到上海访求西学

上海是鸦片战争失败之后对西方开放的五个通商口岸之一。1843年上海开埠后不久，就有外国传教士来到上海，开始向中国人传教布道。墨海书馆就是伦敦布道会设在上海的印刷所，由该会英国传教士麦都恩（Walter Henry Medhurst，1796—1857）于1843年创办，主要印刷圣经和布道单之类的传教品。麦都思根据他多年在南洋的中国沿海地区的传教经验，认为要使中国人信从基督教，首先必须使中国人认识到西方文化比中国文化更为先进，为此就必须向中国人介绍西方文化的各方面的成就，“特别是近代科学技术的成就。他的这一想法，在物色到伟烈亚力（Alexander Wylie，1815—1887）主持墨海书馆事务后，逐步得到了实现。

伟烈亚力原来是伦敦的一名木匠，本没有受过多少教育。但他天资聪颖，又勤奋自学，1847年来中国之后，不仅掌握了汉语，还研究俄、满、蒙古等文学，是一位很有成就的汉学家。他对于中国传统的科学技术，特别是数学和天文学很有兴趣，认为中国人也有科学天才。同麦都思一样他也认为宣传西方科学有助于传播基督教，因此，他到馆后不久就准备物色中国学者，与他合作翻译西方科学著作。但一时没有找到合适的人选。

1852年六七月间的一天，一个中国人带着自己的著作，来到书馆问传教士：我书中研究的学问，你们西方有没有呢？馆主麦都思把他的著作留下来研究，伟烈亚力阅读后颇为惊叹——这个中国人的研究结果与积分法颇有些相似，而牛顿（Sir Isaac Newton，1643—1727）和莱布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz，1646—1716）等近代科学大师创立的微积分学，当时还没有传到中国啊！可见这个人的数学才能非同寻常！他们很快就邀请该书作者到墨海书馆来翻译西方科学著作。此人就是清末最著名的数学家，浙江海宁人李善兰（1811—1882）。从1852年开始，到1859年，李善兰和伟烈亚力等人合作，先后翻译了英美有名的几何学、代数学、微积分学、力学、天文学和植物学等著作六七种。同时，1849年即已进馆的江苏青年学者王韬（1828—1897）也与艾约瑟（Joseph Edkins，1823—1905）等人翻译了天文、物理方面的著作。此外江浙学者张福僖、管嗣复等也参与过译书。他们的译本不仅原本选择得较好，而且翻译质量高。这是西方近代科学比较系统地传入中国的开始。

徐寿和华蘅芳到上海的时候，李善兰他们的译著大都还没有出版。不过，英国在华传教医生合信（Benjamin Hobson，1816—1873）1855年编译的《博物新编》刚刚出版不久。这是一部介绍西方科学基础知识的书，共分三集，其中最重要的是第一集。此集分为地气论、热论、水质论、光论和电气论等篇。其中第一篇“地气论”是介绍近代化学知识的中文文献，它介绍了氢气、氧气的制法，硫酸、硝酸和盐酸的性质与制法；“水质论”介绍了化学元素理论，中国人就是由此开始了解到物质世界是由若干种基本的物质化学元素组成的；“热论”篇介绍了蒸汽机的原理及其应用。第二集《天文论略》介绍了哥白尼（Nrcolas Copernicus，1473—1543）和牛顿天文学学说的要点；第三集《鸟兽论略》介绍了许多稀珍的动物。《博物新编》虽然不过是一部科学常识书，但它介绍的却是近代科学常识，已经远远超越了明末清初天主教耶稣会士介绍的西洋科学的水平。徐寿他们一读此书，就好像一下子跨越了200多年，猛然间发现近代科学的新知新理，感到格外新鲜，格外受益。

回到无锡，他们就按照书中所论，自制器具，验证书中的一些科学理论和实验。那时候，中国还没有有关的实验器具，徐寿就因陋就简，自制仪器。比如，为了检验光的折射定律在三棱镜中的特殊现象和光分七份的原理，需要三棱镜。可是他们四处打听，也无法弄到这东西。徐寿就想法用水晶印章，磨制成三棱镜。为了搞清楚光在三棱镜的折射问题，他和华蘅芳多次通信探讨，直到两人都了无疑义。华蘅芳的专长是数学，徐寿则擅长制作器具和实验，因此，在研读《博物新编》的过程中，往往是徐寿启发华蘅芳为多。更为难得的是，徐寿还触类旁通，试做了书中未有论述的实验，并将某些理论推而广之，再用实验加以验证，得出了不少书中未有论述的结果。可惜的是，经过一百多年的人世变迁，徐寿的有关读书和研究的笔记没有流传下来。但他和华蘅芳的研究通信还有几封保留至今。

此后，徐寿等人经常到上海访书觅器，然后回家研究。华蘅芳还于1857年到墨海书馆，与英国传教士韦廉臣（Alexander Williamson，1829—1890）合作译书数月。徐寿平时生活非常俭朴，但为购买科学仪器则不惜重金。当他们从李善兰那里了解到子弹射击的轨迹是呈抛物线状后，就设法买来枪弹。为了弄清楚仰射和俯射是否有别，他设计摆放了由远到近的多个靶子，以测其射程，再把实测结果与理论计算值进行比较。后来，华蘅芳总结其研究心得，于1859年写成《抛物线说》，其中的插图就是徐寿绘制的。

这一时期，徐寿还搞清楚了轮船的制造方法。轮船是19世纪初欧洲的一项新发明，鸦片战争后，西方列强的船舰开到了我国沿海和长江。轮船从中国带来了更甚于洋枪洋炮的震动。它在江海上急驶，使许多人感到其技术的先进，不是中国人所能企及。据说，有一次湖北巡抚胡林翼在长江边上，见到两艘外国轮船，“鼓轮西上，迅如奔马，疾如飘风”，就“变色不语，勒马回营，中途呕血，几至堕马”，足见震惊之大。以后每听人谈起与外国人打交道，胡林翼就摇手闭目说：这不是我们所能理解的啊！徐寿则不然，他虽然性格急躁，不善于于人交往，但为了弄明白轮船的造法，他就找到停泊在上海的外国轮船。上去观察。由于他已经读过《博物新编》上介绍的蒸汽机原理，所以他“观其轮轴机捩（liè，转动），即知其造法”（《王韬日记》）。这样一来，徐寿会造轮船的名声也就传扬开了。这时，徐寿的次子徐建寅（1845—1901），虽然不过10多岁，但在父亲的影响下，也加入到徐寿的研究中来，并表现出非同寻常的颖悟。