來源?| iNature

能夠在CNS（Cell、Nature 和 Science）等國際頂尖學術期刊上發(fā)表論文，對于科研人員可以說是夢寐以求的，其實，早在140年前的清朝末期，中國人就在?Nature?上發(fā)表了第一篇論文——《考證律呂說》。

Nature?雜志由英國Nature Publishing Group創(chuàng)刊于1869年，是世界上最早的國際性、綜合性科學技術期刊，也是現在全世界最頂尖的綜合性學術期刊

這篇《考證律呂說》登載于《格致匯編》1878年第7卷，后由《格致匯編》的主編傅蘭雅（John Fryer,1839—1928）譯為英文，于1881年在?Nature?發(fā)表，這也是中國科學家在?Nature?發(fā)表的第一篇論文。該論文糾正了著名的伯努利定律，引起了國際巨大的反響，Nature編輯評價道：”這非常出奇”，也是這篇文章，使得Nature創(chuàng)辦以來，第一次出現了中國人的名字。

其作者就是被稱為晚清科技總設計師，啟蒙了整個中國近代科學的徐壽。

徐壽（1818—1884）

徐壽，號雪村，1818年出生于江蘇無錫一個沒落的地主家，5歲喪父

除了是第一個發(fā)?Nature?的中國人，徐壽還有許多與清朝格格不入的“第一”。

中國第一臺蒸汽機、第一艘輪船、第一艘軍艦、第一所教授科技知識的學校、第一場科學講座、第一本科技期刊、第一批化學翻譯本…

徐壽，號雪村，1818年出生于江蘇無錫一個沒落的地主家。雖5歲喪父，但他的母親仍對他要求十分嚴格，望他日后高中狀元，討個官做。

徐壽

所以自幼聰穎的徐壽，不但飽讀詩書，還對這些古文有許多自己獨特見解。無論是母親，還是外人，都對他贊不絕口。

然而，在舊式的“童子舉”中，他竟連個秀才都沒考上。不久后，母親的去世，也讓他更加痛覺學習八股文的無用。

在這之后，他便毅然放棄了“應試教育”和科舉當官的打算，開始通往“經世致用”之學——科學。

他涉獵的科技范圍極廣，律呂（音樂）、幾何、重學（力學）、礦產、汽機、醫(yī)學、光學、電學，就沒有一樣是他不喜歡的。

象限儀，?用于測量火炮傾斜角，檢查火炮瞄準和火炮的角度

那時根本沒有進行科學教育的學校，而徐壽更不知道什么是“科學家”。但是，他所做的一切都與現代的科學理念完全相符。他求知若渴地翻遍歷代的科技典籍和西方科技著作，更是推崇“究察物理，推考格致”的求實精神。為了求實，他曾自制過指南針、炮用象限儀、甚至是結構極其復雜的自鳴鐘。

自鳴鐘中，報時的小鳥

此外，他還研究制造出好幾種古代樂器。而這幾種古代樂器。也帶領著徐壽通往了更寬廣的科學之路。

一次，徐壽正在縣城幫人修理七弦琴，他精湛的手藝和非凡的談吐，引來了舉人華翼綸的注目。

那時的華翼綸想給小兒子華蘅芳（青年數學家），找個亦師亦友的“玩伴”，讓他更好的學習科學技術。之后，徐壽和華蘅芳便成了志趣相投，相見恨晚的忘年之交（徐壽比華蘅芳大15歲）。

左徐壽，右華蘅芳

在當時閉關鎖國的大清王朝，能學到的科學知識實在有限。所以徐華兩人也結伴，到處尋找“科技發(fā)燒友”，只要弄到一本科學書就互相傳抄，學習新知識和互相交流。

一次，徐華二人到上海尋書時，就覓得一本新編譯的西方近代科技書《博物新編》。這本書雖說是歐洲普通的科學常識書，但對比清朝的科技水平，徐壽仿佛穿越到了未來200年一般。那種心情，結合一下當時清朝的環(huán)境，就可以想象得到有多欣喜。

《博物新編》

得到這本書后，徐壽便立刻開始驗證書中一些科學理論和實驗。他的動手能力極強，許多實驗要用到的器材、工具，都是從他那雙巧手得來的。如他當時就把水晶圖章磨成三棱鏡，用來觀察光的折射和光分七色的問題。

除了做驗證實驗外，徐壽還能觸類旁通。他還試做了許多《博物新編》里還未有定論的實驗，并得到了一些新的研究成果。

《博物新編》中火輪機圖

那時，他還認真研讀了《博物新編》中關于現代蒸汽機原理，甚至經常跑到西洋人的輪船上，探究其造法。

在那個閉關鎖國、封建落后、民智不開的清朝，徐壽的“奇技淫巧”完全是異類，更是引來不少關注。很快，徐壽等人的事跡也傳到洋務派曾國藩耳中。

當時正為洋務運動發(fā)愁的曾國藩，馬上就把徐壽等人聘到安慶機械所。

1862年4月，徐壽等人進入安慶內軍械所后，接到的第一個任務便是“自制輪船”。

依據“國情”來看，自制輪船談何容易啊，古代中國的造船業(yè)規(guī)模雖一直名列世界前茅，但是多是以人力和風力為動力的原始木船。與西方近代以蒸汽機為動力的鐵甲船一對比，鴻溝顯而易見。

中國古代的內河船

雖完全白手起家，但徐壽還是表現得信心十足。

首先關于輪船的核心技術蒸汽機，徐壽早已從西方的機械書中爛熟于心，設計圖躍然紙上。就算沒有任何進口零件（當然國產也沒有），但徐壽自己本身就是個手藝人，像蒸汽機所有的零部件，他都能憑銼刀一個個銼出來

而擅長數學的華蘅芳，則在測算、繪圖，配置動力等方面給予他幫助。就連他的兒子徐建寅也“屢出奇招”，幫忙解決了一個個難題。

徐壽的兒子徐建寅

3個月后，中國人自制的第一臺蒸汽機誕生。1864年，徐壽等人完全不假西方人之手，制造出了完全國產的“黃鵠號”蒸汽船。當“黃鵠號”試航完畢靠岸時，曾國藩對徐壽、華蘅芳等人贊不絕口道：“洋人之智巧，我中國人亦能為之！”

“黃鵠號”的落成，也使徐壽在科技界聲名大噪起來。之后，他更是獲得了一副清同治帝御賜的“天下第一巧匠”牌匾。

但是徐壽并不以為榮，反而是將這塊牌匾收著，不以示人。因為在他看來，輪船早已在世界各地穿梭了近半世紀，大清還關門自稱第一，洋人看了是笑話。

1867年，徐壽也因出眾的才學，被調往從事軍工生產的江南制造總局。然而，他并不滿足現階段的只求技術，而不求科學原理的洋務派思想。一上任，他就依據民族的“剛需”，向曾國藩呈送了四項建議，分別為：一、開煤煉鐵；二、自制大炮；三、操練輪船水師；四、翻譯西書。

但曾國藩與徐壽在思想高度還存在一定差距。那時，他只想著用“洋技術”造出輪船即可，對本國的科技發(fā)展和學習西方真正的科學理念不太上心。所以，曾國藩就以“其輪船以外之事，勿遽推廣言之”為由，一口拒絕了徐壽的所有請求。

近代第一艘軍艦“惠吉號”

好，你說造船，就給你造。很快，由徐壽設計的近代第一艘軍艦“惠吉號”誕生。之后“操江號”，“馭遠號”等軍艦也陸續(xù)有來，為我們近代海軍軍事工業(yè)打下堅實基礎。

二等炮艦“操江號”

雖說徐壽在遵照上級“專心”做輪船，但是私下他還是打起了自己的小九九。他覺得，前三條建議上級不同意，算了！但是關于第四條的“翻譯西書”，他卻怎么也說服不了自己放手。因為每當想起初讀《博物新編》的心情，他都想把這種“開眼”和“穿越”的感覺，傳遞給更多的人。

被曾國藩拒絕，他就迂回地找到江南制造局會辦的馮駿光和沈寶靖。他用試探的口氣，以“小試”之名，提出先翻譯幾本西書，看看效果。這個既不會得罪曾國藩大人，又能開始譯西書的“曲線譯書法”，自然也得到了馮、沈二人的同意。之后小試初譯的三本書，也完全在徐壽的意料中，一改曾國藩以往的反對態(tài)度。他不但對徐壽贊賞有加還出大力支持，更是建議“另起學管以習翻譯”。

江南制造總局翻譯館內，左起徐建寅，華蘅芳、徐壽

就這樣，江南制造總局翻譯館成立，徐壽擔任總管。為了更好的翻譯西書，徐壽高薪聘來了英國傳教士傅蘭雅、偉烈亞力等人負責口譯。而徐壽、徐寅成、華蘅芳等熟悉西方科技的中國人則負責理解，形成文字。

英國傳教士傅蘭雅

徐壽這譯書，一譯就是17年，譯著書共計137部，約290萬字。其中徐壽更是以化學譯著最為出名，被稱為近代化學先驅。

他將西方近代化學中的各個分支，無機、有機、定性、定量、物化以及實驗方法和儀器等都完整引入我國，翻譯的書籍還成了我國第一批化學教材。

徐壽父子、傅蘭雅等人翻譯的書籍

此外，徐壽更是首創(chuàng)了化學元素漢譯名的原則。他選擇用羅馬音的首音（或次音），找到同音字，加上偏旁，用于化學元素的譯名。我們現在必背的元素周期表，也大部分都出自于他的翻譯。

你可能覺得，這幾個化學元素的翻譯沒什么厲害的。但是只要對比一下日本的元素周期表，你絕對會對徐壽心存感激。

日本翻譯有一個特點就是喜歡直接音譯，所以他們的元素周期表也沿襲了這一做法。徐壽譯的“鈉鎂鋁硅磷”，日語則是“ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン（羅馬音Natoriumu, maguneshiumu, aruminiumu, keiso, Rin）”。想想要用日語背下整張元素周期表，就覺得還是徐壽中西合璧的翻譯更加先進高明。

日本元素周期表

為了傳授科學技術知識，徐壽和傅蘭雅等人于1875年，在上海創(chuàng)建格致書院。這也是中國第一所教授科學技術知識的學校，開設有礦物、電務、測繪、工程、汽機、制造等多門課程。此外，在格致書院，徐壽還定期舉辦科學講座，邊講科學知識邊做實驗表演，效果顯著。

格致書院

其實剛開始英國的董事會，是想在上海開辦一個像大英博物館一樣的科技展覽機構。但是在徐壽的堅持下，才建成了“工業(yè)技術學校”的模樣。

為了不讓這所科技學校流產，徐壽當時還捐出了1000銀元（可購買一百畝良田）。此外，他繼續(xù)發(fā)動北洋大臣李鴻章撥國庫1000銀元，各界才紛紛響應湊齊7700銀元，使書院脫離了財產危機。幾乎是與格致書院成立的同時，徐壽和傅蘭雅也編輯出版了我國最早的科技期刊《格致匯編》。

《格致匯編》

這篇《考證律呂說》原登載于《格致匯編》1878年第7卷上，這既是中國科學家在綜合性科學技術期刊上發(fā)表的較早的論文之一，也由《格致匯編》的主編傅蘭雅（John Fryer,1839—1928）譯為英文，于1881年在Nature發(fā)表，而同時成為中國科學家在Nature發(fā)表的第一篇論文。

1881年徐壽發(fā)表在 Nature 上的文章

“律呂”是我國古代樂律學的統(tǒng)稱，是研究律制構成與應用的科學，律管研究更是律學研究中的難題，《格致匯編》發(fā)表徐壽《考證律呂說》這一重要論文，報道了徐壽研究律管管口校正的最新成果，他用實驗向著名的物理學家丁鐸爾（John Tyndall,1820-1893）《聲學》（徐建寅、傅蘭雅譯，1874年由上海江南制造局刊行）一書提出了質疑，該書（第214頁）說：有底管、無底管發(fā)出聲音的吹奏振動數，在一定時間內，皆與管之長度成正比。這也就是說，由于在一定時間內，任何八度音階必是吹奏震動數的兩倍，因此開口管必須準確地截去一半才發(fā)出高八度音。而這一點徐壽通過實驗證明恰恰是不正確的，“惟聲出于實體者正半相應，故將其全體半之，而其聲仍與全體相應也。至于空積所出之聲，則正半不應，故將同徑之管半之，其聲不與全體相應，而成九與四之比例”。徐壽用9英寸長的銅管進行實驗，發(fā)現將管長截去一半，并不能得到與原管相差八度的音，但如果在截掉半音寸，就能得到準確度的高八度音。實驗表明，兩支相差八度音的開口管的長度比例不是2：1而是9：4。

在文章中，他對傳統(tǒng)聲學定律“空氣柱的振動模式”（即伯努利定律），提出質疑，并用現代的科學矯正了一項古老的定律。

那時候大清未亡，就連當時的?Nature?編輯都評價這“非常出奇”。

在這篇《Nature》發(fā)表后的第三年，徐壽就病逝于上海致格書院，享年67歲。十多年后，徐壽的兒子徐建寅也在一次無煙火藥中，意外被炸死。他們不求功成名就，更不求達官厚祿，一生都致力于先進科學的引進與傳播。

徐壽石像

或許徐壽這些人，在整個科學史上的成就微不足道，但是在封閉和黑暗的清朝，他們的一舉一動都散發(fā)著無盡的光輝。

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中國第一篇《Nature》論文

徐壽，號雪村，1818年出生于江蘇無錫一個沒落的地主家。雖5歲喪父，但他的母親仍對他要求十分嚴格，望他日后高中狀元，討個官做。

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中國第一篇《Nature》論文

徐壽，號雪村，1818年出生于江蘇無錫一個沒落的地主家。雖5歲喪父，但他的母親仍對他要求十分嚴格，望他日后高中狀元，討個官做。

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