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同时也兴起了一批与此有关的产业部门，使科学和先进的生产密切相关，并
以极大的力量推动着生产的发展。明治政府为了使日本的生产尽快赶上去，
一方面大力引进技术人材，主要是与生产直接相关的西方工程师，另一方面
又注意引进成套技术设备。这一策略的实施，使日本的产品在很短的时间里
缩小了与西方的差距。
1886年，日本建成帝国工科大学，它不仅是日本工业技术人材的摇篮，
也是工业技术研究的基地。自此，日本工业走上了独立发展之路。为了奖励
和保护日本人的发明创造，1888年日本政府又公布了专利制度。
所有这一切措施都产生了效果，使日本的技术成就在19世纪80年代，
在若干领域中已接近西方的先进水平。例如：
1880年，研制成13式村田步兵铳，后来发展为18式村田步枪。
1896年，丰田左吉（1867—1930年）研制成日式动力织机，促进了日本
纺织业向近代技术迈进。
1897年，宫原二郎 （1858—1928年）发明了水管式锅炉，这种锅炉在
20世纪初装备了日本海军。
1887年起日本进入了蒸汽机时代，第2年在铁道院神户工场制造出日本
第一台蒸汽机车。
1897年，铺设了从九洲至台湾的海底电缆。1901年，制成了日本式的无
线电信机，2年后完成了长崎与基隆间的无线通讯试验。
1907年，东京电灯会社的桂川驹桥发电所实现了远距离送电，电压为5
万千伏特，输电线路距离65公里。1908年，三菱长崎造船所生产出功率为
500千瓦的交流发电机。20世纪初，日本开始跨进电气时代。
5。洋务运动的兴起与失败
自19世纪60年代至90年代，在中国曾发起过一场洋务运动。洋务运动
不仅使大量的西方近代科学技术传入中国，而且对中国的社会发生了很大的
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影响。
1864年，太平天国的天京沦陷，它的余波又延续了4年，之后西南和西
北的少数民族发动了起义。在镇压太平天国和各民族的起义过程中，清王朝
的统治者和湘军、淮军的首脑曾国藩与李鸿章等人认识到西方新式武器“击
厚攻坚、殆同摧枯”，这使他们转向西方的先进科学技术学习，目的在于“目
前资夷力以助剿剂运”，而“将来师夷智以造炮制船，尤可期永远之利”。
第二次鸦片战争后，西方列强纷纷强迫满清政府签定不平等条约。当时
列强对中国的经济侵略中占据优越地位的英国，认识到维护满清王朝的统治
是符合自己利益的，因此主张西方各国应当相互合作共同支持清政府。这一
政策得到美国的积极响应，法国和俄国在一定程度上也表示欢迎。1865年，
任中国总税务司的英国人赫德向税务总署送去题为 《局外旁观论》的文章，
劝导清政府切实遵守条约，他说“若违约，有动兵之举，国乱之实”。“是
以或有应办，或有请办，不如早办，不致日后为人所勉强也”。而“早办”
的事也包括“准洋商合华商会制轮车电机各等办”第二年，英国公使馆赞威
妥玛送来《新议略论》的说帖，说帖一方面以各国干预相威胁，一方面劝告
清政府“借法自强”，即“类如各省开设铁道飞线，以及五金煤类各厂开采，
水陆各军安设操练，中华用项不足，约请借贷，医学各等项设馆教习，以上
各等新法，中国如欲定意试行，各国闻之，无不欣悦”，因为这样做不但使
外国人有了投资机会，而且“内地从此容易治平”，“各国亦可无虑”。
还在1861年，当北京条约签订之后，恭亲王奕䜣等人就提议创设总理衙
门，作为处理各国事务的机构，后来，由于通商口岸增加，又设立南洋、北
洋大臣、办理通商及其它各项对外事务。洋务派的代表人物李鸿章在 1864
年提出了“及早自强，变易兵制，讲求军实”的主张，可见洋务派的向西方
学习，从一开始就仅仅局限于军事和军工，他们虽然主张聘请外国技术人员，
但具体工作限于训练军队，建立海军，设厂造枪炮、造轮船、购置西方武器
等等。自1861年起到1894年的30多年间，洋务派共建立了24个不同规模
的军工企业，其中最大的企业是江南制造总局。江南局下设造船厂、造炮厂、
造枪厂、造弹厂等，厂长基本上由外国人担任。以造船厂为例，自1868年第
一艘木壳兵轮“惠吉号”下水至1885年钢板暗轮“保民号”建成为止；共造
兵轮8艘，木壳暗轮以1875年的海安号为较大的军舰，功率为1800马力，
载重2800吨，有巨炮20门。技术上较先进的是“保民号”，该轮功率为1900
马力，装有较先进的克鹿卜炮8门。李鸿章在1875年曾说“沪局各船虽系自
造，而大宗物料无非购自外洋，制造工作亦系洋匠主持，与购买外洋船只略
同”，又说“中国造船之银，倍于外洋购船之价”。这一段话确实切中洋务
运动的要害，不发展基础工业，哪里来的钢铁和机器；不发展新式教育，那
里去找中国的科技人材。洋务运动与日本的明治维新，虽然同时起步，却一
开始就暴露出致命的弱点。
洋务运动中建立的官办军事工业，把腐败的封建官僚衙门习气带进了企
业，不仅管理机构庞杂，人浮于事，而且还有不少挂名支薪人。至于贪污中
饱更是普遍，例如福州船政局的主持人黎兆棠，在任仅三年，就贪污60万两
白银。在这种状态下军工产品的质量多成问题，20世纪初就有人写道“此次
派员将该厂（江南机器局）所造之械，整件零件逐细考察，疵累甚多。以如
此巨厂，岁糜经费一百四十万金，而各械无一完善者，殊为可惜。至于员司
之冗滥，工作之宕延，各物购价之浮开，各厂用料之虚耗，种种积弊，又复
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不一而足”。当时的各官办工厂大抵如此。
面对着一连串的困难，洋务派在70年代初又提出了“寓强于富”的口号，
认为“必先富而后能强”。所谓求富，就是发展有经济效益的生产事业，这
样自70年代至90年代，洋务派着手经办近代民用工业20多个，主要有轮船
招商局，开平矿务局及汉阳铁厂、甘肃机器织呢厂、上海机器织布厂等。这
一批企业除少数由官方投资外，多数都是官私合营。这种转变无疑是一种进
步。
官私合营企业是以“官督商办”为基本形式的，因为要付给入股的投资
者以红利，因而企业必须牟取利润，比起不计盈亏的军事工业，这类企业具
有较多的资本主义性质。但是官督商办企业的领导权在洋务派官僚手中，他
们把办军事工业的官场习气，全部照搬到官督商办的企业中，结果不是造成
亏损，就是因为缺乏专业知识，使企业陷入困境。例如李鸿章曾派人调查招
商局的情况，调查报告中说：“用人之弊，失之太滥”，“每年结帐又徒负
虚名，纷纷划抵，究难取信。患在公私混乱，挪欠自如”等。90年代，张之
洞筹办铁厂，有人告诉他，选购炼钢炉要先化验铁砂，他答复：“中国之大，
何处无煤铁佳矿，但照英国所有者购办一份可也。”结果因为大冶铁矿含磷
多，不适合购买来的酸性转炉使用。同时湖北境内只找到两处小煤矿，致使
生产常常停顿。
对于洋务派的活动和主张，在封建官僚内部也产生了种种分歧，以醇亲
王奕譞为首的一批封建官僚、地方士绅和封建文人坚决反对洋务运动。大学
士倭仁上书说：“立国之道当以礼义人心为本，未有专恃术数而能起衰振弱
者，天文、算学只为末议，即不讲习，于国家大计亦无所损。”1875年，通
政使凌辰上书光绪说：“夫制洋器，造洋船，既不能不学洋学”，“窍恐天
下皆将谓国家以礼义廉耻为无用，以洋务为难能，向人心因之解体。”这些
封建社会顽固不化的卫道士们，反对一切兴学校、开矿设厂，修筑铁路的事
业，甚至“一闻造铁路、电报，痛心疾首，群起阻难，至有以见洋人机器为
公愤者”。
对于洋务运动还存在另一种批评。1875年，福建按察使郭嵩焘在《条议
海务事宜》中说：“窃谓西洋立国有本有末，其本在朝廷政教，其末在商贾……
故欲先通商贾之气立循用西法之基”。他主张让商人自由地经营造船，制器
等业，而不赞成官办或者官督商办的做法。举人强汝询对洋务派认为西洋人
仅是“船坚炮利”的观点也提出异议，他说：“西洋之强岂专恃乎器哉？其
民甚和，其心志甚齐，其法制简而肃”他反对官办企业，认为“天下唯官办
者最不能久”。1878年，监察御史李е髡拧拔ㄓ幸陨痰猩蹋睦睾Ｒ迕瘛�
仿照外国凑集公司前往贸易，收回利权”。这些主张反映了当时发展私人资
本的要求。据统计这样的企业多集中于上海，总共50家左右，最大的也不过
雇工人5～6百人。但是直到90年代，中国私人资本经营的企业仍受种种限
制很难发展。
1895年，中日甲午战争爆发，两个几乎同时被迫向西方开放门户的巨人
在海上碰撞了，结果在洋务运动中耗钱最多的中国海军全军覆没，这次战争
最终导致了洋务运动的彻底失败。
洋务运动虽然没有把中国引导到资本主义，然而在此期间西方的科学技
术从蒸汽钢壳暗轮到新式的转炉和平炉炼钢设备，从电报到火车，从微积分
到进化论都借洋务运动的东风陆续传入中国，促成了中国近代科学和技术的
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发端。
6。近代科技在东方的传播与发展
19世纪时东方的科学技术已远远落后于西方。当中、日两国门户开放
后，大量的西方科技拥入东方，使东方的学者获得了向西方学习的良机。由
于封建制度的制约，中国近代的科技成就较少，而明治维新的成功却使日本
学者在某些学科上取得了较大的成就。
（1）近代中国数学
1840年鸦片战争之后，西方近代数学开始传入我国，1852年，李善兰
（1811—1882，浙江海宁）与伟烈亚力（1815—1887，英国传教士，汉学家）
开始合作翻译欧几里得著的《几何原本》后九卷，于1857年刊行，这与1607
年由徐光启 （1562—1633，上海）和利玛窦（1552—1610，意大利传教士）
合译的 《几何原本》的前六卷联在一起成为我国第一部完整的《几何原本》
的译著。1859年，李善兰与伟烈亚力又共同译出德·摩根（1806—1871，英
国数学家）的《代数学》（1835年）这是我国第一部代数学著作。代数之名
称也由此而来。同年，李善兰与伟烈亚力再合译出版 《代微积拾级》，这部
著作的英文原版为《解析几何与微积分学初步》，系罗密斯（1811—1889，
美国数学家）所著。这是我国关于解析几何与微积分学的第一部系统译作。
这样解析几何与微积分学在西方诞生了两百年之后终于传入了我国。19世纪
70年代，华蘅芳（1833—1902，江苏无锡）与博兰雅（1839—1928，英国传
教士）合译了西方多种数学著作，其中最为重要的是《决疑数学》，这是第
一部用中文系统介绍概率论的译作。此外，他与艾约瑟（1823—1905，英国）
合译了 《圆锥曲线》一书，等等。李善兰的翻译工作很有独创性，特别是对
于数学名词，如函数、代数、根、方程式、曲线、横轴与纵轴等的创译恰当
贴切，沿用至今，但是所用的数学符号一般都已被淘汰。华蘅芳的译作文字
流畅，叙述明白。李善兰、华蘅芳等为西方数学在中国的传播作出了突出的
贡献。
19世纪的中后期，在西方近代数学传入我国的同时，中国数学也有了发
展，一些学者进行了独立的研究，如对高次方程、球面三角与幂级数等的研
究。但所得结果，一般都晚于西方。中国学者也撰写出一些著作，为李善兰
的《方圆单幽》、《垛积比类》与《考数根法》等，夏鸾翔（1823—1864）
的《洞方术图解》等等。李善兰是19世纪中国最杰出的数学家，《垛积比类》
是他的最重要著作，大约完成于19世纪中期，这是一部前期的组合数学的著
作，其中最负盛名的是李善兰的组合恒等式：
n
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是差分理论中的基本公式。《积较术》是他的代表作。
（2）物理学
在19世纪下半叶，近代物理学知识通过中国学者与西方学者的合作翻译
工作介绍到中国。在力学方面，李善兰和英国人艾约瑟合译了《重学》的第
二部分，将牛顿三大定律介绍来中国；在电学方面，翻译介绍了电报、电话
的构造和简单原理；对声学、光学和热学也作了一些一般介绍。在物理学的
研究上，邹伯奇 （1819—1869）和郑复光研究过几何光学的原理及光学仪器
的制造方法，其中邹伯奇研究的“照相术”达到了较高的水平。
日本对物理学的研究始于80年代。山川健次郎 （1854—1931年）早年
留学美国，后来成为东京大学最早的物理学教授，著有《物理学术语和英法
德对译辞典》。另一位物理学元老是冈半太郎 （1865—1950），他在 1888
年研究了铁磁材料（如镍）在磁场中的物性变化。1903年，他又提出过以土
星为模式的有核原子模型。这一工作被看作是日本物理学进入近代物理学的
转折点。
（3）地球物理学
自鸦片战争以来，中国学者注重对外国和边疆地理学的研究，其代表著
作有魏源的 《海国图志》、徐继畲的《瀛洲志略》、何秋涛的《朔方备乘》
等。黄沛翘认为“南界之防，尤今日之急务也”，为此编写了《西藏图考》。
此外曹廷杰著有《东北边防辑要》，并绘制东三省地图。
19世纪60年代后，西方著名的地质学者深入中国内地研究和考察。1862
—1865年，庞培烈（1837—1933，美国）在中国考察了华北和长江下游，著
有《中国蒙古及日本之地质研究》，提出“震旦上升系统”是中国的主要地
质构成线走向。李希霍芬曾考察过中国14个省，著有《中国》，共五卷，附
中国地质及地理图。他提出中国黄土高原的风成说，对中国主要地层和地质
构造特征都作过有价值的研究。
清末，张相文（1866—1933年）编有《初等地理教科书》及《中等本国
地理教科书》，1905年，又编写《地文学》和《最新地质学教科书》。1909
年，张相文等人发起创立地学会并当选会长，这是中国近代第一个专业学会。
学会还创立了《地学杂志》。
19世纪，中国的气象观测和研究都是由西方学者进行的，例如1837年
天主教会在上海设立了徐家汇观象台并作过一些气象研究工作。1903年，北
京练兵处设立测绘科，后又另设京师陆军测地局，这是中国最早的地理测绘
机构。此后，各省陆续设测量机构。
19世纪末，日本在气象学和地震学方面取得了杰出的成就。1887年，北
尾次郎（1853—1907年）发表了《大气的运动及台风理论》，被人认为是“理
论气象学最新的进步”，北尾关于大气运动的微分方程解法也被西方学者认
为在当时是最卓越的，自19世纪80年代起，西方学者在日本建立了世界上
第一个地震学术团体，即日本地震学会，日本的地震学研究自此居世界领先
地位。1899年，大森房吉（1863—1923年）提出了著名的“大森公式”，建
立了震源到观测点距离与地震初期微动的持续时间的数量关系式。
（4）化学
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1871年，徐寿（1818—1884年）翻译出版了《化学鉴原》，它概略地叙
述了化学的基本原理，介绍了重要化学元素的性质。在当时这是一本比较全
面系统介绍西方化学知识的教科书，在很长一段时间里流行于中国。徐寿在
翻译元