秀才落榜生，却发明中国蒸汽机，到自然杂志发表论文，你能想象这一切是在清朝时候发生的吗？
科举考试落榜的科学爱好者
在1818年，一个改变日后中国科技进程的孩子在江苏无锡的一个地主家庭出生了，由于常年的战乱和社会动荡，地主家已经没落，在5岁那年，这个孩子就失去了父亲，但家中母亲家教严格，希望把他培养长大，今后能做个状元。
这个孩子名叫徐寿，从小就在浩如烟海的书籍中废寝忘食，时常对古文提出些自己的见解。打小就是家里的骄傲，别人家的孩子。
就是这样一个优秀的孩子，却连针对青少年的科举考试都没通过。青少年的科举考试规定，15岁以下的孩子，能够通读《孝经》或者《论语》其中的一种，都具有考试资格，考试时每卷试诵经文10道，全部通过的就有机会面见皇帝，通过皇帝笔试考试就可以授予官职。通过7道以上，就授予秀才称号。
追求仕途路上的坎坷，瞬间让年少的徐寿觉得八股文毫无用处。从此毅然放弃通过科举当官的打算，开始专研经世致用之学-科学。
对于一个身处闭关锁国的环境的求知者来说，要学习外来文化，难度可想而知。在1872年之前，清政府一律禁止读书人出国留洋。西方的自然 科学，在当时的社会环境下几乎就成了水中明月。
全身心投入在科学研究上的徐寿，他求知若渴地翻遍历代的科技典籍和西方科技著作，涉猎十分广泛。包括律吕（音乐）、几何、重学（力学）、矿产、汽机、医学、光学、电学等多个学科。为了研究，他甚至自制过指南针、火炮象限仪以及结构复杂的自鸣钟。
可能是他注定就要成为一位科学家，这一年，他迎来了人生中的一位贵人，这位贵人对他今后的人生产生了极大影响。有一天，他在县城帮人修理七弦琴，由于手艺精湛加上谈吐不凡，很快就引起举人华翼纶的注意。华翼纶的儿子华蘅芳从小就对数学痴迷成性，才到青年就成了数学家。这位青年数学家来头可不简单，青年时在上海游学，与著名数学家李善兰结交，后来精学西方现代数学和微积分。曾经提出了二十多种对勾股定理的验证法。
迫于当时的社会环境，想找到一个新知派，就如大海捞针一般，此时的华翼纶见了眼前这个谈吐不凡的年轻人，自然不会错失，在一番牵线搭桥之下，徐寿便认识了华举人的儿子华蘅芳。而徐寿也是如获至宝，就这样，结识了他人生中非常重要的一位神队友，两人怎么也想不到在 多年以后，他们竟然成了整个国家科技的领头人。
闭关锁国的政策就像一堵密不透风的墙，把国外先进的科学技术牢牢地挡在了海关之外。在国内能学习到的科学技术实在有限。两人一番商议之后，做出了一个足以影响他们一生的决定。
寻访天下科技发烧友
1853年，英国伦敦会传教士在上海创办了墨海书馆，徐寿虚心求教，认识了数学造诣极高的李善兰，李善兰是中国近代著名的数学家，天文学家，植物学家和力学家，创立了二次平方根的幂级数展开式，也是19世 纪中国数学界的顶尖人物。
在李善兰的指导下，徐寿得到了很大的进步，有时候为了学习化学物理，他亲手自己动手做道具做实验，坚持实验和理论相结合的办法。
徐华两人只要找到一本科学书就互相传抄，互相交流。某一天，两人再一次到上海寻书，偶然间找到一本新编译的西方近代科技书《博物新编》。两人欣喜若狂，如获至宝。这本在欧洲虽然是非常普通的科学常识书，但在当时的清朝，就像是200年之后穿越过来的奇书。
得到这本书后，徐寿更是废寝忘食，立刻着手验证书中的一些科学理论。其中蒸汽机的原理更是让他如痴如醉。为了彻底搞清楚蒸汽机的原理 ，还经常跑到江边，对洋人的船蹲点研究。
1860年，英法联军火烧圆明园，给清政府带来了极大的震撼，朝中大臣开始坐不住了，他们觉得如果再这样下去，清朝离灭亡就不远了，于是以李鸿章，左宗棠和张之洞等人为代表的朝廷重臣掀起了一场轰轰烈烈的“洋务运动”。
清朝一度闭关锁国，民智未开，徐寿的创新科技在当时完全被认为是奇技淫巧，有人恨得咬牙切齿，有人爱得状若癫狂，很快，正在为洋务运动发愁的曾国藩找到了他。马上聘请徐寿、华蘅芳到安庆机械锁操办事务。
当时外国轮船在内河横冲直撞，非常嚣张，在1862年4月，徐寿等人在军械所内接到的第一个任务就是造一艘国产轮船。但按照当时的国情来看，自主研发轮船比登天还难。中国的造船业虽然一直名列世界前茅，但是多是以人力和风力为动力的原始木船。与西方的蒸汽动力铁甲船相比，存在技术级的差距。
那时候，在中国制造蒸汽轮船，还是一片空白，但徐寿老先生却是胸有成竹。多年研究西方蒸汽机械，已经让他对轮船的科技原理烂熟于心。
当时市面上买不到任何轮船零件，怎么办呢？自己做，徐寿本身就是个机械迷。蒸汽机的所有零件完全是由他用锉刀一个个挫出来的。而身为数学家的华蘅芳，则是全力以赴做设计图。一个擅长计算、设计，一个擅长制作，最终在徐寿次子徐建寅以及华蘅芳等的共同合作下，仅仅用三个月时间就造出了中国历史上第一台蒸汽机。
1866年4月的一天，南京下关码头旌旗招展，人头攒动，"黄鹄"号首航式在此举行。"黄鹄"号采用木质外壳制造，整体长达17米，采用双联蒸汽机作为驱动，排水量达到45吨，航行时速达到了12.8公里。耗资8000多两白银建造而成。
1867年，制造出中国第一艘蒸汽轮船的徐寿就被调到了江南制造总局担任工程师。刚一上任，一心渴望国家富强的徐寿心中便有了四个宏大的强国构想，第一，开掘煤矿，大炼钢铁，为工业发展储备资源；第二，自己发明研究国产大炮，抵御洋人侵略；第三，组建水师舰队，守疆为国；第四，大量翻译西方科技书籍，为社会培养更多科技人才。
徐寿刚向曾国藩汇报构想，曾国藩就以“其轮船以外之事，勿遽推广言之”为由，一口拒绝了徐寿的所有请求。
大概意思就是，除了造轮船以外的事，不要急着去做。
徐寿见自己的理想抱负即将落空，另生妙计。接着，他找到了两个人，这两个人是谁呢？江南制造局的会办，会办是什么职位呢？相当于今天的一个项目的副总。求见副总，当然不能冒失，徐寿小心翼翼的开始向两位副总征求意见，说自己想先试试翻译几本西方的科技书籍，看看社会的反响。两位副总，见对方，主导建造过政府第一艘轮船，又是高级工程师，说的话，自然有些分量。两位会办欣然同意。
三本翻译的书一出来，好消息立马传来，曾国藩的态度一百八十度反转，高度赞赏，建议另起学管以习翻译。
为什么之前一心只想造舰船的曾国藩突然间支持起民间科普了呢？
这还不得不提起他的学生李鸿章，曾国藩在洋务运动的立场上，深受李鸿章的影响。当时的清政府内忧外患，对内白莲教、捻军、太平天国起义军与清廷的对立势如水火。李鸿章企图借助洋人的力量来镇压国内的叛乱。早年间，李鸿章就与洋人接触，深深体会到洋人先进科技的厉害，于是在镇压太平天国运动的过程中，李鸿章大力推行淮军使用西式武器，当时淮军的洋枪队，在镇压太平天国的后期所向披靡，屡建奇功。在洋务运动开展后，李鸿章曾经去过西方选购武器，在德国访问期间，参观了德国军队，看到装备精良的德军及高昂士气，李鸿章大为感慨，他认为如果清政府拥有这样的军队，就完全不用担心列强的侵略。在出使西方国家期间，西方先进的工业水平给他带来极大震撼。综合以上三个原因，曾国藩非常认同自己弟子的想法，要提升中国的实力，就必须要大力发展工业。徐寿的建议，无疑是正好合了曾国藩的心愿。
随后，中国近代第一艘军舰“惠吉号”在江南制造局完工。之后“操江号”，“驭远号”等军舰也陆续出厂。
就这样，徐寿在造出清政府军舰的同时成立了江南制造总局翻译馆。
为了更好的翻译西洋科技书籍，徐寿高薪聘来了英国传教士傅兰雅、伟烈亚力等人负责口译。而徐寿、徐寅成、华蘅芳等熟悉西方科技的中国人则负责理解，形成文字。
说起傅兰雅不得不提一下。这是一位在中国做官做到三品的英国传教士，在1868年，受到徐寿的高薪聘请，担任上海江南制造局译员，在中国28年时间内，口译了各种科学著作113种，在当时西方近代科技知识输入中国的历史进程中，可以说，居功至伟。就连大名鼎鼎的元素周期表也是在他的帮助下译制的。
为了能让更多的中国知识分子能够读懂西方科学文著，徐寿在译制西方科技文著的时候进行了诸多创新。
例如，在元素周期表中对固体金属元素的命名，一律用"金"字旁，再配 一个与该元素罗马音第一音节近似的汉字，创造了 “锌”、“锰”、“ 镁”等元素的中文名称。
而对比下喜欢直接音译的日本，他们译制的元素周期表就有一点让人抓狂了，而我们就不得不感谢下徐寿大师，能让我们这么方便的理解和记住元素周期表。是不是很幸福呢？
你以为徐寿老先生只是做了这些吗?不，他还创办了一个理工学校。格致书院。当时的格致书院开设有矿物、电务、测绘、工程、汽机、制造等多门课程。可谓是创造了中国理学教育的奇迹。
第一个在《自然》杂志发文的中国人
1881年3月，《自然》杂志社收到一封来信。写信的是一位中国科学家，名叫徐寿。
在信中，徐寿讲述了一个古老而有趣的话题：律管校正问题。“中国古代向来以弦定律，以管定音。大家都认为管弦同律，认为黄钟律管与半黄钟管应该刚好相差八度音，可实际则不然。”
徐寿说，自己做了实验来证明。他从缩小管长来研究这个问题，用九寸长的开口铜管，截去一半，又截去半寸稍长一点，于是，准确地得到了八度音。之后，他用不同管径的铜管实验都得到了一致的结果。
这是中国人第一次在《自然》杂志上发表论文，也是中国人在国 外刊物上发表论文的第一次。
徐寿一生虽先后游幕于曾国藩、李鸿章门下，颇受器重，但一直未得过高官厚禄，直到清同治十二年才任江南制造总局提调，但他的学术地位和技术才能早已名噪国内。
到了晚年，徐老先生依然向社会发挥着余热，一心投身于科学教育普及事业上。1884年，在上海格致书院走完了他传奇的一生。纵观他的一生，不为功名利禄所绊，不为高官要职所扰，勤勤恳恳的在那个时代里为中国科普事业开疆拓土。不愧为一代科学名家，中国近代化学的启蒙导师。
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