1843年丁拱辰制造蒸汽机的挑战与江南制造局的出色成就

丁拱辰在1843年说，他造不出原本尺寸的蒸汽机是因为他缺少“制器之器”。1863年，曾国藩填补了这个空白。他召见了一位客人，此人是第一位从美国大学毕业的中国人——容闳（1828—1912）。起初他有些害怕，因为其时太平军仍在活跃，他最近刚受邀帮助太平军实行军事和银行系统改良。如果曾国藩得知此事，会不会因为叛国而砍他的头呢？33容闳的朋友告诉他，曾只是想求助于他，于是容闳来到了曾的大营。两人第一次见面，曾国藩长时不语，只是微笑盯着容闳看，问了一大堆个人问题。当曾国藩呷了一口茶，容闳知道会见就此结束了。第二次见面，曾国藩问容闳中国当下最需要的是什么。容闳经朋友指点，回答中国需要“一家可以生产其他机器厂的机器母工厂”。34

曾国藩很满意这个答案，也很欣赏容闳。他拨给容闳六万八千两（约2500公斤）白银，让他自主购进一家现代化的工厂，并运回中国，地点和方式由容闳自由选定。容闳前往美国，安排采办事宜，并参加耶鲁大学毕业十年的同学会。他在美内战期间还申请加入北军（申请被驳回）。最终，他于1865年乘坐南塔克特适航能力相当可疑的一艘船回到中国（船长六岁的儿子骂起人来和水手一样）。35他被封官，他买回的工厂就是著名的江南制造局的核心部分。

通常认为江南制造局失败了，但实际上它取得了众所瞩目的成就。36它把蒸汽船从纸上带到了现实中，每一个零件都是自己制造的，从发动机、船体，到螺旋桨。37它制造先进的枪炮，模仿或改变西方的设计。38检验和试验是生产过程中的重要环节，朝廷高官亲自督阵。39

中国的现代工厂远不止此一家。同样的尝试在各地进行。最出名的要算曾国藩的同代人、著名将领左宗棠（美国人知道他是因为有一道菜叫“左宗棠鸡”）。他和法国人日意格（Prosper Giquel，中法混编常捷军的统帅）共同创建了历史学家称为福州船政局的机构。虽然名字毫不起眼40，但船政局非常宏伟，占地118英亩，共45座建筑，有工厂、车间、办公室、宿舍，甚至有自己的轨道交通系统。几十名欧洲人在此担当技术员、教习和监工，还有几十名中国管理人员和上千中国工人。

福州船厂同时也是学校。中国的大部分新式军工厂都是这样的，但福州船厂尤其雄心勃勃，它要集中攻克那些阻挡了丁拱辰等一批19世纪40年代的现代化推动者的技术障碍：技术绘图、数学和工程学。法国总监督日意格在福州船厂第一个五年结束时的报告中阐述了他们如此教学的道理：

要计算器械和船体零件的尺寸，就要会算术和几何；要按照图纸生产，就要懂得透视学，也就是画法几何；要用重力、热力和其他自然现象解释发动机动力和船的推动力问题，就要懂得物理学。下一步就是懂得物体在力的作用下的变化，多少阻力它需要克服，多大压力它需要承受，这就是静力学和机械学的内容。那么普通的计算和几何学就不够用了，就还需要掌握三角几何、解析几何、微积分。这样一来，就不只是会算特定形状和大小的物体，而是学会了一切建造所需的通用方法。41

中国的高级官员和科学生产、军事生产的关系越来越密切。总督丁日昌（1823—1882）写道：“西方人……几百年来倾注的智慧、精力和财务不知有多少，其作用是一朝显现了。”42福州船政大臣沈葆桢（1820—1879）在1870年写道：“现在西洋船舰和火器异乎寻常的改进，几乎到了不可思议的程度；这是计算能力日益精细的结果；如果计算稍稍细致一分，那么机器的使用就会灵巧十倍。”43他接着建议中国学员要留学欧洲，继续掌握西方知识，“窥其精微之奥”。44

1877年，福州船厂的学员得到了一窥奥妙的好机会，有一批学生要去法国。后继源源不断，这是非常重要的深造机会。王宪群最近写道：“福州船政局的海军学堂其重要性如何强调都不嫌过分。这是中国的第一所工程学校，系统地从西方引进科技，从科学原理到技术应用……相较于19世纪60年代到80年代中国其他以引进西学为己任的教育机构，福州船政学堂都要专业得多。”45学员可以在那里学习到制造蒸汽轮船的各个方面，其毕业生开创的事业中国直到20世纪都从中受益。

福州船政局造枪炮、造弹药，还造蒸汽船。蒸汽船初期是基本款的——150马力的轮渡和80马力的炮舰——但质量上乘。一位英国商人记录道，这批船“极其紧固，尤其内舱和外壳。伦敦或者纽约的造船厂也不能做得更好了”。46第三艘下水的舰更好，这是一艘80马力的炮舰，快速、坚固，或许太坚固了些——英国商人写道：“比起它的排水量和吨位也太结实了些，没有必要，但这是个非凡的错误。”47其他早期的舰船也都为人称道。1873年，英国观察者说，福州造炮舰比同时代的英国同类舰更好：“没有一支海军有更好的船了。”48其他欧洲观察者也证实了这一判断。49

但造船技术是日新月异的。1853年，苏格兰船舶设计师约翰·埃尔德（John Elder，在众多身份中，如今他最著名的头衔是绘图师）为自己设计的一款复合式军舰发动机申请了专利。一般的发动机只有一个气缸，而埃尔德的有两个。蒸汽首先进入一个高温高压的气缸，之后分流进第二个低温低压的气缸。这两个过程中，蒸汽都推动活塞，发动机效率大大增加。1858年，埃尔德又申请了三胀式蒸汽机的专利，效率更高。5019世纪70年代，配置复合式发动机的铁甲舰为欧洲国家大范围地采用。51(www.xing528.com)

福州船政局紧随其后。1877年，它造出了复合式发动机的铁甲舰。1877年的首次成功让人印象深刻，当时下水了一艘单桅纵帆船——排水量1200吨，750马力复合式发动机。1880年12月，福州船厂建造了四艘这样的单桅纵帆船。1883年，它又推出了一艘强大的巡洋舰——排水量2200吨，2400马力三胀式蒸汽机，巡航速度达到15节。左宗棠又预订了两艘。1888年5月，“龙威”号建成，这是当时技术上最完备的舰船了——排水量2100吨，20厘米厚钢铁装甲——其炮塔装甲更厚——两个1200马力三胀式蒸汽机，让它的航速达到了14节。它的特色是电力照明、探照灯和电话通信。52

变化还在加速。19世纪80年代，欧洲的巡洋舰排水量可以达到9000吨，并以22节巡航。8000马力的三胀式蒸汽机、铁质船体也都不再是奇事。53科技从来没有发展得如此之快。1903年，一位英国海军的历史学家写道：“可以毫不夸张地说，1867年最好的船差不多能与1857年一整支英国舰队相抗；1877年最好的船则几乎可以打败十年前的整只舰队；到1890年，1877年的船可以说全为废铁；1900年，就算是1890年最好的船在舰队中也没有一席之地了。”54

所以，当我们评价福州船政局和江南制造局的成绩时，不要忘了中国不只是在缩小差距，而是登陆了一个革命性的持续发展的新阶段，这个新阶段不仅仅对亚洲是如此，对全球历史也是如此。要评估机械技术飞速发展的脚步，你可以统计一下19世纪到20世纪初成立的工程技术协会的数量。东亚和欧洲当然差距仍在，但最惊人的是英国仍然保持了这个领先差距。55

中国和日本的现代化脚步很快，但欧洲对手毫不落下风。重要的是发展的趋势。在福州船政局成立后的前二十年，科技能力得到跃升，跟上了技术革命的脚步。事实上，福州船政局在19世纪80年代比起日本的横须贺造船厂毫不逊色。56横须贺造船厂比福州船政局小，经费也比福州为少，1871年时仅为福州船政局的三分之一。横须贺造船厂出厂的船只数量也大大不如福州船政局——1876年至1894年只有十三艘，而福州船政局在1895年前就建造了三十三艘。横须贺造船厂在技术上也落后福州船政局，第一艘铁甲舰的出产就比福州要晚。57当今专家认为，中日两国水师的战绩并没有19世纪80年代的历史学家认为的那样相差巨大。58其实，中日一直以来就表现超常——除去奥斯曼帝国，没有其他的非西方国家能把蒸汽技术掌握到这个程度。59

不幸的是，到了19世纪80年代末，福州船政局出了问题。不似其他学者所言，问题并非保守主义，并非不知如何发展，并非无心机事、专意尊儒。问题出在缺少专项资金。60横须贺造船厂一直有明晰的专款源源不断地资助，从1872年就由日本海军部出资。福州船政局就没有这笔资金。左宗棠建立船政局伊始，就从几省筹款，最大出资方就是船厂所在地福建。其他各省也应出资，但不是必须。另外，左宗棠没有考虑到蒸汽船高昂的养护费用，其实养护费节节攀升，在预算中占比越来越高。每年的经费都需要从各方筹措。船政大臣花在向官僚募款游说的时间和打理船务一样多。61

手握重权之人一度对船厂支持有加，由是船政益隆。比如伟大的沈葆桢，任两江总督时就大力支持，不过1879年他就去世了。船厂的创始人和最大的赞助人左宗棠1885年过世。从此之后，船政大臣筹办资金越来越难。当船政大臣之职频繁更换，船厂士气大损——1875年到1890年，三位船政大臣去职，四位调任。62到19世纪80年代末，船厂举步维艰。

横须贺造船厂则不然。虽然早期不免粗陋，但到19世纪80年代它已经有了专项资金，能够在一个项目上长年持续投入资金，这在技术变革的年代尤为重要。63它加大了创新，聘请西方的专家，使用最新的设计，尽管他们最先进的巡洋舰并不如普遍认为的那样先进。64

诚然，在中日大战的前夜，许多专家有充分的理由认为，中国舰队领先于日本，中国必将取胜。65