丁 守 存

潘 吉 星

丁守存字心斋，号竹溪，晚年更号竹石山人。山东日照人。清嘉庆十七年二月十二日（1812 年 3 月 24 日）生；约光绪十二年（1886 年）卒。化学、机械制造。

丁守存之父丁焘（1781—1837），母秦氏（1779—1856）。日照丁氏在当地为望族，明清时曾多人中举人、进士。守存 4 岁起从父习字、读诗文，聪颖而又心灵手巧，幼时尝以土和泥塑成大字于壁，且凿厚冰刻字为碑，引起人们惊异。后从学于本族长辈，文思大进。道光三年（1823）日照遇灾，家计衰落。守存刻苦攻读，清道光八年（1828）17 岁县试榜，道光十一年中本省举人（第 19 名），道光十五年中进士，于户部陕西司任职， 并于琅琊书院讲学。丁守存学识渊博，除精经史外，兼通天文、历算及工艺制造，尤精于火器技术。道光二十年（1840）英国发动鸦片战争进犯沿海数省，丁守存愤然研制船炮以御敌。那时所谓力学、化学、光学、机械学等皆无专书，但他的自学心得颇与这些学科原理相暗合。当时的内阁大学士兼户部尚书卓秉恬视他为奇才，向朝廷推荐，命他陈方略、缮图说进呈，两次均蒙留中。道光帝亲召丁守存于宫中，并予嘉奖，问他是否愿赴浙江、广东军营，丁守存以母病为由辞而不赴，但他决心以其掌握的科学知识及技能报效国家。

道光二十二年（1842）五月，丁守存以户部主事衔奉旨随钦差大臣、工部尚书赛尚阿赴天津查办军火，监造地雷、火机等器。次年考取军机章京，成为军机大臣的助手，专门从事火器研究，并自行实验。道光二十五年（1845）四月，他用强水（硝酸）制火器引信时误伤手目，面部留下伤疤。道光二十九年他转任户部山东司主事，仍补军机章京，并出任广西乡试副考官，身兼文武二职。咸丰元年（1851）丁守存随钦差大臣赛尚阿赴广西办理军务，他与福建的火器专家丁拱辰（1800—1875）在桂林监造新式火炮、火箭、喷火筒等火器。次年丁守存升任户部员外郎，仍兼职军机处。咸丰三年他在山东办理团练，研制大小炮位、石炮等。一年后又迁任礼部精缮司郎中。同治三年（1864）丁守存任湖北督粮道兼按察使（正三品），先后在任 9 年，同治十三年因病辞官归里，从此不再出仕。自光绪元年（1875）起，只在河南大梁府（今开封）书院教授诸生。仅一年时间其学生中就有 33 人中举人，次年有 5 人中进士，34 人中举人。光绪三年他辞教归里。

丁守存文武兼备，尤善长科学技术。清代道光年间（1821—1849）近代科学还未大规模介绍到中国，但他在力学、化学、光学和机械学方面潜

心研究，颇有心得。鸦片战争期间他出于爱国而研制火器，成绩斐然。1843 年他据其化学实验及试验结果，写成《自来火铳造法》一书，其主要内容是研制雷管作为火器起爆装置。所用起爆药是雷酸银，他是中国化学史中最早实现雷酸银合成的人。其合成步骤是以青矾（FeSO■·7H■O）及硝石制得硝酸，再蒸馏成浓硝酸（即丁守存所说的“强水”）。再将酒精反复蒸馏制得纯酒精（乙醇）。当乙醇与浓硝酸配成浓溶液后，将足纹银锤成薄片投入其中，随即发生剧烈化学反应。此时玻璃瓶内有“白霜坐底”， 即生成不溶性白色雷酸银结晶。

将雷酸银结晶小心放入铜帽内，即成雷管。此雷管“一击则火出而铳响，其法始万全无弊”。从此改变了传统的纸药引信或火绳、火石引燃铳炮的方法。欧洲是于 1831 年首次用雷银、雷汞制成雷管，揭开了起爆技术史的新篇章，从事这项研究的人是德国 J．李比希（Liebig，1803—1874） 及法国 J．L．盖-吕萨克（Gay-Lu-ssac，1778—1850）。而丁守存从事这项研究，虽比欧洲学者晚十九年，但在中国科技史上却是个了不起的科学成就。

丁守存成功地研制出雷管后，很快就推广应用于火器制造及工业生产中。当时西方对雷管研制技术保密，丁守存的贡献在于他打破了外国技术封锁，自力更生地制成国产雷管。他的文章被收入魏源的《海国图志》第二版（1847）第 57 卷。此后，他又从事手棒雷、地雷等新式火器的研制。道光年间，山东的丁守存与福建的丁拱辰被并称“南北二丁”，同为中国杰出的火器专家。丁守存在造船方面亦有专长。晋江陈庆铺曾写道，守存究心武备，尝造轮船，省人力，不用火，驶海上可左可右，其技术惊人。由此可知他还是一位蒸气轮船制造专家。歙县物理学家郑复光在列举当时讲求制器之法的“聪明特绝之才”时，也将丁守存包括在其中，并称他从丁守存处获益良多。郑复光在《镜镜■痴》（1846）卷五《火舟轮图说》中写道，早时见传抄《火轮图说》，不通其理，后在丁守存处见一图与此图相表里，经守存指点，乃会通其意。丁守存设计的轮船图样可从《镜镜

■痴》中得见其梗概。他在湖北任职期内，还开创以竹筒将江水注入闸中， 民以为便，故沿江各省皆效行之。

除《海国图志》收有丁守存撰写的《详覆用地雷法》（1842）及《自来火铳造法》（1843）外，他还著有《新火器说》、《造化究原》、《丙丁秘■》及有关轮船、天文、算法方面的作品，大部分都献给朝廷，传本少见。朝廷将其作品颁至各军械局，依式制造。其中《丙丁秘■》属军事机密书，不传于外。《新火器说》今可见清末抄本。《造化究原》是关于自然科学及技术科学的一本专著，内有不少精辟见解，可惜从 20 世纪以来很难看到，仅能从刘■云撰著的《格物中法》（1871）中看到部分引语。此外，丁守存晚年（1882）尚写成《编年自记》，此书是他的自传，今有刊本行世。

丁守存是清代道光年间屈指可数的一流科技专家。他有着强烈的爱国思想，为官廉洁，性至孝，遇乡民宗族邻里有困难者，则解囊相助。他在科学技术方面靠自学成才，晚年投身于教育事业。他一生取得的研究成果在当时被广泛应用，成为中国近代化学研究、火器及轮船制造的先驱者之一。