)源和產(chǎn)品分配看,這個(gè)軍工廠完全是內(nèi)向的。
此外,曾國(guó)藩還堅(jiān)持安慶內(nèi)軍械所全用中國(guó)人,工人一小部分是從湘軍中選拔,另一部分是蔡國(guó)祥準(zhǔn)備接收阿斯本艦隊(duì)未成而留下的200名士兵。曾國(guó)藩的這種想法根源于在鎮(zhèn)壓太平天國(guó)的過(guò)程中,深切地體會(huì)到“實(shí)賴洋炮之力”。曾國(guó)藩的具體想法是“購(gòu)買外洋器物……購(gòu)成之后,訪募覃思之士,智巧之匠,始而演習(xí),繼而試造”,即從外國(guó)購(gòu)買機(jī)器,由中國(guó)人仿造。曾國(guó)藩相信只要“智者盡心,勞者盡力,無(wú)不能制之器,無(wú)不能演之技”。一方面認(rèn)識(shí)到“洋炮之力”確實(shí)要強(qiáng)于中國(guó)的大刀長(zhǎng)矛,但另一方面他也堅(jiān)信憑中國(guó)人的智、力,完全可以造出不遜于洋人的“器物”。
曾國(guó)藩曾為了朝廷“借師助剿”之事,發(fā)出了“愧恥難當(dāng)”的悲嘆,視為中國(guó)之“大恥”?!爸腥A之難,中華當(dāng)之”,以此來(lái)看“內(nèi)”字還蘊(yùn)含著要與洋人外器爭(zhēng)一口民族之氣的深意。
安慶內(nèi)軍械所和后來(lái)的江南制造局相比,經(jīng)歷了手工工場(chǎng)向機(jī)械化、半機(jī)械化操作的機(jī)器工廠的轉(zhuǎn)變,但是不可否認(rèn)安慶內(nèi)軍械所采用的手工制造方式是創(chuàng)舉,也是發(fā)展過(guò)程中必不可少的起步階段。
當(dāng)時(shí)的軍事工業(yè)和民用企業(yè)中,最主要的發(fā)動(dòng)機(jī)是蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)的應(yīng)用標(biāo)志著機(jī)器代替了手工勞動(dòng),全部機(jī)械化的生產(chǎn)以此為根基,對(duì)中國(guó)近代工業(yè)的發(fā)展具有決定性的意義。
中國(guó)第一臺(tái)蒸汽機(jī)就誕生在安慶內(nèi)軍械所,它的制造者是近代著名數(shù)學(xué)家徐壽、華衡芳。在籌建軍械所時(shí),江蘇巡撫薛煥將徐、華二人送至曾國(guó)藩帳下,此二人精通光學(xué)、數(shù)學(xué)等近代自然科學(xué),是當(dāng)時(shí)曾國(guó)藩視野內(nèi)了解西方較多的中國(guó)科學(xué)家,但二人共同的缺陷是都缺乏實(shí)際工藝經(jīng)驗(yàn)??梢?jiàn)兩人能夠研制出第一臺(tái)蒸汽機(jī)實(shí)屬不易。
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。兩位數(shù)學(xué)家就這樣一步一測(cè),憑著實(shí)測(cè)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出了圖紙。
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。憑借著高超的技藝,他們用原始的手工方法制造出了蒸汽機(jī)模型所需的各類零部件。經(jīng)過(guò)3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)。以這臺(tái)蒸汽機(jī)的結(jié)構(gòu)來(lái)看,可與當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的蒸汽機(jī)媲美,其結(jié)構(gòu)及功能都是世界上第一流的。
曾國(guó)藩在日記中驕傲地寫(xiě)道:“華蘅芳、徐壽所作火輪船之機(jī)來(lái)此試演。其法以火蒸氣貫入筒,筒中三竅:閉前二竅則汽入前竅,其機(jī)自退而輪行上弦;閉后二竅則汽入后竅,其機(jī)自進(jìn)而輪行下弦?;鹩髣t汽愈盛,機(jī)之進(jìn)退如飛,輪行亦如飛,約試驗(yàn)一時(shí)。竊喜洋人之智巧我中國(guó)人也能為之,彼不能傲我以其所不知矣?!?/p>
1862年7、8月間,制造出我國(guó)第一臺(tái)蒸汽機(jī)后,同年底,“黃鵠”號(hào)的雛形——中國(guó)第一艘小火輪試制成功。據(jù)《清史稿》記載,1863年安慶軍械所實(shí)現(xiàn)了一艘暗輪蒸汽船的試航,這艘船更像是一條載有蒸汽機(jī)的3尺長(zhǎng)的木船模型。而到了1864年初春,曾國(guó)藩登上了長(zhǎng)約9米,兩側(cè)裝有大輪的中國(guó)人自己研制的明輪蒸汽船。到1866年,在安慶一號(hào)蒸汽暗輪船和安慶一號(hào)蒸汽明輪船的基礎(chǔ)上,放大船樣,改制試航,終于造出了和當(dāng)時(shí)世界上其他輪船性能相當(dāng)?shù)摹包S鵠”號(hào)。
“黃鵠”號(hào)輪船,為木殼明輪船,以蒸汽為動(dòng)力,載重25噸,長(zhǎng)55尺,高壓引擎,單汽筒,直徑一尺,長(zhǎng)二尺。主軸長(zhǎng)十四尺,直徑二寸四分。鍋爐長(zhǎng)十一尺,直徑二尺六寸,機(jī)器集中在船的前半部,在長(zhǎng)江試航,順流時(shí)速大約28華里,逆流時(shí)速約16華里。制造這艘輪船除回轉(zhuǎn)軸、鍋爐所需鋼材為舶來(lái)品,其他一切設(shè)備和工具完全采用國(guó)產(chǎn)材料自己制造,全部造價(jià)白銀八千兩左右。在中國(guó)科技史上,“黃鵠”號(hào)的制造開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)的近代造船業(yè)。
如果要探究中國(guó)近代最早的科研基地在哪里,那么安慶內(nèi)軍械所當(dāng)之無(wú)愧。這里匯聚了一大批近代工業(yè)發(fā)展所需的科技和人才,也形成了科研院所的雛形。
安慶內(nèi)軍械所權(quán)轄除前述數(shù)局外,還下設(shè)3處手工工場(chǎng):造船廠在安慶城西門,今德寬路老染織廠;火藥廠在東門,今人民路第一小學(xué)與迎江區(qū)政府辦公樓之間;火炮場(chǎng)在北門,今南莊嶺。各廠在技術(shù)專家指導(dǎo)下統(tǒng)一運(yùn)作。
在試制火輪的同時(shí),安慶軍械所還研制成功了“坐劈山炮”(又稱西式開(kāi)花炮、西瓜炮),它能“發(fā)射開(kāi)花炮彈,或稱炸彈,能在半空炸裂”。專家研究表明,那時(shí)安慶制造的“西瓜大炮”在國(guó)防上的作用相當(dāng)于今日的導(dǎo)彈,其威力可見(jiàn)一斑。在早年的鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)中,林則徐和他的炮師丁拱辰已用手工制造鐵(銅)炮,但都是實(shí)心彈,惟安慶內(nèi)軍械所所造為前膛炮,也可用手工翻砂鑄成,威力如前。有限的史料中,還留有安慶內(nèi)軍械所仿制國(guó)外各種手槍、加特林機(jī)關(guān)槍等記錄。
安慶內(nèi)軍械所此后聚集了一批當(dāng)時(shí)中國(guó)著名的科學(xué)技術(shù)專家,除徐壽、華蘅芳之外,還有龔蕓棠、徐建寅、華世芳、張斯桂、李善蘭、吳嘉廉等,更有我國(guó)著名的“留學(xué)生之父”,中國(guó)第一個(gè)耶魯大學(xué)畢業(yè)生容閎。
徐壽、華蘅芳對(duì)學(xué)習(xí)西方自然科學(xué)、工程技術(shù)都有很深的興趣,熱衷科學(xué)實(shí)驗(yàn)。徐壽的設(shè)計(jì)和制作能力很強(qiáng),據(jù)稱“制器置機(jī),皆出壽手制,不假西人”。除造船外,后來(lái)還供職于上海江南制造局,建議設(shè)置西方自然科學(xué)、工程技術(shù)書(shū)籍翻譯館,先后譯書(shū)數(shù)十部,有船、炮、槍彈等多項(xiàng)發(fā)明,還參與籌辦了大冶鐵礦、開(kāi)平礦物局、漠河金礦,推廣機(jī)器繅絲技術(shù)等。他是最早系統(tǒng)介紹當(dāng)時(shí)的西方化學(xué)知識(shí)的化學(xué)家,所創(chuàng)的很多化學(xué)譯名沿用至今。
華蘅芳研習(xí)數(shù)學(xué),在制造蒸汽輪船的工作中主要負(fù)責(zé)“推求動(dòng)理,測(cè)算汽機(jī)”。1867年起主要在江南機(jī)器制造總局翻譯近代科學(xué)技術(shù)書(shū)籍。1887年起,先后任教于天津武備學(xué)堂、武昌兩湖書(shū)院、江南機(jī)器制造總局等處。華蘅芳與外國(guó)人合譯多種關(guān)于數(shù)學(xué)、礦物學(xué)、地學(xué)、氣象學(xué)的科學(xué)技術(shù)書(shū)籍,其中《決疑數(shù)學(xué)》《三角數(shù)理》《代數(shù)術(shù)》《微積溯源》等,將代數(shù)學(xué)、三角學(xué)、微積分學(xué)、概率論介紹入中國(guó);《金石識(shí)別》《地學(xué)淺說(shuō)》將近代地理學(xué)知識(shí)傳入中國(guó)。
徐建寅是徐壽之子,現(xiàn)代兵工學(xué)家。在隨父研造“黃鵠”號(hào)時(shí),“屢出奇思以佐之”,任職江南機(jī)器制造局后,又協(xié)助其父研制輪船多艘,開(kāi)中國(guó)造船工業(yè)之先河。徐建寅父子與西人傅蘭雅、金楷理協(xié)作翻譯了《化學(xué)分策》《冷機(jī)尺寸》《炮和鐵甲論》等西方科學(xué)技術(shù)論著。其間,徐建寅還與傅蘭雅等在上海創(chuàng)辦格致書(shū)院,為傳播近代科學(xué)知識(shí)、興辦近代科學(xué)教育起了示范作用。1875年籌辦山東機(jī)器局,是今天山東化工廠的前身。1886年會(huì)辦金陵機(jī)器局,采用西法制成新式后膛招槍和鑄鋼。1889年維新變法時(shí)任農(nóng)工商督辦,后任福建船政局馬尾造船廠提調(diào),湖北省營(yíng)務(wù)總辦,保安火藥局、漢陽(yáng)鋼藥廠督辦。著譯有《造船全書(shū)》、《兵學(xué)新書(shū)》、《化學(xué)分原》、《水雷錄要》、《歐游雜錄》等40余種。
容閎于1863年被這些科技界的友人急召去安慶謁見(jiàn)曾國(guó)藩,會(huì)談中曾國(guó)藩接受了容閎“覓制器之器”(購(gòu)買制造槍炮的機(jī)器)的建議,并出巨資委托容閎出國(guó)購(gòu)買制器之器。容閎抵美購(gòu)辦機(jī)器100多種,為江南制造局的成立奠定了基礎(chǔ)。容閎最具開(kāi)創(chuàng)性的成就是通過(guò)曾國(guó)藩、李鴻章和丁日昌,說(shuō)服朝廷并親手向海外輸送了我國(guó)首批留學(xué)生,為中國(guó)近代工業(yè)化做出了巨大的貢獻(xiàn)。