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能夠在CNS（Cell、Nature 和 Science）等國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文，對(duì)于科研人員可以說(shuō)是夢(mèng)寐以求的，其實(shí)，早在140年前的清朝末期，中國(guó)人就在?Nature?上發(fā)表了第一篇論文——《考證律呂說(shuō)》。

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

這篇《考證律呂說(shuō)》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(guó)科學(xué)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(guó)際巨大的反響，Nature編輯評(píng)價(jià)道：”這非常出奇”，也是這篇文章，使得Nature創(chuàng)辦以來(lái)，第一次出現(xiàn)了中國(guó)人的名字。

其作者就是被稱為晚清科技總設(shè)計(jì)師，啟蒙了整個(gè)中國(guó)近代科學(xué)的徐壽。

徐壽（1818—1884）

徐壽，號(hào)雪村，1818年出生于江蘇無(wú)錫一個(gè)沒(méi)落的地主家，5歲喪父

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

中國(guó)第一臺(tái)蒸汽機(jī)、第一艘輪船、第一艘軍艦、第一所教授科技知識(shí)的學(xué)校、第一場(chǎng)科學(xué)講座、第一本科技期刊、第一批化學(xué)翻譯本…

徐壽，號(hào)雪村，1818年出生于江蘇無(wú)錫一個(gè)沒(méi)落的地主家。雖5歲喪父，但他的母親仍對(duì)他要求十分嚴(yán)格，望他日后高中狀元，討個(gè)官做。

徐壽

所以自幼聰穎的徐壽，不但飽讀詩(shī)書(shū)，還對(duì)這些古文有許多自己獨(dú)特見(jiàn)解。無(wú)論是母親，還是外人，都對(duì)他贊不絕口。

然而，在舊式的“童子舉”中，他竟連個(gè)秀才都沒(méi)考上。不久后，母親的去世，也讓他更加痛覺(jué)學(xué)習(xí)八股文的無(wú)用。

在這之后，他便毅然放棄了“應(yīng)試教育”和科舉當(dāng)官的打算，開(kāi)始通往“經(jīng)世致用”之學(xué)——科學(xué)。

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

象限儀，?用于測(cè)量火炮傾斜角，檢查火炮瞄準(zhǔn)和火炮的角度

那時(shí)根本沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)教育的學(xué)校，而徐壽更不知道什么是“科學(xué)家”。但是，他所做的一切都與現(xiàn)代的科學(xué)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(shí)精神。為了求實(shí)，他曾自制過(guò)指南針、炮用象限儀、甚至是結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的自鳴鐘。

自鳴鐘中，報(bào)時(shí)的小鳥(niǎo)

此外，他還研究制造出好幾種古代樂(lè)器。而這幾種古代樂(lè)器。也帶領(lǐng)著徐壽通往了更寬廣的科學(xué)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(lái)了舉人華翼綸的注目。

那時(shí)的華翼綸想給小兒子華蘅芳（青年數(shù)學(xué)家），找個(gè)亦師亦友的“玩伴”，讓他更好的學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)。之后，徐壽和華蘅芳便成了志趣相投，相見(jiàn)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(dāng)時(shí)閉關(guān)鎖國(guó)的大清王朝，能學(xué)到的科學(xué)知識(shí)實(shí)在有限。所以徐華兩人也結(jié)伴，到處尋找“科技發(fā)燒友”，只要弄到一本科學(xué)書(shū)就互相傳抄，學(xué)習(xí)新知識(shí)和互相交流。

一次，徐華二人到上海尋書(shū)時(shí)，就覓得一本新編譯的西方近代科技書(shū)《博物新編》。這本書(shū)雖說(shuō)是歐洲普通的科學(xué)常識(shí)書(shū)，但對(duì)比清朝的科技水平，徐壽仿佛穿越到了未來(lái)200年一般。那種心情，結(jié)合一下當(dāng)時(shí)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(shū)后，徐壽便立刻開(kāi)始驗(yàn)證書(shū)中一些科學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)。他的動(dòng)手能力極強(qiáng)，許多實(shí)驗(yàn)要用到的器材、工具，都是從他那雙巧手得來(lái)的。如他當(dāng)時(shí)就把水晶圖章磨成三棱鏡，用來(lái)觀察光的折射和光分七色的問(wèn)題。

除了做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，并得到了一些新的研究成果。

《博物新編》中火輪機(jī)圖

那時(shí)，他還認(rèn)真研讀了《博物新編》中關(guān)于現(xiàn)代蒸汽機(jī)原理，甚至經(jīng)常跑到西洋人的輪船上，探究其造法。

在那個(gè)閉關(guān)鎖國(guó)、封建落后、民智不開(kāi)的清朝，徐壽的“奇技淫巧”完全是異類，更是引來(lái)不少關(guān)注。很快，徐壽等人的事跡也傳到洋務(wù)派曾國(guó)藩耳中。

當(dāng)時(shí)正為洋務(wù)運(yùn)動(dòng)發(fā)愁的曾國(guó)藩，馬上就把徐壽等人聘到安慶機(jī)械所。

1862年4月，徐壽等人進(jìn)入安慶內(nèi)軍械所后，接到的第一個(gè)任務(wù)便是“自制輪船”。

依據(jù)“國(guó)情”來(lái)看，自制輪船談何容易啊，古代中國(guó)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(fēng)力為動(dòng)力的原始木船。與西方近代以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的鐵甲船一對(duì)比，鴻溝顯而易見(jiàn)。

中國(guó)古代的內(nèi)河船

雖完全白手起家，但徐壽還是表現(xiàn)得信心十足。

首先關(guān)于輪船的核心技術(shù)蒸汽機(jī)，徐壽早已從西方的機(jī)械書(shū)中爛熟于心，設(shè)計(jì)圖躍然紙上。就算沒(méi)有任何進(jìn)口零件（當(dāng)然國(guó)產(chǎn)也沒(méi)有），但徐壽自己本身就是個(gè)手藝人，像蒸汽機(jī)所有的零部件，他都能憑銼刀一個(gè)個(gè)銼出來(lái)

而擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)的華蘅芳，則在測(cè)算、繪圖，配置動(dòng)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(gè)個(gè)難題。

3個(gè)月后，中國(guó)人自制的第一臺(tái)蒸汽機(jī)誕生。1864年，徐壽等人完全不假西方人之手，制造出了完全國(guó)產(chǎn)的“黃鵠號(hào)”蒸汽船。當(dāng)“黃鵠號(hào)”試航完畢靠岸時(shí)，曾國(guó)藩對(duì)徐壽、華蘅芳等人贊不絕口道：“洋人之智巧，我中國(guó)人亦能為之！”

“黃鵠號(hào)”的落成，也使徐壽在科技界聲名大噪起來(lái)。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?yàn)樵谒磥?lái)，輪船早已在世界各地穿梭了近半世紀(jì)，大清還關(guān)門自稱第一，洋人看了是笑話。

1867年，徐壽也因出眾的才學(xué)，被調(diào)往從事軍工生產(chǎn)的江南制造總局。然而，他并不滿足現(xiàn)階段的只求技術(shù)，而不求科學(xué)原理的洋務(wù)派思想。一上任，他就依據(jù)民族的“剛需”，向曾國(guó)藩呈送了四項(xiàng)建議，分別為：一、開(kāi)煤煉鐵；二、自制大炮；三、操練輪船水師；四、翻譯西書(shū)。

但曾國(guó)藩與徐壽在思想高度還存在一定差距。那時(shí)，他只想著用“洋技術(shù)”造出輪船即可，對(duì)本國(guó)的科技發(fā)展和學(xué)習(xí)西方真正的科學(xué)理念不太上心。所以，曾國(guó)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(qǐng)求。

近代第一艘軍艦“惠吉號(hào)”

好，你說(shuō)造船，就給你造。很快，由徐壽設(shè)計(jì)的近代第一艘軍艦“惠吉號(hào)”誕生。之后“操江號(hào)”，“馭遠(yuǎn)號(hào)”等軍艦也陸續(xù)有來(lái)，為我們近代海軍軍事工業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二等炮艦“操江號(hào)”

雖說(shuō)徐壽在遵照上級(jí)“專心”做輪船，但是私下他還是打起了自己的小九九。他覺(jué)得，前三條建議上級(jí)不同意，算了！但是關(guān)于第四條的“翻譯西書(shū)”，他卻怎么也說(shuō)服不了自己放手。因?yàn)槊慨?dāng)想起初讀《博物新編》的心情，他都想把這種“開(kāi)眼”和“穿越”的感覺(jué)，傳遞給更多的人。

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

江南制造總局翻譯館內(nèi)，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(dān)任總管。為了更好的翻譯西書(shū)，徐壽高薪聘來(lái)了英國(guó)傳教士傅蘭雅、偉烈亞力等人負(fù)責(zé)口譯。而徐壽、徐寅成、華蘅芳等熟悉西方科技的中國(guó)人則負(fù)責(zé)理解，形成文字。

徐壽這譯書(shū)，一譯就是17年，譯著書(shū)共計(jì)137部，約290萬(wàn)字。其中徐壽更是以化學(xué)譯著最為出名，被稱為近代化學(xué)先驅(qū)。

他將西方近代化學(xué)中的各個(gè)分支，無(wú)機(jī)、有機(jī)、定性、定量、物化以及實(shí)驗(yàn)方法和儀器等都完整引入我國(guó)，翻譯的書(shū)籍還成了我國(guó)第一批化學(xué)教材。

徐壽父子、傅蘭雅等人翻譯的書(shū)籍

此外，徐壽更是首創(chuàng)了化學(xué)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(xué)元素的譯名。我們現(xiàn)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(jué)得，這幾個(gè)化學(xué)元素的翻譯沒(méi)什么厲害的。但是只要對(duì)比一下日本的元素周期表，你絕對(duì)會(huì)對(duì)徐壽心存感激。

日本翻譯有一個(gè)特點(diǎn)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(yǔ)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(yǔ)背下整張?jiān)刂芷诒?，就覺(jué)得還是徐壽中西合璧的翻譯更加先進(jìn)高明。

日本元素周期表

為了傳授科學(xué)技術(shù)知識(shí)，徐壽和傅蘭雅等人于1875年，在上海創(chuàng)建格致書(shū)院。這也是中國(guó)第一所教授科學(xué)技術(shù)知識(shí)的學(xué)校，開(kāi)設(shè)有礦物、電務(wù)、測(cè)繪、工程、汽機(jī)、制造等多門課程。此外，在格致書(shū)院，徐壽還定期舉辦科學(xué)講座，邊講科學(xué)知識(shí)邊做實(shí)驗(yàn)表演，效果顯著。

其實(shí)剛開(kāi)始英國(guó)的董事會(huì)，是想在上海開(kāi)辦一個(gè)像大英博物館一樣的科技展覽機(jī)構(gòu)。但是在徐壽的堅(jiān)持下，才建成了“工業(yè)技術(shù)學(xué)校”的模樣。

為了不讓這所科技學(xué)校流產(chǎn)，徐壽當(dāng)時(shí)還捐出了1000銀元（可購(gòu)買一百畝良田）。此外，他繼續(xù)發(fā)動(dòng)北洋大臣李鴻章?lián)車?guó)庫(kù)1000銀元，各界才紛紛響應(yīng)湊齊7700銀元，使書(shū)院脫離了財(cái)產(chǎn)危機(jī)。幾乎是與格致書(shū)院成立的同時(shí)，徐壽和傅蘭雅也編輯出版了我國(guó)最早的科技期刊《格致匯編》。

《格致匯編》

這篇《考證律呂說(shuō)》原登載于《格致匯編》1878年第7卷上，這既是中國(guó)科學(xué)家在綜合性科學(xué)技術(shù)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(shí)成為中國(guó)科學(xué)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(guó)古代樂(lè)律學(xué)的統(tǒng)稱，是研究律制構(gòu)成與應(yīng)用的科學(xué)，律管研究更是律學(xué)研究中的難題，《格致匯編》發(fā)表徐壽《考證律呂說(shuō)》這一重要論文，報(bào)道了徐壽研究律管管口校正的最新成果，他用實(shí)驗(yàn)向著名的物理學(xué)家丁鐸爾（John Tyndall,1820-1893）《聲學(xué)》（徐建寅、傅蘭雅譯，1874年由上海江南制造局刊行）一書(shū)提出了質(zhì)疑，該書(shū)（第214頁(yè)）說(shuō)：有底管、無(wú)底管發(fā)出聲音的吹奏振動(dòng)數(shù)，在一定時(shí)間內(nèi)，皆與管之長(zhǎng)度成正比。這也就是說(shuō)，由于在一定時(shí)間內(nèi)，任何八度音階必是吹奏震動(dòng)數(shù)的兩倍，因此開(kāi)口管必須準(zhǔn)確地截去一半才發(fā)出高八度音。而這一點(diǎn)徐壽通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明恰恰是不正確的，“惟聲出于實(shí)體者正半相應(yīng)，故將其全體半之，而其聲仍與全體相應(yīng)也。至于空積所出之聲，則正半不應(yīng)，故將同徑之管半之，其聲不與全體相應(yīng)，而成九與四之比例”。徐壽用9英寸長(zhǎng)的銅管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)將管長(zhǎng)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(zhǔn)確度的高八度音。實(shí)驗(yàn)表明，兩支相差八度音的開(kāi)口管的長(zhǎng)度比例不是2：1而是9：4。

在文章中，他對(duì)傳統(tǒng)聲學(xué)定律“空氣柱的振動(dòng)模式”（即伯努利定律），提出質(zhì)疑，并用現(xiàn)代的科學(xué)矯正了一項(xiàng)古老的定律。

那時(shí)候大清未亡，就連當(dāng)時(shí)的?Nature?編輯都評(píng)價(jià)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(shū)院，享年67歲。十多年后，徐壽的兒子徐建寅也在一次無(wú)煙火藥中，意外被炸死。他們不求功成名就，更不求達(dá)官厚祿，一生都致力于先進(jìn)科學(xué)的引進(jìn)與傳播。

徐壽石像

或許徐壽這些人，在整個(gè)科學(xué)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(dòng)都散發(fā)著無(wú)盡的光輝。

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中國(guó)第一篇《Nature》論文

徐壽，號(hào)雪村，1818年出生于江蘇無(wú)錫一個(gè)沒(méi)落的地主家。雖5歲喪父，但他的母親仍對(duì)他要求十分嚴(yán)格，望他日后高中狀元，討個(gè)官做。

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中國(guó)第一篇《Nature》論文

徐壽，號(hào)雪村，1818年出生于江蘇無(wú)錫一個(gè)沒(méi)落的地主家。雖5歲喪父，但他的母親仍對(duì)他要求十分嚴(yán)格，望他日后高中狀元，討個(gè)官做。

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