一、科技史话(下)

(八)清朝科技

清朝前期的政治、经济和人口

1644年,清军入关,赶走了李自成,建立清朝。满族贵族成了中国政治舞台上的主角。

清朝刚刚建立时所面临的政治难题和365年前蒙古贵族灭南宋时所面临的政治难题是一样的:一个少数民族贵族集团如何实现对一个多数人的民族和其他众多少数民族的统治?蒙古贵族主要依靠武力和民族压迫解决了这个问题。满族贵族开始也是以武力为前提的,但满族生活于与汉人接近的东北地区,比蒙古族更加熟悉汉族文化,所以,满族贵族没有像元朝的蒙古贵族那样在中亚和西藏文化中寻找部分精神拐杖,而更多地接受了汉族的语言、政治制度及政治思想,明智地克服了民族成见,成功地扮演了中国各民族的统治者,其统治年代长达267年。

清朝初期最大的成功要数武功。从顺治到乾隆中期之间,清朝便平定了所有汉族地区,收复了台湾,将蒙古高原、新疆、青海、西藏以及西南边疆的辽阔地区置于自己的统治之下,在1689年,通过和彼得一世(1672~1725)统治下扩张中的俄国的战争,签订了中俄《尼布楚条约》,后经过雍正、乾隆两代,西南、西北和蒙古地区的局势完全安定下来了,一个疆域广阔的多民族帝国重新稳定地屹立在东亚大陆上。

清初在政治上也有一些特点。这个刚刚同部落联盟告别的新的统治者还带着明显的简朴的风格。据康熙二十九年的数字,皇宫内的用银还不及明朝晚期的1/40。这相对于明末已经腐败衰朽的官僚机器是一个进步。清朝承袭明朝的体制,再加损益,建立了一套集权式的中央机构,继承了科举制,把大量的汉族知识分子扩充到各级官吏中去,曾许满汉通婚,赦免了明末加派的赋税。康熙皇帝(1654~1722)曾先后6次南巡,祭孔庙,谒明太祖陵,召见士人,并免除了所到之处百姓的当年税粮。经过一系列的政治活动,清廷获得了汉族地主和知识分子的支持,稳定了对各族人民的统治。

清廷在经济政策方面继承了历代统治者重视农业的基本国策。对于满族人民来说,这是一个向全面农耕定居生活的一次转折。清朝初期与历代不同的一个经济政策对中国产生了重大的影响:康熙年间取消了对新增加人口的赋税,按照地亩征收赋税,这样便松开了以经济手段抑制人口增长的绳索,使人口的数量向土地能够养活的最大值逼近。到康熙的孙子乾隆皇帝(1711~1799)时代,中国的人口首次超过了3亿。在中国历史上,自从春秋战国时铁器得到应用之后,人口开始增加,到汉时最高的记录达到5000万左右。从汉代到宋代,中国的人口数字大致上在2000万(最低点甚至少于2000万)至6000万之间振荡。宋代(包括宋、辽金、西夏等)人口的最大值曾达到9000万左右,但宋代以来的人口数字基本上在5000万至9000万左右振荡。一直到明代万历六年(1578)的统计数字也才是6690万。人口的减少主要是由战乱和灾荒造成的;人口的增加主要在盛世和平安时期,而且与农业的技术进步关系密切,比如,自明朝时期就传入中国的美洲高产作物玉米、甘薯、花生和马铃薯等也是人口增加的因素。当然也与朝廷的政策有关。清廷的政策使宋代以来的人口振荡线被彻底突破了。中国的人口数量达到了历史上空前的程度。对于人口来说,基数越大,增加的数量就越为可观。按照传统社会的标准,人口的数量是繁荣的一个重要标志。所以,清朝和历代中国皇朝相比,在这方面也是空前的。实际上,乾隆盛世人口的猛增使中国社会走到了衰落的出发点。

和任何前朝一样,清朝以农为本,由官府严格地控制了兵器和火器制造以及一些有大利的手工业和商业,并且采取了比明代更为保守的海外经济政策。从更广阔的世界的角度来看,由于欧洲在清朝时期在经济、政治、科学技术方面飞速的进步,清王朝在传统旧路上的循行使中国远远落在了世界文明进步潮头的后面。

科学技术的发展和相对落后

科学技术与政治没有直接关系,王朝可以利用它。清朝的统治者在开国后仍然在注意搜罗一些传教士和中国士人中的科学家为国家和王朝服务,而且,自发的民间研究也没有遭到禁止。所以,尽管和欧洲相比,清朝的科学技术已完全丧失了优势,但并没有停止,而是继续发展着。清朝以文字狱来镇压那些怀念明朝的知识分子,但却没有禁止过对科学和技术的研究。然而在康熙之后的清朝统治者的政策间接地损害了中国科学技术的发展(后面还要进一步讨论这一点)。

清初有名的民间天文学家王锡阐(1628~1682),号晓庵,江苏吴江人,深入地研究了中国传统的历书和当时已由徐光启等人和传教士们介绍给中国人的西方天文学,著《晓庵新法》6卷和《五星行度解》。王锡阐集中西之长,提出了精确的计算日月食的方法,并发明了计算水星、金星凌日的方法。另一位大科学家是安徽人梅文鼎(1633~1721),他从未涉足仕途,而以毕生精力从事天文和数学,著述共有80多种!他研究、评论了前人的成就,也介绍和讨论了他那个时代人们的成就,并自己制造天文仪器从事观测,在平面几何和立体几何方面都有许多创新。梅文鼎还从事天文和数学方面的教学。当然,他没有对西方的学术做全面透彻的了解和研究,认为大地球形说包含在浑天说里,亚里士多德的九重天在屈原的《楚辞》中就已提到了。大学士李光地(1642~1718)把梅的著作推荐给康熙皇帝,康熙读后甚为惊异,在1704年南巡时召他到船上共同进餐。他的孙子梅成被皇帝带到了宫廷,后来成了《数理精蕴》的主编之一。

清朝时期,欧洲数学已进入了微积分(变量数学)时代。这些知识部分地由传教士传入了中国。1701年来中国的法国人杜德美(1668~1720)带来了三个没有证明的无穷级数展开式,其中一个是牛顿给出的,一个是格列高利(1584~1667)给出的。乾隆时期的著名数学家明安图(?~1765)用30多年的时间研究并证明了这三个公式,并发明了另外6个公式。明安图是蒙族人,当过钦天监监正,参加过地理测量工作。他著《割圆密率捷法》未成而逝,由他的儿子明新和学生陈际新续写成出版了。后来,董佑成(1791~1823)、项名达(1789~1850)、戴煦(1805~1860)等都对级数和解析几何做了研究,独立地取得了一些成果。这些成果同当时的欧洲数学成果相比,水平是低的,但却反映了中国传统数学在继续进步。令人遗憾的是他们当时独立研究,而没有和已经走在前面的欧洲数学界建立起联系,只是到戴煦去世前后才出现了新局面。

在医药学方面清代仍然有所前进。医生叶桂(1667~1746,苏州人)、吴瑭(1736~1820,江苏淮阴人)、王士雄(1808~1867,浙江海宁人)等都研究了温病学说。经过他们的研究和著述宣传,中医对传染病的论治就有了伤寒和温病两个大的学派。明清以前的中医只掌握了对伤寒类传染病的诊断和治疗,显然放过了一大类传染病,因而,温病学说的建立是一个大发展。另外,明代已经出现的防治天花病的人痘接种法经过清代医生的推广和应用,得到了改进,并且在康熙二十七年(1688年)由专门来中国学习的俄国医生传入土耳其和欧洲。1796年,英国人琴纳(1749~1823)发明了牛痘接种法,这种更加安全的方法于1805年由葡萄牙人传入中国,逐渐代替了人痘接种法。还有一些学者在传统医药学方面做出了新的贡献。杭州人赵学敏(1719~1805)对李时珍的巨著《本草纲目》做了修补,他在1750年以后编写了许多药物学著作,其中《本草纲目拾遗》收录了李时珍没有收入的716种药物。他的另外一些书则保存了许多民间验方。河北人王清任(1766~1831)则是第一个认真研究解剖学的中国医生,他写了《医林改错》一书。王认为,“著书不明脏腑,岂不是痴人说梦?治病不明脏腑,何异于盲子夜行?”(《医林改错·上卷》)他通过观察那些被野狗撕开的被遗弃的幼儿尸体和解剖,了解了人体的许多生理结构,强调把治病和了解人体的生理结构联系起来。这对中医的发展提出了新问题,实际上预示着中医向西医方向的一个进展。中国古代的先圣们认为心是思维的器官,这同中医忽视解剖学有关。在中国少数民族中,藏医由于藏族有过“天葬”的习惯,对人体结构了解得比较清楚,外科也相当发达。曾经做过巡抚和总督的河南人吴其(1789~1847)对植物学着了迷,写了著名的《植物名实图考》,插图相当逼真,这是那个时代一部最有名的植物学著作。

清朝时期,技术依然沿着传统的道路进步着。这表现在中国传统的陶瓷、木器和漆器、纺织品、天文仪器、车马和农具、船、火器和刀剑弓箭之类武器的制造等都更为精巧,尤其是光学技术和理论方面的进步更为显著。清初民间著名的光学仪器制造家孙云球(?~约1662),在33岁时就造出了望远镜(千里眼)、显微镜(察微镜)、幻容镜、万花镜等,并著有《镜史》。寄居在扬州的黄履庄(1656~1684?)学习过从西方传入的几何学,他是个机械发明家,曾制造过温度计、湿度计、千里眼、探照灯(这些亦为当时先进的发明)、水钟、机械风扇和制造弹簧发条的机器。显然,这是在中国传统技术基础上吸收了欧洲人的新发明后创制的。在此之后还有满族学者博明(1730前后~1789?),他受过良好教育,在仕途不顺心,故潜心于学术研究。他对各种色彩的对应和复色问题、近视、远视和小孔成像问题都有研究。郑复光(1780~1853?)“博涉群书、尤精算术”,著《镜镜讠令痴》,把数学方法应用到光的反射定律、全反射现象、透镜成像等方面,从而把中国光学理论推到了接近近代光学理论的水平。广东南海人邹伯奇(1819~1869)在技术方面的成就更为突出。他绘制过地图,制造过一架太阳系表演仪,宣传哥白尼的学说。他最突出的成就是对照相技术的研究。邹伯奇在1844年独立地发明了照相术(照相机和用玻璃作底版的照相材料)。为了照相,他还研制了许多光化学药物。邹伯奇的著述有《格术补》和《理化精详》。在他的发明做出两年后,欧洲人的照相机才由鸦片战争(1840)后涌向中国的英法人员带来。尽管邹伯奇的发明是伟大的,但中国在当时没有近代工业,所以他的创造不会发展到影响整个社会生活的地步。

清朝时期在传统技术方面虽有坚韧的进步,但始终没有产生一场真正的近代意义上的技术革命,和这个时期欧洲技术进步的节奏相比,相对差距大大拉开了。欧洲技术进步主要表现为:英国人凯伊在1733年发明飞梭,1785年,卡特赖特发明水力织布机。这标志着织布业的完全机械化。1774年英国人莫兹利(1771~1831)发明滑动刀架,标志着由机器制造机器的开始。1782年(乾隆四十七年),瓦特(1736~1819)发明双向运动的蒸汽机。于是,从英国产业革命开始(约1750~1820年间),欧洲人用铁制造机器,其精密度和耐用度及工作效率都大大超过了中国传统的木质为主的机器,甚至船也逐渐用钢铁来制造。强大的蒸汽成了工业的动力,水力、风力、畜力和人力都成了辅助的东西。火器得到了发展,重要部件成为钢铁材料,结构得到改善,性能大大提高。中国的传统火器已经相形见绌。电正在被欧洲人用数学方法来研究,并试图把它应用到工业中……中国在地理上远离当时已执世界科技牛耳的欧洲,依靠传教士传来的西方宗教、科学、技术和文化等东西还不足以推动这个文明古国脱离她那已经习惯了的轨道。无论是统治者还是仕人和老百姓,都没有感受到近代文明的飞速进步会给自己带来巨大的威胁。由几千年完整历史构筑成的自信心仍然支撑着这个民族按照自己习惯的步伐前进。传教士和西方的知识西方传教士在中国的活动是从明朝万历年间开始的。科学技术活动是他们宗教活动的一部分。传教士靠新鲜的西方近代科学知识来吸引中国的士人,并争取皇朝对他们宗教活动的支持。实际上,在许多情况下,由于科学技术知识比基督教义更能使注重实用的中国人接受,他们中的一部分人常常把大部分精力倾注在科学技术工作方面,而不是传教方面。

在顺治、康熙两朝(1644~1722)中,由于清朝的天下还不稳定,满族统治者在文化心理上正处于同汉族士人接近的过渡阶段,因而朝廷对这些欧洲人基本上采取了利用和比较宽容的态度。在顺治时,汤若望掌管着司天监,这里有许多传教土。康熙时南怀仁曾掌管司天监,并奉谕督制过欧洲大炮。南怀仁去世后,法国国王路易十四派来了学识渊博的法国传教士张诚(1564~1707,1687年来华)和白晋(1656~1730,1687年来华)。其中张诚还以翻译身份参加过中俄1689年的谈判,白晋在1697年回国后又在第二年引来了10名法国传教士。1715年来华的意大利人郎世宁(1688~1766)是清朝的宫廷画家。康熙从小就接受了中国历史和文化熏陶,又从南怀仁那里学习了几何学,从张诚和白晋那里学习丁测量、天文、解剖和哲学,对科学技术有很大兴趣。在康熙朝,由于这位皇帝的提倡和热心,在1708~1718年间,测绘了一幅全国地图——《皇舆全览图》。参加这项测绘的有法国人白晋、雷孝思(1663~1738,1689年来华)、杜德美(1668~1720,1701年来华)和大批学习过数学与测量的中国人。这次测绘发现了经线一度的长距问题。由于地球是扁圆球,数据无疑是精确的。当时掌管法国科学院的卡西尼(1625~1712)坚持地球是长圆球,而牛顿则认为是扁圆球。传教士们并没有把这些数据同牛顿的地球扁圆说大胆地联系起来,只是把测量结果留给了后人。清朝在完成这一测量后便把《皇舆全览图》作为密件藏入内府。而在欧洲,传教士已把它的复制品和相应资料公之于众,广为流传。那时的欧洲,也正是牛顿的理论风靡的时期。在东方,地理测量成果被视为皇朝的国宝和神圣的御物,在欧洲,却成了学术研究的资料。这便是当时的东方和欧洲的一个差别。另外,在康熙年间由传教士巴多明(1665~1741)奉钦命写成的人体解剖学讲义《钦定各体全录》,由于皇帝一改初衷而未能出版,原因是皇帝认为此书不可示诸青年和普通人。1690~1721年间,根据张诚、白晋等人的译稿和已有的翻译过来的书籍,由梅毂成(康熙时代人)、何国宗等编成了《数理精蕴》一书,介绍了大致于1600年以来传入中国的几何学、三角学、代数和算术知识。这本书由于康熙皇帝的支持、倡导和关心而署上了皇帝的大名。

顺治、康熙两朝对西方传教士的利用是从维护皇朝利益出发的,而为了皇朝的政治利益,清朝也限制了传教士和汉族人的接触。这期间由传教士和汉族官员合译西书已不似明末那么自由。满族贵族和汉族士人中一部分人也表现出了对传教士的猜忌。老年官员杨光先(顺治、康熙朝人)在弹劾汤若望时甚至认为:“宁可使中夏无好历法,不可使中夏有西洋人”(《不得已》)。可见,盲目排外的情绪不光存在于满族人中间。而传教士中也确实有一些平庸之辈,在康熙五十四年(1715),奉使铸造天文仪器的传教士纪理安(生卒年不详)竟然自作聪明地把元代郭守敬创制的简仪当废铜熔化了!雍正尽管对中华民族强调华夷无别,却把除了在司天监任职之外的外国传教士统统赶到澳门看管起来,并在1723年撤除了各省的天主教堂。到乾隆时代,情况略有好转。这个时期曾在清朝司天监供职的德国人戴进贤(1680~1746,1716年来华)主持编写的《历象考成后编》中介绍了开普勒的行星运动轨道(椭圆)知识,以及牛顿计算地球与日、月距离的方法。法国人蒋友仁(1715~1774,1744年来华)编的《坤舆全图》中介绍了200多年前发表的哥白尼的日心说。1756年乾隆皇帝曾命刘统勋、何国宗和明安图等人重新测量过天山南北的地理,他们和几个传教士合作,最后绘制了一幅新的全国地图《乾隆内府舆图》。这实际上是当时一幅最精详的亚洲大陆地图。到1773年(乾隆三十八年),罗马教皇解散了耶稣会,由传教士传入西方科技知识的过程中止了。1785年耶稣会恢复,但这个中止了的学术过程却再没有恢复。

传教士在中国的活动不但把新鲜的欧洲科学技术知识带给了中国,也通过书信和来往把中国古老而丰富的各种知识输向了欧洲。在这方面最重要的要数传教士和德国人莱布尼茨(1646~1716)的来往。这位微积分的发明人之一,受到了中国学术思想的深刻影响,曾经和在中国的传教士保持着密切联系。自康熙六年(1667)起,他和许多到过中国的传教士讨论过中国传统文化问题。从康熙二十八年起,他和传教士闵明我(1639~1712)建立了稳定的联系。莱布尼茨于康熙三十六年编了《中国最新消息》,内容涉及中国的哲学、自然科学、医学、伦理学、政治和艺术等。当时在法国度假的传教士白晋读到这本书后,把他写的《康熙皇帝》、《中国现状》两本书寄给了莱布尼茨。莱布尼茨在了解中国学术的过程中认识到,二进制算术和中国古代八卦的六爻有着明确的关系。1703年他在法国皇家科学院《纪要》上发表的论文的名称为《二进制计算的阐述——关于只用0和1,兼论其用处及伏羲氏所用数字的意义》。

清朝时期西方科学进步的速度是十分迅速的,革命性的突破接二连三地发生。这一漫长的时期,中国和欧洲的学术联系基本上中断了。

在海洋的挑战面前

从历史上看,自秦以来中国最大的外部挑战在北方,北方塞外的游牧民族天性剽悍,过着流动的游牧生活,常常进窥中原富庶的农业区。征服他们要依靠强大的骑兵和充足的物资,防御他们要靠长城和屯垦戍边的大批军队,统治他们常常只能依靠分划瓦解的政治权术。但在清朝,中国北方边界已经扩展到元朝的旧域,长城已不再有军事意义,北方已成了一个纯地理概念,而不再和边疆联在一起。

清朝时期同以往任何二个朝代都不同的是:周围世界发生了重大的变化,中国的外部挑战从区域和性质上都有了改变。主要原因是欧洲发生了经济、政治和宗教方面的变革,尤其是技术的进步使整个世界变得越来越小。资本主义的触角安装在技术上面,向全世界所有方向和角落伸出。中华帝国东南方辽阔无垠的太平洋一直是最安全的屏障,但在麦哲伦航行之后,却逐渐变成了向外敞开的前方。潜在的攻击来自古代中国人还不了解的最远的西方世界。同中国历史中传统的北方边患相比,这是一种全新的挑战,是商业、技术和武力的全面挑战,因而也是一种更加难以应付的挑战。中国人开始时对这一挑战的性质没有清醒的认识,所以不会有应付它的最有效的方法。传统悠久而稳固,国力依然强大,最初仍然可以处变不惊。

明朝嘉靖三十二年(1553),葡萄牙人在中国的澳门居住下来从事贸易。紧步其后尘的西班牙人,在南洋的吕宋岛上取得了据点。明王朝还没有感觉到这场海洋上挑战的严峻性便在内外危机中寿终正寝了。1662年郑成功赶走了占据台湾的荷兰人,接着康熙皇帝重新统治了台湾。由于清朝前期西方国家还没有在技术方面取得对中国的绝对优势,所以,中国海岸上资本主义国家的零散船只还不足以构成对帝国的威胁,但这毕竟是以往历史上没有出现过的新现象。对科技发展十分关心并和传教士们关系密切的康熙皇帝敏感地觉察到了西方世界对东方千年帝国的潜在威胁。他曾告谕地方官:“海外如西洋等国,千百年后,中国必受其累,国家承平日久,务需安不忘危”(《纪市舶》,《熙朝纪政》卷六)。然而,他的子孙后代并没有做到这—点,由于对汉族人的提防心理使他们的政治视野始终限制和集中在维护帝国已有的基业方面。乾隆时期,中国社会达到了政治稳定、人口骤增的盛世。1793年,英国国王的使者马嗄尔尼来中国递交国书,要求通商和互派使节,乾隆皇帝在托马嗄尔尼带给英王乔治二世的信中,对英国国王的要求是这样回答的:“……天朝物产丰盈,无所不有,原不籍外夷货物以通有无。”对于通商和互派使节的要求,则以为“与天朝体制不合,断不可行”。这时可能乾隆皇帝还不知道英国人瓦特在11年前发明了蒸汽机。甚至在鸦片战争发生的24年前(1816),乾隆的儿子嘉庆皇帝再次回绝了英国大使提出的通商要求,他甚至自负地认为:“天朝不宝远物,凡尔国奇巧之器,亦不视为珍异”,“嗣后毋庸遣使远来,徒烦跋涉,但能倾心效顺,不必岁时来朝始称向化。”(《嘉庆敕谕》)这时,英国人已在机器工厂的车间中用机器制造机器,斯蒂文逊(1781~1848)制成了火车头,美国人富尔顿(1765~1815)把蒸汽机装到了船上。英国刚刚打败了拿破仑(1769~1821),正在依靠整个工厂体系和资产阶级的议会向全世界扩张,工业革命中的暴发户正处于日不落帝国的黄金时代。

欧洲的资本主义工业国家最初接触东方的中华帝国时,由于地域上的遥远,开始只具有文化性质,接着带上了经济性质,但这都是试探性的。当他们受到中华帝国带有保守性的反抗之后就毫不犹豫地诉诸武力了。这种武力的物质基础是蒸汽机推动的军舰和机器制造的大炮,以及装有雷汞(1800~1818年间发明)发火装置的前装步枪。清朝时期,中国的火器没有任何重大的改进,甚至放弃了明代的不少发明。主要以骑兵起家的清王朝以鸟枪和冷兵器装备步骑兵,大炮的重量尽管增大了,其质量反而比明末降低了。随着乾隆后期战事的减少,军队的训练已不如以前严格,军队的战斗力一直趋于降低。在海军方面,明末清初,郑成功的船队和康熙皇帝的海军都是有战斗力的旧式海军。但在英国人的轮船和兵舰来到西太平洋洋面上之前,清帝国不但没有一支由蒸汽轮船装备起来的海军,甚至连一支常规的装备旧式木舰的海军也没有。水师往往是在临战前不久由海边陆军军官临时编练的。清帝国在收复了台湾和澎湖列岛之后,放弃了向南海以远的发展,开始满足于闭关自守,海军建设自然逐步废弛。西方近代的工业文明和东方古老的大陆文明注定要在海上首先发生一次剧烈的大碰撞。

清廷在康熙之后的闭关自守政策牵涉到中国古老的社会价值观念,其中包括政治观念、贸易观念。西方年轻的资本主义在扩张时总是冒犯性的,带着侵略性和血腥味。从传统的观念出发,作为“民之父母”的皇帝锁上大门,为保证天下的安宁。对于郑和航海之后陆续移居到南洋诸岛上的那些人,当他们同当地人与后来的西方殖民者在经济上发生利益冲突、甚至发生武力冲突时,临近的祖邦大国明、清皇朝的恩典都是让他们放弃在海外已站稳脚跟的事业,离开血腥的海上旋涡,回到祖先耕种过的大陆乐土上来。明末以来中国人已伸出到南洋的第一支有生命力的海外经济幼芽也遭到了萎缩的命运。为了使海上的不安不影响陆上的安定,乾隆盛世强化了海疆政策。经济上自给自足的中国不依靠海外贸易生活。天朝只愿意外夷的朝贡而不与之进行平等的交易。这样,中国就失去了对外贸易的自主性,而为西方殖民者在西太平洋地区的殖民活动让开了大路。在世界资本主义生长的初期,中国的政治还停留在靖国安民的水平上,中国人似乎还不需要西方的新产品,更不能接受与这些新产品的生产和贸易一同来到世界上的资本主义观念。传统的惯性是巨大的。世界上最大和最古老的帝国不可能在世界发生了微妙变化的时刻用变通的经济、行政管理、外交、法律等方式来对付外国人在沿海一带进行的贸易活动,或者以积极的军事行动来对付殖民者的活动。当然,如果从当时中国政治制度的特点来看,也许令人遗憾的是康熙皇帝的继承人并没有继承他那种曾得到西方传教士和中国士人赞扬的对科学技术的爱好。乾隆和嘉庆两位皇帝都是那样自负,当时统治阶层中的精英人物在看到了西方国家的科技产品时,不是为了发展而去积极地学习、掌握和运用新的科技,而是从免除内忧外患的皇朝政治思想的角度,在西人的科技优势面前采取了视而不见的鸵鸟态度,而对中国民众则采取了尽量保密的政策。这种政策最终导致中华民族近代时期在西方列强面前处于落后挨打的被动地位。

(九)近代科技

师夷之长技以制夷

清朝在英法炮舰面前遭受的那些失败和耻辱是由复杂的历史、经济、技术、政治、军事、文化、人事等原因造成的。然而,不可回避的事实是:中国的武器装备不如人,中国的失败是因为中国没有近代的工厂与工厂中制造出来的炮舰和新式枪炮。

林则徐最先深刻地认识到这个事实,也最先开创了学习和了解外部世界的学术风气。他主持编写了介绍西方政治、经济、地理和历史的《四洲志》。这实际上是明末徐光启、利玛窦早已开始了的工作,只不过是200多年后的重新进行。鸦片战争后,江文泰编了《红毛英吉利考》,由遍游海外诸域的谢清高口述,杨炳南、李兆洛、吴兰修等人整理编写了《海录》,萧令裕编了《英吉利记》,1844年魏源(1794~1857)编了《海国图志》。魏源在序言和书中提倡“师夷之长技以制夷”,这成了一个指导性的口号。徐继畲在1848年编了《瀛环志略》。这些书都是介绍西方地理、国情和技术的。鸦片战争的炮声对中国社会的震撼,迫使中国人把目光投向世界,开始认识到世界上还有胜过中国的西洋夷国。林则徐的学生冯桂芬(1809~1874)在造了一些学习西方科学技术的舆论之后,还初步分析了中国在四个方面不如西方国家:“人无弃才不如夷,地无遗利不如夷,居民不隔不如夷,名实必符不如夷。”他还提出了废除八股文和奖励科学技术人才的改革主张。

在中国这样一个经济落后、政治专制的国家中,造反和革命可以起于社会底层,但改革往往必须从上层开始。而促使上层改革的原因往往是社会或外部明显的危及统治阶层利益的不祥征兆。鸦片战争和太平天国农民起义便是这样的征兆。知识分子呼吁学习西方的声音是和这两次战火同时发出的。1860~1895年间,清朝的大臣奕(1833~1898)和曾国藩(1811~1872)、李鸿章(1823~1901)、左宗棠(1812~1885)、张之洞(1837~1909)等一批封疆大吏掀起了操办洋务的热潮,开始把西方的近代工业和技术搬到中国。其中曾国藩和李鸿章是从镇压太平天国的军事活动中体会到近代工业的力量的。当时已腐朽的八旗兵和地方绿营兵在装备着冷兵器和少量火药武器的农民军队面前不堪一击,只有对军队进行彻底的改革才可能扭转局面,而这种改革必须靠装备近代武器和用新的方达操练。曾的湘军和李的淮军是使军队近代化的第一步尝试。“师夷之长技”先制服了中国的造反农民。洋务派在全国各地陆续开办了一批拥有近代技术的兵工厂、造船厂、机械厂和一些采矿、冶金、纺织、电讯企业,其中有曾国藩1862年在安庆设的军械所;李鸿章1865年在上海设的江南制造局、在南京设的金陵制造局、1872年他和盛宣怀(1844~1916)开始筹办的轮船招商局、1877年办的开平矿务局、1878年办的上海机器纺布局、1880年筹办的天津有线电报局;左宗棠1866年在福州办的马尾造船局、1880年办的甘肃织呢厂;张之洞1889年开始筹办的汉阳铁厂和随后4年中办的湖北枪炮厂,以及纺纱、织布、制麻、缫丝4个局。除此之外,全国许多省份都由省上官员用官资设了一些机器工厂。例如刘坤一(1830~1902)1875年在广州、1881年在南京办的火药局,丁宝祯(1820~1886)1877年在四川办的成都机器局,奕(1840~1891)1883年在北京办的神机营机器局等。这些机器工厂都是靠买进欧洲工业国家的机器,聘请一部分外国技师,启用一些精通技术的中国人,训练一些中国工人而办起的。由于机器生产不是在中国土地上成长起来的,中国人一开始还不能熟悉和有效地掌握机器生产的技术。并且,不是由靠自己创业起家的精明资本家来管理工厂,而是靠官僚及其委托的代理人来管理。所以,这类官办的企业效率不高,常常由于材料来源、技术、产品销路等问题陷入困境和面临倒闭危险。在这种情况下往往靠官资的填充来维持局面。不过,无论如何,西方近代的技术和科学终究随着洋务运动的开展,被大量地引入了中国。近代的蒸汽机和机器体系、化学技术、枪炮制造技术、铁船的制造技术、采矿和冶金技术等在洋务派的工厂和矿山先后落了脚,为中国社会制造出了第一批机器工业产品和从事机器生产的工人。这为中国社会在机器生产条件下的资本主义的最初发展,起了催化和示范作用。随着洋务派在富国强兵口号下大办工厂,一些有钱的地主官僚和商人也开始开办一些小型的近代工厂,从事一些民用产品的生产,这是中国民族资本主义的起点。自鸦片战争之后,外国人开始在中国建立银行与商业机构,接着就开办工厂。这样,中国社会形成了极其复杂的半殖民地、半官僚、又夹杂民族资本主义的经济。洋务派办的工厂是中国人最先办的大型工厂和企业,其中一些后来破产和关闭了,不少在艰难坎坷中几易其手,但在同外资和民间资本所办企业的激烈竞争中顽强地生存下来了。

洋务一开办,科学和学术风气有了新起色。在政府和洋务派官僚设立的与洋务有关的新机构中出现了一批洋务派理论家。其中有郭嵩焘(1818~1891)、王韬(1828~1897)、薛福成(1838~1894)、郑观应(1842~1921)、马建忠(1845~1900)、陈炽(?~1900)、宋育仁、汤寿潜(1857~1917)、何启(1858~1914)、胡礼垣等。他们一般都因参与洋务或弱国外交到过国外,见过世面。他们的目光要比当权的大臣们略高一些,因为在自己不直接置身于政治权力中心的情况下,思想略为超脱一些,言论的自由度也略大一些。郑观应于1862年发表了《救时揭要》,1871年这本书增改后又以《易言》出版,1893年再版后变成《盛世危言》。他们不但认识到中国需要引进西方先进的技术和科学,还感到有必要进行相应的变政和改革,某些人还提出了一些零碎的实际主张。从林则徐、魏源到上述洋务理论家们,他们的思想是一脉相承的。中国官僚阶层中的一批人已经把目光投向西方。洋务运动是这部分人中有权势的人物在朝廷的支持下所采取的实际行动。他们的基本目的就是所谓“师夷之长技以制夷”,靠自强来应付外侮。

武器和军队

洋务运动的初衷主要是改善中国军队的武器装备。中国人在和欧洲人作战中感受最深的是武器的差距。魏源说:“夷之长技三:一战舰,二火器,三养兵、练兵之法。”(《海国图志·筹海·议战》)让我们来看看这三方面的情况。

战舰。中国人曾造出过远航印度洋的郑和宝船,但没有突破用木造船的观念。另外,古代所有船的动力都是风帆和人力桨。美国人富尔顿于1807年把瓦特发明的蒸汽机装到了船上,成为动力。这种船最初是木铁结构,大部分部件仍是木质的,称为轮船。洋务运动开始不久的1866年,马尾造船局、江南制造局等开始制造出轮船。这些轮船和购买的外国轮船一起装备了中国的福建海军、南洋海军和北洋海军。这时西方的造船技术又进了一步,战舰变成了铁甲舰。而中国的造船局还造不出铁甲舰。1884年8月23日的中法战争中,法国舰队击毁了中国福建海军的30艘船只,基本上消灭了这支海军。1885年,李鸿章通过中国驻德国公使李风苞首先从德国购买来“定远”、“镇远”(6000匹马力)和“济远”(2800匹马力)三艘铁甲舰,接着又从德英两国买来一批新舰只,随之建设了军港、炮台、船坞等,请了一些外国人参与海军的技术工作。北洋舰队装备了一流的铁甲舰,成了中国海军的主力。1894~1895年中日甲午海战中,北洋舰队遭到重创,此后不得不慢慢重新组建,新建的北洋海军实际上已不能担当御侮的责任,不过,它的技术装备却有改进。1905年,北洋水师在天津设立无线电报学校,并从意大利买入7台马可尼(1874~1937)发明的电火花式无线电报机,在4艘军舰上安装了这种设备。此时,军队中也有了无线电报机。

火器。中国原是火器的故乡,但枪炮的制造没有精密化。欧洲人在明初有了铁管步枪,而且在上面装有瞄准具,明末时发展成为用燧石发火的燧发枪。1800~1818年间,英国人用化学方法造出了雷汞,发明了用击锤打击雷汞的步枪点火方法,淘汰了燧发枪。炮的铸造更精密,也采用了雷汞底座的发火方法。但枪炮的子弹都是从前端装入的,所以一般叫前装枪炮。1860~1870年洋务派买进或在各地机器局所造的枪炮都是前装枪炮。而欧洲军队的武器又在向后装枪炮发展。1835年普鲁土人德塞色设计出后装枪。1848年欧洲各国开始生产后装枪,意大利和法国人在设计新型的后装大炮。1870年的普法战争用的便是后装枪。1870年后,后装枪通过武器交易市场进入中国。1880~1890年,中国已能够自己制造后装枪炮,甚至仿制某些发明不久的连发步枪和重机枪。自然,中国洋务工厂生产的规模还不能满足改变军队装备的需要。1895年甲午战争失败后清朝开始建设新式陆军,装备依然主要依靠输入。1910年,清廷还向法国购买了一架沙麦式飞机,并在南苑创办了飞机试行工厂。

养兵、练兵之法。自从1840年鸦片战争的炮声响起之后,中国在军事上的彻底失败导致了军队近代化过程的开始。最先出现的近代化军队是曾国藩的湘军、李鸿章的淮军和海军,其中只有李鸿章的北洋舰队才基本上实现了装备的近代化。他们的陆军还是一种火器和冷兵器混用的准近代化军队。尽管如此,曾和李仍然依靠自己的武装成了清廷举足轻重的权贵。甲午战争失败后,清廷才下决心建立新式陆军,便命袁世凯(1859~1916)在天津小站编练新军(1895年开始),张之洞在湖北时也编练了一批新军。这种新军在武器装备、服装、训练方法和编制等几方面都是完全新式的。正是这些用近代武器武装、用近代方法训练出来的军队,标志着中国军队的主体部分最终告别了冷兵器时代,并且在中国20世纪初的历史中扮演了举足轻重的角色。

西学东渐的节奏

随着1860—1895年间洋务运动的开展,社会上一些有经世致用之学的知识分子被搜罗到政府和洋务机关新设的书馆、译局和企业中,开始比较系统地介绍西方的技术和科学。这是洋务运动的需要。不了解西方的技术和科学知识,新工厂中的机器和技术工艺就无法掌握。从此,西方的机械知识、力学、物理学、化学知识和电学知识等,开始大量地进入中国社会,并同近代化的产业联系在一起。与此有关的三项工作最为重要。

第一是开办与洋务有关的书局和译局。在这类机构中出现了一批中国近代科学家。1862年,清廷设立了由美国传教士丁韪良(1827~1916)主持的“同文馆”。1863年又在上海设立了“广方言馆”,1864年在广州设“广方言馆”。广方言馆和同文馆一样,一般都由外国人主持,是招收一批青年学习外语的书馆,也兼学一些自然科学。1868年上海江南制造局设立了由英国人傅兰雅(1839~1928)主持的译书馆。另外,英国人麦都斯于1847年在上海开始经营“墨海书馆”。这些译馆和书馆中有大量中国学者参加,他们和外国人一起翻译、研究、介绍和出版西方近代科学技术知识。这种译馆和书馆的开办,标志中国学者在洋务运动兴起之后已经与清朝中期以来那种个人的、与西方隔绝的学术研究时代告别。

在这类译馆和书馆中工作并有突出成就的有数学家李善兰(1811~1882)。他在上海的8年中同外国人合译了80多卷天文、数学和力学著作。其中徐光启和利玛窦未完成的《几何原本》后9卷(共15卷)是由李善兰和英国人伟烈亚力(1815~1885)、艾约瑟(1823~1905)等译完的。李善兰最先把牛顿力学较系统地介绍到中国。他1860年离开上海后,在官僚徐有壬和曾国藩手下当了几年幕僚,于1868年到北京同文馆,担任天文算馆总教习达十几年。在这段时间里,李善兰独立地证明了数学中有名的费尔玛定理,并且独立地研究得出了一些定积分公式。李善兰工作的意义是相当重要的。因为翻译本身就是创造,中国古代科学中的概念和西方科学中的概念必须准确地对应起来才有助于中国人理解,而且近代科学的一部分概念是新的,需要造相应的新词和新符号来表达。李善兰创造了不少今天还在用的符号。

另外一个近代科学家是华蘅芳(1833~1902),他和英国人傅兰雅合译数学著作。概率论是他们介绍到中国的,最初译为《决疑数学》。华蘅芳的译文通顺易懂,超过了李善兰的译文。他翻译的英国人赖尔的《地学浅释》中已提到了进化论,但还没有提到达尔文的名字。1887年在天津武备学堂教数学时,他设计制造了中国第一个氢气球。

化学家徐寿(1818~1884)和李善兰、华蘅芳齐名。他编译过包括《化学鉴原》在内的十几种化学书,在编译时创造了众多的新元素的汉字名称,今天化学元素的造字方法是他开创的。徐寿在安庆时和华蘅芳一起设计出了由中国人制造的第一艘蒸汽机推动的汽船。徐寿在自己研究的基础上很快掌握了近代技术工艺。他1867年在上海江南制造局工作时,曾指导船炮枪弹制作,并自制镪水、硝棉、雷汞、炸药等。他把译书和实验结合起来,因而负有盛名。徐寿的儿子徐建寅也是一位科学家,编译过一些西方科学著作,在1871年增补了《谈天》一书。1901年,徐建寅在武汉试验无烟火药时因火药爆炸而付出了生命的代价。

洋务运动中书馆和译馆中还有一部分通汉语的外国人编译了一些科学书,英国医生合信1855年编著的《博物新编》是较早的一本。一些外国人办的学校也组织编译为中国学生用的教科书。从1853年到1911年间,共有468部西方科学著作在中国翻译出版。其中总论和杂著44部,天文气象12部,数学164部,理化98部,博物92部,地理58部。这中间包括严复译的一系列名著。除了这些著作,1857年墨海书馆出版了《六合丛刊》,1876—1890年格致书院出版了《格致汇编》,这是中国最早的综合性科学刊物。译馆、书馆的业务和印刷业的关系很密切。最初中国学者们编译的书籍大都由外国人开设的印刷厂印刷。后来学校的发展对教科书的需求量增大,1897年商务印书馆在上海成立。1911年中华书局在上海成立。

第二件事是开办学校。在未废科举之前,洋务派已开始办新式的学校。以上书馆中多附设各门课程,所以书馆也是最初的学馆。在办洋务和开学馆的同时,李鸿章、左宗棠、张之洞等在各地开办了几所军事学堂,其中著名的有1866年开办的福建马尾船政学堂、1880年开办的北洋水师学堂、1885年开办的天津武备学堂、1887年开办的广州水师学堂等。军事学堂的兴办是因为中国对军事落后的感受最深,所有屈辱性的条约都是在无法取胜的条件下签订的城下之盟。除了军事学堂以外,和李鸿章一起操办洋务的大官僚盛宣怀于1895年奏请清廷批准设立了天津中西学堂,1897年又在上海创立南洋公学,这个公学包括师范学堂、小学堂、中学堂、大学堂,经费来自电报局和轮船招商局。1895年的中日甲午之战宣布了洋务运动的失败,此后,维新思潮卷起,社会上要求学制革命的呼声日高。1898年戊戌变法期间成立的京师大学堂是朝廷办的第一所新式大学。这是北京大学的前身,也是没有被废除的变法成果之一。1902年,有名的实业家张謇(1853~1926)在江苏南通创办了通州师范学校,这是一所中国人所办的较早的师范专门学校。但是,一直到1905年,清廷才明令取消科举制度,正式颁行新学制。此时,全国各县、府和省才开始把旧式学堂改为新式学堂和学校。可想而知,新学校的大多数教员仍是旧学堂的先生,清朝规定的教学内容中仍有不少陈腐的内容。与当时西方国家宗教组织和资本势力在中国兴办学校的热情相比,清朝统治者还略逊一筹。办学不力和迟迟不废科举表明,清廷掌有实权的统治者在关系民族发展前途的教育问题上目光短浅。

第三件事是派遣留学生。清初的康熙时代,西方传教士便带中国学生去欧洲学习,但这些人回来后,由于清朝并不重视西学,没有多大影响。鸦片战争前后,外国人在中国办起了学校(小学、中学、大学)。在这类学校中读书的一些中国学生也开始到欧美国家读大学。其中大概以1847年去美国的容闳(1828~1912)和赴英的黄宽等为最早。黄宽学成后回来在武汉行医。容闳在耶鲁大学学习了4年,目睹美国科学技术的先进,深感中国富强必须向西方学习。回国后他致力于推动留学事业,企图实现教育救国的梦想。在当时,留学事业只能依靠朝廷的支持,所以他不得不周旋于权贵之间。他曾经去南京给太平天国的主政王洪仁王干提过建议,还做过曾国藩的帮办,替曾国藩从美国买回了不少机器,深受这位朝廷重臣的信任。1870年,朝廷接受容闳的建议,从1872年起,每年派30个少年学生到美国留学,共派4期,120人,这便是“幼童赴美留学预备班”。根据李鸿章当时给总理衙门致函提出的留学生条件,除了聪颖之外,还需“志趣远大,品质朴实,不牵于家累,不役于纷华者,方能远游异国”。在留学生派出之后,由于朝中掌权的大臣害怕这些学生沾染上西方的所谓“不良”风气,受到西方思想的影响而“数典忘祖”,他们在1881年被撤回国内。在这些学生中有2人取得了毕业证,其中一个是后来因建造中国的铁路而大名鼎鼎的詹天佑(1861~1919)。还有10人学成后未归,留在美国生活。显然,归国学生中大多数人是学而未成、中途而返的。朝廷在这件事上表现得进退两难,因为美国人的教育方式不符合清朝的礼仪和思想标准,培养出来的并不是专制王朝需要的理想人物,但半途而废却是一种财政上的浪费。当然,用在这方面的经费和对列强的巨额赔款以及宫廷的费用相比,倒是不值一提的。况且,归国学生中尽管大多数人学业未成,但已经先睹外邦为快,有了相当的新见识,基本上熟练地掌握了英语,还是发挥了一些作用。

除送幼童赴美留学外,从1876年开始,在洋务运动的高潮中,清廷从福建、天津等地的洋务学堂和机关中派出一批青年到英、法、德等国去学习军工、造船和驾驶技术。严复(1854~1921)便是此时派到英国学习海军技术的。他于1879年回国,次年当了北洋水师学堂的教务长和校长。他的同学中有丁汝昌(1836~1895)、方伯谦、萨镇冰(1858~1952)、刘步蟾、林永升、林泰曾等,都成了北洋水师的将领。

洋务运动是以这批留过学的将军们统率的北洋舰队的覆灭而宣告失败的。在此之后,国内的秀才们开始了一场谋求全面社会改革的戊戌变法。这次变法失败得更加迅速和彻底。戊戌变法后,在列强压境和西学日盛的社会风气压力下,清廷当政的实权派也想借助先进的科学技术来维持风雨飘摇的统治,又接着向国外派出了64名官费留学生。尤其是在八国联军入侵(1900)之后,清廷在首都被攻破的耻辱刺激下,更想把派遣留学生作为自强之道,在1900~1906年间大批向外派遣留学生,人数达万人以上,其中派到日本的有7000多人。

从清末形成留学生制度起,中国人开始主动地学习西方国家的科学技术。中国人视已为天朝、视外国为夷的时代结束了。中国人尊师重道,在几千年的历史中多是外国人来中国学习,中国人到外邦学习的数量不多。但留学生制度开始后情况反了过来,说明中国人已认识到外国人有长处。中国人的目光终于不再完全注视自己的历史和传统,而开始注视外部世界的先进文明成果了。中国毕竟从古代社会的封闭状况中走出来了。中国人办的各类学校和外国人在中国办的各类学校中的新一代知识分子,在废了科举考试后逐步摆脱了读经的困扰,他们中的一部分人直接走出了国门,学习西方先进的科学技术。这种方式显然比通过翻译性的学习更加有效,而且同时也造就了大批西方学术的翻译队伍。中国的文化和科学技术都大大受到了这批留学人员的影响。

为了对中国进行文化渗透,外国人在中国兴办了一批学校。他们甚至在办学方面比洋务派更积极。早在鸦片战争以前的1809年,英国新教牧师马礼逊(1782~1834)乘鸦片贩子的船来到了广州,在这里充当东印度公司广州办事处的译员,并同时传教、行医。他在传教时向中国人介绍了《圣经》的内容,这也曾影响了当时的厂东落第书生洪秀全。马礼逊死后在广州和香港的英国商人及传教士捐款成立马礼逊教育会,设置奖学金吸引中国学生入校学习,所学内容为中文和英文、圣经、数学、地理学等,成绩好的还被保送到欧美去留学。此后,欧洲传教士——新教(宗教改革后和罗马教会分裂的各国教会)和罗马天主教会,都开始在中国兴办学校。

传教士们办学的宗旨自然是企图用西方文明从精神上彻底征服中国人,同时他们也充当着新兴的工业资本主义国家向世界东方神秘大陆扩张的情报提供者和向导。生于澳门的马礼逊的儿子小马礼逊后来充当了中国第一个不平等条约《南京条约》的起草人。尽管如此,欧洲人在半殖民地中国土地上办的学校,在输入文化殖民主义的同时,也开始冲击中国传统社会中已经腐朽的教育内容和已经落后了的教育方式。在西方人办的学校中读书的人毕竟开始接受一套近代科学内容较多的知识体系。近代科学知识开始通过这种学校的课堂进入到一批中国少年的视野中。

1834年美国传教士布郎在广州办的一所小学于1842年迁香港。《南京条约》签订后,美、英、法、德、瑞士等国的教士和以法国人为主的天主教教士们来到中国,到1855年时有46人。其中英美传教士多数在家中或教堂附设学校,也有专门开办的学校。以传教士为骨干,各西方国家开始了在中国办学的热潮。其中,英国人1844年在宁波办东方女子教育协进社,1850年在上海办英华书院,同年天主教会在上海办徐汇公学;美国人1853年在福州办格致书院,1861年又在福州办清心书院;1864年天主教会在上海办圣芳济学校;1867年美国人在杭州办育英义塾(1910年改为之江大学)。这类学校多属小学和中学性质,其中有相当多的基督教神学课程,还不算是纯粹的现代教育。其中有一些逐步发展成了大学和专门学校。在1905年中国学制改革时,各类教会学校已达2585所,学生有57600人。到1914年,各类教会学校发展到12000所,约占中国所有学校的20%。中国学制改革的前后,教会学校加紧把一些中学扩建为大学,并开始创办一些新的大学。在这方面外国人手里有大量中国的赔款和雄厚的资本势力,以及较多的文化人员,还利用了一批中国知识分子。

欧美国家利用传教士和部分文化人员在中国办大学,是从他们国家的利益出发的。在他们看来,用基督教和科学可以培养出胜过中国士大夫的新人,这些新人可以取传统的士大夫而代之,成为中国社会中有势力的人物。西方国家当然寄希望于他们控制的中国社会朝着有利于西方的方向发展。无疑,在这方面,大学比小学和中学更能收到这种设想的效益。

外国人在中国办的大学中,以美国这个初露头角的新兴资本主义国家办得最多,其次为英国所办,英美还联合办一些大学。在这里可以列举出一些著名的大学:1881年创办的跨上海、苏州两地的东吴大学,1894年创办的上海圣约翰大学,1900年创办的福州华南女子文理学院,1904年创办的广州岭南大学,1906年创办的上海之江大学,1907年建立的南京金陵大学、成都华西协和大学和由中学扩建的杭州之江大学,1913年创办的南京金陵女子大学,1915年创办的福建协和大学、北京燕京大学,1919年创办的济南齐鲁大学,1924年创办的武昌中华大学。这些大学大都由美国人担任校长。以上诸大学多先后在美国的州政府或州立大学立案,并取得了相应的学位授予权,其中齐鲁大学是向加拿大政府立案并取得学位授予权的。这些学校也是外国人吸引和选派留学生的重要基地。无疑,这些学校是半殖民地中国大学教育的重要组成部分。外国人办的、中国官方办的及一些实业家办的各类学校一起,构成了旧中国教育的基本框架。对于中国近代科学技术的发展来说,这些学校有着重要的意义,因为科学技术的发展是以教育事业为基础的。

除了办校,欧洲资本主义工业国还开始在中国办医院。自从哈维发现血液循环以来,西医引入了生理学,外科学和治疗学都有了发展。到工业革命时期,化学药物开始进入医药学。所以,尽管从《黄帝内经》到《本草纲目》的传统中国医药学算得上世界上最完善的古代医药学体系,但清朝末年时欧洲人在外科、产科、眼科等方面的手术疗法高出了中医,药学也由于化学药品开始出现而有了长处。1805年来中国的船医皮尔逊把种牛痘的方法传入了中国,1820年,英国人马礼逊和郭雷枢在澳门设了眼科医院,次年在广州设一医院。1835年美国医生皮特·帕克也在广州设博济医院。1854年美国人嘉约翰夫妇在广州设立博医局,附设医学校。到1876年,全中国的教会医院已有16处,诊所26处。到清廷废止八股文而改革学制的1905年,教会医院增至166所,诊所241处。在辛亥革命前后,教会医院仍在猛增,1919年达到250所。

随着医院的猛增,西药和西药房在中国出现了。其中在上海的有1853年开张的老德记药房,1868年设立的科发药厂(德国人办),1886年开张的巨屈氏药房(英国人开)等。另外,西医学校也随医院的猛增而发展。其中著名的有广州夏葛医学校(1901年建立),上海震旦医学院(1903年建立),北京协和医学校(1906年建立),上海同济德文医学堂、四川华西协和大学医学院(均建立于1910年),沈阳南满医学堂(1911年建立)。这些医学校的建立和发展同前述大学属于同一时期。

随着医院和医学校的出现和发展,由传教士和医生编译的众多的近代西方医药学书籍、由医院和医学校主办的医药学刊物在中国诞生了,其中1888年在上海出版的《博医汇报》后来成为《中华医学杂志外文版》。无疑,西方近代医学知识正是随着这些医院、医学校和医学书籍、刊物散布到中国的。这些新鲜的医药学知识是同疾病做斗争的新天使,当然,它是和西方列强侵略的魔影翩翩同行来到东方的。无论如何,它的来临使中国传统医药学面貌发生了重大的改观。

西方的技术和东方的观念

洋务运动是中国从技术上迈入近代的运动,但它一开始就注定前途不妙。这是因为:第一,清廷在这半个多世纪里没有出现一位目光远大并能有所作为的皇帝,权力最后落到了垂帘听政的慈禧太后(1835~1908)手里。这位孤独的女人尽管精明,但却没有历史眼光。1860年英法联军火烧了清朝建立的世界上最华丽的万园之园——圆明园之后,她甚至把一大笔建设海军的经费挪用来为自己修缮颐和园。第二,即使是朝中那些开明的洋务派,他们的立足点仍然是旧时代的根基。他们的信条是“中学为体,西学为用”。洋务思想比那些反对学习西人之法的顽固派思想要进步些,但这种思想希望把资本主义工厂建立在传统的社会秩序和旧的专制政治地基上,洋务政策的出发点是对外以武力御西洋,给朝廷在洋人面前争些面子;对内则以军队平定用刀矛造反的农民,维护统治。历史的新生力量在这里是专制制度的奴隶,而不是向旧制度挑战的精灵。在西方,步枪和大炮早已打碎了旧的社会和政治秩序。欧洲近代的科学技术不但是在旧的社会结构解体过程中生长起来的东西,而且它们本身就是使旧的社会结构发生解体的一种最重要的革命力量。机器、军舰、枪炮及力热声电磁光化等东西本质上是颠覆或改造旧社会的历史炸弹。政治、经济和文化方面大刀阔斧的改革才能为中国科学技术和社会迅速实现近代化铺平道路,但中国的传统和文化优越感的历史根基太深厚和久远了。洋枪洋炮只打败了中国的军队,惊醒了一部分敏感的人士,困惑了社会最底层的民众,近代文化和科学技术也只吸引了部分到国外考察过的外交人员和留学生。统治阶级的上层集团习惯于求安,争权夺利常常成为朝政的头等大事。在中国历史的转折点上,他们只能被时代潮流推着走,而不能推动时代潮流向前。

洋务派兴办的军事工业制造出的枪炮和军舰改进了中国军队的装备,民用工业略分了洋人之利,接济了朝廷由于赔款而债台高筑的财政。但是,由于用旧的官僚机器中的方法来管理近代的机器生产,效率不高,技术人员缺乏,管理不善,贪污和中饱私囊的现象始终是洋务工业前进的绊索,最后以很大的代价培养了一个近代工业的畸形儿,它先天不良,后天多灾,命运多舛。

1894—1895年的中日甲午战争使洋务派富国强兵的初衷完全落空。明治维新(1868)后的日本打败了大办洋务的中国。中国在甲午战争中的失败不光是军事装备造成的,军事上所有大的失策都和政治的腐败连在一起。这次失败使日本获得了对朝鲜的宗主权,中国丧失了台湾,帝国主义国家从此正式取得了在中国设立工厂的权力。

铁路最初在中国

自从1814年英国人斯蒂文逊发明了铁路机车之后,铁路在各大洲陆地上的扩展同工业革命向全世界各地的扩展几乎是同步进行的。铁路延伸到哪里,哪里的新资源就被开发,所有过惯了慢节奏低效率生活的人们就被火车这个铁的庞然大物拖到商品经济的浪潮中,社会原来的经济秩序被破坏,这也自然会引起社会政治生活的动荡和改观。铁路的延伸,是工业文明向古老的农业文明最直接的挑战形式。

中国近代铁路的铺设和发展,是这个古老帝国迈向现代时艰难步幅的最好写照。

1865年,英国商人杜兰德在北京修了一段1千米长的铁路试跑小火车,清廷以“观者惊骇”为由,限期拆除。1876年,英国商人在上海和吴淞口之间修了一条长20千米的窄轨铁路,中国官员坚决反对,最后以28万两的银子买下拆除,并在上海一端的车站原址上修建了一座天妃宫。朝中官员里有一部分人反对铺设铁路的理由是:自办则库空,借债则利息太重,少造无益,多造耗费;还认为铁路一通会使水手、车夫、负贩之人成为饿殍,物价会上升,生活将更困难;甚至“穿凿山川,必遭神谴,变更祖制,大祸将临”。在这些反对者中间有支持光绪皇帝变法的皇帝老师翁同(1830~1904)、大臣孙家鼐(1827~1909)、醇亲王奕等。

推动铁路建设的根本动力是工业的发展。由于1878年开滦煤矿开掘了第一口竖井,煤炭的生产量增加了。为了运输煤炭,清廷不得不同意修筑唐山一胥各庄间10千米多的铁路,这条铁路于1880年修建,1881年通车。在修筑这条铁路的同时,由中国的唐山制造厂利用进口材料制造了第一辆实用的牵引力为100吨的龙号机车。这条铁路终于保存下来并持续地运行着,而且到1911年前还连通了沈阳和北京。

在中日甲午战争之后,中国国内兴起了兴办实业以强国的热潮,西方列强也利用他们的资本和特权加强了对中国的经济渗透,铁路被视为通国谋利之道,成为中国人和外国人争相投资兴建的事业之一。从1895年到1911年间,每年兴建的铁路平均有500多千米,1905年建成的郑州黄河大桥(单线便桥)首先把中国的母亲河同现代工业技术联系起来。到1911年时全国建成的铁路达6600多千米,其中著名的有北京—沈阳(京沈线)、北京—汉口(京汉路)、天津—南京(津浦路)、上海—南京(沪宁路)、北京—张家口、满洲里—绥芬河、哈尔滨—大连等干线。其中大多数由中外合办或外国人有建筑权、借款权、借款管理经营权,由中国人完全控制的只占7%。同时,在这些铁路沿线还建起了相应的铁路机车和车辆工厂,以及铁路器材和铁路桥梁工厂,其中有名的有唐山制造厂,南口车辆厂,以及长辛店、郑州、汉口、天津、上海、大连、哈尔滨等地的工厂。旧中国的战乱虽然使铁路和铁路工厂的所有权常常易手,但铁路仍然在中国这块经受炮火和苦难的土地上顽强地延伸着。

说到铁路,不能不提到铁路工程师詹天佑。他于1878年进耶鲁大学学习铁路工程专业,1881年回国,但直到1888年才得到了用其所学的机会。詹天佑的才华显示了中国新一代的精英一旦接受了近现代的科学技术成果,就很容易攀登到这些领域的奇丽险峻的顶部。这是一个古老民族曾经大放过光明但也曾被压抑埋没的智慧之星的最新进发。詹天佑的杰作有两件:一是主持修建了京沈铁路线上的滦河大铁桥——为此他由工地上英国同行的推荐于1894年成为英国工程师学会的会员;二是主持并组织中国铁路建设人员完成了200多千米的京张铁路的建设。京张铁路是由当时许多外国工程师视为畏途的一条路线,因为它穿越高山峻岭,途中石峭沟深。詹天佑勘测出了最佳的路线,并独出心裁地在青龙桥东沟处采用了“人”形爬坡路线,大大缩小了工程量。这条铁路提前两年完工。

詹天佑在此后还参与了中国其他铁路线的建设。他除了修路还重视育人。在他身边的铁路工程人员受其指教培养,成就甚多,为当时国人重视的铁路事业作出了很大奉献。

教育救国梦

教育的重要性在于中国人要通过接受西方式的教育掌握近代科学技术知识以跟上时代的步伐。教育不兴,万事不兴。

如前所述,在中国最先办近代教育的是19世纪从欧洲来到中国的传教士们。从内容上讲,这种教育是融近现代科学技术知识和基督教文明于一体的。从背景上看,欧洲人以享有特权的身份在中国办教育,所以,即使这种教育客观上起了改变中国传统社会文化的作用,中国人也同时感到了它的殖民主义性质。

洋务派在中国最先兴办近代式教育,但他们所要培养的理想型人物是既通洋务又能恪守传统伦理道德和效忠于专制政治制度的新型士大夫。洋务派作为朝中重臣,他们的兴学活动直接促进了清朝旧学制的瓦解和改革。在学制改革之后,他们的教育思想也就没落了。

最先把办近代教育视为强国兴邦之要并投身于教育事业的是容闳、严复等。1905年,严复和孙中山在伦敦会面,孙说要用革命手段改造中国,严则认为惟教育可以救国。在辛亥革命后,严复担任了京师大学堂的总监,但此后他便开始发表尊孔读经的演说和文章,并成为袁世凯当政时孔教会的发起人之一。这时,这位老人的思想已回到了他幼年所受的传统教育上面,而他壮年时的事业应该由新的一代人物来推动了。

康有为、梁启超也是教育救国论的宣传者。在康看来,西方之所以富强不在于炮械军器,而在穷理劝学。废科举兴学校是他们变法的一项基本内容。正是戊戌变法时办了京师大学堂,开始了国立大学的历史。但康、梁在政治上的坎坷和沉浮却表明,教育本身需要国家来挽救和扶持,当然,从长远的观点来看,要救国也始终离不开教育。

辛亥革命后在临时政府担任教育总长的蔡元培(1868~1940)于1912年发表了《对于教育之意见》,他主张以军国民主义、实利主义、德育主义、世界观、美育主义五者为教育方针,认为算学、物理、化学、博物学等均为富利主义,亦为世界观的一方面。在他的主持下,发出了在小学废除读经科的通告。中国学校中清朝的历史、律条和陈腐的古代经学被取消了,现代自然科学和工农技艺类的课程终于成为主要内容。

蔡元培当过清朝翰林院的编修,在目睹戊戌变法失败后立志于教育救国和革命,1907—1911年用官费在德国柏林大学留学。他在袁世凯当总统时干了半年教育总长后辞职赴德法两国继续学习研究。在此之后,北京政府于1913年8月颁发了壬子癸丑学制,1922年又改进了这个学制,颁行了壬戌学制,这是由当时的中国教育改进社于1921年在广州讨论后由政府颁行的。1921年来华的美国人孟禄(1869~1947)和1922年来华的美国人杜威(1859~1952)被聘为这个改进社的名誉董事。这两位美国人的主要意见是:中国教育问题的解决在于发展科学教育。民国初期中国的教育在脱离了古老而过时的旧体制后,经过不长的一段探索,便把资产阶级实用主义和资产阶级民主主义的思想搬了过来,试图通过教育来培养适应资本主义社会生活的学生。

民国初期的一些教育界人士感到教育改良是一切改良的根本,通过教育改良可以改良社会,没有平民教育便没有平民政治。中华职业教育社甚至在1918年宣布了“使无业者有业,有业者乐业,为个人服务于社会、增进国家生产力”的教育目的。然而,中国与西方主要资本主义国家及后起的工业国日本之间的矛盾,以及中国社会复杂的内部矛盾,常常交织在一起,不时产生一些爆炸性的社会问题,这些问题困扰着社会也困扰着教育界,使人们难以沿着教育的方向找到解决中国社会问题的出路。在第一次世界大战期间,法国由于参战,工厂中缺乏劳动力,蔡元培、吴稚晖(1866~1953)、李石曾(1881~1973)等和法国学术界组织了华法教育会,在国内教育界和一批革命分子的支持下倡导中国学生赶法国勤工俭学。1915~1920年间,各地先后有许多青年到法国边做工边学习,在法国的中国青年人数最多时达1700多人。法国的工业和技术对这些人的思想产生了很深的印象,当他们回国后,中国的现状又使其中的许多人选择了革命事业。共产党人中的周恩来(1898~1976)、聂荣臻(1899~1992)、陈毅(1901~1972)、邓小平(1904~1997)等就是这批青年中产生出来的革命家。

民国初年的北京政府除了颁布学制之外,还对一些学校作了调整和合并,这实际上是把清朝时由朝廷大臣们经办的一些学校从行政上归政府管理。例如由上海南洋公学发展成的上海工业专门学校和唐山工业专门学校、北方邮电学校、交通传习所等合并后成立交通大学,这是中国政府管理的最有名的工科学校,培养了不少第一流的科学技术人才。政府管理的最重要的综合性大学是由京师大学堂发展而成的北京大学,在1917~1927年由蔡元培担任校长(实际他负责了五年半)。蔡元培在自己负责的时候提倡思想自由的原则和兼容并包主义,鼓吹教育独立于军人集团和官僚,他聘请了当时国内一批第一流的思想家和学者担任教授,还请了不少世界著名的大科学家和哲学家到北大讲学,其中有法国哲学家班乐卫(1920年来华),英国数学家、哲学家罗素(1872~1970),美国哲学家杜威和德国人杜里舒(1867~1941)等。蔡元培于1920年在德国拜访了爱因斯坦(1879~1955),并请他来华讲学,但由于联系上的误会,拟订爱因斯坦1922年的中国之行没有实现。北大在蔡元培主持期间,人才云集,呈现出一派新气象。民国初年发展起来的另一所重要的学校是清华大学。1901年,八个帝国主义国家通过《辛丑条约》从中国的所谓庚子赔款获得了本利共10亿两(39年还清)的关银。1908年,美国接受传教士明恩溥的建议决定把自己的一份拿来在中国办学。1909~1911年间在北京成立了一个专门培训赴美留学生的清华学校(1905~1921年间用该款留美的学生有689人),1925年起改办为清华大学。第一次世界大战后,参战的中国对战败国德、奥停付赔款,俄国在十月革命后放弃了它的部分,英、法、比、荷等国都仿效美国,把它们用枪炮勒索来的赔款用于在中国办教育。

民国建立之后,随着教育、文化、工业的发展,尤其是由于第一次世界大战后国际局势的变化,中国教育界的一些组织在推进新教育的同时,于1924年前后开始了同西方列强在中国争夺教育权的运动,这场运动的主要目标有两个:一个是逐步取得对列强用于支配中国文教事业的庚子赔款基金的支配权(这个目标基本实现了);另一个是希望通过严定外国人所设学校的注册办法来逐步收回教会学校的管理权(这个目标也部分地实现了)。后一个目标的部分实现是由于1923年国共合作后导致的全国革命高潮激起了爱国热情的普遍高涨,教会学校学生们参加校方不允许的社会活动,学校中中国师生与外国人的冲突加剧,激起了不容易平息的反抗。再加上1927年国民党政府成立后,美国向国民党政权表示友好,教会学校改变了策略,把大多数教会学校的校长职位让给了中国人。其中只有燕京大学的校长司徒雷登(1876~1962)和圣约翰大学的校长卜舫济(美国人)一直担任至1949年。

教育救国是1840年以来中国几代人中一大批知识分子的梦想和事业。中国近代以来的历史表明,通过教育培养大批具有新知识的建设人才是振兴中国工业和文明的一条正确道路,但这决不是一条平坦的道路。被强迫卷入现代世界的古老中国的现实社会生活中存在着许多急迫的问题。中国同西方工业国家之间存在着尖锐的矛盾和冲突。况且,教育本质上是一种为远期目标服务的事业,但半殖民地的中国社会中政治的、经济的尖锐冲突,中国同西方国家在军事上、外交上的冲突等常常成为历史事件的中心,跃到社会生活舞台的前面,在许多情况下,军事学校往往成了决定一个民族前途的关键性教育事业。1924年,孙中山为了推翻北京的北洋军人政府,在广州办了著名的新式军官学校——黄埔军校。而中国共产党在抗日战争时期为了培养急需的大批抗日救国人才,全力创办了著名的抗日军政大学。在这种情况下,不但要靠教育救国,而且也要靠救国来救教育了。

科学家的独立组织

中国古代的科学家没有自己的社会组织,他们或者在朝廷设置的机构中供职,或者从事个人的自由研究,最好的情况是有相同兴趣的人偶尔聚在一起讨论一些问题或者招收弟子讲学。当洋务运动开始之后,工业化的生产开始出现,科学家们的工作也开始成为一种社会化的活动,他们逐步成了同日新月异的工业生产联系起来的智力劳动者,他们之间的联系就更加频繁和密切了。

科学工作者独立的社会活动形式主要是学会。学会是近代世界的产物。科学家们在这样一个组织中以开会讨论、办刊物、举行各种评议活动的方式来交流、传播新思想和新发现。中国近代洋务运动时期的化学家徐寿和他的同事们曾在上海办过“格致书院”,这算是科学技术学会的雏形。梁启超也是近代学会的鼓吹者,他在《时务报》上专论学会时写道:“西人之为学也,有一学即有一会……会中有书,以便翻阅,有器以便试验,有报以便布新知,有师友以便讲求疑义。故学无不成,术无不成,新法日出,以为民用。”在他看来,“遵此行之,一年而豪杰集,三年而诸学备,九年而风气成。欲兴农学,则农业会之才不可胜用也。欲兴矿利,则矿学会之才不可胜用也。……欲制新器,广新法,则天、算、声、光、化、电等学会之才不可胜用也。以雪仇耻,何耻不雪,以修庶政,何政不成”。正是受这种思想的主导,大部分知识分子们一面从事实际的科技活动,一面结成了以传播和推进各种科技知识为宗旨的学会。这些学会的活动和刊物,同翻译过来的大批西方近代科技著作一道,构成了中国近代社会传播新的科学技术知识的信息网。从甲午战争到戊戌变法期间,北京和各地掀起了第一次成立学会的高潮。政治性的学术组织有“强学会”,它是由康有为首倡、有大批洋务派官僚列名的学会。维新派接着还办了一个保国会。专门学习科学技术的学会有算学会、测量会、药学会、医学会、农学会、地学会。以讲求教育和改变社会风气为宗旨的有戒烟(鸦片)会、不缠足会等。这些学会是和当时的办实业、修铁路、办报纸、办学堂、办书局的风潮一同涌起的,颇有一改社会千年旧貌的气象。其中农学会和算学会还于1897年办起了《农学报》和《算学报》。《农学报》作为中国最早的专业性科技期刊存在了10年左右。随着戊戌变法的失败,组织松散的大多数学会都旋生旋灭了。1895年的学会风潮中,最先由康有为、梁启超从日文中翻译借用了“科学”一词,古代的格物致知被这个新名词代替了。这标志着中国人对科学的一种新认识。

中国近代第一个有生命力的科学学会是中国地学会。早在1860年之后,德国和美国的地质研究者们便来中国考察地质和矿产,其中最有名的是德国地质地貌学家李希霍芬(1833~1905)。1900年以后来的人更多。中国的矿业发展也促使中国人开始用近代知识和手段研究地学。1909年,由一位地理学教师、《地文学》一书的作者张相文(1866~1933)牵头,一批热心和献身于地理、地质学的人在天津成立了中国地学会,并在第二年开始出版《地学杂志》期刊。中国地学会在民国时期存在了近30年,其资金是靠募捐支持的。在地学会之后成立的另一个重要学会是詹天佑为会长的中华工程师学会,1913年成立。中华医学会于1914年成立。

中国现代最重要的一个科学工作者组织是中国科学社,由留美的中国学生任鸿隽(1886~1961)、胡明复(1890~1927)、秉志(1886~1965)、赵元任、杨铨、周仁、章元善、过探先(1887~1929)、金邦正等9人发起,于1914年在美国出版《科学》杂志,1915年成立中国科学社,1918年总部移回国内,1919年时的会员已达604人。其中包括农林、生物、化学、化工、土木、机械、电工、矿冶、医药、物理、数学、经济和其他学科的专门人才。这个组织的宗旨是“联络同志,研究学术,以共图中国科学之发达”。当时胡明复在《科学与方法》一文中认为:“提倡科学,以养求真之精神。知真则事明,是非彰,而廉耻生。知真,则不复妄从而逆行,为中国应究科学之最大原因。”1912年由丁绪贤(1885~1978)、王星拱、石瑛等在英国组织的人数较少的科学社并入了中国科学社。在1924年召开的中国科学社第9次年会上,马君武(1880~1940)所作的演讲是:“科学救济中国生产”,这可以视为多数社员的心声。学社出版刊物,举行年会,开展演讲和咨询活动,组织科技专家之间的国际交流,推动了中国现代科学的发展。这个学社靠募捐和政府的部分支持开展活动,吸收了中国大批的科学家和工程师。到1949年,中国科学社的社员达到3776名。

民国初年,中国的现代科学研究机构开始产生。天文学走在前面。辛亥革命后的民国政府于1912年成立了位于南京紫金山的中央观象台,下设天文、历数、地磁、气象四科。第一任台长为留学比利时的高鲁(1877~1947)。1922年,中国天文学会在北京成立。1924年,由蒋丙然(曾留学比利时,农学博士)和留美学生竺可祯(1890~1974)发起,中国气象学会成立了,这时的气象学便从天文学中独立出来。

为了适应开发中国资源的需要,1913年,经北京工商部批准,由留学英国回来不久的丁文江(1887~1936)和曾在日本留学地质学的学者章鸿钊(1877~1951)创立了一个国立的地质研究所。这个所后来培养的不少地质学人才成了中国地质学研究的骨干。当初的地质研究主要是在地质调查的基础上绘制地理图、地质图和找矿。这属于现代的应用性研究,从方法和水平上都超过了中国古代的地理学。1922年,中国地质学会在北京成立。

此外,1915年成立的久大精盐公司的化学工业研究室是实业界最有名的科研机构。由于科学家侯德榜的工作,这个研究室后来取得了惊人的成功。

工业、教育和社会的新生力量

民国初年,尽管乡村的地主和贫富不等的农民仍然是人口的绝大多数,但在集镇和城市中,经济文化生活的旧枷锁已开始松开。在1914—1918年的第一次世界大战中,欧洲各国进入了全力进行军火制造的战时经济。战场是最大的消费市场。欧洲工厂中军火的生产增加,民用商品生产减少,对中国的商品需求量反而增加。中国的民族工业,尤其是轻工业,在这时得到了一次喘息和发展的极好机会。北洋军阀把持的北京政府为了取得民族资产阶级的支持以及发展他们所控制的官办产业,从1912年起制定了一些技术专利政策和工商业管理条例,刺激和保护私人投资,中国的民族资本——包括官方控制的企业和民办企业开始大发展。1913—1915年,平均每年在政府工商部注册的工厂有41家,1916—1919年平均每年注册的工厂增至125家。1914年工业企业注册的资本为6200万元,1920年增至15500万元。1913年民族资本经营的煤产量为6486万吨,占全国总产量的507%,1919年达10126万吨,占全国总产量的552%。铁矿、生铁产量也有所增加。1913年工厂使用的蒸气动力为43000马力,1918年达到82000马力。1913年中国输入机器的总值为800万两银,1921年达到5700多万两。

中国民族工业的发展所造成的一个直接社会后果是:中国民族资产阶级的羽翼略丰,中国工人的数量由大战前的100万人增至1920年的300多万人(中国民族资本工厂和外国人在中国所办工厂中工人的总数)。这个数字同当时中国的1000多万手工业工人和3亿多农民相比还是微小的,但民族资本和工人数量的增加毕竟标志着代表现代生产力的社会力量的成长。

中国社会在第一次世界大战时期产生了另一支重要的新生力量。自1905年废除科举制以来,到这时已培养出第一批新一代的知识分子。他们中学业上的佼佼者可以通过政府的公费出国留学,富家子弟甚至可以自费出国留学。教育方面的旧樊篱已不存在。从数量上看,1907年全国大、中、小学共37000多所,学生100万左右,其中39所大学的学生有6000多人,84所文理法医工艺专门学校的学生有15000多人。1917年大学学生数量增至近2万人,专业学校的学生增加得更多。1919年全国小学学生的数量已达到570多万人,大中学生的数量亦有增加。中国人办的学校和外国人在中国办的学校中培养出来的学生,尤其是中学生、专门学校的学生和大学生,已经接触到了比较多的现代科学知识和西方文化。这一代新人的出现推动了中国社会文化生活的改变,也成为改变中国社会经济水平和科学技术水平的后备力量。

当然,年轻的一代在成长中经常同旧的社会生活习惯发生摩擦,国家的外侮又使这些年轻人在政治上遭受刺激,他们深深关心着社会和民族的命运,常常无法安心和顺利地投身到科学技术工作中。鲁迅(1881~1936)在清朝末年先学开矿,再到日本学医(1902年),后又改从事文化教育事业,只是一个先例。许多精英分子走向社会之后选择了不同的政治理想,投入了不同的社会集团,成了推动中国社会政治生活和文化生活前进的新生力量。考察中国1915年以后的社会生活和历史发展,不能不注意这一代知识分子。

民主和科学

如果说鸦片战争后中国的士人和部分权臣认识到中国在技术上不如西方,需“师夷之长技以制夷”,甲午战败后又进一步认识到中国的政治制度必须改变才能走上强国之路,而清末中国的先进知识分子视教育和振兴实业为兴邦之本,以君主立宪为政治目标,那么,民国时代中国的先进知识分子的思想则又进了一步。创办于1915年的《新青年》杂志的主编——北大教授陈独秀(1880~1942)认为,近代欧洲人之所以优越于他族,得功于科学和人权学说之兴;科学和人权是欧洲文明之车的双轮;中国人欲脱离蒙昧时代,羞为浅化之民,急起直追,必须以科学和人权并重。李大钊(1889~1927)、吴虞(1871~1949)、鲁迅等教授、学者和他们在各地文化界的一批同人开始猛烈抨击孔夫子的纲常伦理学说和专制制度。由于辛亥革命的不彻底性,使这些人认识到,中华民族要走上强盛之路,需要从社会文化、心理、人格和伦理道德的层次上学习西方,批判中国的传统文化。在他们看来,科学和民主在中国之不兴,关键是封建伦理道德没有扫除。他们基于民国政权建立后中国社会仍然没有民主的政治现实和科学文化落后的事实,开始把现实生活同中国社会的历史、经济、科学、技术、伦理、文化和政治制度等联系起来考察。这种考察只是初步的,却掀起了中国步入现代世界门坎时的一场思想革命。这些新思想产生的前提是辛亥革命前后西方民主主义思想的广泛传播。在清王朝寿终正寝之后,北洋军阀控制的政府实际上也无力实行严酷的思想文化统治,自由的言论得以发表。

从1915年前后开始的提倡民主和科学的新文化运动,是清扫中国自秦汉以来社会中积淀起来的旧思想、旧道德、旧文化、旧传统习俗的奥革阿斯牛圈的第一把扫帚。一束新的思想曙光在历史进入民国之后显露。《新青年》的编者和作者们吹响了现代中国文化革命的第一声号角。

与翻译穆勒《论自由》(译名《群己权界论》)和孟德斯鸠《法意》的严复相比,民国初期的启蒙思想家们对民主的理解略为深刻一些,而且还开始讨论和批判中国社会不民主现象的根源,提出了许多改造社会的主张。1917年俄国十月革命后传入中国的马克思主义的革命学说,对中国一批有革命思想的知识分子产生了极大的吸引力。而资本主义国家盛行的民主主义思想仍在中国民族资产阶级和多数知识分子中有相当大的影响。民主的思想最先体现在孙中山的三民主义中。这些思想家把这一口号叫得更响,并且通过杂志和书报广泛地播散到在清朝覆亡又没有建立起新的政治威权的条件下成长着的下一代青年学生中。

民国初期启蒙思想家们对科学的理解已经超过了清末的维新派对达尔文进化论的理解。严复之辈只是把自然规律直接地引申到社会领域。启蒙思想家们已经把科学理解为对事实的归纳、理论的演绎和实验活动。他们提倡科学主要是为了利用科学来破除迷信和反对对旧时代各种偶像的崇拜。在当时,20世纪初期的欧洲的科学家和哲学家彭加勒(1854~1912)、马赫(1838~1916)和曾来中国讲学的罗素(1872~1970)等已提出了许多复杂的科学哲学问题,但中国到国外的留学生们还只是开始接触科学本身的问题,新文化运动中的思想家们更没有深究抽象的科学哲学问题。他们只是利用科学的一个方面来批判社会的一个方面。随着这种讨论的进展,1923年,中国的地质学家丁文江、学者胡适(1891~1962)和吴稚晖(1866~1953)等同张君劢、梁启超等展开了科学和玄学的论战,把这个问题向前推进了一步。张君劢对当时俄国的无产者革命和国内社会上人欲横流的现实深感不安,幻想复活灭人欲的宋代儒学以匡正风俗,以儒学中的伦理道德学说来改良政治。这显然是为民国初期国无常政、世俗日变的形势开的一副济世药方。梁启超1919年从欧洲考察回国后,把第一次世界大战的灾难看成了科学兴起的结果,便呼吁用中国古代文化去挽救大洋彼岸西方物质文明的破产。梁启超清楚地看到科学可以带来福利,但不能解决人生观问题。当然,他没有深究科学赖以存在和发展的社会机体上的各种病症,作为一个思想上已经失去进取锋芒的老人,这位当年的维新志士倾向于以消极的方式来逃避科学在社会历史中投下的阴影,并且常常回头到古代文献中寻找人生观的支柱。

丁文江、胡适、吴稚晖等主张用科学发展资本主义的经济和资产阶级民主,建设西方式的文明,还承认可以把科学方法应用到人生观问题上去。但他们心目中的科学主要是自然科学:天文学、物理学、地质学、古生物学和生理学,以及一般社会学。实际上,对于人生观来说,产生直接影响的常常不是人们掌握的那些科学知识,而是人们的吃饭穿衣问题,以及人们在社会生活中的处境和对这种现实处境的感受。在理解这类问题方面,自然科学和技术都是工具性质的东西,社会科学中的经济学似乎才是至关重要的。但是经济学常常和政治、世界局势搅在一起,中国社会的问题又很特殊,这就使学者们很难找到理想的最后答案和结论。

当时年轻的共产党人陈独秀和瞿秋白评论了这场所谓科学和玄学的论战。陈独秀认为论战的双方都是反科学的,他相信只有客观的物质原因可以变动社会,可以解释历史,可以支配人生观——这便是他的唯物史观。显然,陈独秀击中了论战双方都避开了的一个薄弱环节,把问题引向现实的物质生活的方向上,从而使论战双方的观点看起来都成了学究气浓厚的争吵。无论如何,科学在历史中的消极作用和积极作用都是在社会的实际生活中产生的,不去关注和理解现实的社会生活是无法树立科学人生观的。当然,陈独秀和瞿秋白的正确意见并没有完全否定这场争论的理论价值。

军阀的旧思想和军队的新技术

民国初期站在中国政治前台的北洋军阀,是一些在清朝旧的专制政治统治时期用新的军事技术训练出来的军人,他们在政治上没有新思想,在发展教育和科学技术方面也不多费心思,而主要醉心于凭借军事实力在与对手和列强的周旋中掌握国柄。

1918年,皖系军阀首领段祺瑞逼走了直系的总统冯国璋,把清末时一直是袁世凯同事的徐世昌(1855~1939)推为总统。冯国璋在1919年去世后,曹锟(1862~1938)和吴佩孚(1873~1939)成为直系的首领。1920年直皖二系由于争夺势力范围发生战争,皖系集团被击溃。这时西南地区的地方军阀也断断续续地进行了一场近两年的混战。孙中山组织了一支粤军击败了桂军,占领了广东和广西一部,但到1922年,孙中山为反对西南地方军阀培植起来的军事首领陈炯明(1875~1933)背叛了他。这一系列频繁的战争一直没有停止的势头,它使中国统而不一,分而不安,人力、财力、物力耗于战火,建设现代化工业和发展科学技术的努力受到了牵制。

民国初年至第一次世界大战结束时,中国轻重工业都有较大发展,清朝时就已建立起来的那些军事工业有了新的发展,即使在第一次世界大战结束后,依然由于战争的需要而没有停步。中国步兵的武器有了一些改进。除步枪、机枪、冲锋枪和手枪之外,在1920~1923年间,上海、汉阳、山西和沈阳等地的军工厂已经能够制造出追击炮和各种野战炮、手榴弹和飞机炸弹。到1924年,汉阳的兵工厂首次造出了威力强大但安全性好的TNT炸药。1913年,北洋军阀从法国买了12架螺旋桨式飞机,开始建立空军。1918年,北洋政府海军部在马尾建立了飞机工程处,曾为海军造了15架木质飞机。1920年后,直、奉两个军事集团和一些地方军阀先后从西方国家买了300架~400架飞机,建立了各自的航空部队,并且用之于战争。民国初年,有线电报和无线电通讯在军队中更加普及。此外,由于第一次世界大战后列强寻找市场倾销剩余武器,中国的军阀们也购买了大批型号不齐但自动化程度略有提高的各种步兵和炮兵武器,甚至高射机枪、装甲车和轻型坦克也开始在部队中使用了。

显然,中国军阀们在引入先进武器时不甘落后,飞机和坦克都是第一次世界大战中刚刚应用到战争中的新式武器。不过,中国相对薄弱的现代军火生产能力还不能满足不断扩充和消耗的军队装备需要。中国的工厂也没有对刚引进的先进武器进行大批仿制和进行有效技术改进的能力。所以,购买军火始终是军阀们的一大笔开销,当一次又一次的内战发生时便意味着大量金钱的耗费。军阀们依靠军队来维持自己的政治地位,又靠政治地位和占据地盘来支配经济财政以维持和扩充军队。

1922年,亲美的直系军阀因为反对奉系军阀把持的内阁向日本借款赎回胶济铁路和签订中日共管条约的计划而发动直奉战争,把奉军赶到山海关外。曹锟和吴佩孚赶走了徐世昌,把黎元洪重新请上总统的座位。踌躇满志的吴佩孚这时打算以武力统一中国,但却遭到了各省地方军事集团联省自治运动的抵制。这时各地军阀们进行政治斗争的一个重要方式就是利用现代的通讯设备通电宣布自己的立场和调兵遣将,但他们的政治思想却不是现代化的。

这一时期,孙中山为首的革命者在同军阀的斗争中也试图掌握先进的军事技术。孙中山曾在北洋政府的海军中发展革命势力。1913年,中国同盟会美洲支部在夏威夷的火奴鲁鲁创办了中华民国飞机公司。1915年,孙中山在日本京都附近的琵琶湖畔创办了一所有20多名学员的飞行学校,并用飞机同北洋军阀作过战。1917年他又任用在海外学习航空的归国华侨杨仙逸(?~1923)建立空军和航空局。1920年他领导的广州政府在大沙头设立了飞机修理厂,后发展为飞机制造厂。1924年,孙中山又创办“仙逸航空学校”,这所学校后来成了国民党空军的一部分。

(十)新中国科技

海外学者、留学生的西来东往

中华人民共和国的建立在海外的中国学者和留学生中间激起了极大的反响,他们感到报国的时机已到,许多人开始踏上回归祖国的路途,希望用自己的知识来参加中国的建设。1952年4月,教育部发出了《接济国外留学生回国旅费暂行办法》,到1952年底,政务院文化教育委员会所属的留学生回国事务委员会已接待了2000多名回国留学生和学者。这些人被按照所学专长安排在急需人才的经济建设部门、新建立起来的科研部门和当时正在调整的高等院校中工作。这一时期回国的学者中有一批中国第一流的科学家。核物理学家赵忠尧回国前还在美国订购了一些核物理实验设备和电子学器材,并冲破了重重阻挠,于1950年将这些器材运回中国,对当时的核物理研究起到了相当重要的作用。

国内第一个发展国民经济的五年计划(1953~1957),对国外学者和留学生产生了很强吸引力。在这一时期,又一批海外的留学生和学者归国,接近1000人。其中研究空气动力学和火箭的科学家钱学森费尽了周折才从美国归来。

在欧美国家的留学生和学者从海外回归祖国的潮流中,中国也同时派遣大批新一代的学生和一些科学工作人员赴苏联学习科学技术。在20~40年代,中国人在苏联学习的多是军事和革命理论,而主要在欧美国家和日本学习科学技术。第二次世界大战后,苏联的第一颗原子弹于1949年爆炸成功,这是苏联科学技术已走在世界前列的一个信号。况且,中国和苏联在政治上关系密切,在社会制度上日益趋近,苏联的科学和技术对中国有示范作用。再说,这也是当时外交和政治上惟一的选择。1951年8月,首批派往苏联的375名留学生(包括136名研究生)启程。自1951年至1960年,中国派往苏联的留学生每年少时有200多人,多时2000多人,总数达14000余人,约占10年中派出留学生的90%。1961—1965年,由于中苏关系出现了问题,每年派往苏联的留学生减少到几人至几十人。今天在中国科学技术界工作的一些第一流科学家便是50年代赴苏的研究学习人员或留学生。

学习苏联的先进科技

中华人民共和国成立之后,在外交上同苏联、东欧社会主义国家建立了密切的友好关系。1950年2月14日在莫斯科签订了《中苏友好同盟互助条约》,对中国的政治、经济、科技、教育等的发展产生了相当重要的影响。

中国在依靠苏联的帮助展开社会主义工业化建设的同时接受苏联的科学技术援助,主要是聘请苏联的科技专家作顾问,同苏联的科技界开展人员交流和合作研究,选派留学生赴苏联留学,同时在科学技术的组织机构、管理和规划、教育和人才培养等方面都全方位地学习和接受了苏联的模式。

在中国科学技术界学习苏联先进科技的高潮中,1953年3月,应苏联科学院的邀请,中国科学院组成了以钱三强为团长的26人访苏代表团,三个月访问的收获具体反映在代表团回国后提出的报告和《科学通报》1953年发表的社论中。访苏代表团认为,苏联科学的根本特点是为国家建设服务,科学发展的计划和科学人才的培养都由国家统一的计划来协调,能够坚持全面发展和重点使用力量。这些先进经验对于改进中国科学工作一般来说是适用的。1954年10月12日,李富春和阿·伊·米高扬在北京签订了《中苏科学技术合作协定》。1955年4月,苏联科学院代表团访问了中国,同年12月,苏联科学家访华团来访。此后中苏两国科学界开始科研资料和情报交流、问题咨询、合作研究、互相参加科学会议和互派科学家短期讲学。1956年3月26日,中苏等11个社会主义国家缔结了《关于成立核研究所的协定》。在第一个五年计划期间,国家重点抓了由苏联援建的156项重工业工程,使中国有了门类齐全的工业体系。1958年1月18日,中苏两国政府又签订了《中苏关于共同进行和苏联帮助中国进行重大科学技术研究的协定》,全部合作项目共122项。从50年代初到1960年7月苏联撤走全部专家为止,共有数千名苏联专家来华工作,对中国的工业建设、科学研究以及高等教育提供了极大的支持和帮助。

在50年代,中国的广大科技人员为了直接阅读苏联科技文献,普遍掀起了学习俄文的热潮,俄语也取代英语成为大学外语教学中的第一外语。另外,苏联的教育体制也对中国50年代新教育体制的形成有相当重要的影响。

新教育方针和新教育

中华人民共和国成立后,中国的教育事业也发生了一场彻底改变。这便是新的教育方针的提出,对旧中国遗留下来的教育事业的组织改造,以及党和政府对学校的政治领导。

1949年12月,教育部在北京召开了全国第一次教育工作会议,确定了全国教育工作的总方针:新民主主义的教育的主要任务是提高人民文化水平,培养国家建设人才,肃清封建的、买办的、法西斯的思想,发展为人民服务的思想。这种新教育是民族的、科学的、大众的教育,其方法是理论与实际一致,其目的是为人民服务,首先是为工农兵服务,为当前的革命斗争与建设服务。建设新教育要以老解放区新教育经验为基础,吸收旧教育某些有用的经验,特别要借助苏联教育建设的先进经验。同时,中央人民政府政务院决定成立中国人民大学,聘请苏联教授,有计划有步骤地培养新国家的各种建设干部,同时在全国办工农速成中学和业余补习学校。显然,与科学工作的方针有相似之处,这个教育方针是中国共产党的革命理论和解放区经验在教育事业上的应用。古代社会中国的教育从来都是面向富豪和官宦人家子弟,即使是在民国时代,上高等学校和出洋留学的也多是经济景况好的那些家庭的子弟。中国共产党依靠占人口大多数的社会下层人民取得了政权,也试图让人民从文化上彻底翻身。

为了实施这一方针,需要对教育界的知识分子采取争取、团结、教育、改造的措施。这是因为大多数在旧的教育体制下工作的知识分子并不完全理解党的教育理论和老解放区的经验。新的教育方针确定后,在旧中国教育界流行的杜威的实用主义教育思想、教育无目的论、儿童中心主义等受到了批判,晏阳初所组织的中华平民教育促进会被解散,其所属乡村建设学院被接收,旧的平民教育被新的人民教育所取代。新的人民教育力图肃清所有封建的、殖民主义的、资产阶级实用主义的、改良主义的旧教育的影响,使教育为无产阶级政治服务,为社会主义事业培养人才。

教育方面另一个重大改变是学校组织和管理权的转移。在1949年,全国有205所高等学校,其中公立124所,私立81所,学生117万人,另外还有6所医学院和1所兵工学院归军委所管。中等学校5200多所,学生1268万人,小学346000多所,学生近2440万人。学龄儿童入学率为20%,全国80%人口为文盲。其中部分大、中、小学为外国人所办,一直到1950年仍接受外国的津贴。由于朝鲜战争中中美两国兵戎相见,中国为了肃清美国对中国的文化影响和取得对新中国教育的完全领导,确定了不允许外国人在中国办学的方针。1951年,中国政府接收了全部外国人在中国所办的大学,将它们改为公办学校或中国人自办的私立学校。至1953年,外国人办的中小学也按此法完全收归到中国人手中。在1951~1953年收回外国人所办学校的同时,对全国高等院校进行了调整,一些不同院校相同的系被合并,一些院校被拆散重组,并且重点发展了工业、师范、农林、医药等单科性的专门院校。这种调整是为了使教育为有计划的经济发展服务。1955年至1957年间,又着重加强了内地大城市的高等院校,这是为了配合国民经济建设中经济区域的整体规划和新工业基地的分布。以上诸次调整,将旧中国的成分复杂、各自为政的教育变成了由中央高度集中领导管理的、体制上单一的全民所有的教育体系,其专业设置(旧中国大学中仅有院系之分而无专业之别)完全是为了能够适应当时高度集中的计划经济建设的需要。

高等学校经过院系调整,由1953年的181所增至1957年的229所,5年中毕业生269万人,超过了旧中国培养的大学生的总和。1957年毕业研究生1723人。1957年全国的科研机构增至580多个,研究人员达28万人,比1952年增加了2倍多。另外,1953~1957年间中专毕业生达842万人,普通中学毕业生达4305万人。新学校已开始为刚刚起步的社会主义建设培养出第一批生力军。当然,由于高等教育和学校调整过程中偏离了通才教育,偏向了专业化教育,学校方面理工科分家和专业划分过窄过细的情况也不利于培养适应性强和创造性强的人才。20世纪90年代以来,市场经济的推进对高等教育提出了新的要求,许多专业院校又合并了过细的专业,开始强调综合性的素质教育,以便使学生能更好地适应变化发展的市场环境。

随着社会主义改造任务的全面完成,党的领导人对教育事业的认识也有了变化。1957年2月17日,毛泽东在扩大的最高国务会议上作了《关于正确处理人民内部矛盾的问题》的讲话,指出:“我们的教育方针,应该使受教育者在德育、智育、体育几方面都得到发展,成为有社会主义觉悟的有文化的劳动者。”这个教育方针逐步成为此后教育战线的指导思想。与1949年的新民主主义教育方针相比,这里明确地强调了社会主义觉悟,这是同已经开始的全面的社会主义建设相适应的。不过,在如何贯彻和实施这个教育方针方面,党内还存在着不同的意见。意见分歧到60年代围绕着学制的长短、教育和生产劳动相结合的方式、学生分配制度、国家办学校和企业办学校两条腿走路的协调和比例,最后甚至到从中学生中招收大学生还是从工人、农民、解放军战士中招收大学学员,是用文化考试为基本标准录取大学生还是以群众推荐、领导批准的程序录取选择新学员等一系列问题展开。

学校教育只是社会主义文化教育事业的一个部分。为了全面开展社会主义建设,在对资本主义工商业进行社会主义改造和农业合作化的过程中,国务院于1956年2月发布了《关于推广普通话的指示》,3月,又作出了《关于扫除文盲的决定》,随之在农村开始了扫盲运动。这些都被视为一场文化革命和社会主义建设的政治任务。知识分子在50年代末期也积极投入了这场文化建设。茅以升、高士其、戴文赛、竺可祯等一批科学家开始积极地进行科普创作。由一批学校教员和科技工作者编写、少年儿童出版社出版的科普著作《十万个为什么》到1961年4月已有8册问世,到1965年已增至21册,在60年代对普及全民的科学知识起了相当大的作用。当时读它的不光是少年儿童,还有刚刚识字的群众。“文化大革命”开始后,这套书被改为工农兵读物出版,直到1988年,又重新作为少年儿童读物再版。

工人的技术创造精神

社会主义改造实现之后,国家面临的任务是实现工业化。工业化建设中最基本的两个社会阶层是工人和知识分子,他们代表着先进的技术和科学。而占中国人口大多数的农民中的下一代人,则随着工业和教育的发展,将部分地逐步加入到工人和知识分子队伍中。

从数量上来看,工人的数量要远远超过知识分子。从政治和意识形态的角度看,共产党是工人阶级的先锋队,工人的创造精神和劳动是社会主义建设事业最基本的推动力。生产资料国有化之后,工厂中党委和工会之间的关系更加密切,工人在党组织中的成员数量增加,对工厂事务有了更多的发言权,工人的生产积极性有了极大的提高,在技术革新方面的热情空前高涨,涌现出了一大批新的革新能手。党和政府部门热情地宣传了他们的事迹,并大力号召工人群众向他们学习。20世纪50年代初,鞍钢机械总厂的青年工人王崇伦曾先后8次改进工具,并创造了“万能工具胎”,提高了生产效率。1954年1月1日,重工业部发出了《关于学习王崇伦首创精神的通报》,1956年3月12日还发出了《关于积极领导先进生产者运动的通知》。在此前后,工业战线涌现出了一大批劳动英雄、发明家和工人技术革新能手,他们对工业技术的进步和工业生产的增长起了重要的促进作用。这支革新队伍中有西北国棉一厂的女工赵梦桃、鞍钢的劳动英雄孟泰、麻花钻头的发明者倪志福、纺织女工郝建秀、“铁人”王进喜以及50~60年代曾在X光管研究方面做出过成果的工人发明家蔡祖泉等。他们身上体现的新品质是工作中的主人翁态度和创造性精神。社会主义制度在工人群众中激发了主动精神和创造精神。1960年由中共中央和毛泽东主席肯定的“鞍钢宪法”(要点为在企业中加强党的领导、坚持政治挂帅、大搞群众运动、大搞技术革新和技术革命)反映了党对工人群众在推动工业技术进步方面重要作用的肯定。中国工人的创造精神和劳动热情对技术进步和工业发展起到了巨大的推动作用。

工人群众虽然在政治上享有很高的地位,但在文化方面相对还是落后的。党在20世纪50年代通过大办各种文化学习班和职工夜校、职工进修班来提高工人的文化水平,一大批年轻工人在文化水平提高之后走上了技术工作岗位,工人中的一批先进分子被提拔到各级领导岗位上,参与了企业管理直至国家管理。

科学规划的历程

中国科学技术的发展经历了多次整体发展规划阶段。国家通过规划统一支配人员的安排、资金的分配等,以解决国民经济和国防建设中的一系列技术问题,并开发科学和技术的新领域。

1949~1955年新中国的科学技术事业还处于招集、搜罗和培养人才、初步建立与新的国民经济部门相对应的研究机构阶段。1955年全国各部门科学技术研究机构已有840多个,科技人员有425万人(包括中专毕业生以上的人员)。中国科学技术事业的队伍已初具规模。1956年,国务院成立了国家技术委员会和科学规划委员会,这是政府管理科学技术的中心机构。这一年,科学规划委员会组织了600多名科学家和技术专家,在苏联专家的协助下制定了《1956~1967年全国科学技术发展远景规划》,确定了原子能、无线电电子学、喷气推进、自动化和遥控、石油和稀有矿藏勘探、冶金、燃料技术、动力设备和重型机械、黄河和长江治理、化肥和农业机械化、公共卫生、基础科学等57项重要科学技术任务。在发展同军事有关的电子技术、自动化、半导体、喷气推进、核技术等五项尖端技术方面采取了一些紧急措施,以保证完成规划指标。随着这个规划的实施,中国科学院、高等学校、国务院所属各个工业部及企业所属的科研机构、中国人民解放军所属的科研单位和机构、省市自治区及省以下地方部门所属的科研机构等五大科学技术方面军逐步组织、形成和完善起来。

1957年,实施科学技术发展规划的工作在苏联专家合作的情况下进展顺利。1958年,科学技术部门开始重新组织力量,全力投入国家建设,一批高等院校和苏联的一些高校也开始了科研方面的合作。中国的科研人员继续到苏联的科研机关合作研究。3月17日,中国科学院院长郭沫若在《人民日报》上发表《努力实现科学发展的大跃进》一文。3月18日,中央主管国防尖端科学技术的聂荣臻元帅在《人民日报》上发表了《全党抓科学技术工作,实现技术革命》的文章,并在9月份主持召开了全国自然科学专门学会联合会和中国科学技术普及协会两大组织的联合代表大会,成立了统一的全国性科技团体——中华人民共和国科学技术协会(后改称为中国科学技术协会),李四光担任协会主席。同月,主要由中国科学院各研究所科研人员担任教师的中国科学技术大学在北京成立。为了加强对国防科学技术的集中统一领导,1958年10月,国防部负责常规武器研制的部门和1956年成立的航空委员会合并为国防科学技术委员会。11月,国家技术委员会和科学规划委员会合并为国家科学技术委员会。农业科学院、林业科学院、医学科学院、军事科学院、军事医学科学院等中央科研组织以及各工业部门所属的大批研究院、所都相继建立起来了。省和省以下的许多科学技术协会的分会也成立了。在宣传方面鼓励科技人员向又红又专的方向努力,鼓励工人和农民群众参加科研活动,提出了“知识分子劳动化,劳动人民知识化”的口号。在教育方面开始试行教育与劳动生产相结合的方针,厂办学校和校办工厂被认为是一个发展方向。在各级领导干部中间,有不少人思想上存在着过分强调群众运动、忽视进行工业化建设必须主要依靠科学技术进步的倾向,这主要是由于不熟悉经济和科技工作的规律性。后来的事实证明,工业建设和科技工作中严格的管理和大批专业科技人员的工作是至关重要的,群众运动只有在科学管理的条件下才可能收到良好的效果,反之,会打乱或延误正常的进步过程。

1958年大跃进期间中央科学小组和科学规划委员会在向中央递交科技发展规划检查报告时,提出试图提前5年,在1962年完成1956~1967年全国科学技术发展远景规划的指标,赶上和超过世界的先进科学技术水平。大跃进的群众运动和盲目冒进很快便受到了挫折。1959年,党的领导层对专业科学工作者的工作更加重视了。为了提高教育质量和科学技术水平,继1954年确定人大、北大、清华、北农、北医、哈工大6所重点院校之后,1959~1960年又在全国指定了58所重点院校(共64所)。重点院校接收培养研究生和培训科技人员的任务,国家给予重点扶持,为了保证质量,招收学生的数量受到了限制。

新中国经济上的第一个危机在1958年大跃进刚迈出第一步时就出现了,科技发展的困难时期则是在两年之后。1960年,中国共产党和苏联共产党之间的分歧公开化。7月,苏联撕毁了同中国签订的技术协定,1个月之内撤走了在中国教育和科技部门工作的所有专家(1949~1960年中国共聘请了数千名苏联专家)。它给中国技术发展和工业建设带来了很大的困难。当时尽管一部分项目已经完成了,但没有完成的技术项目只能在没有图纸的情况下继续干,放弃这些项目就是极大的损失。20世纪50年代中国还可以从苏联买进大批工业设备和科研设备,现在这条路已经不通,工业发展给科学技术提出了更多的难题。另外,向苏联派进修学者和留学生的项目也随之中断了。在苏联专家撤走之后不久,由于美国于1961年开始染指越南,中国继朝鲜战争之后同美国重新处于激烈的政治对抗之中。这样,依靠自力更生来发展工业和科学技术便成了必选的道路。当时中国已经建立起了初步完善的现代工业体系,有了一支阵容强大的科研人员队伍,可以迈开独立前进的步伐。1961年《科学十四条》的制定,1962年广州“全国科学技术工作会议”的召开等,都是适应这种新的形势和任务所作的政策调整。

20世纪60年代初中国科学技术走上自力更生之路以后,发展规划不得不作调整,但军事工业中导弹、原子弹的发展丝毫没有放慢速度。当时国家不顾国内饥荒和苏联的讨债,在国防尖端技术领域继续投入一流人才和物力财力,并进行了高效的组织管理,使中国的原子弹、导弹和卫星技术在60—80年代成果层出不穷。

在1962~1963年期间,中央科学小组和国家科学技术委员会又制定了《1963~1972年科学技术发展规划纲要》,这是在自力更生前提下对原有项目的重新全面审定和安排。这个规划纲要经历了“文化大革命”的冲击。与这一规划时期基本平行的1964—1976年间。国防工业战线进行了规模很大的三线建设。在大西南、大西北和一些中部省区投入了大量人力、物力和财力,建设新的国防工业基地,实际上使我国整个工业布局有了改观。但由于当时是从战时工业和准备打仗的角度匆忙决策的,三线建设过程中出现了浪费和窝工现象,有些工厂选址没有考虑平时的发展,造成了许多后遗症,以至于80—90年代不得不对此作出较大的调整。

“文化大革命”结束后,以邓小平为核心的中国共产党领导人引导中国走上了改革开放的道路,对科技的发展给予了极大的重视,西方国家的先进科技在人们心中有了更深刻的印象,这对中国科技发展的方向产生了巨大的影响。这一时期制定的第一个科技发展规划是在1978年3月召开的全国科学大会上通过的《1978~1985年科学技术发展规划纲要》。尔后国家计委和国家科委还结合国民经济和社会发展的十年规划和第七、八、九、十个五年计划推出相应配套的科学技术发展十年规划及重点科技攻关计划等,并且还制定《国家中长期科学技术发展纲要》(1990—2000—2020)等文件以指导国家科技政策和具体科技发展规划。在具体的科技规划方面,20世纪80年代开始实施的连续滚动式科技发展计划有著名的“863计划”、用科学技术振兴乡镇企业并促进农村经济发展的“星火计划”,以及同“863计划”有衔接的发展高新技术产业的指导性的国家“火炬计划”,基础性研究的“攀登计划”等。

从总体上看,1978年以来,由于经济体制改革的推进、科技和教育体制的改革以及对外开放程度的步步扩大,科学技术的发展同经济发展的关系越来越密切,实际的经济生活过程对科学技术研究的导向作用加强了,国家逐步开始通过法律手段来规范和引导科学技术的发展,一系列与科技发展有关的法律法规先后出台,国家规划的战略性增强了,基础研究逐步过渡为基金制,科研单位和科技人员个人的自主性大大加强,在市场经济环境中产生了民办科研机构,再加上80年代以来中国科技界同国外广泛而频繁的交流和合作,使中国科技发展进入了一个新的历史阶段。

从20世纪50年起,中国科技队伍人数不断增加:1955年425万人,1966年246万人,1985年782万人,目前已在2000万人左右。尽管如此,如果按人口平均,中国目前全社会劳动者中科技人员所占的比例依然远远落后于发达国家。

通信和交通网的延伸

邮电通信的发展是现代社会的一个重要标志。在《中苏友好同盟互助条约》签订后的第10个月(1950年12月),北京—莫斯科的有线电话开始通话。到1953年,以北京为中心的全国邮电网形成了。1957年底全国通邮的乡达到99%。80年代以来中国的邮电通信有了迅速发展。到2002年,中国的固定电话和移动电话用户数量都成为世界第一。

铁路的延伸很能代表工业推进的状况。1952—1956年间,第一条全部用国产器材建成的成渝铁路,以及天兰铁路、睦南关至河内铁路、内蒙古通向蒙古又直达莫斯科的铁路先后通车,宝成铁路筑成,1975年这条铁路最先实现了电气化。1957年,鹰厦铁路通车,1958年,包兰铁路通车,1962年,兰新铁路通车,1958—1970年建成了成昆铁路。此后建成通车的还有湘黔铁路(1972年)、焦枝铁路(1975年)、襄渝铁路(1978年)、柳枝铁路(1978年)等。1949年,中国的铁路总长22万千米,1990年初,增至5万多千米。适应中国1997年恢复对香港行使主权的形势,在90年代修建了京广铁路之外的另一条南北大动脉——京九铁路。京九线已于1996年9月正式通车,它贯穿了包括革命老区在内的九个省市,不但大大缓解了我国铁路运输南北方向上的紧张状态,而且形成了一个新的经济增长带,是90年代建成的最重要的铁路干线。2004年,中国铁路里程有72万千米,在技术进步的基础上提高了列车运行的速度。

回顾一下中国铁路机车制造技术的历程:1881年,中国人制造的第一台“龙号”机车从唐山制造厂开出后,随着中国铁路事业的进步,西方国家的蒸汽机车逐步在20世纪被内燃机车和电力机车所取代,中国变成了世界上最大的蒸汽机车生产国家。1959年,湘潭电机厂为宝成铁路制成了第一台电力机车“韶山号”,“巨龙号”内燃机车也于这年造成,铁路的电气化和内燃机车化悄悄开始了。直到1988年9月30日,中国制造的最后一辆铁路蒸汽机车驶出了当时世界上惟一大批量生产蒸汽机车的大同机车厂。蒸汽机车时代在中国临近结束了,内燃机车和电力机车已成为主力机车。

汽车和公路是现代工业社会的另一大标志。1769年法国人邱纽制造了世界上最早的三轮蒸汽车,1911年美国人福特的公司开始用流水线生产汽车。1956年7月,由苏联援助在3年中建成的中国长春第一汽车制造厂造出了第一批解放牌汽车。1958年,由专家孟少农(1915~1987)主持设计,“一汽”造出了东风牌小轿车。1950~1979年间,中国的公路从8万千米增至87万千米,其中1954年通车的康藏公路、青藏公路把世界屋脊同四川、青海联系起来了,高原上开始有了现代化的春色。在这30年间,中国的汽车增至144万辆,其中大多数为“一汽”生产,此外,北京的吉普车厂、上海的小轿车厂、南京的轻型载重车厂都生产了不少产品,天津、武汉、郑州等城市也建立了不同型号的汽车制造厂。20世纪70年代在湖北十堰建立的第二汽车制造厂生产了东风牌载重汽车。但50~70年代卡车的型号在计划经济体制下没有明显的改进,轿车一直处于小批量生产的水平。80年代以来,从国外进口的汽车(包括高级小轿车)数量剧增,与此同时,许多企业都在市场压力下开发新产品。新产品技术性能有了提高,色彩趋于鲜艳明快和多样化。1986年中国的公路已延长到962万千米,国产和进口汽车已达到360万辆。近20年,中国汽车工业发展中最明显的进步是一大批企业同外国合资,引进先进技术,大大提高了汽车工业的技术水平和规模档次。其中上海生产的“桑塔纳”和“别克”、北京生产的“切诺基”和“现代”、长春生产的“奥迪”和“捷达”、十堰生产的“富康”、广州生产的“本田”、天津生产的“夏利”等轿车和吉普车,是我国分别同德、美、韩、法、日等国合作的产品,现在已成为公路和城市街道上最常见的车辆。1989年初,沈阳—大连、上海—嘉定、广州—佛山之间的高速公路通车。1990年9月,北京—天津—塘沽之间的高速公路通车。1996年,从上海到南京的沪宁高速公路通车。目前中国高速公路在2万千米以上,长度居世界第二。

造桥技术在中国古代相当高超,赵州桥、卢沟桥、泉州的安平桥今日犹在。1955年9月开工的由苏联专家设计的中国长江上的第一座大桥——武汉长江大桥,于1957年10月通车。1960年,中国最长的铁路复线桥——郑州黄河大桥建成(1905年这里建设了单线便桥)。1968年,由中国人自己建造的南京长江大桥也建成通车。1991年上海建成了南浦大桥,该桥设计上采用了双塔双索叠合梁斜拉桥的形式,主桥全长846米,主孔跨径423米,贯通了浦东浦西,在全球同类桥中仅次于美国旧金山的金门大桥。90年代中期,另一座相似的杨浦大桥建成。这两座桥的风格和技术集中体现了90年代中国的造桥水平。

民用航空在新中国得到了较快发展。解放前夕国民党控制的中央航空公司在起义后留在了大陆,构成了中国民航的基础,接着从苏联买进了新飞机。1954年7月中国工厂制造的第一批飞机试飞成功。20世纪50~70年代中国自己制造的民运飞机基本上是苏联飞机的改进型号。80年代,中国研制了中小型客货两用运输机“运七”和中型运输机“运八”、多用途直升机“直八”以及其他一些型号的运输和民用飞机。1986年,中国和美国麦道公司合作生产的首架MD—82飞机升空。新中国的民航不断开辟新航线。1956年5月,北京到中国西部最高城市拉萨的航空线通航。此时,中国内地各大城市和边疆重镇,以及中国同苏联及已建立了外交关系的部分国家之间的空中联系已基本建立起来。20世纪50—70年代,乘坐飞机对普通人还是可望不可及的,但80年代以来却逐步成了现实。1984年底,中国的航空运输线已达214条(国内183条,国际24条,香港地区7条)。而且,航空在工业、农林业、勘测和社会生活其他方面的应用有所加快。90年代以来中国民航经营体制有了改革,民营航空公司和合资性质的航空公司也出现了,并且向集团化方向发展,航空管理和服务水平以及飞机维修技术有了提高,中国国际航空公司和德国汉莎航空公司合资的北京飞机维修工程有限公司拥有亚洲最大的机库。1996年,中国民航业在国际民航业中的位次已达到第11位,但干线飞机一直以美国和欧洲制造的机种为主。

民用船只制造和水运方面的发展相当突出。旧中国的造船技术有一定的基础,但仍然没有造大船的能力。解放后,大连、天津、上海、武汉、广州等地造船业有了新发展。民用船只的吨位不断取得突破。1958年大连造船厂造出了万吨远洋货轮“跃进”号(苏联设计),但这艘巨轮1963年5月1日在驶往日本途中触礁沉没了。1960年,上海造船厂造出了由中国工程师设计的万吨远洋货轮“东风”号。1962年,上海江南造船厂造成3万吨自由锻造水压机(自学成才的著名机械工程专家沈鸿担任总设计师),这是大型构件锻造技术的一个进步,1971年,这个厂制造的2万吨货轮“长风”号下水。1976年大连造船厂制造的5万吨级远洋油轮“西湖”号下水。20世纪80年代,中国的造船业进入了世界市场,可以造出第一流的大型船只。90年代上半期,中国船舶工业总公司每年所造船的吨位总量已达到100万吨以上。1995~2004年间,中国的造船吨位一直处于世界第三。

自20世纪50年代以来,电话、电报、邮电网、广播网、卫星网、电视网、铁路、公路、航空线以及水运网已逐步把中国大陆这片古老的土地用现代工业技术之网和信息网,更密地织成一体。

民用工业的发展

中国在20世纪50年代进行社会主义改造的同时,从结构上和技术上彻底改造和重建了工业。1953—1957年第一个五年计划期间,施工的建设单位达1万个以上,其中黑色金属部门312个,电力部门599个,煤炭部门600个,石油部门22个,金属加工部门1922个,化学工业部门637个,建筑材料部门832个,造纸部门253个,纺织部门613个,食品和其他部门约5000个。这些工程在1957年前后都基本上完成投产了。经过“一五”期间的建设,中国的钢铁、有色金属、电力、煤炭、石油、化工(包括塑料、橡胶和合成纤维)、大型金属切削机床等工业、发电设备、无线电和有线电器材、冶金设备、采矿设备、汽车、拖拉机、飞机等制造业和重工业有了坚实的新基础。解放前工业残缺不全的状况已基本改变。20世纪50年代人们将工业化等同于现代化,过分重视重工业。当时的工业建设过程中形成的计划经济体制严格排斥市场机制,为80年代以后国营大中型企业的改革埋下了伏笔。

煤炭工业中国是世界上最早开采和使用煤的国家。旧中国的煤炭工业有一定的基础,但产量并不高。20世纪50年代以来,作为最主要的能源和化工材料的煤的生产得到了重视。1952—1980年间煤的年产量增加了近10倍(从6600万吨到62000万吨)。原煤产量从1949年占世界第10位,进至1988年占世界第1位,在这期间,年增长速度一直保持在10%左右。中国的煤都有大同、开滦、抚顺、阜新、平顶山、淮南和淮北等。

水利电力工业旧中国没有建设大型电力工业的技术条件和历史环境。从20世纪50年代起,中国在沿海和内地工业城市附近建设了几十个大型火力发电厂,主要以煤为燃料,约提供50%的电力能源。水力发电站也在有条件的地方建立起来。20世纪50年代末至60年代初建成的有青铜峡水电站、新安江水电站、丰满水电站、三门峡水电站;60—70年代建成的有丹江口水电站、龚嘴水电站、盐锅峡水电站,以及刘家峡水电站(1964~1975年建成)。1965年,先进的双水内冷汽轮发电机首创成功,1969年安装并发电,这是当时具有世界先进技术水平的设备。70年代以来又有一大批新的水电站开始施工,其中几座大的分布在长江、黄河、乌江、松花江、大渡河之上。1970年底开始建设长江上的葛洲坝水利枢纽工程。与电站属于同一个系统的还有高压远距离输电工程,另外还有相应的电机制造工厂,哈尔滨和西安是两个重要的中心。至1980年,中国共有1820座水电站,其中有18座大型水电站。1994年12月14日,论证了40年的长江三峡工程正式开工。这是当前世界上最大的水利枢纽工程,是发电和防治长江洪水的关键性工程之一,计划在2009年竣工。20世纪90年代还通过国际招标建设黄河上的小浪底水利枢纽工程。中国水力发电为国民经济提供的动力源占30%左右。大大小小的电力提灌工程使水源不足的农业地区提高了粮食产量,扩大了耕种面积。

金属工业20世纪50年代末,以鞍钢(扩建)、武钢(基本上是新建)、包钢(新建)、首钢(扩建)为中心的钢铁工业基地已建成。1969年,第一座旋转氧气转炉在鞍钢建成,标志着钢铁冶炼技术的一个进步。1965年,攀枝花钢铁工业基地建设动工,1978年11月27日,一期工程建成投产,这是中国第一个自己设计、制造设备并安装施工的大型钢铁联合企业。20多天后,从日本引进全套新型设备的现代化大型钢铁基地——上海宝山钢铁总厂举行了动工奠基礼,1985年9月1号炉开始运行,目前是国内生产效率最高的企业之一。20世纪50年代末至60年代,辽宁、黑龙江、山东、内蒙古、河南、贵州、四川、甘肃、宁夏等地建设了一批铝的生产和加工厂矿。湖北大冶、安徽铜岭、山西中条山、云南东川、甘肃白银和江西德兴则建成了铜的生产基地。江西南部的钨、河南的锑、贵州的汞也先后得到了开采,甘肃的金川发展成了中国的“镍都”,云南的个旧发展成了中国的“锡都”。

钢铁、有色金属和稀有金属的产量是工业发展的一个重要指标。1988年中国的钢产量已居世界第4位,1996年,钢产量达到1亿吨左右。

机器制造业机械化的机器制造业是工业化的基础。20世纪50年代中期在齐齐哈尔、大连、北京、天津、武汉等地建设了18个重点工厂。80年代中国已有400多个机器制造厂,其中大型的有42个。沈阳第一机床厂、武汉重型机器厂、哈尔滨量具刃具厂、富拉尔基重型机器厂、洛阳矿山机器厂、兰州石油机器厂等都是20世纪50年代以来发展起来的有名的大型企业。中国当时最大的拖拉机厂是洛阳第一拖拉机制造厂,于1959年11月1日投产。70年代以来,尤其是由于80年代初以来农业经济政策的改变,中小型拖拉机制造业兴旺起来,拖拉机制造工厂数量大增,型号多了起来。

机械工业属于传统工业,它是由手工业发展而来的。20世纪60年代以来,电子计算机技术、传感技术以及新材料和新工艺正在这个领域引起一场技术革命。数控机床、计算机集成制造系统、机器人等技术已成为当前的主导技术。我国在这些方面也有很大发展潜力。

电子工业解放前夕上海、北京、天津、重庆、武汉等地的工厂大多用进口原件安装和修理有线电和无线电设备。从20世纪50年代至80年代,中国大陆的29个省市自治区先后都建立了电子设备工厂。生产的产品有广播通讯器材,雷达、舰船、飞机、导弹、卫星和各类武器上的电子设备,科研部门所需要的各种电子测试和电子显示系统,电子计算机,电视机,以及其他各种各样的电子产品。从世界的角度看,这一时期是电子计算机在经济和军事部门应用飞速发展的时代,由于中国工业基础和技术基础的薄弱,以及和世界电子技术进步前锋的相对隔绝,一直和发达国家之间存在技术差距。

化学工业主要包括石油化工、化肥工业和橡胶工业。上海、北京、天津、青岛、大连、沈阳、兰州等城市是化学工业中心,广州、南京、重庆、常州、武汉、西安、哈尔滨、太原等城市的化工也发展很快。至1980年,国营的化工企业达5880个,其中302个是大型企业。上海石化总厂、上海高桥石化公司、吉林化学工业公司、辽阳石油化纤公司、抚顺石化公司、兰州石油化学工业公司、兰州炼油厂、北京燕山石化公司等都属于大型企业之列。从这些大型企业的类别来看,石油化工是化学工业中技术性强、生产最为集中、规模最大的企业。化学工业为国民经济提供的重要产品有塑料、橡胶、合成纤维、汽油、煤油、润滑油、化肥、药物、酸碱等,其地位举足轻重。

建筑材料工业包括水泥、玻璃、砖瓦、新型建筑材料等的生产,上世纪50年代以来有了新发展。清华大学、同济大学等的建筑学系是建筑工程师的摇篮。现代建筑学和古代不同的是应用了固体力学、材料力学、结构力学。建筑材料工业的发展和建筑设计水平集中体现在首都北京的大型建筑物上。20世纪50年代建造的人民大会堂、国家博物馆、人民英雄纪念碑、民族文化宫、军事博物馆、北京展览馆等代表着建国初期的政治、文化特征,也反映了那个时代的技术特色。80年代崛起的首都机场候机楼、北京图书馆新馆、长城饭店、国际饭店、北京国际展览中心,1990年建成的国家奥林匹克体育中心、第十一届亚洲运动会亚运村和比赛场馆等,给古老的北京增添了新的景观。与作为古代世界技术和文化遗产的明清故宫建筑一起,记录了时代的变迁。20世纪80年代以来,我国一些大城市逐步出现了特高型建筑物。至1997年全国已有百米以上的高楼近百座,其中北京的京广中心达200多米,上海浦东金茂大厦高达400多米,居全国第一,世界第三。这一时期建成的天津电视塔、北京中央电视塔、上海东方明珠电视塔等的高度都在300米以上。这些也给城市带来了更多的现代化气息。2004年建设着的“蛋形”国家大剧院、作为2008年奥运场馆的“鸟巢”形国家体育场和“水立方”形国家游泳中心等,代表了21世纪初的科技文化水平。

另外,纺织工业——棉纺织、毛纺织、化学纤维纺织、丝绸纺织,造纸,陶瓷,制革,自行车制造,缝纫机制造,钟表制造等工业,也从20世纪50年代起或建立,或扩建,以新的规模和速度发展。其中纺织、造纸、陶瓷制造曾代表过中国古代驰誉世界的技术,但在20世纪的先进技术行列中,它们已不再具有这种代表性了。从对一般人日常生活的影响方面来看,纺织、自行车制造业和钟表制造业依然是重要的。

值得注意的是,随着市场经济体制的建立,发展迅速的民营企业在整个民用工业领域已经开始起重要作用。

地质学和石油工业

新中国成立后,把科学研究和国家建设结合起来取得巨大成功的第一个领域是石油部门。石油在整个国民经济中占有极其重要的地位,地上跑的和天上飞的一切机动车辆——汽车、拖拉机、内燃机车、舰船、坦克、飞机和许多其他机械都需要石油产品做燃料,石油也是重要的化工原料。

石油工业的首要问题是找到产量丰沛的油田。自清末以来,开矿勃兴,外国人来中国考察地质的同时,中国现代地质学家也随之诞生了。这是一支相对于其他学科力量更加雄厚的队伍。中国第一个国立科研机构便是章鸿钊、丁文江在1913年开办的工商部地质研究所。抗日战争时期,地质学家孙健初带领的考察队对玉门地区考察后建立了玉门油田。玉门有油远在晋人张华的《博物志》和唐人李吉甫的《元和郡县图志》中已载明,孙对玉门的考察确定了产量丰富的油井位置。然而,直到解放初期,中国工业的血液石油仍然主要依靠从国外输入。近代来到中国的许多外国人断言中国贫油,中国的许多地质学家不相信这一结论。谢家荣(1898~1966)在40年代通过考察和研究后提出了中国许多地区都可能有石油的看法。黄汲清在40年代系统地研究了中国的地质构造,提出了“陆相生油论”和“多旋回成矿论”。翁文灏、李四光等都不相信中国是贫油国。但在战乱的时代不可能展开全面的勘探工作。解放后,中国地质学家们的理论使国家大胆地把石油勘探队伍从中国的西部(以玉门为主要基地,50年代西部开发的还有新疆克拉玛依油田)撤到东部。通过1956~1959年的勘探,在松辽平原上发现了大庆油田。1960年5月,全国30多个石油厂矿、院校的4万多人在余秋里和康世恩等的领导下展开了大庆石油会战。1963年底,一个大型石油企业出现了。“大庆”的出现结束了中国使用洋油的时代,历史上最早开采和使用石油的古国实现了工业时代的石油自给。这件事在当时既对国民经济的发展有关键作用,也具有时代意义。1964年,毛泽东向全国发出了“工业学大庆”的号召。

1975年,从大庆到秦皇岛、再到北京的输油管道建成。1977年,山东半岛上滨海地区的大港油田和渤海湾的胜利油田建成。1975~1978年间,河北冀中平原上的任丘油田建成。至此,中国东部和沿海地区成为主要石油产区,中国由石油的进口国成为出口国。80年代,一系列新的油田被开发,不少大油田发展成为石油化学工业联合企业,石油和天然气开采和生产加工基地已遍布19个省市自治区,1983年统计的石油和天然气开采基地达122个,其中有15个大型基地,它们是:大庆、吉林、辽河、冀中(包括任丘油田)、大港、胜利、河南、江汉、江苏、新疆(包括克拉玛依油田)、青海、玉门、长庆、延长、四川。加工过的原油产量幅度为:1951年38万吨,1968年1760万吨,1980年7538万吨。20世纪80年代以来新的油田正在不断建设中。1984年,中国在东海建造的第一座半潜式石油钻井平台交付使用,这是一座高100米、如足球场般大小、可以配124人工作的海上石油站。90年代,南海石油的勘探和开采也加快了步伐。大量新开发的油田为石油化学工业提供了充足的原料。其中大庆油田由于采用了注水开发技术而保持了长期高产稳产。1989年初,中国石油工业开始重新关注西部的复兴,计划开发塔里木盆地的石油,建立一个特大型的石油基地。90年代中期,塔克拉玛干沙漠中的塔中1号井已经开始喷油。1996年我国石油的产量达到15亿吨左右。尽管如此,2004年,中国在经济多年持续增长的情况下,成了继美国之后的世界第二大石油进口国。

核武器的研制

核武器是第二次世界大战后期在美国最先制造出来的。它的理论基础是原子核物理学。世界第一流的物理学家西拉德(1898~1964)、爱因斯坦(1879~1955)、费米(1901~1954)等人最先推动了这种新武器的制造。这是现代科学在军事技术方面最可畏的应用。中国的原子核物理学研究在20世纪50年代初期由赵忠尧、钱三强、王淦昌、彭桓武等人最先推动,第一个目标便是制造原子弹。由于武器落后而在过去100多年中蒙受无数失败和耻辱的中国人深知掌握新式武器的重要性。况且,从20世纪50年代开始,美苏两国发展核武器的军事工业机器都在飞速地转动。没有原子弹便要处于别人的核讹诈之下,难以推行独立的外交政策,这对中国这样一个大国是绝对不能接受的。

1955年初,由地质部的铀矿勘探队伍和中国科学院近代物理研究所的科技队伍组成了最初的阵容,接着成立了二机部,近代物理研究所改称原子能研究所。国防科委、二机部和科学院协同领导制造原子弹的工作。除前述几位著名科学家外,这支队伍里还有程开甲、吴际霖、郭永怀、杨澄中、戴传曾、陈国珍、姜圣阶、曹本熹、汪德熙、肖伦、汪家鼎、何泽慧(女)、吴征铠、王承书(女)、杨承宗、朱光亚、周光召、胡仁宇、钱皋音员、龙文光、陈能宽、黄祖洽、邓稼先、于敏等科学家。参加这项工程的有全国568个单位,科技人员、工人、解放军共10万人左右。宋任穷、张爱萍、刘杰、李觉等担任过这支队伍的主要领导。

1958年,由苏联援建的第一座实验性反应堆开始运转,回旋加速器也建成了。1960年苏联专家撤走,当时在苏联原子核研究所担任副所长的中国科学家王淦昌和丁大钊、王祝翔等发现了反西格马负超子,在国内的核弹专家们开始独立地设计和组织制造原子弹。经过一批核物理学家、核弹专家、大批工程技术人员、工人和解放军在严格保密情况下的联合奋斗,1964年10月16日,中国第一颗原子弹的蘑菇云在西部的罗布泊上空升起。这颗原子弹的诞生有着相当重要的意义。它使世界上人口最多的中国加入了成员不多的核俱乐部,对美国和苏联两个世界核武器大王是一个冲击。从国际政治的角度看,中国拥有核武器这一事实,在一定程度上加强了中国的国际地位和国际影响力。而且,原子弹的爆炸作为社会主义建设的伟大成就,增加了全国人民对社会主义制度的信任感和对党和政府的向心力,提高了中国人的民族自信心。从社会条件方面来看,如果没有社会主义制度下对科学技术部门的人力物力的统一组织和集中使用,中国的原子弹是不可能迅速造成的。

1965年,中国进行了第二次核试验。1966年10月,又成功地进行了近程的导弹核武器试验,这是完整的陆基核武器系统的初步完成。之后,核武器的研制一直在继续进行。当时中国在支持越南北方的抗美战争,1967年同印度发生了边境战争,1969年3月东北中苏边境又发生了武装冲突,周围充满了不安的气氛。毛泽东、周恩来对这项工作给予了极大关注,聂荣臻领导着尖端国防工业。1967年6月17日中国的第一颗氢弹爆炸成功后,完善核武器的地面和地下核试验一直相当连续地进行到1996年7月30日(共40次左右)。此后中国为了响应广大无核国家的要求和推动核裁军,宣布停止核试验,并于1996年9月在联合国同其他50多个国家首批签署了《全面禁止核试验条约》。但核裁军的道路仍然是漫长的。

中国的原子弹和火箭技术一起,构成了民族自卫整体力量的重要盾牌,并且将会在维护世界和平和防止核战争方面发挥越来越重要的作用。

火箭、导弹和航天技术

第二次世界大战中德国开始把工业时代的火箭用于实战。1957年10月4日,苏联成功地用火箭发射了第一颗人造卫星,从技术上打开了人类通向空间时代的大门。导弹是一种用火箭(弹道式导弹)或喷气发动机(飞航式导弹)作动力、并具有自动导向系统的飞弹,它的弹头可以是常规炸弹或原子弹。所以,研究火箭技术和喷气技术,既是发展军用的现代武器系统(包括核武器)的关键技术,又是用火箭为动力发射外层空间航天器的关键技术。

和原子弹一样,火箭和导弹技术在1956年的科技规划中被列为发展的重点,1956年10月成立的国防部第五研究院是第一个导弹研究机构,由回国不久的科学家钱学森任院长。另外,20世纪50年代从海外回来的材料专家姚桐斌、空气动力专家庄逢甘、自动控制专家杨嘉墀、微电子专家黄敞等都加入了导弹、火箭和航天器的研究队伍。在50年代初成立的哈尔滨军事工程学院和其他教育、科研单位的一批专家也被抽调到国防部五院,包括液体火箭和卫星通信工程专家任新民、冲压发动机和战术导弹设计专家梁守、远程火箭设计专家屠守锷、黄纬禄、谢光选、无线电电子学家陈芳允、地球物理学家赵九章等人。军队中一大批干部、从苏联回来的孙家栋、宋健等一批留学生和国内大批新的大学毕业生、直至其他部门所属工厂中的一批技术工人骨干都被抽调到这个系统。1956年起步的中国导弹、火箭事业作为一项军事性质的、代表20世纪尖端技术的事业,和原子弹的研制一起,最为国家所重视。

从1956年到1959年,这项事业还处于打基础的阶段,而且在同苏联专家合作。1960年苏联专家离开后,中国的专家们不得不独立地开展研制工作。1958年开始在甘肃酒泉平沙万里绝人烟的戈壁上建设第一个试验发射基地。在经历了初期的失败之后,从1964年开始,中近程火箭开始从酒泉的发射场上飞起。

1966年开始的“文化大革命”冲击了中国的所有部门和社会阶层,但航天部门和原子武器的研制部门受到国防工业高级领导人以及毛泽东、周恩来和军队中元帅们的保护,蒙受的损失较小,连同这项工作无关的“文化大革命”积极分子也喜欢把尖端技术的成果视为“文化大革命”的成果,这也有利于这两个部门避开政治风浪的直接冲击。

1966年,作为陆基战略核武器的导弹核武器发射成功。1970年4月21日,“东方红一号”人造地球卫星从酒泉飞上太空。中国人在苏联第一颗人造地球卫星上天的13年后完成了这项事业,而美国人在9个月前(1969年7月)把“阿波罗11号”载人飞船送上了月球。对于火药和火箭的故乡来说,真正的航天时代毕竟开始了。

1970年,战术导弹的研制和战略火箭的研制被划归不同的工业部门领导。战术导弹与新型战斗机、舰艇及陆军的部分装备的研制计划密切相关。20世纪60—80年代中国新式战术导弹的研制取得了相当可观的成绩,有“红旗”、“红樱”、“海鹰”、“鹰击”(有C—601、C—801等型号,为空舰导弹)、“上游”(舰—舰导弹)等。与战略武器和卫星相关的巨型火箭更为引人注目,因为它是洲际核导弹和卫星的运载工具。中国战略火箭中最有名的是长征系列运载火箭。其中“长征三号”是一种在第三级采用低温燃料的太空运载火箭,具有世界一流水平,性能极为可靠。“长征四号”是一种大推力火箭。1990年7月16日发射试验成功的“长征二号”捆绑式运载火箭,推力更大,用以发射重型卫星。

在第一颗卫星上天之后,一颗科学实验卫星“实践一号”于1971年进入轨道,并连续工作了8年。洲际火箭也于1971年基本试验成功。在不断进行发射实验的过程中,于1975年实现了人造卫星的回收,1981年实现了一枚火箭(上海航天基地研制的风暴一号)发射3颗科学实验卫星。1984年4月8日发射成功的地球静止轨道试验通信卫星是国家加强航天技术在通讯和军事上实际应用的第一步。这颗卫星是从20世纪70年代初开始建设的四川西昌发射场上飞起的,这是一个低纬度发射点,有利于卫星进入赤道平面。1988年9月7日,发射了一颗太阳同步轨道试验性气象卫星——“风云一号”。卫星给地面的几个接收站发回了清晰的地球上空云图照片,有利于提高天气预报的时效性和准确度,但它仅工作了39天便出现了故障。同年,性能优秀的长征系列火箭开始承担为欧洲国家发射卫星的业务。1990年4月7日,“长征三号”火箭在西昌基地把美国制造的“亚洲一号”卫星送入轨道,这在技术、经济、政治上都有很大的意义,表明中国已加入了国际卫星发射市场的竞争。1990年9月3日,太原卫星发射基地又发射了“风云二号”气象卫星。同年10月发射的一颗卫星舱内装有试验性的动物和植物,说明中国也在进行太空生物学的研究。与火箭和卫星技术并行发展的还有一个完整的卫星测控系统,这个系统的中心在古城西安。1992年以来,用长征系列火箭发射外星时曾出现过发射失败的情况,使人们更加认识了航天事业中的风险。

从20世纪80年代以来,原来严格保密的航天工业界和外国同行的接触大大增加了,中国的开放政策给这个尖端技术部门带来了新的生机。为了实现航天领域的进一步探索,中国在1992年开始实施由王永志、戚发轫等主持的载人航天工程,并于2003年10月15~16日成功实现了“神舟五号”乘载航天员杨利伟的太空之旅。2004年,中国探测月球的“嫦娥工程”也进入了实施阶段。