民族近代科技的萌芽

中国古代曾经拥有过光辉灿烂的创造和发明，在科技上一直出于领先地位。但15世纪以后，中国科技方面却逐渐落后了。并不是中国的科技停滞不前，而是因为西方发展得太快。这种骤然的变化在今天必然会引起所有人的重视，但古代的中国由于闭关锁国，对西方缺乏基本的认识，依旧以“天朝上国”自居。

随着列强的入侵，老是被动挨打，大刀长矛干不过人家洋枪洋炮，一些有识之士便开始在现实中认清自己自身的欠缺，“开眼看世界”，力主“师夷长技以制夷”（魏源）。因而，中国近代科学技术一开始就带有学习西方先进技术、抵御外来侵略的明确目的。而它的发展道路，也夹杂着半殖民地半封建社会所特有的曲折性。

19世纪60年代，中国兴起了以学习西方制器、科学技术和生产方式为主要内容的洋务运动。初期洋务派主要以“自强”为主旨，兴办军事工业。造船事业在此阶段新建的洋务企业中有了巨大的发展。最早的一家是曾国藩所设的安庆机械所，1862年开始试造轮船，由李善兰、徐寿、华蘅芳等人设计。中国没有制造机动轮船的经验，设计者们参考外国船只，并参考了《博物新编》中的图形，克服重重困难，终于在1865年设计制造出中国历史上第一艘机动木质轮船“黄鹤号”。这条船长166,5米，时速达40公里。它的研制成功，大长了中国人的志气。

江南制造总局由李鸿章在上海创办，主要是生产枪炮子弹，辅之修造船舰。1868年9月，江南制造局建成我国第一艘木壳明轮兵船。曾国藩命名为“恬吉”，取“四海波恬，厂务安吉”之意，后改名为“惠吉”。“惠吉”号载重600吨，锅炉自造，主机用外国旧机器改装，装有九门火炮，是中国自己建造的第一艘机器动力兵船。“惠吉”号由上海试航至南京，两江总督曾国藩在南京下关随船航行，认为此船“尚属坚致灵便，可以涉历重洋。”福州船政局由左宗棠在福建建立，是当时规模最大、设备齐全的轮船修造厂。船政局不但造出了轮船，还造出了巡洋舰，并自行设计铁甲船。在甲午战争之前，共造出大小兵商轮船34只，而且培养了大量技术以及军事人才。福州船政局在海防建设中的贡献与作用极为重大的。此外，广东黄埔船局、天津机器制造局、北洋水师大沽船坞等造船工厂，还有如俄国所建的大连修造船场、德国人修建的青岛水师工厂等。

鸦片战争以后，西方的航空知识传入中国，中国也出现了富于探索的科技人员。谢泰（18721937年），又名谢缵泰，字重安，号康如，广东开平人。西方飞艇成功的消息传到香港后，引起他研究飞艇的兴趣。他从1894年开始研制，到1899年设计成“中国”号飞艇。这艘飞艇采用铝为主要材料，在气囊之下悬有艇身。艇身前后有电动机带动的螺旋浆，推动飞艇前进。设计完成后，他欲献给当时的清朝政府，但遭到冷遇，于是他将图纸和说明书寄给英国的飞艇研究家，深受赞赏和敬佩。早期中国的航天活动由于受到当时历史条件的限制，发展是极为艰难的。

飞机的出现举世瞩目，中国人深受震动，也开始了早期的探索历程。莱特兄弟的飞机飞行成功后，冯如深受影响，决心要研制并驾驶飞机，以报效祖国。1907年，冯如与其他几位华侨一起，在奥克兰租厂研制飞机，虽连遭挫折，但毫不气馁，经过十多次修改，终获成功。1909年9月21日，中国最早的飞机设计师和飞行员冯如，驾驶自己设计制造的飞机，在美国奥克兰市附近的派得蒙特山丘上试飞，首次飞行取得成功。后来又进行过多次飞行，他的飞机飞行高度达210米，速度达到每小时105公里，沿海湾飞行距离曾达到32千米。这是中国人首次驾驶自制飞机飞上蓝天。1910年，冯如又新制成一架双翼机，于当年10月至12月间在奥克兰进行表演，获得成功。但他于1912年的飞行表演中不幸遇难。

清政府也曾批准留学生学习航空技术，历汝燕较早得到出洋学习机会，并在日后成为了较为杰出的飞机设计师。1910年入英国飞行学校学习，毕业后经英国皇家航空俱乐部考试合格，取得飞行员执照。1911年受革命军政府委托，在奥地利选购两架“鸽式”单翼机回国，被委任为沪军都督府航空队队长，1912年4月在上海江湾跑马场作飞行表演并散发传单，取得很好飞行成绩，受到热烈欢迎。1913年3月将飞机转交北京南苑陆军第三师管理。历汝燕任飞行主任兼修理厂厂长。同年9月北京南苑航校成立，他任主任教官。1914年3月10日至11日，他与另两名飞行员完成北京至保定之间的航线飞行，这时中国国内的第一次长途飞行。同年曾制成水上飞机一架。

由于处于初创阶段，中国的航天事业发展取得成就仍然是十分有限的。

中国近代兵工厂的起源，其实与李鸿章和曾国藩密不可分。李鸿章请来洋枪队镇压太平军之后，他在一个深夜里，怀着非常激动的心情，给自己的恩师曾国藩写了一封信，在信中他描述了自己看到西方火炮的情形。他的原意是：恩师啊，西方的落地开花炸弹真不得了！这个东西我们要搞一下。有了这个东西，我们就不怕洋鬼子了。于是，近代中国的兵工厂一个接一个地建立了。

在这些兵工厂中，李鸿章在苏州建立的三个炮局，以此为基础，1865年建立江南制造总局。它以生产枪炮子弹为主，基本上是仿造西式枪炮子弹的军火厂，开始也全是手工制作，逐渐经历以土法制洋器的摸索阶段。而同年，由苏州洋炮局迁至南京而建成的金陵制造局，也是以生产大炮和弹药为主，是淮系的军火供应地。1867年崇厚策划建立的天津机器局，这是当时亚洲地区最多的兵工厂。其东局主要制造火药、铜帽、洋枪炮各式子弹、水雷等项；西局主要制造军用西洋器具、添配杂项物件，兼造开花子弹等项。天津机器局每年所造军火，不仅供给淮军，而且为吉林、奉天、河南等地提供，是北方最大的军火供应地。

1892年建立的湖北枪炮厂，是洋务运动后期创办的最大、最有成效的军工企业。该厂规模宏大，机器先进，分设炮厂、枪厂、炮架、炮弹、枪弹五所，主要生产德国式七公厘九口径毛瑟步枪和小型陆路炮。该厂生产的枪炮弹药质量在全国的兵器生产中位居前列，甚至超越了天津制造局和江南制造总局。于是，我们在反映民国时期的影片中，依然可以听到三个字，那就是“汉阳造”。

据不完全统计，自江南制造局起至1910年成都兵工厂成立的45年间，除了形成上海、天津、武汉三大兵工业生产中心外，在苏州、金陵、云南、福建、兰州、广州、山东、湖南、四川、吉林、杭州、台湾、陕西、盛京、河南、山西、新疆、黑龙江、江西、安徽、贵州和北京等地出现的小型兵工厂，多达23处。

20世纪初期，义和团运动失败后，仓皇逃走的慈禧太后从西安回到了满目疮痍的北京城。她的心情很不轻松，想到了回东北去看看祖宗发祥之地。但从北京到沈阳的路途实在是太遥远了。当时，慈禧太后已经命人从洋人的手中购买了一列御用列车，她想知道坐火车是个什么滋味。

启行之前，慈禧太后下了一条正式的上谕，指定她的专车将于何日自北京开往沈阳。同时，还要求凡太后的专车在路上行驶的时候，全路的无论哪一段，都不准再有别的车辆移动，违者处以极刑。据曾经在她身边生活的德龄公主回忆，在慈禧太后出行之前，铁路工人便首先忙碌起来了，因为要装载全部的官员、太监、宫女、以及各种用具等，这一列御用专车，就得挂上16节车厢。同时又因为这些车辆在购买以后，还从不曾行驶过，为慎重起见，少不得先要施行一番检查，这一部分的工作，居然是很迅速地办妥了。当慈禧太后征询大臣们的意见时，一道道奏章如纸片般飞向御前，慈禧往往随手撕成碎片，丢满了一地：“因为从前的皇帝没有坐过火车，现在我们就不能坐吗？要是那时候已有火车的话，他们早就坐了！而且就是有什么危险，我也不怕！我所经过的险事，还能说少吗？”

于是，慈禧太后到东北的事情，便这样决定了。在准备上车之前，慈禧太后要看看火车的究竟，她此前没有看见过火车！在德龄公主的笔下，当时的慈禧太后真像一个小孩子得到了一件新的玩具一样。德龄公主绘声绘色地描述道：“在伊没有走上这一列神秘的火车之前，伊决意要看一看它毕竟是怎样的一件东西？于是伊就命令抬轿的人把鸾舆歇下来，让伊可以随意的指挥。伊先教火车慢慢地往前开去。火车动了，伊真是万分的欢喜；竟把伊自己的尊严也忘了，俯下了腰，尽瞧着那些在转动的铁轮出神，同时又连珠般的发出无数的问句来。伊问：机关车里怎么会有蒸汽的呢？蒸汽是怎样造出来的呢？究竟是什么东西在推动这些轮盘？为什么火车不能在平地上走，必须在铁轨上走呢？伊的神气是完全变做一个小孩子了，谁也不会再想到伊是一个专制的女皇！”

而此时，这辆龙车就成了名副其实的“小朝廷”，当然是一辆移动的“小朝廷”。在这一座小朝廷里，一道道关于中国政治上、军事上、经济上的种种变动和更调的上谕从这里发出。

慈禧太后前往沈阳的途中，要路过天津火车站，在慈禧太后出发后，天津站已宣布了戒严，不再有半个闲人在行动了。但慈禧太后的龙车并没有驶进天津站，因为这里太繁华，有些喧闹。于是，袁世凯在距离车站约半公里的地点临时修筑了一座月台，一座全用水门汀所筑就的月台，而且在短短的几天工夫之内筑就了。它一方面可以与天津车站隔离，另外，可以让慈禧太后不会踏上普通百姓所践踏过的泥土。不用说，想出这个计划的人，正是直隶总督袁世凯。搭着一座用芦席所盖就的竹篷，篷上满挂着无数的龙旗和其他的旗帜，青翠的松柏，以及各色各样的宫灯，点缀得着实美丽动人。地上当然是遍铺着金子一般的黄沙，而在中央的一方土地上，另外又铺着一张杏黄色的毛毯，这就是准备给太后下车后驻足之所。

当火车停在了这座临时修建的月台时，慈禧太后那一辆车的车门，居然很适当地停在那一方黄色毛毯的前面。考虑到北洋大臣位高权重，慈禧太后大约顾及袁世凯的面子，竟出乎众人意料之外的走下了车去，凛凛然不可犯地接受袁世凯和他所率领的官吏参拜。在这种盛大而庄严的集会上，乐队是不可少的，当然必须事前排定。照国际惯例，逢到有这样类似的礼节，第一套歌曲，必然是该国的国歌。但是那时候的清帝国，没有国歌，当慈禧太后在人们簇拥下走下月台去的时候，袁世凯的铜管乐队奏响的竟然是《马赛曲》。

慈禧太后当然不知道那是法国国歌，但心里却觉得非常开心，似乎找到了某种威严，慈禧太后特地让李莲英亲自出马，把全部的乐器一件件地取来，自己反复地看着。同时还教李莲英去询问乐队长这些乐器的名称、来源和用法等。

在这个场合，袁世凯没有忘记给慈禧太后准备份礼物，一对毛片分红绿两色的鹦鹉。它们没有用笼子装着，只在脚上各扣着一条绝细的镀金的短链，让它们并肩栖息在一支式样很好看的树枝上。在这树枝的两端，各有一个白玉琢就的小杯装着，杯子里装着清水和食粮，以供它们吃喝。慈禧太后一见这件特殊的礼物，心上似乎十二分的高兴，还嫌看不清楚，又让李莲英把鹦鹉取过来，距离她两三尺远近，这样才能仔细地看端详了。二三分钟之后，它们一张嘴，在场的每一个人都惊呆了，原来其中一只鹦鹉突然用极清脆的音调，高叫道：“老佛爷吉祥如意！”惹得慈禧太后非常欢心，这虽然是慈禧路过天津站的一个插曲，却为袁世凯赢得了在慈禧当政时政治地位的飙升。

慈禧太后路过天津站，为早期的天津站留下了一段轶事。实际上，早年的天津站和火车还有许多的趣事。在1888年天津的第一部实测地图《天津紫竹林图》上，就可以看到在海河东岸就有一个地方名叫老龙头。根据这张实测地图来判断，可以断定1888年以前老龙头的地名已经存在，而此时的车站地点还在旺道庄地区，1892年才迁移到此地。先有老龙头的地名，后有老龙头车站名是确凿无疑的。当清光绪十四年（1888）的第一列列车通车后，直到光绪24年，在这十年时间里，由于车站的列车运量小、车次少、速度慢等原因，当时车站采用手信号接发列车。

随着天津经丰台至马家堡铁路建成通车，特别是由于天津到马家堡之间复线的开通，使得列车开行密度增加，手信号则经常出错，造成大量的行车事故。在1898年，天津站改变了信号接收的方式，开始采用臂板号志（又称洋旗，现在叫臂板信号机）代替了手信号接车。当时，在白天臂板水平时，是允许列车进站，夜间则为绿灯显示进站信号；当臂板下落为60度时，则是命令列车停车的信号，夜间则是红灯。1901年后，车站的臂板信号机改变了显示方式，即水平时为停车信号，臂板下降是进行信号，这与目前的显示方式基本一样。最初信号机的光源是油灯，1924年开始采用电灯。

现在人们在乘坐火车时，都会听到列车员清晰的报站名声音，而在当时，机车本身没有这种功能，人们上下火车仅仅凭借着个人的判断。这种情况在天津站创建之初倒没有什么大碍，因为当时旅客列车仅仅是开到唐山以东，车站仅仅为始发站和终点站，中间没有停顿。因此，当时车站并没有设立扩音设备。

1897年，铁路扩展到马家堡后，每日就有北京经天津至山海关方面的往返列车数次，中间的车站也开始增多，火车当时时速又不快，这样经过长时间的旅行，旅客们经常会因为困倦瞌睡而过站的现象。为此，天津车站特意用铁皮制成喇叭，由车站工作人员在站台上高声呐喊报出站名，防止旅客错过车站。车站工作人员用铁皮喇叭一直喊了近30年，直到1924年，这种局面开始改观，天津站终于用有线广播喇叭报站名了。

自从光绪十四年（1888）十一月初一车站正式开通旅客列车后很长时间内，引导旅客进站上车的通告均为在木牌（后为铁牌）上公布车次、到达和开车时间以及列车的终点站等内容。由人工挂牌通告旅客，遇有列车晚点等特殊情况，还得另设列车晚点通告牌，由人工用粉笔注明列车晚点原因等情况。

由于当时中国人的习惯以时辰计时，所以天津站运营之初，计时方式以每天12个时辰（每一个时辰相当于现在的二个小时）为计时单位。在车次少、火车速度慢的情况下，用这种计时方式尚能维持运输。但随着铁路线的不断延伸，运输次数的增加和列车速度的提高，用时辰计时束缚了火车运输业的发展。

甲午战争以后，各国掀起瓜分中国的狂潮，在中国划分势力范围，并开始强行攫取在中国修筑铁路的权力。1903年俄国在东北地区修筑了2556公里的铁路，1904年德国在山东修筑四百四十点七公里的铁路。1910年法国在云南建成滇越铁路。另外各国列强还纷纷参与中国铁路的修筑，强行贷款。而随着民众爱国意识的增强，相继掀起收回路权，拒绝借款一系列爱国运动，并取得了一定程度上的胜利。

而更令中国人为之自豪的，是由詹天佑主持设计的京张铁路。京张铁路地形复杂，全长201公里，对于技术有很高的要求。列强曾经嘲笑中国，认为中国根本没有能力独立完成。詹天佑顶住巨大的压力，对全线工程曾提出“花钱少，质量好，完工快”的三项要求。京张铁路经过工人们的不懈奋斗，终于在1909年9月全线通车。原计划6年完成，结果只用了4年就提前完工，工程费用只及外国人估价的五分之一。一些欧美工程师乘车参观后也十分赞赏。这条铁路的修建（特别是其中的“人”字形铁轨构想），显示了中国人的智慧和不屈的精神。