读过研究生和博士的朋友们对《Nature》一定不会陌生,这是世界上最权威的学术期刊之一,许多科学领域中最重要、最前沿的研究成果都会发表在《Nature》上,能在《Nature》上发表论文是科研人员梦寐以求的成就,但是你知道我国首位在《Nature》上发表论文的人是谁吗?今天咱们就来聊聊江南制造总局第一代造船先驱徐寿的故事。

《Nature》杂志封面
发表第一篇《Nature》论文
提起徐寿这个名字估计很多人都不太熟悉,但这个人来头可不小,他是清末科技的总设计师、中国现代工业的开山鼻祖,其在科学技术领域的影响力一直延续到今天,曾被同治皇帝誉为“天下第一巧匠”。
徐寿从小就喜欢研究自然科学,早在1881年,他的学术论文《考证律吕说》就被翻译成英文并发表在国际顶级期刊《Nature》上了。这篇论文通过实验*翻推**了著名物理学家约翰·丁铎尔在《声学》中的定论,纠正了伯努利定律,《自然》杂志的主编对此给予了高度评价。

徐寿
在徐寿之前,还没有任何一个中国人或科研项目获得过如此成就,徐寿是当之无愧的第一人,即便是现在,一个科研人员想在《自然》上发表一篇论文仍旧是相当困难的事情。
化学课必背的元素周期表中大多数元素的中文名也是徐寿翻译的。徐寿不仅热衷于科研,更致力于培养国民的科技精神,他创办了第一所教授科技知识的学校—格致书院,举办了我国历史上第一次科学讲座。洋务运动时期,徐寿主持制造了我国第一台蒸汽机、第一艘国产机动轮船、第一艘国产大型军舰,绝对是当时中国军舰制造业的领军人物。

元素周期表
千万不要小瞧了这些成就,虽然我国早在春秋战国时期就已经发明了战船,明朝初期郑和下西洋时的宝船长达一百多米,排水量近万吨,但是到了明朝后期和清朝,形势发生了很大变化。英国是第一个完成工业革命的国家,发明了以蒸汽机为动力的机动战船,船身用钢铁打造,坚固无比,比中国的战船先进很多。
直到*片鸦**战争打响,中国才意识到西方“坚船利炮”的可怕。此时,洋务派站了出来,希望用自己的力量制造出西方那样的*器武**。

*片鸦**战争
徐寿的本事此时派上了大用场,他并非出身大家子弟,而是来自江苏无锡一户没落的地主人家,早年丧父。他儿时聪慧过人,所以母亲希望他能考取功名,光宗耀祖,可他却连秀才都没考上,主要原因是科举考试的内容并不是他所擅长的。后来,徐寿干脆放弃了科举,潜心钻研“格致之学”。
“格致之学”可以简单理解为现在的物理学。据文献记载,徐寿从小就对农具、工具、器物的物理结构,以及艺术品、装饰品的制作很感兴趣。期间,他与好友华蘅芳一拍即合,建立了科研实验室,凭借自己的钻研,造出了指南针、象限仪、自鸣钟等各种科学仪器。

华蘅芳与徐寿雕像
一次偶然的机会,他得到了一枚墨西哥银圆,这是一种西班牙殖民政府制造的银币,俗称“鹰洋”。徐寿决定仿制一下,他找来两片钢板,将银圆正反两面的图案刻上去做成模具,然后把银子熔化制成饼状夹在两片钢板中间,将石椎挂在高处,使其顺着导轨快速滑落撞击钢板,一枚“鹰洋”就做好了。
徐寿的仿制品非常逼真,几乎能够以假乱真,即便是行家也看不出任何破绽,仿制品的含银量甚至比真品还要高一些,所以很受欢迎,于是徐寿开始仿制更多的银圆,在市面上流通之后,就有了“徐版”的名称。偶然间,被一位居住在上海的英国侨民发现,购买了数十枚捐赠给了伦敦博物馆。

曾国藩画像
徐寿不断有许多稀奇古怪的发明面世,因此名声大噪,慢慢传到了曾国藩等当朝大臣耳中。1861年,两江总督曾国藩在安庆建立了一所以研发*器武**为目标的军工厂,徐寿和好友华蘅芳,以“才能之士,能通晓制造与格致之事者”的资历,被曾国藩推荐重用。
制造第一艘蒸汽机动船
曾国藩不想依靠洋人,希望仅凭中国人的实力制造战船,因此对徐寿寄予厚望。不过想要制造一艘蒸汽机动船,首先要制造出蒸汽机,以当时的条件制造一台蒸汽机并不是一件容易的事情。徐寿没有模型作为参照,也没有技术人员的指导,安庆的军工厂里只有十多台锅炉,各种工具和零件都要靠徐寿和同仁们动手制作。

华蘅芳与徐寿
虽然徐寿经验丰富,对这方面的知识并不陌生,但如果不了解蒸汽机的工作原理,那么经验就派不上用场。徐寿和华蘅芳有个习惯,那就是灵感不足的时候就会到安庆的河边遛弯儿。有一天,他们像往常一样到江边寻觅灵感,就在两人举目眺望江面的时候,华蘅芳忽然喜形于色,指着江面大喊:“快看!”
徐寿抬头一看,只见一艘西式轮船停在江中,那时候被称为“洋火轮”。在安庆,“洋火轮”其实并不少见,但来往的船只虽然多,想登船却不容易。两人来到码头,和船上的人聊了几句,才知道那是李鸿章为淮军购买的英国火轮船。徐寿总算见到了蒸汽机的真面目,他和华蘅芳对这艘船的蒸汽机进行了认真研究,花费数月才最终完成了蒸汽机的原型机。

蒸汽机原理
曾国藩在日记里曾描述过他对徐寿制作的国产蒸汽机的看法:“中饭后,华蘅芳、徐寿所作火轮船之机来此试演,其法以火蒸水气贯入筒,筒中三窍,闭前两窍,则气入前窍,其机自退,而轮行上弦;闭后两窍,则汽入后窍,其机自进,而轮行下弦。火愈大则气愈盛,机之进退如飞,轮行亦如飞。约试演一时,窃喜洋人之智巧,我中国人亦能为之,彼不能傲我以其所不知矣。”,看得出来,曾国藩对这台国产蒸汽机还是相当满意的。
徐寿又花了一年多的时间,终于将原型机改造成了真正的蒸汽机,这也是中国人制造的第一台蒸汽机。徐寿马不停蹄,立即开展了蒸汽机动船的研制工作,仅仅用了三年时间,就造出了“黄鹄”号蒸汽机动船。

“黄鹄”号模型
试航归来后,曾国藩在日记中写道:“出城至河下,看蔡国祥驾驶新造之小火轮。船长约二丈八九尺。因坐至江中,行八九里。约计一个时辰可行二十五六里。试造此船,将以此放大,续造多只。”,可见,曾国藩对徐寿和华蘅芳是大加赞赏,说他们已经完全掌握了西方人的技术。
安庆军工厂的这批造船能手,随着洋务运动的发展,又陆续迁往上海江南制造总局,从事造船事业。江南制造总局正是现在建造了003型航空母舰的江南造船厂的前身。徐寿从一名自学成才的“民间科学家”,摇身一变成为真正的科学家,深受曾国藩和李鸿章等晚清重臣的器重,在江南制造总局主持技术工作。

江南制造总局大门
在这段时间里,徐寿主持建造了中国历史上最早的两艘蒸汽机动军舰“惠吉”号和“操江”号。自此,国营军工事业发展达到了一个高峰时期,同治皇帝亲题“天下第一巧匠”的匾额,御赐徐寿。
创办第一本学术期刊
虽然已经功成名就,但是缺少科学技术人才一直是徐寿的心病。为此,他四处奔走,号召建立科学教育学院,以培养人才。1876年,上海格致书院正式成立,主要教授矿务、电务、测绘、工程、汽机、制造等方面的技术课程。徐寿在格致书院也经常组织科学讲座,在讲授科学知识的同时进行试验,取得了很好的成效。徐寿在创办格致书院的同时,还编辑出版了国内第一本科学技术刊物《格致汇编》。

《格致汇编》
不仅如此,近代中国第一家引进、翻译西方科技类书籍的学术机构—江南制造总局翻译馆,也是徐寿一手筹备创建的。他本人参与翻译的著作有二十六部,约二百九十万余字,涵盖兵学、矿学、化学、船政、工程等方面,为中国近代科学技术的发展作出了杰出的贡献。