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华衡芳: 北仓河驶出的科学“巨轮”

  曹植《洛神赋》有云“步蘅薄而流芳”,意为香草丛生、芬芳远播。以“蘅芳”为名,可以想见父母对孩子的期许。而这个孩子也不负众望,以卓绝的科学成就,在中国近现代史上留下浓墨重彩的一笔。他,就是华蘅芳。

  少年志趣:于故纸堆中寻得“新学”之光

  1833年,在荡口清流港边的一个深宅大院里,华蘅芳出生了。彼时,距离鸦片战争仅有7年,风雨飘摇的晚清,正悄然酝酿着变革的力量。

  华蘅芳的祖父因屡试不第,改而经商,为家里积累了不少的财富,父亲华翼纶则走的传统士大夫路线,经史子集无所不晓。因此,他希望华蘅芳也能“复制”自己的“成功之路”,读书科举、光耀门楣。

  奈何华蘅芳志不在此,“七岁读《大学》章句,日不过四行,非百遍不能背诵(华蘅芳著·《行素轩算稿》)。”经史学问进展缓慢的他,却对数算之学情有独钟。华翼纶因势利导,给儿子买来古算学书供其习读,并请来了当时对算学有研究的同乡邹安畅给华蘅芳做老师,又经邹安畅的推荐亲自到钱桥去延请数学造诣颇高的徐寿前来荡口,介绍华蘅芳与其相识。

  虽然华蘅芳比徐寿小15岁,但由于志趣相投,两人成了忘年至交。他们慨叹国事日衰、民不聊生,更热切探讨格致工艺、攻金制器之法。这段相谈甚欢的交往,为今后两人共同研发我国近代史上第一艘明轮船“黄鹄号”奠定了基础。

  匠心造船:“黄鹄”一鸣开启自主自强之路

  1861年9月,洋务派首领、两江总督曾国藩在安庆筹建“安庆内军械所”,立志“师夷长技以制夷”,邀请徐寿和华蘅芳“参与此事”。

  此时,因太平天国之乱,华蘅芳与徐寿两家避居上海,收到曾国藩的邀请,华蘅芳与父亲登上了由上海前往九江的英国火轮船,借道前往安庆。这是华蘅芳第一次接触轮船,这个“庞然大物”让他深深着迷。他径直跑到机舱口观察里面蒸汽机的工作情况。“辘轳辗水如喷雪,鞲籥嘘风尽变霞。剧喜楼船宽似屋,稳眠几认水为家。”在他的诗句里,满是对近代机械的惊叹,也就是在这次航行中,他暗暗立下志向:要亲手建造属于中国人的火轮船。

  曾国藩的“橄榄枝”来得正是时候:安庆内军械所主张“枪炮与轮舟二者兼营并举”,其意是“师夷之长技以制夷”,立足于御侮自强,且重于造船,这和华蘅芳的想法相吻合。不久,徐寿和儿子徐建寅也来到了安庆,与华蘅芳共同投入现代轮船的研制。

  面对一无图纸、二无经验、三无核心部件的绝境,他与徐寿展现了惊人的钻研与创造能力。他们实地观察外国轮船蒸汽机,华蘅芳负责“推求动理,测算汽机”,绘制出精密图纸;徐寿则率领工匠“造器制机”,手工打造每一个零件。经过无数次试验,1863年底,他们成功试制一台蒸汽机模型和小型轮船。

  1865年,中国近代史上第一艘自主设计建造的实用蒸汽明轮船——“黄鹄号”下水,当时在上海出版的英文《字林西报》报道:(此船)载重二十五吨,船长五十五华尺……全盘结构中仅有之外洋材料,为用于主轴、锅炉及汽缸配件之铁……并无外洋模型及外人协助。中国人自主设计制造蒸汽机船的梦想,终成现实。

  1865年,曾国藩、李鸿章在上海创办江南制造局,华蘅芳和徐寿调任“襄办局务”。1867年7月,我国自行制造的第一艘大型兵舰“恬吉”号(后改为“惠吉”号)下水,这条船“长十八丈五尺、阔二丈七尺五寸”,马力为392匹,载重600吨,船上装有8门大炮。这艘兵船的制造成功,揭开了我国自行制造兵舰的历史新篇章,奠定了我国舰艇工业的基础。此时,距离华蘅芳在英国轮船舱口偷看船机动力不过6年时间。

  译著立言:引西学之火照亮维新之路

  造船成功让华蘅芳明白,器物之新源于学问之新,国家自强根本在于开启民智。自1867年起,他将重心转向西方科技著作的翻译与教育。

  华蘅芳的翻译之路,始于《金石识别》。彼时他不通外文,只能与美国传教士玛高温合作——洋人口译,他笔述成文。遇到晦涩难懂之处,两人只能连比带划、反复推敲,其中艰辛,不言而喻。

  1868年4月,江南制造局翻译馆正式开馆,华蘅芳和徐寿、徐建寅都担任了翻译委员。在此期间,华蘅芳又与玛高温再次合作翻译《地学浅释》,系统介绍地质进化的“均变论”,打破了传统“灾变论”的认知局限,成为达尔文进化论传入中国的先声,更启迪了康有为、梁启超等维新志士,为维新变法奠定了理论基础。此后,华蘅芳又与美国人金楷理合译航海著作《御风要术》,与英国人傅兰雅合译海防典籍《防海新论》。而在众多译著中,最具科学价值的当属《决疑数学》——这是中国第一部引入概率论的科学著作,对近代中国数学发展影响深远。华蘅芳的译著,秉持“文义明白晓畅,不失原书真意”的原则,兼具“信、达、雅”之美,深受时人推崇。

  除翻译外,华蘅芳也有自己写作数学著作的想法,年轻时就写了《抛物线说》,1882年,他将《开方别术》《数根术解》等著作辑为《行素轩算稿》刊行;1893年,又刻印《行素轩算稿之六》,收录《算法丛存》等10篇力作,受到后世高度评价。

  1886年,应李鸿章之邀请,华蘅芳前往天津武备学堂任算学教习,自此将半生心血倾注于教育事业。在这里,华蘅芳与学生一起查资料,用盐酸制造氢气,放飞了中国航空史上自制的第一个氢气球。此后,又先后任教上海格致学院、湖北武昌两湖书院、常州龙城书院、无锡竢实学堂(今连元街小学前身),为近代中国培养了大批科学人才。

  精神永续:古镇流芳先驱不朽

  以历史的眼光审视华蘅芳的成就,他当之无愧是中国近代数学的奠基人之一。其数学思想与教学方法,即便置于今日,仍具鲜活的启示意义。早在19世纪末,他便敏锐洞察到笔算与珠算的利弊,预言“后世必有能创一器、立一法而各事皆备者”,电子计算机的诞生,印证了这位先驱的远见卓识。

  1985年,华蘅芳荣列中共中央宣传部批准的全国第一批纪念性塑像名单之中。1996年,锡山市人民政府和荡口镇人民政府拨出专款,对坐落在荡口镇的华蘅芳故居进行了修葺。1998年11月,故居揭幕典礼隆重举行,全国政协主席、中科院院士钱伟长亲笔题名。来自海内外的60余位专家学者齐聚荡口,召开“华蘅芳、华世芳学术研讨会”,相关研究成果被辑录出版。

  现在,华蘅芳故居已经成为无锡市青少年爱国主义教育基地和著名旅游点,慕名前来瞻仰的游人络绎不绝。在领略水乡风情的同时,也能追溯这位科学先驱如何从故乡走出,以智慧和实干,在历史的波涛中为古老民族叩响现代科学文明之门。而古镇门口的蘅芳路,不仅指引着前往古镇的方向,更承载着一段民族自强的科学记忆,镌刻着一位近代先驱的精神图腾。

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