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中国全史百卷本

第097卷 民国科技史

  本卷提要

  民国初期是中国科学技术走向近代的关键时期,中国的知识分子在短短的几十年间,在几乎所有的学科和技术部门建立和发展了中国近代科学技术,个别部门和个别项目已经达到当时的世界水平,这在中国科技史上无疑是十分重要的时期。

  本书试图用简练的方式,从历史条件、科研机构的创建、科研社团的发展,以及从地学、气象、天文、物理、化学、数学、生物、农学、建筑、工程技术的建立与发展历史中,全面描述这一历史时期中国科技的面貌,说明只要具备发展近代科技的条件,中国人民完全有能力发展自己的科技事业,对全人类做出应有的贡献。

  一、民国科技概述

  (一)世纪之交的近代科学技术革命

  从19世纪起,西方的科学技术发生了一次巨大的飞跃。在物理学方面,19世纪中叶发现并证实了能量的转化与守恒定律,从而明确了物质和运动的不灭原理,用实验确立了各种运动形式相互转化的当量关系,为自然界物质的统一性和多样性提供了科学的证明。由于它的普遍性,这一规律被称做自然界的 伟大的运动定律.1869年,门捷列夫(1834- 1907年)元素周期律的发现,揭示了各种元素之间的内在联系,显示了元素性质由量变到质变的过程,以及化学性质改变的周期性。19世纪还创立了有机化学。布特列洛夫等人提出有机结构论,从而把分散的有机化学现象综合为系统的有机化学,成为近代化学的里程碑。在生物学方面,1838年施来登发现细胞是生物的基本单元,认识到一切有机体都是从单一细胞开始逐步发育而成的。在地质学方面,赖尔(1797- 1875年)在19世纪30年代提出地质进化的渐变论,认为水、火山以及地震等自然力改变着地球的面貌,引起地壳的沉降与上升,第一次 把理性带进地质学.达尔文(1809- 1882年)综合了当时生物学、地质学、地理学的成就创立了进化论,他用自然选择原理解释物种的起源和生物的进化,证明了在自然选择和生存竞争作用下,生物如何从单细胞发展成多细胞,从低级生物发展成为高级生物,直至人类的产生。达尔文 第一次把生物学放在完全科学的基础上,确定了物种的变异性和继承性.进化论不仅对近代生物学,同时对中国的社会思想产生了巨大的影响,它与细胞的发现、能量转化与守恒定律并称为19世纪自然科学的三大发现 ①。

  19世纪70年代以后,古典物理学达到了高峰,却由于物理学实验的三大发现而面临危机。首先电子的发现粉碎了原子不可分的观念;X光与天然放射性的发现又从根本上动摇了机械原子观,从此打开了原子核的大门。在这一形势下,古典物理学的质量守恒定律、能量守恒定律、运动定律等等都面临着严峻的考验,从而引发了一场深刻的物理学革命,成为近代科学技术的先声。

  1905年爱因斯坦(1879- 1955年)创立了狭义相对论,指出时间、空间、质量具有相对意义,批判了牛顿力学的绝对时空观;导出了质量能量关系公式,使古典物理学的质量守恒和能量守恒受到动摇,代之以新的 质能守恒定律.当多数人还未完全接受新理论的时候,他又把相对原理推广到加速运动的坐标系中,创立了广义相对论,得出时空会由于物质的引力而弯曲的结论。这一结论在1919年的日全蚀观测中得到验证,观测到的恒星光线偏转角度与爱因斯坦事前的计算相吻合。从此广义相对论把20世纪的物理学引导到高速运动的、无限的宇观世界中。

  1900年物理学家普朗克(1858- 1947年)提出了能量子的概念,量子论从此得到发展。1924年,德布罗意(1892年- )提出了波粒二象性,即认为任何一个粒子既具有粒子性质,又具有波动性质。这一革命性的观念为量子力学奠定了基础。以后薛定谔(1887- 1961年)和海森堡(1901- 1976年)

  在20年代里给出了不同形式的量子力学方程,把不表现相对论效应的所有现象都概括在内。1928年,狄拉克(1902年- )开创了相对论量子力学的研究,并预言反粒子的存在。到本世纪30年代,量子力学形成了完整的体系,从根本上改变了只承认连续性观念和机械力学决定论的古典物理学观念。量子力学和相对论成为近、现代物理学的两大支柱。

  ①恩格斯:《自然辩证法》,人民出版社 1984 年 10 月版,第 28 页。

  物理学革命也深入到核化学和结构化学领域。本世纪20年代,人们证明了元素的周期性取决于核内的电荷数,核外的电子则依量子力学规律按一定壳层分布。人们还提出了电价键、共价键理论,并开创了结构化学的新分支。

  在研究天然橡胶和纤维素分子结构时,人们发现了具有链状结构含分子量很高的大分子,后来卡罗泽斯合成了分子量高达2万左右的高分子纤维。30年代,化学家们提出了长键结构理论,建立了高分子的结构模型。高分子材料的出现为20世纪人类社会带来了巨大财富。

  世纪之交,由于化学向生物学的渗透,开拓了研究生物体内分子变化的新方向,于是诞生了化学生物学。1900年由于孟德尔定律的重新发现,遗传学成为生物学的一门新学科。1926年摩尔根(1852- 1936年)提出基因论,认为遗传的各种性状是由细胞核内的染色体的基因控制的。薛定谔把量子力学引入到生物学,他提出所谓遗传密码的概念。1944年,人们证明脱氧核糖核酸(DNA)是遗传性状的化学和物理基础,直到50年代才进一步证实DNA就是遗传信息的载体。

  19世纪末,电学的进步引发了以电力应用力核心的第二次工业革命。

  1885年特斯拉提出了旋转磁场的概念,奠定了交流电机的基础。1888年,他成功地建成第一个交流电系统。两年后出现了三相变压器,不久又完成了远距离输送交流电工程试验。到20世纪初,西方开始形成交流输电网。于是电力逐步取代了蒸汽动力,实现了工业技术文明的划时代变化。

  内燃机是近代工业的另一项重大发明。1863年雷诺(1822- 1900年)发明煤气机;1876年奥托(1832- 1891年)发明第一台4冲程煤气机,取得了内燃机研究的突破。1892年狄塞尔(1858- 1913年)制成了柴油机。到本世纪20年代内燃机已广泛应用于工业、交通等领域,使近代文明发生了深刻变化。

  冶金工业和建筑工业也取得了突破性进展。19世纪50、60年代,先后发明了转炉炼钢和平炉炼钢,1900年发明电弧炉炼钢,冶金工业由此发生了根本变化。钢筋混凝土的使用使高层建筑和大型建筑相继出现,标志着近代建筑业的开始。

  有机合成工业在19世纪末有了很大的发展,利用煤焦油、石油等原料,合成了漆料、药品、香料、炸药等产品,进而发展到高分子的合成,形成人造橡胶工业等等。

  近代科学技术的发展,使得自身日益庞杂,学科间的合作日趋密切,古典科学的分离式的、作坊式的研究不再适应新的要求,于是出现了以进行发明创造为目的的实验研究机构;出现了以国家财政支持的国立研究机构;公司和垄断财团也设立了私营研究单位。这样近代科技成为一种重要的社会化活动。例如美国发明家爱迪生(1847- 1931年)利用证券电报公司的4万美元在1876年建立实验室,他雇用了科学家、工程师、工匠、行政人员近百人,彼此分工合作,很有成效。到1910年,该室共产生1328项专利。后来这一实验室发展成规模更大的美国通用电气公司研究所。

  近代科学技术表现为一种强大的生产力。例如20世纪电气化的实现,依赖于物理学家们对电学的研究与发现。有机化学工业的迅速发展是由于19世纪末有机化学理论的建立和高分子化学实验研究的进步。同样地,平炉炼钢、转炉炼钢、电炉炼钢的发明是工程师们得力于近代化学和近代物理学理论的指导,社会才可能进入钢铁的时代。科学走出了实验室成为技术发明的依据和指南,而新技术使生产飞速发展。这样,科学家和工程师们作为近代科技文明的核心力量,作为社会生产的推动者为各工业国家普遍重视。

  在古代,各国的科学家之间信息难通,往往在不同的时间和地点对同一问题进行研究。1726年,伏尔泰到伦敦才知道有牛顿和洛克的哲学;19世纪20年代英国人才知道拉普拉斯和拉格朗日建立了分析力学。这些都说明,古典科学具有很强的地域性和民族性。19世纪以来,西方各国加强了科技交流,大大促进了科技的发展。例如1820年丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应,消息很快传到法国,启发安培提出了计算通电导线在磁场中受力的公式和分子电流假说,他的同胞毕奥和萨伐尔归纳出电流元的磁力定律。于是一个重要的现象便很快上升为理论。接着英国的法拉第作了电磁旋转实验,并最终发现了电磁感应定律等等。科学技术由于相互交流而加速发展着,从而影响到社会的发展。当科学技术超越了国界、种族和阶级的局限,成为人类共同财富时,科技自身也就具有了国际性。在这一意义上近代科学技术没有国界。

  科学的分科无疑是一大进步。19世纪以前,人们曾采用树枝形的系谱来描述科学系统的结构。19世纪中期以后,又出现了跨学科的综合性研究,如能量守恒定律、进化论等。世纪之交各学科更加强了相互联系和彼此渗透,既高度分化又体现了高度综合,产生了一批综合性的学科,如物理化学、分子生物学等等。这些新学科既以特定的客体为研究对象,又采用其他学科的理论和方法,从而形成了新的特色。

  民国之初,大批中国留学生远涉重洋放眼世界之时,他们所见到所接触到的正是如此生机勃勃的世界科学技术。

  (二)中国传统研究形式的终结

  我国传统科技落后于西方应始于明代。16世纪下半叶耶稣会教士来华传教,同时带来了西方的科学技术知识。1773年,罗马教皇解散了耶稣会;清王朝实行了闭关自守的政策,西方科技的传入遂告一段落。这期间的封建统治者对西方的科学技术曾给予不同程度的重视。在天文、数学和大地测量方面收到极大成效。

  清中叶推行文化专制和闭关自守政策,封闭了中国科学技术与外界交流的门路。19世纪60年代至90年代的 洋务运动 时期,西方的科学技术开始大量传入中国,翻译了一批西方近代科技书籍,兴建了一批近代厂矿。但是中国并没有建立起近代科学技术,工矿的工程技术人员也都是外国人。到洋务运动破产时,中国的科学技术已落后西方400年。

  面对这种局面,中国的知识分子是怎样一种心态呢?一些守旧的封建文人坚决反对向西方学习,例如阮元(1764- 1849年)攻击哥白尼学说,认为 离经叛道,不可为训.洋务运动的倡导者张之洞提出 中学为体,西学为用 ,一些知识分子也极力拥护。只有少数先进的知识分子如李善兰(1811- 1882年)、徐寿(1818- 1884年)等人开始接受西方的科技学术思想,把主要精力转移到翻译介绍西方科技著作工作中。例如李善兰曾继承了中国传统数学研究方法,创造了 尖锥术 ,实际上得到了有关定积分的公式。鸦片战争后,他转而与伟烈亚力(英人)合作翻译科技书籍,直到去世。到19世纪末用传统方法研究数学的人几乎绝迹。19世纪中叶,邹伯奇(1819- 1869年)和郑复光(1780- 1853年)对光学进行研究,从他们的著作中可以看出西方光学理论的深刻影响。中国传统科技的急剧衰落、西方科技的涌入,加上科举制的桎梏造成国内科技人才奇缺。例如同文馆在1884年聘西人教习28人,中国教习4人,只有李善兰是科技教习。清末,中国在列强侵略下沦为半殖民地社会,一方面传统科技研究几近绝迹,另一方面封建文化的桎梏使得大部分知识分子没有机会系统接受西方科技文化,而少数有成就的学者则忙于译书。可以说,这一时期不具备建立与发展中国近代科技的条件。

  中国传统科技落后于西方近代科技是有其深刻的社会原因与自身原因的。

  恩格斯指出: 如果说,在中世纪的黑夜之后,科学以预料不到的力量一下子重新兴起,并且以神奇的高速发展起来,那么,我们要再次把这个奇迹归功于生产。 ①中国封建社会长期推行重农抑商的政策,对商业和手工业尽力压制和掠夺,造成了一种自给自足的封闭型经济,结果新生的资本主义生产方式一再遭到扼杀,社会生产被抑制,人们不会为发展生产对科学技术提出各种迫切要求,科学技术的发展必然失去根本动力。

  与西欧那种贵族——军事封建主义不同,中国的封建社会是高度中央集权的官僚统治。这种制度便于在全国范围推行独尊儒术,废黜百家,以至重视研究自然现象的墨家在汉朝就不能持续下去。封建官僚重视的是 治人 ,而不是对自然的征服,他们极端歧视研究科学技术的知识分子和工匠,视 巫、医、乐师、百工之流,君子不齿.对于有独立思想的知识分子加以严酷的迫害与摧残。另一方面,又利用功名利禄,诱使大批知识分子钻研儒家经典,利用科举制和八股文铺就了升官的阶梯,这样的威逼和利诱使知识分子步入仕途,形成了文人官僚制度。这些封建文人自幼就受着重人文轻自然、重伦理轻科学、尚空谈轻实践的思想教育,哪里会留心于自然科学的研究。封建官僚制度长期形成官本位的思想,以官阶作为衡量价值的标准,以治人为出人头地。而从事科学和技术的人是受治于人的。这种思想的流毒也延续到近代。

  ①吴祖德:《商品经济冲击下的都市节日》;欧粤:《上海市郊岁时信仰习俗调查》,皆见《中国民间文化》第五集,学林出版社 1992 年版。

  中国的传统科技就其基本特征来说是偏重于应用的经验的科学,它似乎在内部缺少一种向更抽象更精密的理论转化的力量。爱因斯坦论及这一点时说道:西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础,那就是:希腊哲学家发明的形式逻辑体系(在欧几里得几何学中)以及通过系统的实验发现有可能找出的因果关系(在文艺复兴时期)。在我看来,中国的贤哲没有走上这两步。 ①中国缺少形式逻辑体系是因为重视逻辑研究的墨家受到抑制,而儒家没有科学求证的要求,因为他们要了解的只是他们自己,要驾驭的也是自己,因此中国不能像欧洲那样发展出自然哲学。同样地,中国没有发展运用分析的方法,即从简单组元的研究来说明复杂现象的机制。中国的学者多以阴阳五行和模糊的理气说为基础,强调整体的复杂性,却忽略了事物的本质和内在联系。

  中国的传统科技受道家思想影响。道家注重观察自然,但道家主张 无为 ,对自然也不加作为。这种思想和近代的科学实验是相矛盾的。墨家重视自然却又夸大了感觉和经验。所有这些影响导致中国古代科技没能发展到定量的实验研究,而加重了经验科学的倾向。

  由于缺少与西方科学的广泛交流,中国古代科学也出现了偏颇,例如数学重视代数而忽视几何,天文学重视观测而忽视建立宇宙理论,物理学重视场(即元气)而忽视原子论等等。而当传教士带来了西方科学时,因循守旧的儒家学者又认为这一切在中国古已有之。

  清王朝覆没前后,大批中国知识分子远涉重洋到西方直接汲取近代科技的营养,学会了发展近代科技的技能,才有可能重建中国近代科技,同时也必然导致了传统科技文化的终结。

  ①《万全县志》,1934年铅印本。

  (三)民国时期近代科技的建立

  晚清, 人们逐渐看到,单单搬用西方先进技术还不行,还必须同时改良社会制度,兴办科学事业,开展科学研究工作 ①。康有为在百日维新中,首次创议奖励科学技术的发明创造。严复大力宣传 物竞天择,适者生存 的进化思想,力图唤醒国人的危机感。他驳斥把科技当作 末业 的旧观念,指出 其曰政本而艺末也,滋所谓颠倒错弄者矣。且所谓艺者,非指科学乎?

  名、数、质、力四者皆科学也。 他们起到了唤醒国民重视科学的启蒙作用。

  辛亥革命以后,大批留学生陆续回国,其中大多数人朝气蓬勃,年青有为,热心发展祖国的科学事业。他们大力宣传科学的伟大力量,传播当时西方最新的科学知识。面对当时混乱的政治局面,他们喊出 科学救国 、 实业救国 的口号,并且身体力行,在民国初年的中国青年知识分子和学生中形成一股新的思潮。

  中国人民真正认识到科学的重要性是由于新文化运动的兴起。民国初在思想领域占统治地位的仍是封建思想,袁世凯在称帝之前还曾通令全国恢复 尊孔读经.1915年,《新青年》杂志首先发起了冲决封建精神网罗的斗争,并形成了新文化运动。这场运动的倡导者们高举起科学和民主的旗帜,要以此 救治中国政治上、道德上、学术上、思想上一切黑暗 ①。于是在很短的时间里,讲民主,倡科学的风气席卷全国,为中国近代科学的创建和发展奠定了思想基础。

  科举制是中国封建社会培养官僚的教育制度,也是培养、承继儒学人才的教育制度。1905年,清政府明令取消科举制,并着手办新式学堂。1900年又大批派遣留学生赴西方学习科学技术。到1906年,留学生总人数不下几万人。辛亥革命后,孙中山在南京成立临时政府,下设教育部,任命著名教育家蔡元培为教育总长。随后由教育部公布了一系列法令,在全国实行教育改革。新的教育宗旨取消了 忠君 、 尊孔 的封建指导思想,突出了公民道德训练和知识技能的教育。规定大学分为:文、理、法、商、医、农、工等科,并以文、理为主。留学生回国对近代教育起了重要的推动作用,他们通过在新式学校里讲授近代科学技术和从事有关的研究工作,不仅把新的科学知识传入中国,而且为该学科培养了一批批科技人才。因此近代教育体制实质上成了近代科学的摇篮。没有这样的教育体制的支持,建立和发展中国近代科技是不可想象的。

  近代科学技术的复杂性和日益庞杂的研究规模,决定了科学技术不再是少数学者书斋里的附属品,也不再是工匠作坊里的发明创造。它需要许多学者、工程师、熟练工人有组织地分工协作,依一定计划开展研究。这需要国家和大公司、企业的长期投资,需要有专门的研究组织和机构予以支持。自民国初年起,一些先进的知识分子就向社会大声疾呼筹建研究机构,并收到了成效。1912年,地质学家章鸿钊首先呼吁成立地质调查所;同年高鲁着手筹办中央观象台;1928年,在著名教育家蔡元培等人的努力下成立了中央研究院,随后北平研究院及各研究所也相继成立,此外还有几所民办研究机构也相继成立。研究院所的成立是中国科技史上具有划时代意义的大事,它表明中国已经形成了一支专业科技队伍,他们是建立和发展中国近代科技事业的中坚,是复兴中国科技的保障。

  ①周培源:《六十年来的中国科学》,《红旗》1979年第 6期。

  ①娄子匡:《新年风俗志》,商务印书馆 1935 年版,第 74-79页。

  留学生们在本世纪初将西方的学会组织移植到中国,以便加强学术交流,推动学科的发展。当某一学科形成一定规模、具备一定专业水平的时候,同行间便组织起来,相互切磋和交流学术,这时往往由学科的带头人发起,联络各地同行组成学会,所以学会的成立被视为学科建立的标志。我国第一个近代专业学会是1909年创立的地学会。然而早期影响较大的学会组织是由一群留美学生发起组织的 中国科学社.此后的学会都遵循着大致相同的组织方式和活动形式,即制定了指导性的文件 社章 ,规定了各类成员的专业标准。在组织上设置理事会、评议会及办事机构。规定了理事长、各理事的职权范围及任期,重大决策由理事会或评议会民主议决。这样就从根本上避免了封建专制遗留下的影响。活动方式以举办年会为主,也涉及其他的活动如科普活动、设图书馆等。学会还负责本专业刊物及图书的出版工作等等。近代学会的建立加强了中国近代科技工作者之间的交流,卓有成效地推动了学术的发展,沟通了中外学术的定期交流,使得以往耳目闭塞、闭门造车的局面得以扭转,也有利于中国近代科技汇入世界科技发展的大潮。

  在1914至1918年的第一次世界大战期间,西方列强忙于相互掠夺、相互残杀,战争引起了西方的经济危机,使得生产下降。这样英、德、法、俄诸国无暇东顾,对华产品输出一时下降很多,为中国民族工业的发展提供了一个很好的机遇。据统计,1919年全国新建近代工矿企业多达470个,发展速度远远超过以往。同时美、日两国加速在华投资,兴办企业,新型工矿企业的建立刺激了民国社会对科学技术人员的需求,也刺激了实业家对科研成果转化为商品的需求,这些都促成了民国初期发展近代科学的有利条件,并在30年代达到科技发展的高潮。

  如果说西方的科学技术自明末开始传入中国,然而至清末,中国的学者并没有具备研究与发展近代科技的力量。那么,当世纪之交西方的科学技术发生革命性变化的时候,中国社会也出现了推翻封建制度、民族工商业得以发展的变化。中国近代科学技术因此获得了生存和发展的条件。自1912年至1937年间,不过25年的时间,各种学会组织达到110多个(不包括医学部分),涉及到近代科学技术的广大领域。某些学科如地质学、气象学、物理学等在个别领域中曾取得了一批具有当时国际先进水平的成果。在工程技术方面,可以仿造万吨级轮船、较先进的飞机、汽车、各种机床。中国的工程师们已经掌握了运用钢筋混凝土建筑高层建筑的技术,建成了具有国际水平的钱塘江大桥。中国近代科学技术在这一时期得到建立与发展,并大大缩短了我国科技落后西方的差距。这一时期无疑在中国科技史上具有特殊的意义。

  1937年爆发的抗日战争,对于幼弱的中国近代科学技术是一场大的灾难,重要的仪器设备在战争中遭到破坏,刚刚建立起来的科研体制被打乱,许多学科的发展几乎停顿。这种局面直到1949年也没有得到扭转。

  二、中央研究院的建立和发展

  (一)中央研究院的建立

  辛亥革命后, 向西方学习 仍是当时中国社会的一个不断发展的思潮。

  一批批先进的知识分子怀着振兴中华的理想去西方寻求真理,寻求先进的科学和技术。与上个世纪不同的是,人们认识到单靠零星的近代科学知识和少数的译本是远远不够的,只有亲身去西方接受近代教育,才能全面地、有效地汲取西方科学文化。

  民国初年,就在大批青年知识分子出国留学的同时,一些早年留学并学有所成的中国学者,为了开创在国内开展近代科学研究的条件,正在积极地组织科研团体,筹建研究机构。1912年,中国近代地质学的开拓者章鸿钊就在《中华地质调查私议》一文中呼吁 专设地质调查所以为经营之基.几经努力,终于在1913年成立了中国近代第一个科研机构——地质研究所。地质研究所在当时仅是一所培训地质人才的学校。1916年,待学员结业便停办,所有学员连同教员转到地质调查所工作。这个地质调查所初期属工商部管辖,后改属工矿部,1930年隶属实业部。这样,地质调查所由于得到上述政府部门的支持才得以生存和发展。它为后来建立的各种科研机构开创了先例。

  1914年,任鸿隽、赵元任、杨杏佛等一批留美学生,鉴于欧美各国的学者往往结成组织以便交流学术、发展科学的经验,决定发起并组织中国科学社。1918年,中国科学社办事机构由美国移归国内,并在年底由科学社发起了一个五万元基金募集运动。蔡元培(1868- 1940年)写了《为科学社征募基金启》以示支持,他写道: 当此科学万能时代,而吾国仅仅有此科学社,吾国之耻也;仅仅此一科学社而如何维持、如何发展尚未敢必,尤吾国之耻也。蔡元培已经认识到发展中国近代科学单靠出国留学是不够的,靠个别研究所也是不够的,民间研究社团尚存在如何维持的问题。那么出路在哪里呢?他说: 吾闻欧美政府若社会之有力者,恒不吝投巨万资金以供研究科学各机关之需要。他期待着 吾意吾国政府若社会之有力者,必然奋然倍蓯于社员所希望之数,以湔雪吾国人漠视科学之耻也。 1924年冬,冯玉祥发动 北京政变 ,电请孙中山北上。在北京孙中山提出召集国民会议,解决国是的主张;也曾拟议筹设中央学术院作为全国最高学术机关,以作革命建设的基础。他命汪精卫、杨杏佛、黄昌谷起草计划,可惜1925年3月他病逝于北京,此议遂被搁置。

  南京国民政府成立后,李石曾于1927年4月17日在国民党中央执行委员会第74次会议上提议设立中央研究院。同年5月9日,国民党中央政治会议第90次会议决定设立中央研究院筹备处,推定蔡元培、李石曾、张静江等为筹备委员。其时蔡元培在中国知识界已是享有很高声望和影响的人物,且被任命为国民政府教育行政委员,他对发展科学研究是高度重视的,他公开倡导 教育文化为一国立国之根本,而科学研究尤为一切事业之基础 (蔡元培:《四中全会提案》)的主张。他热切地呼唤在中国发展科学, 欧化优点既在事事以科学为基础。生活的改良,社会的改造,甚而至于艺术的创作,无不随科学的进步而进步。故吾国而不言新文化就罢了,果要发展新文化,尤不可不于科学的发展,特别注意呵! (蔡元培:《三十五年来中国之新文化》)

  1927年10月大学院成立。大学院是全国最高学术教育机关,管理全国学术及教育行政事宜。蔡元培根据组织条例骋请了谌湛溪、曾昭抡等30余名中央研究院筹备委员。同年11月20日,蔡元培在大学院会议厅主持召开了 中央研究院筹备会及各专门委员(会)成立大会.会议制定并通过了《中华民国大学院中央研究院组织条例》,确定中央研究院为中华民国最高科学研究机关。中央研究院长由大学院院长蔡元培兼任。决定先设立理化实业研究所、社会科学研究所、地质研究所及观象台。中央研究院的秘书长由大学院教育行政处主任杨杏佛兼任。杨杏佛提议:各筹备会及委员会的常委最好由院长指定,以利筹备工作的开展。于是由蔡元培院长指定王小徐、宋梧生、周仁为理化实业研究所常务委员;徐渊摩为地质研究所常务委员;竺可桢、高鲁为观象台常务委员;蔡元培、李石曾、周鲠生为社会科学研究所常务委员。

  1928年4月10日,南京国民政府公布《修正中央研究院组织条例》,改中华民国大学院中央研究院为国立中央研究院,使之成为独立机关。1928年4月23日,南京国民政府特任蔡元培为国立中央研究院院长。同年5月启用印信,筹备工作至此告一段落。

  1928年6月9日,蔡元培在上海东亚酒楼召集中央研究院第一次院务会议。出席的有各单位负责人徐渊摩、丁西林、陶孟和、竺可桢、李四光、杨端六、王季同、杨杏佛、高鲁、周览、宋梧生、周仁十三人。中央研究院从此宣告正式成立,这一天定为院庆日。

  (二)中央研究院的机构及学术成就>

  1928年11月9日,南京国民政府公布《国立中央研究院组织法》。该法规定 国立中央研究院直隶于国民政府,为中华民国最高学术研究机关.研究院的任务是:一,实行科学研究;二,指导、联络、奖励学术之研究。

  研究院的组织形式是在院长领导下设立行政、研究、评议三部分,而以 研究为其中坚.中央研究院总办事处设在南京成贤街57号原法制局旧址,自11月起正式办公。同时又在上海亚培路205号设立办事处。院长蔡元培常年在上海办事处办公,统筹全院工作。他从创办中央研究院到1940年3月逝世,前后共任院长职务13年。

  研究院 自一开始就制定了院务会议制。研究院的一切方针大计,均需经院务会议充分讨论后决定,再交由院长核准施行。按规定院务会议每月举行一次,参加者除院长、总干事外,尚有文书主任、会计主任、出版品国际交换部主任、各研究所所长、秘书及组主任。院务会议的职权是审订院的预算及决算,审议院的各项章程及规则,决定与国外学术机构的交流事项,通过院的工作计划,审查各研究所所务会议的决议案,审议其他由院长交议的事项。

  从中央研究院的筹建到院务会议制的确立都渗透着蔡元培院长的心血,渗透着他的民主思想。事实上他在任职的十多年里能做到知人善任、选贤择能、发扬民主。他去世后,著名地质学家翁文灏在中央日报上著文说 蔡先生对于中国科学事业最大的贡献,当然是在中央研究院的创立. 蔡先生主持中央研究院的主要办法,是挑选纯正有为的学者做各所的所长,用有科学知识并有领导能力的人做总干事,延骋科学人材,推进研究工作。他自身则因德望素孚,人心悦服,天然成为全院的中心。……对于学术研究,蔡先生更能充分尊重各学者的意见,便其自行发扬,以寻求真理。因此种种,所以中央研究院虽经费并不甚多,却能于短时期内,得到若干引起世界注目的成绩。 (翁文灏:《追念蔡孑民先生》,《中央日报》,1940年3月24日)这个评价应是中肯的。

  中央研究院的行政部门是总办事处,设总干事一人,干事3- 5人,下设文书处、会计处,机构极精炼。总干事由院长聘任。第一任总干事聘请杨杏佛担任。杨杏佛(1893- 1933年)名铨,江西玉山人。早年加入同盟会,曾任孙中山大总统府秘书处收发组组长。1912年赴美国留学,曾与任鸿隽、胡明复等留学生组织中国科学社,编辑出版《科学》杂志。1924年任孙中山秘书并随其北上。

  杨杏佛之后至1949年为止,继任总干事一职的著名科学家是:丁西林(代理)、丁文江、朱家骅、任鸿隽、傅斯年、叶企荪、李书华、萨本栋、钱临照10人。

  1935年5月27日,公布了《国立中央研究院评议会条例》。这样,评议会就成为中央研究院的重要组成部分。

  评议会是依照中央研究院组织法第11条设立的,其职权如下:(1)决定中央研究院之学术方针。(2)促进国内学术之合作与互助。(3)国立中央研究院院长辞职或出缺时,选举院长候补人3名,是请国民政府遴任。(4)

  受国民政府之委托,从事学术之研究。(5)受考试院之委托,审查关于考试及任用人员之著作或发明事项。

  第一届评议会产生于1935年,第二届评议会产生于1940年,显然是因抗日战争延误了。按规定每届评议员不超过88人。

  各研究所是中央研究院的主体部分。从1927年秋开始筹备到1930年初,计有物理、化学、工程、地质、天文、气象、历史语言、心理、社会科学共九个研究所和一个博物馆。

  物理研究所、化学研究所、工程研究所成立于1928年7月。它们原是大学院的理化实业研究所下的物理组、化学组和工程组。物理所长由丁西林担任,聘请丁西林、杨肇燫、胡刚复、严济慈为研究员,吴有训、王守竞为特约研究员。另聘近代量子力学创始人之一,德国著名理论物理学家海森堡(W。Heisenberg)为名誉研究员。化学研究所聘请王琎任所长,由王琎、赵燏黄、沈慈辉、曾义任研究员。工程研究所聘任周仁为所长,周仁、王季同、周行健为研究员。这三个所共同以上海霞飞路899号为所址。

  地质所成立于1928年1月。所长由著名地质学家李四光担任。研究员有李四光、翁文灏、叶良辅、徐渊摩等人,所址在霞飞路1346号。

  天文研究所和气象研究所成立于1928年2月,它们原是观象台筹备委员会的天文组和气象组。天文研究所所长始为高鲁,继任者为余青松。研究员聘任余青松、陈遵妫、高子平担任。特约研究员聘任张云、赵进义、蒋丙然、张钰哲担任。所址初设南京鼓楼,后改在南京紫金山天文台。气象研究所所长为竺可桢,研究员有竺可桢、胡焕庸。所址设在南京北极阁。

  1928年4月,中央研究院在广州中山大学筹备历史语言研究所。1929年6月该所迁至北平北海静心斋内,所长由傅斯年担任。其下设三个研究组:第一组为历史组,主任陈寅恪;第二组为语言组,主任赵元任;第三组为考古组,主任李济。研究员有傅斯年、陈寅恪、赵元任、李济、陈垣、刘半农、徐中舒、罗常培、史禄国(白俄学者)等。

  心理所筹设于1927年,成立于1929年4月。所长为唐钺(兼研究员),陆志韦为特约研究员。所址设在北平新开路35号。

  社会科学研究所成立于1928年3月。所长初为杨瑞六,后为蔡元培担任。

  下设经济组,主任杨杏佛,研究员杨端六、吴定良,特约研究员刘大钧、王琎、何廉、蒋廷■等;法制组主任王云五,特约研究员周鲠生、王世杰、胡长青等;社会组主任陈翰笙,研究员王济昌,特约研究员陶孟和;民族组主任蔡元培,研究员有德国学者但泽、凌纯声。社会科学研究所的所址设在上海开森路103号。

  自然历史博物馆正式建立于1930年,由钱天鹤任馆长,李四光、李济、秉志等任顾问。馆址设在南京成贤街46号。

  据统计到1931年3月止,中央研究院共有研究员、技师、编辑员59人,兼任研究员5人,名誉研究员2人,特约研究员、外国通讯员、计划委员、顾问63人,助理员、调查员、技术员、练习员141人,合计270人。至此,中国历史上第一个国立中央研究部门已经具备一定的规模,初步形成了较为完整的科研体系。这样一支科研队伍对中国近代科学的发展,曾起过开拓性的重要作用。

  中央研究院各研究所在此后的20多年里取得了显著的研究成果。1928年至1929年,历史语言所在安阳小屯村发掘殷墟,发现了大量殷代青铜器和甲骨卜辞,使中国古代信史向上推移千百年,成为中国和世界考古学史上的一件大事,它标志着中国近代考古学科学的成熟。

  地质所在30年代初期曾在庐山等地找到我国第四纪冰川遗迹。

  物理所进行了电学、磁学、光学的研究,后来还开创了核物理、金属学、结晶学以及短波的研究。

  化学所着重于分子光谱、性激素、中药成份的化学分析,化学玻璃的性质及平阳矾矿的利用等研究。

  数学所的研究主要在近代数学理论方面,开展了数论、代数、微分几何、拓扑学、级数论、数理统计六个部分的研究。

  天文研究所筹建了紫金山天文台,编制了国民历及南京授时的发布,着重开展了天体方位和形态的观测,如变星、彗星、黑子及日食的观测等。

  气象研究所观测并研究了中国气候的变化规律,竺可桢关于中国雨量和台风的研究工作引起了国际气象学界的重视。

  动物所作了动物分类学研究,后来着重于鱼类生物学、昆虫学、寄生虫学、原生动物学和实验动物学的研究,对山东海洋的物理及化学性质和浮游生物也作了调查研究。

  植物所开展了植物分类学、藻类学、真菌学、森林学、植物生理学、植物形态学、植物病理学及细胞遗传学的研究。

  (三)抗战时期的中央研究院

  1937年,抗日战争爆发,中华民族浴血奋战。在日本侵略军的步步进逼下,中央研究院的各研究所已不可能开展正常的研究工作,首要的任务是将人员和重要设备内迁。1938年春,中央研究院总办事处以及生物研究所和气象研究所迁至重庆。天文、化学和工业研究所迁至云南昆明,同在昆明的还有北平研究院的物理及化学部门。地质所、物理所、心理所经湖南迁至阳朔等地。迁所的过程充满风险,损失也是很大的。以天文所的迁移工作为例,1937年 八一三 上海事变后,中央研究院即命各所将图书及仪器装箱。代理总干事傅斯年还指示一定要把古代天文仪器运往后方,至少也要运至安全地点。但是天文所无力顾及,他们决定:小件仪器全部搬走;笨重仪器拆卸装箱;天文典籍和整套杂志全部装箱运走。8月23日,南京遭轰炸,死工友3人,伤职员1人。当天离开南京,先到南岳中央研究院工作站,住了4个月,经桂林绕道越南前往昆明。在昆明因遭日寇多次空袭,职工家属多人死伤。这样的经历,对于抗战初期的中央研究院的各研究所并不少见。

  1942年秋至1946年春,李约瑟博士(Dr。Joseph Needham)受英国文化委员会资助来中国考察,目的在于援助抗战中的中国科学家及工程人员。他惊奇地发现 来自东部大城市的中国科学家对于中国西部的原始情况及其被迫而在技术上因陋就简,其惊异程度不亚于我们。在嘉定有人在可以遥见西藏山峰的一座宗寺里讨论原子核物理;在广西山洞中有大规模发电厂,若干工程师正声嘶力竭地向外面来的工程家讲解;在大理土著部落中有人帮助一位浮游生物学家推船下水而入五华塔下的洱海. 近五十年来,中国人终能开展一项相当有力的近代科学运动,并产生大量能干的科学人员。继而随封建帝国主义日本侵略的发展,他们的大学及政府的实验室全遭摧毁,科学图书馆或被焚烧,或撤退到西部,从1941年起他们全部被封锁. 他们的工厂制造一切种类的仪器,如喉头录音器和呼吸计,以供其他研究机关之用。 他谈到北平研究院的物理及化学部门: 物理部门,已经几乎全部改作战争物品的生产,建有一个最堪注视的工厂,磨透镜以供显微镜、望远镜等等的用途 , 并且曾做好它所需的一切仪器,如球面计等等 , 除掉这个,这里发展了一种全新的方法制造水晶、压电晶体,用以稳定无线电的周波。这些在经常生产中,可以随时供应其他联合国家。 中国科学家们在战时工作的成就和已达到的学术水平,可以从李约瑟博士下面的叙述中窥见一斑: 在第一年我们传递了30篇论文,而在第二年及第三年我们传递了108篇 , 除一部分悬而未决外,有百分之七十三被接受,百分之十二寄还作者修改,那就是说有百分之八十六被接受。在一个几乎没有工业化的国家,且处于最严重的战时情况下,科学工作所遭遇的异乎寻常的困难,这些数字应当看作是中国科学水准的相当高的证据。 (李约瑟:《战时中国之科学》)

  中央研究院曾于1937年和1948年先后通过了设置杨铨(杏佛)奖金、丁文江奖金和蔡元培奖金的决议。

  杨铨(杏佛)奖金定额4千元,专为奖励中国籍、年龄在40岁以下有成就的学者。第一届奖金为李方桂所得;丁文江奖金定额4千元,第一届受奖者为著名物理学家吴大猷;蔡元培奖金分别授予北京大学、清华大学、中央大学、武汉大学、浙江大学、中山大学、交通大学的优等学生。名额限50名。

  1940年曾设有李承俊奖金,专授予研究工程学有成就者,每年授奖一次。后来还有蚁光炎奖金。这两种奖至1947年因故停止了。

  1945年抗战胜利后,中央研究院及各所逐渐东还。次年10月召开了第二届评议会第三次年会。会议认为为了加强学术研究,促进国内外的学术交流,必须建立院士制度。中央研究院的院士是一种终身的名誉职,它由选举产生。按《国立中央研究院组织法》规定 它的选举应先经各大学、各独立学院、各著有成绩的专门学会研究机关,或院士或评议员五人以上之提名,由中央研究院评议会审查为候选人,并公告之。 继后的第四次年会就提出了150名候选人。1948年3月10日召开了第二届评议会第五次年会,会议选举了中国历史上首批计81位院士,名单如下:数理组(包括数学、物理学、化学、地质学、气候学、工程学等)

  姜立夫许宝騄陈省身华罗庚苏步青吴大猷吴有训李书华叶企孙赵忠尧严济慈饶毓泰吴宪吴学周庄长恭曾昭抡朱家骅李四光翁文灏黄汲清杨钟健

  谢家荣竺可桢周仁

  侯德榜茅以升凌鸿勋萨本栋

  生物组(包括动物学、植物学、人类学、生理学、医学、药物学、农学等)

  王家楫伍献文贝时璋秉志

  陈桢

  童第周胡先骕

  殷宏章张景钺钱崇澍戴芳澜罗宗洛李宗恩袁眙瑾张孝骞陈克恢吴定良汪敬熙林可胜汤佩松冯德培

  蔡翘

  李先闻俞大绂邓叔群

  人文组(包括哲学、史学、考古学、语言学、经济学、法律学、政治学、社会学等)

  吴敬恒金岳霖汤用彤冯友兰余嘉锡胡适张元济

  杨树达柳诒征陈垣

  陈寅恪傅斯年顾颉刚李方桂

  赵元任李济

  梁思永郭沫若董作宾梁思成王世杰

  王宠惠周鲠生钱端升肖公权马寅初陈达陶孟和中央研究院院士制度的建立标志着中央研究院开始走向成熟,也标志着近代科学已经扎根在中国的大地上。

  三、民国近代综合性科学社团及北平研究院

  近代科学技术学会及社团的创立是近代科学和社会生产发展到一定阶段的必然产物。在中国,直到19世纪末一些先进的知识分子才深感 今之时代,非科学竞争不足以图存;非合群探讨探无以致学术之进步.进入20世纪后,大批留学生在西方直接接受着近代教育,他们不仅学到了近代科学技术知识,掌握了发展近代科学技术的方法,而且把发展近代科技社团的思想引入中国。从1910年的 中西医学研究会 起,至1947年的 中国解剖学会 为止,几乎每年都有新的科技学会成立。与此同时,一些横向的多学科性科学社团也相继问世,其中诞生最早、影响最大的当首推科学社。科学社团不仅肩负着推动近代科学发展的任务,还肩负起向广大人民普及科学技术知识的重任。在科研机构方面,中央研究院成立之后,另一所综合性研究机构- - 北平研究院相继建立。所有这一切都推动着近代科技在中国的发展。

  (一)中国科学社

  中国科学社是1914年发起组建的一个综合性学术社团,也是民国期间最有影响的民间科学组织。

  学社的创办起缘于在美国的一些留学生集资创办《科学》杂志,为着向国内介绍当今科学的进展。这一工作逐渐演变到组织科学社。几个月的时间社员已扩展至70人,股金集至400美元。1915年1月,《科学》杂志在国内正式发行,在《科学月刊缘起》上签名的人就认作是中国科学社的发起人。

  他们是:胡达(胡明复)、赵元任、周仁(子竞)、秉志(农山)、章元善、辻探先、金邦正、杨铨(杏佛)、任鸿隽(叔永)。

  1915年春,《科学》月刊董事会指定胡明复、邹秉文、任鸿隽草拟社章。

  10月25日,社章草案经全体社员讨论后通过,并选举任鸿隽为社长,赵元任为书记,胡明复为会计,杨铨为编辑部部长。第一届理事会的成员确定为任鸿隽、赵元任、胡明复、秉志、周仁。10月25日这一天遂定为科学社成立纪念日。

  科学社的宗旨是 联络同志,研究学术,以共图中国科学之发达.(《科学社社章》)科学社的成员叫社员。社员分为6类, (1)普通社员。凡研究科学事业,赞同本社宗旨,得社员二人介绍,经理事会之选决者,为普通社员。(2)永久社员。本社社员一次或三年内分期纳费一百元者为永久社员。

  (3)特社员。本社社员有科学特殊成绩,经年会过半数选决者,为特社员。

  (4)仲社员。凡在中学五年以上的学生,意欲将来从事科学者……。(5)

  赞助社员。凡捐助本会经费有五百元以上或于它方面赞助本社,经年会半数以上选决者……。(6)名誉社员。凡在科学学术事业著有特殊成绩,经年会过半数选决者…….普通社员是科学社的基本成员,到1949年统计已达3726人。这从一个侧面反映了科学社的兴旺发达。特社员仅有蔡元培、马君武、葛利普等十数位著名学者。赞助社员33人,多系社会名流。名誉社员仅实业家张謇和美国发明家爱迪生。

  科学社的组织为董事会与理事会,下设分社和社友会。1922年前科学社仅有董事会,主持社的政策方针,募集与保管社的基金。后来将原董事会改为理事会,同时另设董事会主管社的基金。第一任董事为张謇、马良、蔡元培、汪兆铭、熊希龄、梁启超、胡敦复、严脩、范源濓。第一任理事11人:竺可桢、胡明复、王琎、任鸿隽、丁文江、秦汾、杨铨、赵元任、孙洪芬、秉志、胡刚复。分社与社友会为便利联络社员及开展学术活动而设的分机构。

  按社章规定凡社员人数在20人以上的地方可设立社友会。在国内的一些大城市如北平、上海、南京、广州、杭州、苏州、沈阳、青岛等地设有社友会。

  凡社员人数在40人以上的地方可设分社,到1931年仅美国设有分社。社章中还规定每一社员按学科分属于一个专门学股,计有农林、生物、化学、化工、土木工程、机械工程、电工、矿冶、医药、理算等。

  科学社在社章列有任务:(1)发行杂志和刊物;(2)鼓励社员著译科学书籍;(3)编订各学科的科学名词;(4)设立图书馆;(5)设立各科研究所;(6)设立博物馆;(7)举办学术讲演,普及科学知识;(8)组织科学考察团;(9)受公私机关的委托研究解决科学上的一切问题。任鸿隽在他的《中国科学社社史简述》(《中国科技史料》1983年第3期)中曾将科学社的事业归纳为以下10项:

  其一,出版物。科学社最早办的一种科学刊物是《科学》月刊。内容有(一)通论;(二)物质科学及其应用;(三)生物科学及其应用;(四)

  历史传记;(五)杂俎。其余美术、音乐之伦,虽不在科学范围之内,然以其关系国民性格至重,又为吾国人所最缺乏,未便割爱,附于篇末。 (《科学》创刊号例言)《科学》月刊曾是一种颇具影响的杂志,自创刊起至1950年止,共32卷,论文约3000篇。1933年,学社为开展科学普及又创办《科学画报》杂志。其内容通俗,图片新颖,印刷考究,很受欢迎。科学社年会的论文汇编叫《论文专刊》,共刊行9卷。为便于国际交流,刊物多半用英文。学社刊行的学术专著叫《科学丛书》,较有影响的著作如赵元任的《中西星名考》,谢家荣的《地质学》,李俨的《中国数学史料》等。学社还刊行社员翻译的著作,如汪胡桢、顾世楫合译《水利工程学》,杨孝述译《电》等。

  其二,兴办图书馆。1919年,南京社所的北楼设立图书馆,由胡刚复负责。馆初建时书籍杂志多系社员捐赠,仅有书籍5000册,杂志1000册。1929年,在上海陕西南路兴建明复图书馆,馆内订有国外刊物140多种,还藏有国外学术团体赠送的珍贵图书,例如卡列基学社曾赠送所出的全套书籍。到1949年,图书馆已拥有外文杂志合订本7000多册,极可宝贵。

  其三,建立生物研究所。1922年科学社在社所的南楼曾建生物实验室,其动物部由秉志负责,植物部由胡先骕、钱崇澍先后负责。此后发展为生物所,研究员多半由东南大学的教授兼任。生物所的经费得到江苏省的资助,后来又得到中华教育文化基金董事会的大笔资助,才得以不断发展。

  生物所自创办以来成绩显著,采集到全国各地大量动植物标本。1931年统计,该所有标本18000个,共1300种。所有标本经过详细鉴定、分类并写成论文发表。自1925年起该所即刊行论文专刊,至1942年为止,动物组共出专刊16卷,植物组共有专刊14卷。这些论文专刊颇受学术界重视,也曾与国外广泛交换。

  其四,举办学术年会。科学社的年会不仅是学术性的科学论文报告会,它还兼有讨论社的工作、联络社员感情、从事科普宣传的作用。自1916年起,每年举行年会,至1948年为止,共举行年会26次。

  其五,讲演。为了宣传普及科学知识,社内常举办讲演会。或请专家作连续讲座,或非定期地由社员作一系列讲演。有时还邀请来华访问的国际知名学者讲演,如法国的朗之万和美国的尼登都曾来社讲演。

  其六,举办展览会。如举办动、植物标本展,举办中国版本展览,中国科学史料展览等。

  其七,设立和代管科学奖金,组织评奖委员会及颁奖事宜。自1919年以来,奖金有:高君韦女士纪念奖金;考古学奖金;爱迪生电工奖金;何育杰物理学奖金;梁绍桐生物学奖金;裘可桴、汾龄父子科学著述奖金;范太夫人奖金。

  其八,参加国内有关教育、科学咨询的活动。例如1934年以前曾多次组织科技名词的讨论与审查活动。在社内设有改良科学教育委员会,从事调查中学的教学设备及教材,提出改进意见。科学社在1930年还设有科学咨询处,对各界提出的问题,分别送专家社员答复。例如曾为温溪造纸厂咨询造纸材料,为四川铁路筹委会咨询铁路枕木资源等等。

  其九,参加国际科学会议。

  其十,设立科学图书仪器公司。

  科学社作为一个民间的社团是在一种艰难的环境中生存和发展的。为了维持它的正常活动,仅靠发起时的400美元股本是不够的。于是筹募基金从一开始便成为科学社的重要任务之一。1918年,学社办事处迁回国内即发起一个5万元基金募集运动,这个运动得到蔡元培等教育界著名人士的支持,许多社员为了募集基金在全国各地积极活动,不遗余力。但第一年仅募得基金一万元。1924年科学社拟派人赴美,希望能从美国退还的庚款中分到一部分。但到1927年为止,科学社的基金还未征到所需的半数,基金问题仍未解决。这一年由于蔡元培、杨杏佛的努力,科学社得到南京国民政府拨给国库券40万元,于是才有能力建造上海明复图书馆和生物研究所实验室。后来为了开展理化科学及实业方面研究,社董事会提议,向南京国民政府申请建设费及基金共100万元,结果财政部仅拨了公债票40万元。抗日战争爆发后,通货膨胀使所有债券成为废纸,少数银行存款及科学公司的股本也因此失去价值。科学社的处境之艰难由此可见一斑。然而,35年来科学社却始终能够团结起几千名社内的科技人才,为发展中华民族的科技事业作出了大量贡献。

  (二)北平研究院

  北平研究院是民国期间最大的地区性的综合性国立研究机构。在它成长的20年里取得了一系列科学技术研究的成果,为发展中国近代科学事业作出了卓越的贡献。

  1927年5月国民党中央政治会议上,李煜瀛提出设立局部或地方研究院的议案,并建议把拟议中的北平地方研究院划在当时的北平大学区之内。1928年9月,南京国民政府政治会议通过此议。

  1929年7月,教育部长蒋梦麟建议使用 国立北平研究院 的名称,并使之成为一个独立的研究机构。这一建议得到各方面的赞同,并在行政院会议上获得通过。是年8月,教育部聘任李煜瀛为北平研究院院长。1929年9月9日,李煜瀛院长就职并宣告北平研究院正式成立,研究院总办事处设在中南海怀仁堂西四所内。

  北平研究院最初的组织结构是:行政机构分为总务、出版、海外三部,出版部又设出版委员会。学术机构则由七个部组成,各部设部长一人,每部之下又设若干研究所,每研究所设主任一人。又拟设学会和研究会,学会与部同级,研究会与所同级。机构如下:天算部,下设测候所;理化部,下设物理学研究所、镭学研究所、化学研究所、药物研究所及水利研究会;生物部,下设生物学研究所、植物学研究所和动物学研究所;人地部,下设地质学研究所、史学研究会;群治部,下设经济研究会、自治实验村研究所;文艺部,下设字体研究会;国学部。又设博物馆及图书馆。

  1935年6月,北平研究院为了提高办事效率决定修改组织规程。按新的规程取消了部一级机构,变为院——所二级建制。行政部分仅设总办事处,受院长和副院长直接领导。总办事处下设文书、会计、庶务、出版四课。学术研究部门仅保留研究所和研究会,直接受院长领导。计有:物理研究所,所长严济慈;镭学研究所,所长严济慈(兼);化学研究所,代理所长刘为涛;药物研究所,所长赵承嘏;生理研究所,所长经利彬;动物研究所,所长陆鼎恒;植物研究所,所长刘慎谔;地质学研究所,所长翁文灏(兼);史学研究会,历史组主任顾颉刚,考古组主任徐炳昶;经济研究会,金融主任周作民,财政主任崔敬伯;字体研究会,常务会员卓定谋;水利研究会,常务会员朱广才;人地研究会,常务会员邵可侣。共8个研究所,5个研究会。其中史学研究会于1936年7月改为史学研究所。此外,北平研究院还设有气象台、测绘事务所、博物馆等机构。

  至1935年,北平研究院已有主要职员近200人,其中专任研究员10人,兼任研究员21人,特约研究员35人,驻欧美通讯员7人,常务会员或主任8人,会员或干事32人,编辑及名誉编辑20人,助理员54人,顾问1人,名誉研究员1人,外国特约研究员9人。北平研究院已处于鼎盛时期。

  还在 七七 事变前一二年,北平地区的形势已日渐险恶,一部分研究所即决定先迁出北平。1935年镭学所和药物所先迁往上海,随后物理研究所、化学研究所也将部分仪器和图书迁往上海,地质学研究所迁往南京,史学研究所一部分迁往陕西。1936年,植物学研究所将全部仪器、图书及研究人员迁往武功,同西北农林专科学校合组成中国西北植物调查所。动物学研究所同青岛市政府合组胶州湾动物采集团。抗日战争爆发后,北平研究院的行政单位开始内迁。1938年4月,总办事处迁入昆明,其后物理、化学、生理、动物、史学各所也相继迁到昆明。由于各项经费均减成支给,原有的经济研究会、水利研究会、字体研究会、人地研究会、气象台、博物馆及测绘事务所都停办了。上海沦陷后,已迁入的镭学、药物两所也停止工作,部分人员辗转至昆明。地质所自南京撤至四川北碚,后因经费中断而脱离北平研究院。植物所在1944年自武功迁至昆明。动物所入昆明后又同云南省建设厅合作组建云南水产试验所。上述情况一直保持到抗战胜利。

  抗战胜利后,在昆明的北平研究院各机构相继迁回北平。1945年夏,立法院通过了北平研究院的组织条例草案,并于10月17日由国民政府公布。

  这个组织条例规定北平研究院设立物理学、原子学、化学、药物、生理学、动物学、植物学、史学8个研究所。至1948年,北平研究院的机构是:院长李煜瀛、副院长李书华。总办事处设秘书1人,干事兼课长4人,会计主任1人,编辑2人。研究部门设所长兼专任研究员、专任研究员、专任副研究员及通讯研究员、特约研究员。各研究所长依次是物理、原子研究所均由严济慈任所长,化学所所长是周发岐,药物所所长是赵承嘏,生理所所长朱洗,动物所所长张玺,植物所所长刘慎谔,史学所所长徐炳昶,中国西北植物调查所代所长王振华。

  在组织机构上的一项重要变化是设立院务会议制和学术会议制。还在1945年春,北平研究院就筹划推举各学科的专家组成学术会议。学术会议上不仅讨论学术问题,宣讨论文,也将讨论该院的其他重大问题。1946年3月,北平研究院在昆明北郊黑龙潭举行第一次学术会议。1948年1月,成立了北平研究院第二次学术会议筹备委员会,委员会通过了学术会议暂行规程,并决议委托北平研究院的院务会议推举学术会议会员,以后的会员将由学术会议自行选举。同年,又设立院务会议,其职责是审议该院各项章程规则、工作计划、概算及其他重要事项。

  北平研究院的各研究所在20年的历史中作了大量艰巨的工作,取得了一系列引人注目的成就,为发展中国近代科技作出了重要贡献。

  (三)其他综合性科技社团

  1927年9月,在南京成立的中华自然科学社是民国时期又一个影响较大的科技社团。该组织最初叫华西自然科学社,次年决议将组织扩大到全国,更名叫中华自然科学社。 学社 很注意在青年学生中发展成员,到1950年已有社员2648人。

  学社 的办事机构为社务会,社长为社务会主席。抗战前社长以杜明远任期最长,抗战后社长由吴有训担任。 学社 还在上海、北平等地以及欧洲、美国、英国、日本设立分社。学组是将社员按学科组织起来的专业机构,其职务是组织学术活动,为刊物组织稿件等。到1930年共设9个学组,均有著名学者参加,例如数学、天文组有华罗庚、陈省身、张钰哲,物理组有王竹溪、张文裕、吴有训、吴健雄、赵忠尧、余瑞璜、葛庭燧、钱学森,化学组有王应睐、卢嘉锡、王葆仁、曾昭抡,地学组有赵九章、涂长望,生物组中有伍献文、童第周,心理组有丁瓒、龙叔修,工学组有张维、孟昭英、杜长明,医药卫生组有沈其震、金宝善等。

  到1949年为止,21年间共举行了15次年会,此外,各分社也曾单独举行年会,例如1942年美国西部分社曾单独举行年会等等。 学社 创办的刊物有《科学世界》(1932年创刊),以中小学教师和中学为对象;英文刊物《中国科学》(1942年创刊)是为了向国外介绍中国科技的研究进展。抗日战争期间还组织有关专家出版了《国防科学丛书》。

  中华自然科学社还曾多次组织科学考察团,考察中国西部各省的资源、地理、气象、农牧业等情况。

  陕甘宁边区自然科学研究会是1940年2月在延安成立的自然科学研究社团,会长为吴玉章。下设边区医药学会、边区生物学会、边区机电学会、边区数理学会、边区土木工程学会、边区植物学会、边区地质矿冶学会等,共有会员330人。 研究会 还出版《会讯》,每月一期,报导研究会所属各学会的动态、研究成果。到1943年《会讯》停刊,共出版34期。

  此外较重要的社团还有中国科学工作者协会(1945年7月);东北自然科学研究会(1948年4月)。1949年4月,上述各组织联合发起,倡议召开全国自然科学工作者代表会议。至此,中国近代科技社团的活动与发展告一段落。

  四、中国近代地学

  (一)中国地质学会的创立与发展

  清末,外国传教士和地质学家在中国实施地质调查与地质勘探,他们积累了最早的一批地质资料。第一个把近代地质学概念介绍到中国来的是华蘅芳,他翻译出版了近代地质学经典著作,英国赖尔的《地质学原理》的第一卷,译名为《地学浅释》。第一篇地质评论是鲁迅在1930年发表的《中国地质略论》。第一幅近代地质图是由直隶省矿产总局总勘探师邝荣光编绘的,发表在1910年《地质杂志》上。1909年张相文等人在天津创立了中国地学会,这是我国最早成立的近代学会。该学会在1910年创办了我国最早的科技期刊《地质杂志》。但是这些活动影响面不大,当时国人几乎不知道地质为何物。

  中国近代地质学的创立是在辛亥革命推翻帝制以后。1911年,章鸿钊自日本留学归国,他在这一年发表了《中国地质调查私议》一文,呼吁发展中国地质事业,并拟订了具体方案。1912年1月,南京临时政府在实业部下设地质科,任命章鸿钊为科长。临时政府迁北京后地质科隶归工商部矿务司,丁文江任科长。

  1913年,地质科改为地质调查所,负责地质勘探,设地质研究所,由章鸿钊任所长,专门负责地质人材的培训工作。第二年,翁文灏自比利时学成归国。在章鸿钊、丁文江、翁文灏三位主要教师的培训下,到1916年6月为止,地质研究所共毕业21人。这批地质人才成为民国初期中国地质科学的骨干力量。

  1918年,北京大学恢复地质系 .1920年,美国地质学家葛利普(A?W?Grabau)受聘,任地质调查所古生物研究室主任兼北京大学古生物学教授。同年,李四光自英国学成归国,在北京大学任教。从此,中国的地质教育事业逐渐步入正轨。

  从1916- 1922年,中国的地质界开始呈现一种活动勃兴的景象。一方面国内外的地质人才如袁复礼、安特生(J?G?An-dersson,瑞典地质学家)

  等陆续集聚于地质调查所,另一方面地质调查所的工作人员在测绘地质图、调查矿产及一些专题研究方面取得了显著成绩。例如翁文灏著《中国矿产志略》(1919年),对矿产时代及矿产区域作了论述;叶良辅著《北京西山地质志》(1920年),描述了西山地区的地层,岩石构造特征;章鸿钊著《石雅》(1921年),书中考证了我国古代典籍矿物的名称;葛利普著《中国北部奥陶纪化石》(1922年)等等。这些引起国内外重视的科学研究成果表明中国近代地质学已进入一个新阶段。

  还在1912年,章鸿钊就呼吁成立地质学会,他说: 地质学会者,为国人学术团体,其于地学范围内,不惟纯粹学理,即凡有裨补社会,指导政府等事,均宜集思广益,全部规划,督促进行 ①,但这样的呼声当时很难得到响应。进入20年代,中国地质学已渐有发展,地质学工作者们感到需要组织起来,相互切磋学问,争取社会各界对地质工作的支持。1921年冬,地质调查所的袁复礼和谢家荣商议成立地质学会一事,并草拟了一个学会章程,这一提议得到丁文江与翁文灏的支持。起草的章程后来又由葛利普教授修改,交翁文灏定稿。于是由章鸿钊正式发起,邀请地质调查所的地质学家、北京高等学校地质系教师和来北京工作的地质学家们共商成立学会的计划。1922年1月27日,中国地质学会在北京正式宣告成立。出席成立大会的共26人,大会选举章鸿钊为会长,翁文灏、李四光为副会长,选举了其他职员,通过了《中国地质学会章程》。

  ①常人春:《老北京的风俗》,北京燕山出版社 1990 年版,第 168-171页。

  《中国地质学会章程》在1922年至1951年近30年间经过7次较大的修改,使学会章程日趋充实和完善。会章规定: 本会以促成地质学及其关系科学之进步为宗旨 ,所谓 关系科学 是指古人类学、史前考古学、地震学、大地测量、土壤学、燃料研究学。这一宗旨一直延续了近30年。

  中国地质学会的会员不受国籍限制,这使学会自成立之时起就具有国际性。1924年的第二届年会还规定 国外之地质学或古生物学者,对于中国地质有所合作或有所贡献者,得为本会通信会员 , 地质学或古生物学者之成绩特著并对中国地质学有特别贡献者,得为本会名誉会员。 ①据1923年统计,学会会员计77人,其中包括美籍10人;瑞典籍5人;俄籍3人;法籍3人;英籍3人;日籍2人;比利时、捷克、奥地利各1 人 ②。此后会员人数逐年增加,至1947年统计, 会员436人(其中永久会员341人),会友78人,机关会员46员,国外通讯会员28人 ③。

  学会的组织机构为评议会,评议员任期3年,每年改选1/3。1931年改称理事会、理事、理事长。第1届有评议员6人。第24届年会选出理事共15人。

  学会会章规定每年举行大会一次,选举职员及评议员,接受报告,办理会务,宣读及讨论学术论文;举行特别会,宣读及讨论学术论文。所谓大会即年会,内容包括会务报告、理事长演说、宣读论文及进行学术讨论三项。

  独具特色的是学会经常在年会后组织地质旅行。在1929年以前,于年会之外还举行不定期的常会和特别会。常会是一种学术讨论会,特别会是特邀国内外学者举行的学术报告会。1931年后废除了 特别会 这一名称,改称临时会。

  1929年的修正简章规定: 本会出刊物一种,名曰《中国地质学会志》。 这是一种西文季刊,每年出一卷,按规定应分4期,但经常是几期合刊。在1922- 1951年的30年间,共出版31卷,包括纪念刊,合计77册。会志中的论文均附有中文题目,学会《简章》也附有中文本。除去刊物用英文写作外,学会早期基本上用英语作为会议语言。对此李四光在20周年庆祝会(1942年)演说词中曾作说明: 我们的会员们来自世界各地,在兄弟般的气氛中积极参加活动。据我所知,在其他国家的许多同类组织中,这种情况是极为罕见的……由于种族或国家之间的微妙隔阂,却使得客籍人士在国外处于多数操异国语言者之间,比之于在国内不免会感到有些局促不安。……我们一直采用西方的主要语言——英语——作为正式的学术交流工具,而不顾对我们自身的方便有所牺牲。 ①

  ①胡朴安:《中华全国风俗志》下编,河北人民出版社 1986 年标点本,第 117页。

  ②同上,第 2卷第 1 - 2期第 23 页,1923年。

  ③《地质论评》,1948年,第 13 卷第 1 - 2期第 111页。

  ①周振鹤:《苏州风俗》,国立中山大学语言历史研究所 1928 年版,第45页;胡朴安:《中华全国风俗志》下编,河北人民出版社 1986 年标点本,第172 页。

  1936年1月27日,谢家荣等理事提出办一种中文刊物,名叫《地质论评》,登载地质学论文、报告、书评、新闻等。《会志》的目标是面向世界,而《论评》是将地质学的研究 介绍于国人。……以图中国地质学之光大。 《地质论评》创刊于1936年2月,至1952年共出版了16卷,57册。

  学会 设奖章或奖金,以奖励地质学者之有贡献者。 1925年学会理事长王宠佑为纪念他的老师葛利普教授,捐款设金质 葛氏奖章 ,奖给对中国地质学或古生物学研究有特大贡献者。规定每2年授给1次。1926年奖章首次授给葛利普本人,以表彰他 对于中国地质和古生物学方面的贡献.第2次(1927年)授予李四光教授,由于他完成了《中国北部之蜒科》这部古生物学巨著。第3次(1929年)授予步达生,以奖励他在周口店中国猿人的研究工作中做出的卓越贡献。第4次(1931年)授给丁文江。第5次授给德日进。第6次(1935年)授予翁文灏。第7次(1937年)授予杨钟健。第8次(1946年)授予章鸿钊,不仅因为 章先生是我国地质界之元老 ,而且由于他 在矿物,岩石、地质构造及地质学史等方面,均有重要贡献.1948年,最后一次葛氏奖章授予朱家骅。

  丁文江于1936年逝世后,学会募集了 丁文江先生纪念基金 ,规定以基金所得利息,每二年对中华国籍研究地质有特殊贡献者发给丁文江先生纪念奖金六千元整.1940年向田奇■授予纪念奖金及证书,表彰田氏对湖南境内各种矿产和地质构造及侵入岩体的关系等方面的研究工作作出的重要贡献。第2次纪念奖(1942年)授予李四光,以奖励他十数年将全部精力投入纯粹科学研究, 为同人等楷模,为中国科学界青年人之模范.第3次纪念奖(1944年)授予黄汲清,他在中国二叠纪地层的研究中作出了重要贡献。

  第4次纪念奖(1946年)授予尹赞勋。第5次纪念奖(1948年)授予杨钟健。

  1932年,学会开始赠予 纪念赵亚曾先生研究补助金 ,按规定每年一次,至1949年停止。

  1944年建立 许德佑先生、陈康先生、马以思女士纪念奖。 许、陈、马三人均为中央地质调查所的青年地质学家,因遇匪被害。纪念奖金自1945年开始赠予,共赠5次。

  中国地质学会的建立标志着近代地质学开始扎根于中国。从此,在中国工作的地质学工作者们团结在地质学会之中,有组织地合作,推动着中国近代的地质研究;同时,中国地质学会也开展了与国外同行的学术交往,扩大了中国近代地质学在世界上的影响。

  每年举办的学术会议是地质学会推动中国地质学发展的重要手段。1922年,中国地质学会举行了5次常会。在4月15日的第2次常会上,葛利普宣读论文《论震旦纪》,对震旦系首次作出全面总结。翁文灏发表了对地震研究的成果,论文题为《中国某些地质构造对于地震之影响》。5月26日的第3次常会上,李四光宣读了《中国更新世冰川的证据》,这是他早期关于第四纪冰川的研究论文。

  1923年,中国地质学会在北京举行了第一届年会。章鸿钊以《中国用锌之起源》为题作为会长演说。这篇论文在我国矿业开发史、化学史、冶金史和考古学方面,产生了较为深远的影响。年会共收到论文(包括摘要)20余篇。6月15日,在第6次常会上李四光宣读《蜒蜗鉴定法》,这是我国学者最早关于蜒科研究的论文。论文提出了一个新的研究方法,为国际古生物学界所重视。从此,地质学会的年会(包括特别会)几乎没有间断地进行下去。

  第1届至11届年会(除第8届在南京召开外)均在北平召开。1935年,学会总部由北平迁南京,同年3月,在北平成立中国地质学会北平分会。1936年的第12届年会在南京举行。1937年,抗日战争爆发的前夕,年会仍移至北平举行。抗日战争爆发后,学会进入了一个艰苦时期,这一时期 多赖该会的负责人历年的苦心支持,会务得维系于不堕。不但年会照常举行,而且年会后有组织得法的地质旅行,让会员参加,以便多多认识当地地质,这不能不说是该会一大进步。《地质学会志》在万分困难的条件下,仍能照常出版。所刊论文不少对中国地质有重要的贡献。 另一种中文刊物《地质论评》也按卷出版,这些 富有科学价值的重要文献,不但为中国人所必读,而且是外国地质学者所不能忽视的。 ①抗战时期地质学者的重要贡献是显著的,例如在1939年前后中国西北地区如新疆、甘肃等地发现石油。1941年提出陆相生油论。1939年在云南发现含胶磷24~30%的磷矿。1943年在广西发现铀矿。在古生物研究方面,1938年在云南禄丰发现完好的三叠纪恐龙化石等等。

  地质学会成立后,一些地质研究机构相继成立。1928年1月,中央研究院地质研究所在上海成立,所长李四光。地质研究所不仅注意一定区域的矿产勘查,而且注重大规模路线调查。后来则集中力量研究某一地区的地层、构造地质、火成岩和地文地理,例如对南京镇山山脉的地质调查,对江西庐山的地质调查。该所出版的数百种专刊报告多数具有重要学术意义,在经济上有重要价值,有的在国际学术界有较高声誉。例如李四光的《古生代以后大陆上海水进退规程》,田奇■《湖南中部上古生代地层之研究》等等。抗日战争爆发后,地质研究所被迫迁往庐山。1938年,又迁往桂林。1945年,迁至重庆。同年迁回南京。

  地质调查所于1934年以后扩建了一批分支机构。1934年10月,建立北平分所,所长谢家荣。抗战后北平分所工作停顿。1934年9月,在兰州建立西北分所,所长王曰伦。抗战胜利后,中央地质调查所接收大陆科学院地质调查所,改为长春工作站,以岳希新为主任。此外各地建立了地方性地质调查所,主要有1923年秋成立的河南省地质调查所,所长陈叔玉。但到1927年因经费无着,该所奉命裁撤,直至1927年9月,两广地质调查所成立,朱家骅任所长。1928年10月,江西矿业调查所成立,卢其骏为所长。1935年9月,贵州省地质调查所成立,所长朱庭祜。1938年2月,四川地质调查所成立,所长李春昱。1939年8月,西康地质调查所在康定成立,张伯颜任所长。1943年,宁夏省成立地质调查所,所长为李士林。1944年新疆地质调查所成立,王恒升任所长。1946年1月,台湾省地质调查所在台北成立,所长毕庆昌。同年,察绥矿产调查所在张家口成立,所长李士林。1949年8月,浙江省地质调查所成立,朱庭祜任所长,盛莘夫任副所长。这样至1949年为止,中央和各地方共计13个地质调查所并三个分支机构,在全国形成了大致完整的地质调查网。地质研究机构除去中央研究院地质研究所外,尚有两个地方研究所:1930年成立的北平研究院地质研究所,所长由翁文灏兼任;1932年,西北科学院地质研究所成立,所长为常隆庆。

  ①陈果夫:《国民生活历》,台湾东方文化书局 1976 年影印本,第 367-368页。

  中国地质学会的建立大大促进了中国地质学界与国际同行的交往。1922年,中国地质学会刚成立,就于是年8月派翕文灏为代表参加在比利时召开的国际地质学会第13届大会,会上宣读了翁文灏和丁文江等人的10篇论文。

  至1937年7月为止,中国地质学家连续参加第14、15、16、17届国际地质学会会议,并在会上宣读论文。1948年8月,国际地质学会第18届大会在伦敦召开,我国地质学家李四光、黄汲清等出席大会。这是自第二次世界大战以来首次召开的国际地质学盛会。同年10月,中国地质学会第24届年会在南京举行。这两个大会为中国近代地质科学画上了句号。

  (二)中国近代地层学及大地构造理论

  中国近代地层学的发展是和葛利普的工作分不开的。1922年,他在地质学会的常会上宣读论文《论震旦纪》,还在1860年,美国地质学家庞培烈(R。Pumrrell)曾用 震旦 一词表示我国东部山系的一种构造方向。后来德国地质学家李希霍芬(Ferdi-nand Von Richthofen)对中国地层,特别是华北地层作了认真研究,并用 震旦 系这一名词描写地层,但是所包含的时代很广,因而忽略了前寒武与古生代之间的区别。葛利普受地质调查所委托,对这一问题进行系统研究,提出了震旦系应包括前寒武的那些没有变质或已经轻微变质的地质,它不整合在结晶的元古代之上。这一定义为中国地质学界普遍地使用了50年。1928年,葛利普出版了《中国地层》(上册,1924年出版)。这是一部地学史专著。书中绘制了一系列亚洲古地理图,说明各地质时代的海陆分布轮廓,同时把亚洲一些国家以及欧洲和美国各时代地层的分层、分类和对比做了系统的论述。他的这部著作奠定了中国地层学的基础,在国际上也受到重视。由于葛利普的带动,经过一批中国地质学家的努力,中国古生界各系地层的存在及其在中国东部的大致分布得到确认,并得到进一步的划分和对比,例如1924年,李四光创立南方震旦系,同年,孙云铸对中国北方寒武系后来对南方寒武系的分层。1927年前后赵亚曾、许杰对南方奥陶系的分层,谢家荣、赵亚曾对鄂西志留系的分层。1932年,黄汲清对南方二迭系的分层和对比。1933年,俞建章、丁文江对贵州广西石炭系,特别是下石炭系的分层。1935年,尹赞勋对志留系地层的研究。1936年,田奇■和乐森璕分别对湖南和广西泥盆系的分层,以及李四光、朱森对南京附近石炭二迭系的分层和对比研究。这些应是中国近代地层学上的重要成就。

  中、新生界以陆相地层为主,分层对比多靠植物化石和脊椎动物化石。

  这方面杨钟健在1928年至1939年对中生代恐龙和新生代哺乳动物群化石的研究,以及1933年前后,斯行健对中生代植物群的研究都取得了重要成果。

  德日进(Peie TeilharddeChardin)与杨钟健合作,对华北新生代地层的划分和对比作出了重大贡献。

  大地构造是理论性很强的科学,我国地质学家先后提出了各具特点的假说,创立了较完整的理论。1933年,葛利普在第16届国际地质大会上提出 脉动学说 ,后来又出版了一些有关的著作。他认为地质历史上由于地球自转速率有周期变化,约每过2、3百万年就发生地壳的大规模升隆,就像人的脉搏跳动一样,由此引起海水的一次进退,导出各地区地层建造、古地理变迁、古生物演化具有一定的周期性。由于对海水进退的规律没有取得一致的看法,因此脉动说没有被普遍接受。例如:孙云铸不同意上述观点,认为古生代地层应按:沉积旋回、地壳运动、动物群组合三个条件分类,从而把古生代划分为8个纪。

  自本世纪20年代起,中国地质学家们注意研究造山问题。1927年的第5届地质学年会上,翁文灏宣读了《中国东部中生代以来地壳运动及火山运动》,文中首次提到 燕山运动 的概念。他注意到这种运动在中国东部范围较广,南北皆有,其时代在侏罗纪终,白垩纪之前;其连带现象为花岗闪长岩侵入,及接触铁矿及铜矿之生成。造山运动终后,则有斑状火山岩流之喷出①。这种现象和欧洲阿尔卑斯运动不同。1929年他又指出中国东部中生代造山运动的特点。论文发表后,中外地质学家一致承认燕山运动是我国东亚构造运动的一个重要特征环节。燕山运动学说至今仍是中国和东亚构造地质学中的重要篇章。后来谢家荣发展了燕山运动学说,将这一运动分划为5个造山幕。

  李四光很早就注意到造山运动问题。他和一些地质学家先后提出过一系列造山运动的名词。例如怀远运动、柳江运动、淮南运动、昆明运动、东吴运动、金子运动、准阳运动、南象运动、宁镇运动等等。他指出狭义的加里东运动在广西境内颇为重要。丁文江在研究广西地质时曾提出广西运动、越南运动等名词。米士研究云南中部大地构造特征和前寒武纪地质,提出澄江运动和晋宁运动。李春昱强调四川运动的重要性,认为它和拉拉米运动相当。

  中国近代地质学理论中较为突出的是李四光创造的地质力学理论和方法,并用以解释中国大地构造特征。还在1926年12月地质学会的常会上,李四光宣读了《地球表面形象变迁之主因》②,他在文中称赞魏格纳的理论是 革命性理论 ,并对地壳运动提出了自己的新见解。出席会议的著名地质学家BaileyWillis和A?Brou Wer。对此深感兴趣,进行了热烈的讨论。

  1929年,李四光在英国《地质学杂志》上发表论文《东亚一些构造型式及其对大陆运动问题的意义》,论文中提出构造体系的概念,创造性地运用力学方法来解释东亚大地构造。1939年,李四光著《中国地质学》在伦敦出版,在书中发挥了他关于大地构造的理论。1944年的第20届年会上,李四光宣读了《南岭地质力学研究》的论文。文中指出: 地质力学为本人所创之名词,函义为应用材料力学之原理。并就岩层形变后所受应力分配之现象,以解释地质构造。更由是而求出若干地质力学原理。 ①还组织了构造地质讨论会,由李四光本人主持,并当场作种种试验。

  地质力学是以地球自转速度曾有明显改变,并且是以加速方式为主的假定作为前提的。由于自转加速,北半球的大陆和大洋都向赤道方向移动,产生向南推挤的压力和剪力。这种应力在中纬度特别强烈,而在两极则为零。

  因而在中纬度形成东西构造带和扭形构造,特别是阿尔卑斯——喜玛拉雅巨型构造。在每一造山运动之前,海水向低纬度进浸,从高纬度退却;造山运动结束,海水运动则相反。这就造成了李四光提出的海水进退规程。对于地球自转加速的原因,李四光推测可能是地球在冷却中收缩和地幔中的较重的部分逐步向地心迁移的结果。

  李四光在地质力学中提出了 构造带 和 扭动形态 的概念。扭动形态又存在若干 构造型式 ,分为多字型,歹字型,山字型,此外尚有川字型,井字型等。构造带主要分东西构造带、包括阴山带、秦岭带和南岭带。

  中国东部构造线主要是北东——南西走向,定名为华夏构造线。还有一种北北东——南南西走向的,定名为新华夏构造线,等等。

  李四光领导的地质研究所对劈理、节理等小构造作了详细研究。例如张文佑论述了X- 型节理的生成,并用模拟实验说明断裂的发生和发展,陈恺提出劈理的分类;孙殿卿提出帚状构造的概念。这些研究都促进了地质力学的发展。

  ①路成文等:《山西风俗民情》,山西省地方志编纂委员会办公室 1987年版,第 290-293页。

  ②《中国地质学会志》第 5卷第 3 - 4期,1926年,第 209-262页。

  ①胡朴安:《中华全国风俗志》下编,河北人民出版社 1986 年标点本,第 125-126页。

  葛利普承认地球自转速度周期性变化的假说,他接受大陆漂移说和地极大幅度迁移说,并提出地极控制假说。所谓地极控制说是认为寒武纪前地球北极之外存在 球外拉力 ,它把冈瓦纳大陆拉来和劳亚大陆紧靠在一起,而当时的北极则位于埃及境内。赵金科在此基础上研究震旦纪北半球海陆分布,绘制了古地理图。

  黄汲清采用欧洲人的地槽- 地台说,并按照历史分析法和建造分析法对中国大地构造进行初步总结。他指出了几个前寒武纪地块,特别是中朝地块、塔里地块、扬子地块及一些中间地块的存在和特点;阐述了加里东褶皱、华力西褶皱、印支褶皱和喜马拉雅褶皱的分布和特征。他特别强调中新生代的基底褶皱,认为它们在中国东部特别发达,因而形成中国境内独特的多旋回构造。这是对国际上流行的单旋回构造说的发展。他认为亚洲存在三种构造型式,即太平洋式、古亚洲式和特提斯喜马拉雅式。其中太平洋式构造是太平洋和亚洲大陆作用的结果,特提斯喜玛拉雅构造是印度大陆和亚州大陆相互作用的结果,这一观点与今天的板块学说相吻合。他编绘了一系列大地构造——古地理图,试图说明从寒武纪到中生代以来不同阶段的大地构造和古地理的不同发展点,这一尝试在世界上也属首次。

  (三)成矿规律研究和矿产资源的发现

  翁文灏是我国近代有系统研究成矿规律的先驱。1919年他写了《中国矿产志略》,全面论述了当时所知的我国各种矿产分布和分类。1926年他发表了《金属矿分布的几点规律》、《砷矿在金属矿系列中的位置》,首次提出中国矿产区域论。他在《中国矿产区域论》这篇重要论文中,首次应用地热分带理论,探讨了中国南部金属矿产的分布,指出钨锡钼带、铜铅锌带、锑带、汞带的存在。他实际上最先提出岩浆岩成矿专属性的见解。他首次在我国提出成矿系列的概念。他的上述论述为中国成矿规律研究开拓了一个新的研究方向,产生了很大影响。

  谢家荣把中国东部的燕山花岗岩分为四期,每期都有自己的内生金属矿床。他和孙健初等著《扬子江下游铁矿志》对该地区的铁矿进行了比较详细的论述,并提出了系统的分类。稍晚,他又论述了中国的铜、铅、锌矿,划分出7种类型。

  郑厚怀对若干内生金属矿床进行了矿物学和矿床成因学的研究,划分出接触交代型、高温热液型、晚期热液型、次生富集型等类型。孟宪民、陈恺等研究了云南个旧锡矿,讨论了锡矿矿物的组成和地层,构造运动与岩浆活动的关系。冯景兰在抗日时期研究了四川、西康铜矿,论述了它们次生富集的特征,还研究了云南的矿产分布规律,提出了9个造矿时期和12个矿产区域。徐克勤和丁毅深入地研究了江西钨矿地质,对于该地区的地层、构造和火山岩特点以及它们和钨矿的关系进行阐述,提出了钨矿床分类。他们还详尽描写了各钨矿产区的特点。

  田奇■、黄懿等先后对湘西、黔东的汞矿进行研究,并提出了两种不同的分类方法。王晓青等研究了湖南的锑矿和湘西、黔东的金矿。

  叶良辅等对浙江平阳矾矿石床进行了详细研究,认为矿床是中生代流纹岩和流纹凝灰岩遭受明矾石化的结果。

  1944年南延宗和吴磊伯在广西富(川)、贺(县)、钟(山)地区发现了铀矿,它们产生在燕山时期的伟晶花岗岩中,和锡矿共生。黄绍显等在宁夏小松山发现铬铁矿,它们和燕山期超基性岩共生。

  许多地质学家对中国各省的煤矿作了不同程度的研究,撰写过数以百计的论文报告。其中特别要指出的是翁文灏、谢家荣、侯德封对煤田分布规律的研究,他们绘制了中国煤田分布图。抗战后期,谢家荣论述了西南地区铝土矿的地理分布。他还讨论了西南地区震旦纪磷块岩分布特征,并绘制了一张小比例尺古地理图,表明铝土矿和磷矿大致分布和可能发现新矿藏的地带。这是中国人用编绘古地理图方法进行矿产预测的第一次尝试。

  朱庭祜、袁见齐等对盐类矿床提出了各种成因假说。李悦言对四川的盐矿地质作了长期研究,划分出泻湖相和内陆湖相两大类型。他的地质和地球化学研究否定了所谓 淋滤过饱和 说。

  1941年,潘钟祥在美国首次提出陆相生油的见解。1943年,黄汲清、杨钟健和程裕琪等研究了新疆石油地质,提出陆相生油和多期生油的两种见解。

  民国时期的中国地质学工作者在完成了上述研究工作的同时,还对我国的地下资源作了大量的地质勘探工作,他们发现了一批重要的地下资源。

  煤矿。煤资源的调查一直被视为重要工作,王竹泉发现山西煤矿,丁文江发现山东峰县中兴煤矿,安特生、王竹泉、朱庭祜、李捷发现河北斋堂煤矿,丁文江、翁文灏等发现辽宁北票煤矿,谭锡畴等发现鹤岗煤矿,赵亚曾等发现河北开平煤矿,黄汲清、徐克勤发现江西萍乡煤矿。抗战胜利后,原资源委员会矿产测勘处在淮南进行普查,经过钻探发现24层煤,可采厚度25米,使该处成为著名的淮南大煤田。

  铁矿。以前认为铁矿出在东南各省,经过大量地质调查发现中国大量的铁在东北。1927年,丁道衡作为西北科学考察团的成员在内蒙古白云鄂博发现了一座铁山。他测绘了铁矿地质草图,对标本作化验并估算了储量。后来朱庭祜调查了河北井径铁矿,丁格兰等调查了江苏凤凰山铁矿、湖北鄂城铁矿。1940年常隆庆与刘之祥在四川攀枝花进行铁矿调查,他们因此获得奖章和奖金。除去他们外,杨克成和姚瑞开以及袁复礼和任泽雨也在这一地区调查过磁铁矿。1941年夏,李善邦、秦馨菱勘探了攀枝花铁矿。经化验得知矿石含二氧化钛。1943年郭文魁等测绘了地质图,估计了储量。

  石油。抗战期间,孙健初调查了玉门油矿,黄汲清、杨钟健等人调查了新疆乌苏独山子油田、库车铜厂油田、温宿塔克塔油田。

  有色金属矿。徐克勤、丁毅调查了江西钨矿。湖南锑矿、汞矿、水口山锌矿、瑶岗仙钨矿、云南东川铜矿、个旧锡矿、广西锡矿、北方各省铝矿也都作过调查。

  磷矿。程裕淇在云南昆阳采集了一些矿石标本,经化验发现含P2O5达30%,这样就发现了昆阳型沉积磷矿。

  (四)中国近代古生物学和中国古生物学会

  清末,一些外国人通过在中国实地考察和收购 龙骨 ,研究中国的古生物学。例如1846年英国人福尔克纳就记述了在西藏发现的古脊椎动物化石。1903年,德国施洛塞尔通过收购到的 龙骨 ,得到92种化石,包括巨驼等9个新种。

  1914年,瑞典人安特生在地质调查所任矿业顾问,他很注重古脊椎动物化石的研究,发现了山西保德的三趾马红土以及周口店化石地点。他还筹措基金,创办了《中国古生物杂志》,由于得到杰出的中国古生物学家的支持,后来成为世界闻名的刊物。地质调查所的另一位顾问,法国神父德日进也在中国北方采集古脊椎动物化石。一些外国的探险队和考察团在我国内地采集化石的活动甚至延续到1930年,例如美国纽约的自然历史博物馆组织 中央亚细亚考察团 ,从1920年至1930年,先后6次来华考察,他们在内蒙古发现了铲齿象,在外蒙古(现今的蒙古人民共和国)首次发现带胚胎的恐龙蛋,证实恐龙是卵生的。1902年至1917年,俄国的克什托佛维奇多次来华,把一架完整的鸭嘴龙化石盗走,等等。

  由中国学者独立进行古生物学研究工作应始于1923年。这一年周赞衡在《地质汇报》第5号下册上发表论文《山东之白垩纪植物化石》,应是我国近代第一篇古植物学论著。是年6月,中国地质学会举行常会,会上李四光宣读《蜒蜗鉴定法》①,这是我国学者最早关于蜒科研究的论文。1924年,孙云铸著《中国北部寒武纪动物化石》①由地质调查所印行,它是中国近代第一部古生物学专著。1927年,杨钟健完成了他的博士论文《中国北部之啮齿类动物化石》,受到当时国际古生物学界的关注,被认为这标志着古脊椎动物学在中国诞生。是年,孙云铸、杨钟健在哈尔茨山地质旅行的途中相会,他们起草了中国古生物学会章程。

  1929年8月31日,在北平召开了中国古生物学会成立大会,由葛利普任主席,通过了会章,选举孙云铸为会长,计荣森为书记,李四光、赵亚曾、王恭睦、杨钟健为评议员。中国古生物学会成立之初经营较为困难,会务一度陷于停顿。1937年,在莫斯科召开了国际古生物学会议,邀请中国古生物学者参加,国内也有复会的舆论。抗战胜利后,大部分古生物学者云集南京,人们迫切希望恢复学会的活动。1947年10月9日,由杨钟健倡议召开恢复活动的第一次会议。12月6日召开了理监事联席会议,公推杨钟健为理事长,赵金科为书记,王钰为会计,孙云铸为编辑,黄汲清为常务监事。25日召开中国古生物学会复活大会,通过了新会章,共登记会员47人,吸收新会员5人,共51人,并有17个 机关会员.1948年1月在南京召开第二次理事会,推举李四光、尹赞勋(后改派孙云铸)参加第17届国际古生物学会议。决议印行《中国古生物学会会刊》和《会讯》。10月,在南京举行了第1届年会。11月,第5届理事会选举孙云铸为理事长。

  1949年12月举行第2届年会,并决议出版《中国标准化石》杂志。

  自1922年到1949年的27年里,无脊椎古生物学研究成果无论在数量或在质量上都是居显著地位的。

  ①《中国地质学会志》第 2卷第 1 - 2期,1923年。

  ①《吉林新志》,1934年铅印本。

  李四光对蜒科作了非常深入细致的研究。他的第一篇关于蜒科的论文发表在1923年,他不同意将Fusulina译为纺锤虫,而建议称作蜒蜗, 蜒 字是李氏所创新字。论文中提出了一种新的研究方法,为国际古生物界所重视。1931年11月3日,李四光因该项研究获 葛氏奖章.翁文灏在致词中指出李四光完成了《中国北部之蜒科》这部古生物巨著,它不仅具有重要的古生物学意义,而且通过这项研究成功地建立了中国北部石炭系海相地层的层序。

  1928年,赵亚曾根据中国大量实际材料的研究,提出了长身贝科新的分类①,得到当时国际同行的重视和采用。

  古脊椎动物方面,较突出的成就有:1938年10月,卞美年在云南禄丰城郊红砂岩内,发现保存完好的三叠纪恐龙化石。杨钟健在极困难的条件下研究了禄丰龙动物群,后来对乌鲁木齐附近二迭三迭系红层中二齿兽和水龙兽作了长期的细致研究,这些成果受到国际上极大重视。

  在古人类学方面,最突出的成就是斐文中在1929年发现了北京猿人化石,以及与猿人密切相关的古石器和用火遗迹。还在1921年,安特生与师丹斯基首次在周口店发现了北京猿人的化石地点。1923年只作了小规模的采集。1926年,师丹斯基宣布发现了两颗人牙,经研究定名为 中国猿人北京种.这一发现,立即引起了世界的注意,因此得到美国洛克菲勒基金会援助。这样,1927年,在周口店对北京猿人化石地点进行了第一次系统发掘,证明该地是一座埋藏丰富的古脊椎动物化石的宝库。1929年4月,地质调查所成立了新生代研究室,杨钟健任副主任。1929年12月2日,裴文中在一个洞穴内发现了一个完整的北京猿人头盖骨。1936年,贾兰坡又发现了三个破碎但粘接很完整的头盖骨。此外还发现了大批的哺乳动物化石、石器、骨器以及用火遗迹。北京人的发现确定了人类体质形态发展的序列,即在人类历史的黎明时代,不论体质形态,还是社会组织和文化方面,的确有过直立人(猿人)阶段。杨钟健和德日进对周口店大量脊椎动物化石进行了研究,取得了古生物学、古地理学方面的重要成果。

  古植物学方面的重大成就是华夏植物群的发现和确认。华夏植物群即大羽羊齿植物,其地质时代属于二迭纪,它广泛分布在中国东部。

  ①《新疆概观》,仁声书局 1933 年版。

  (五)中国近代地震地质研究

  我国是个多地震的国家,自夏代以来,有文字可考的大小地震不下3000余次。民国以来,就有1917年的安徽霍山地震,1918年的广东南澳大地震接连发生。1920年12月16日,甘肃发生8。6级大地震,死亡人数达20万,无数家园被毁,也震动了我国地质学界,北京地质调查所决定派翁文灏、谢家荣等前往地震区调查,这是近代第一次开展地震地质调查的科学运动。这次调查较详尽地了解了甘肃地震的频度和烈度,并列出比较详细的地震分布表,写成《甘肃地震考》①和《民国九年十二月甘肃及其它各省地震情形》①等报告发表。

  1923年秋,日本关东发生大地震,毁灭了两个现代大城市(东京和横滨)

  的大半部,地震灾害震惊了世界。我国四川炉霍、云南大理、甘肃古浪等地也在这一时期发生地震,毁屋伤人。翁文灏于这年秋发表了对地震构造研究的成果,写成《中国某些地质构造对于地震的影响》②。在这篇文章中,他绘制了一张即使现在看来也相当合理的中国地震分布图,突出了大地震和大断裂的密切关系,并按照构造特点划分若干地震带,他还详细开列了各地震带震中历史表。30年代,他又研究了云南洱海大地震,并作了客观的分析。翁文灏是最先研讨中国地震构造的著名地质学家,他的地震地质论文曾在国际地质学会第13届大会上宣读,引起与会者极大兴趣。

  1930年,地质调查所决定购置近代地震仪,建立地震观测台,台址选在北京西山鹫峰,又在地质调查所内设立地震研究室,由李善邦主持。9月,地震台从德国购到200公斤Wiechert水平地震仪和80公斤垂直地震仪并安装完毕。9月20日记录到第一个地震记录。1932年,从爱沙尼亚购到的电磁式地震仪也正式投入运转。从1930年9月至1937年7月,鹫峰地震台共记录2472个地震,这些记录按时间编成月报与世界各地震台交换。对重要的地震还测出了震源位置、震中深度,写成研究论文,编成《地震专报》出版。

  该刊物一直坚持到抗战初期。

  鹫峰地震台是我国第一个地震台,其仪器设备、管理水平及记录质量均达到世界一流水平,所出版的《地震专报》亦受到国际同行的重视。这一时期重要的地震调查研究活动有:1933年8月25日,四川岷山上游叠溪发生大地震,山崩造成岷江壅塞成湖。常隆庆曾前往调查,写成《四川叠溪地震调查记》①,说明当地地震地质特点。1937年,山东荷泽地震,李善邦和贾连亨考察后认为震因是地层错动。

  中央研究院在南京北极阁建有一个地震台,自1932年起该台开始记录,抗战后该台停止记录。

  抗日战争期间,李善邦在四川北碚自制了一套水平摆式地震仪。1943年2月起正式记录,至1946年止共记录到109个地震。1947年11月,中国地质学会在台湾召开23届年会,台湾地震厅赠送德国制地震仪各一套。这些地震仪连同四川的地震仪都安装在南京水晶台地震台,使该台的地震记录达到一流水平。

  ①路成文等:《山西风俗民情》,山西省地方志编纂委员会办公室 1987年版,第 124-126页。

  ①《翼城县志》,1929年铅印本。

  ②《汝南县志》,1933年石印本。

  ①浙江民俗学会:《浙江风俗简志》,浙江人民出版社 1986 年版,第 352-353页。

  1945年9月23日,河北滦县地震,波及河北、山东、辽宁和内蒙部分地区。震后王竹泉等前往调查,并写有《河北滦县地震》②的报告。

  ②《地质论评》第 12 卷第 1 - 2期。

  (六)中国近代石油地质

  远在西汉,中国人就已经认识到石油的可燃性③。东汉时,在甘肃酒泉地区已发现石油。我国最早的油井可以追溯到元代,据《大元一统志》记载,至少在1303年以前,陕北延长等地已经开凿了油井。明清以来石油开发才日惭落后于西方。

  1907年,陕西延长聘请日本技师钻石油井,日产原油三、四百斤。消息传开后,美孚石油公司即派人来延长勘探,结果却认为 没有一口井的产量可认为具有工业价值 ①。

  1921年,翁文灏和谢家荣开始研究我国石油概况,谢家荣曾写了《甘肃玉门油矿报告》,刊于湖南《实业》杂志54号。1930年,地质调查所募得金绍基先生(沁园)和中华教育文化基金会捐款,成立了沁园燃料研究室,室主任为谢家荣,下设矿物岩石、化学试验、古植物学等组。同年,该室编《燃料研究专报》创刊,选登关于煤、石油、油页岩等研究论文和报告,该刊在1938年停刊,共出31期。1931年春,地质调查所派谭锡畴,李春昱在四川南部调查石油地质,事后著《四川石油概论》。1932年,地质调查所派王竹泉、潘钟祥前往陕北绥德、清涧、延川、延安、延长等地作地质普查,并著《陕北油田地质》②,指出美国地质学家富勒和克拉普赴陕北调查所发生的判断错误。论文对陕西石油的生储层作了较详细的论述。1934年,资源委员会成立陕北油矿勘探处,处长孙越崎,下设延长、永坪两区,共有钻机4部。1年后共钻井7口,井深百米左右,半数以上有油,产量高者达日产1500公斤。

  1936年,四川油矿勘探处成立。潘钟祥、黄汲清等先后勘查了巴县石油等地的地质情况。次年3月,在巴县石油沟钻探油井。二年后,井深1400米,得天然气及凝析汽油。

  抗日战争爆发后, 洋油 来源几乎断绝,国民政府只好在内地建设自己的油田,这样玉门油田的开发才提到日程上来。1937年春,顾少川等组成中国煤油探矿公司筹备处,并派出西北地质矿产试探队到甘肃永登、玉门及青海柴达木盆地进行石油勘查。1938年底设置甘肃油矿筹备处。11月派孙健初等至老君庙勘查。经过6个月的艰苦工作,他们查明了该地区的生油层、储油层及地质构造,肯定它是一个有开发价值的油区。1939年,提交了《甘肃玉门油田地质报告》。玉门老君庙油田的开发起初只有两部冲击钻机,钻进速度每天仅一二米。1940年后才逐步使用旋转钻机,开始钻中深井,但还不会使用泥浆,不能控制井喷。是年在嘉峪关和石油河两岸建立了简陋的炼油厂。直到1947年末,才从美国购入设备,建立了一座较好的炼油厂。截至1949年,玉门老君庙油田共采原油50万吨,相当于半个世纪以来中国大陆上原油总产量的70%;占同期全国石油总产量的95%。玉门油矿的石油产品直接服务于抗日战争,基本上满足了当时军队运输和后方交通的需要。

  1940年以后,陕北延长油田得到一定程度的发展。陕、甘、宁边区政府派汪鹏到延长勘查石油,结果他在延长西部七里村一带找到了一个新的储油构造。他们先后打井5口,其中2口是自喷井,使原油产量上升几倍。1943年的年产量就相当1935年以前14年产量的总和,基本上满足了边区政府和军队的需要。

  ③班固:《汉书?地理志》。

  ①《武阳镇志》,1983年铅印本。

  ②上海市戏曲学校中国服装史研究组:《中国历代服饰》,学林出版社 1984年版,第 319页。

  1935~1943年期间,新疆独山子油田在前苏联的帮助下也得到开发。

  1943年前后四川发现了几处大型天然气田。

  这一时期在石油地质理论上的重要成就是提出陆相生油理论。所谓陆相是指陆地上沉积的物质。石油是由低级生物遗体变成的,这些生物多生活在水中,陆地上的湖泊、沼泽同海洋一样也有这些生物,因此无论陆相还是海相,只要具备有机物质和还原环境就能生成石油。1940年夏,潘钟祥去美国留学,他回想到无论是在陕北或是在四川发现的油田都是在陆相层中。1941年他在美国石油地质家协会杂志上,发表《中国陕北和四川白垩系地层的陆相生油》,首先向传统的海相生油说挑战。1942年,黄汲清、杨钟健等人对新疆独山子油田、库车铜厂油田及克拉克油田的地质作调查,并写有《新疆油田地质调查报告》①也独立地提出了陆相地层可以形成有工业开采价值的生油层,同时还提出多期多层含油论。陆相生油论的正确性为后来的大量地质实践所证明。

  ①《西藏游记》,商务印书馆 1931 年版。

  (七)中国地理学会和近代地理学成就

  直到本世纪20年代,地理学仍被许多人视为一种人文科学,例如1920年,南京高等师范学堂仍设文史地部。1921年,该校改称东南大学,创办地学系,竺可桢教授任主任。1930年,东南大学改称中央大学,地学系遂分为地质、地理两系,胡焕庸任地理系主任。此后,国内一些重要的大学均设专门的地理系,且改置于理学院下,使中国近代地理学有确立的基础。自1910年至1933年,经过20年的努力,中国近代地理学已取得了显著的进展:在自然地理方面,对于中国的山脉构造、河流发育、海水运动、土壤性质都有较深入的认识和发现;在气候学方面,对于中国的季风、旱涝成因、以及各地区气候及雨量的变化都有重要发现;此外对于生物分布、资源分布乃至人文地理和历史地理也都作了一定的研究;尤为重要的工作是地图的测绘和出版。中国近代地理学已初具规模。为了进一步开展合作与交流,1932年,由竺可桢等发起筹建地理学会。1934年3月,中国地理学会在南京成立,基本会员有翁文灏、丁文江、李四光、竺可桢等40位知名学者。利用通信方法选举翁文灏为会长,竺可桢等9人为理事。由会长推定张其昀为干事,胡焕庸为会计。学会有普通会员19人,学生会员23人,机关会员5处(北平地质调查所、中央研究院气象研究所、南京中央大学、广州中山大学、国防设计委员会)。

  1934年8月,在庐山举行第1次年会,决议创办《地理学报》季刊,并视此项任务为会务之首。1935年,第2届年会在广西南宁举行。1936年,在北京举行第3届年会。1937年,在南京举行第4届年会。抗日战争期间《地理学报》迁至重庆继续出版,改为年刊。

  1943年7月,第5届年会在重庆与中国科学社等6团体联合举行。年会提交论文49篇,宣读20篇,是抗战以来地理学界的一次盛会。会议修改了会章,选举胡焕庸为理事长,翁文灏、竺可桢、李四光为监事,李旭旦为总干事。张其昀为学报总编辑。据年会记录统计共有永久会员29人,普通会员267人,学生会员33人,团体会员8处。

  抗战胜利后,1947年8月在上海召开第6届年会,仍旧与中国科学社等六团体联合举行。年会宣读论文52篇,仍选举胡焕庸为理事长,监事为翁文灏、竺可桢、吕炯,总干事由任灵锷担任。学报总编辑为李旭旦。年会决议《地理学报》从1947年恢复为季刊。

  1948年8月,与中国科学社等10团体联合举办第7届年会。

  中国近代地理学的主要成就如下:关于地图的计算工作。李庆远完成《中国沿岸三千三百卅八个岛屿面积初步计算》论文。他根据中、英、日各种海道图加以统计和测算,计得沿海岛屿共3338个,总面积43304平方公里。

  中国气候的研究。代表性的论文有竺可桢《东南季风与中国雨量》、《中国气候之要素》;吕炯《中国各地温度逐候平均之年变化》;张宝堃《中国季候之分布》;卢鋈《中国气候域新论》等。研究大区域的有胡焕庸《黄河流域之气候》。研究小区域的有卢鋈《拉萨之气候》等等。可以说关于中国气候的研究是地理学中进步最快、成绩最大的一个部分。

  关于海洋的研究。吕炯曾作渤海考察,有《渤海之水文》、《渤海盐分之分布与海水之运行》等论文。

  关于内陆湖的研究。陈宗器《罗布淖尔与罗尔荒原》一文,曾对罗布泊的改道作实地测量。徐近之实地测量了西藏高原的湖泊,著有《西藏之大天湖》。

  关于农业区域研究。在这方面胡焕庸著述较多,如《江苏省之农业区域》、《中国之农业区域》、《江宁县之耕地与人口密度》、《安徽省人口密度》、《中国人口之分布》等。被视为 标准之作.小区域地理研究。杨纫章《重庆西郊小区域地理研究》,他与王云章合著《昆明南郊湖滨地理研究》,程潞君等作《云南滇池区域之土地利用》等,被称为 示范之作.

  (八)中国近代杰出的地学家

  章鸿钊(1887- 1951年)字演群,浙江吴兴人。1908年入日本京都第三高等学校理科学习,1911年6月毕业于东京帝国大学地质系,毕业论文《浙江杭属一带的地质》是根据国内实地考察的资料完成的,这是中国近代地质学的起点。1912年任南京临时政府实业部矿政司地质科科长。1913年任北京政府工商部地质研究所所长。1916年任工商部地质调查所地质调查股股长,兼北京大学和高等师范学校的教授。1928年至1945年,他被迫离开地质调查所,先后被故宫博物院聘为特约审查委员,被中央研究院地质研究所聘为特约研究员。1945年之后任编译馆编纂。1950年任中国地质指导工作委员会顾问。

  章鸿钊一生著述颇丰。关于岩石矿物的研究主要有《中国用锌之起源》(1923年),该文曾引起地质学界的热烈讨论,它对我国矿业开发史、化学史、冶金史和考古学产生了深远的影响。1921年出版《石雅》,这是中国历史上第一部地质、岩石、矿物的总结性著作。关于地质理论的研究,重要论文有《地质学与相对说》(1935年),《中国中生代晚期以后地壳运动之动向与动期之检讨并震旦方向之认识》(1936年),《太平洋区域之地壳运动及特殊构造之成因解》(1947年)等。关于地质学史研究,有《中国研究地质学之历史》(1922年),《15年来中国之地质研究》(1933年)等。

  章鸿钊是一位博学多才的学者。李四光在他的追悼会上评价说: 章先生为人正直而有操守……因此中国地质事业创始人不是别人而是章先生。 丁文江(1887- 1936年)字在君,江苏泰兴人。1902年留学日本,1908年赴英国留学,1911年毕业于格拉斯哥大学地质系。回国后在滇、黔、湘各省作地质考察。1913年任工商部地质科科长,1916年创办地质调查所,并任所长,1921年辞职,担任该所名誉所长。1914- 1915年独自考察了云南锡矿、四川与云南的铜矿、贵州与云南的煤矿。1928年赴广西调查,研究广西地质和地层系统。1929年组织了西南地质调查,成为我国从事西南地区综合考察的先驱。1936年逝世。

  丁文江共发表地质论文40篇,出版有关矿产书籍、调查报告10册(篇),编纂地图2册,此外还有游记及其他文章,各类论著总计100篇(册)。主要作品有《扬子江下游的地质》、《中国造山运动》、《丰宁纪的分层》、《中国之二迭纪及其在二迭纪地层分类上的意义》等。

  丁文江是中国地质学会创立者,并于1923年、1928年两度当选为会长。

  翁文灏(1889- 1971年)字泳霓,浙江鄞县人。14岁时中秀才。1908年赴欧洲留学,1912年获比利时罗文大学博士,是我国第一位获得地质博士的学者。1913年任工商部签事,在地质研究所担任矿物学、岩石学课程的教学。1916年任地质调查所矿产股股长,1921年在该所任代理所长,1926年任所长,1934- 1935任河南中福煤矿总经理,1936年任南京国民政府行政院秘书长,1948年任行政院院长,同年11月辞职。1951年他自法国回到北京,担任政协全国委员会委员。

  翁文灏是国内外著名的地质学家,他的主要成就有:创立了东亚燕山运动学说,这一理论至今仍是中国和东亚构造地质学中的重要篇章。创建了中国矿产区域论,说明锡、钨、锑、汞分带的理由,提出了金属矿系列中的位置问题,从理论上探讨了中国南部金属矿分带问题,首次提出我国成矿系列问题。他对成矿规律的论述,为中国近代地质学开拓了新的研究方向。他是中国近代最先系统研究地震学的人,也是近代中国第一位完成大地震实地调查的学者。他是我国石油地质学、煤炭地质学等分支学科的倡导人。他很早就组织地质学家到陕西、四川等地调查石油地质,并组织了玉门油田的开发。

  此外,他在古生物学、土壤学、地理学以及地质教育方面均作出了贡献。

  他的主要论著有:《中国矿产志略》(1919年),《甘肃地震考》(1920年),《中国某些地质构造对于地震之影响》(1923年),《中国东部中生代造山运动》(1929年),《中国矿产区域论》,《中国石油地质问题》(1934年),《中国山脉志》(1935年)等等。

  翁文灏是中国地质学会创始人之一,1924年、1926- 1927年、1931年、1941年4次任中国地质学会会长(理事长)。他积极参与并支持国际学术活动,他的学术成就也得到国际学术界的承认,被聘为伦敦地学会外国名誉会员,德国赫勒自然科学院通信院士,并获柏林工科大学、加拿大温哥华英属哥伦比亚大学荣誉博士。1948年当选中央研究院院士。

  李四光(1889- 1971年),原名仲揆,湖北省黄岗县人。1907年考入日本大阪高等工业学校。1911年9月,在北京参加第6次游学毕业生考试,列 最优等 ,赐 工科进士.1912年任湖北军政府实业部部长。1914年入伯明翰大学习采矿。1918年获伯明翰大学自然科学硕士学位。1920年任北京大学地质系教授。1928年任中央研究院地质研究所所长。次年被选为中国地质学会(第6次年会)会长,同时当选英国伦敦地质学会国外会员。1950年任地质工作指导委员会主任委员。1951年被推选为世界科学工作者协会执行委员会副主席,兼任中国科学院古生物研究所所长。1953年,中国科学院决定设立地震委员会,他兼任主任委员。1954年,任地质部部长。1958年,地质力学研究所成立,兼任所长。同年任中国科学院原子能委员会主任委员。

  1970年任国务院科教组组长,次年病逝。

  自1920年起,他对石炭二迭纪地层中的蜒科化石标本进行了细致深入的研究,并在此基础上划分石炭纪、二迭纪地层。1927年《中国北部之蜒科》出版,伯明翰大学特授他自然科学博士学位,中国地质学会授予他葛利普奖章。

  1921年在太行山、1931年他在庐山发现并论证第4纪冰川遗迹。1937年完成《冰期之庐山》专著。后来在黄山也发现了同样的冰川遗迹。德国的费斯曼教授在稍后提出大理冰期,指出第4纪冰期和间冰期相间出现,中国东部中低山区第4纪冰川曾广泛发育。李四光的学说还得到中外其他学者的支持,但也有不少人持反对意见,争论一直持续至今。

  地质力学是他创造的新学科。1947年他发表《地质力学之基础和方法》,1962年出版《地质力学概论》一书,全面介绍了地质力学的理论与方法。这一学说为研究地质构造、探索地壳运动规律开辟了一条崭新的途经。

  他对中国石油勘察工作做出了卓越的贡献。1954年,他指出青、滇、康、缅大地槽、阿拉善——陕北盆地、东北平原是三个最有希望的产油区,1962年,在东北平原发现大庆油田后,他又指出塔里木盆地、柴达木盆地、渤海湾等7个重要勘探地区,并提出油田勘察程序等,长期的石油普查勘探证实了他的论断。

  50年代中期,他论述了中国西部构造体系与地震带的分布规律。60年代他领导地震预报的研究工作,首次提出以观察地应力为主的预报方法。

  1941年他获第二届丁文江奖,1948年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员,1958年当选苏联科学院院士。

  杨钟健(1897- 1979年),字克强,陕西省华县人。1917年进北京大学地质系,1923年毕业。同年,由李四光建议赴德国慕尼黑大学地质系学习古脊椎动物学,1927年获博士学位。他的博士论文《中国北部之啮齿类化石》的出版,被誉为标志着中国古脊椎动物学的诞生。1928年回国后,历任中国地质调查所新生代研究室主任,北京大学、北京师范大学、重庆大学、西北大学教授,西北大学校长。1949年后,任中国科学院古脊椎与古人类研究所所长、中国科学院编译局局长、编译出版委员会副主任、中国科学院地学部委员、北京自然博物馆馆长、中国古生物学会理事长等职。

  自20年代起,他积极从事古生物学、古人类学、地质学及考古学的研究工作与考察工作。先后发表论文500余篇,教科书及专著20多种。在古脊椎动物研究方面,早期工作主要是华北的新生代地质与哺乳类化石方面,他的第三纪哺乳动物群著述,主要在啮齿类、小型哺乳类、偶蹄等方面,其中不少论文成为古生物学研究的经典之作。从30年代开始,他的工作重点转至爬行动物化石和中生代地层。重要的工作有新疆、内蒙的二齿兽类和白垩纪恐龙的研究,抗战时期对云南禄丰红层中禄丰龙群动物的长期研究,受到国际上的极大重视。1946年至1948年,他在欧美等国访问了许多古脊椎动物研究中心,完成了一系列重要著作,使他成为当代最活跃的古爬行动物学家之一。在50和60年代,他弄清了中国的二迭纪到第三纪爬行动物的形态、分布和系统发育,以及动物地理和动物群及层位的对比,使古生物学的研究取得了重要进展。他因此被选为莫斯科自然博物工作者学会的国外会员,美洲古脊椎动物学会的名誉会员和英国林奈学会的会员。1948年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。

  主要著作有:《中国标准化石——古脊椎动物》,《新疆大头龙的首次发现》,《中国北部之啮齿动物化石》,《中国人类化石及新生代地质概论》等。

  黄汲清(1904- ),原名黄德淦,四川仁寿县人。1924年入北京大学地质系学习,1928年毕业,继在北京地质调查所任职。1932年去瑞士留学,1935年,他以《华来地区素女峰——破金瓜峰一带之地质研究》的毕业论文获理学博士学位。1936年任地质调查所地质主任,1938年任所长,1940年辞去所长职务,曾先后兼任中央大学、重庆大学、北京大学地质系教授。1950年任西南军政委员会委员兼财政经济委员会委员。1954年任地质部普查委员会常委。1958年任地质部地质科学院副院长。他先后被选为中央研究院院士、中国科学院地学部副主任委员、中国地质学会理事长、全国科协常委。

  黄汲清是一位成绩卓著的地质学家,共有论文、专著约150种。其主要成就是:1932年完成的《中国南部之二迭纪》是我国第一部关于断代地层的总结性专著,被国内地质界誉为 黄二迭.该项研究的先进性、系统性和可靠性曾得到国际地学界认可。在第16届国际地质会议上,关于二迭纪的总结报告就采用了他的这项成果。

  1935年,他的博士论文受到瑞士及其他国家的地质学家的高度重视,认为是对阿尔卑斯山彭宁构造带研究的重要贡献。

  1945年出版《中国主要地质构造单位》,第一次系统地提出了中国主要大地构造单元及其特征,提出了他的多旋回构造运动特点。他在世界上首次编制出中国大地构造图,并附有一系列古地理图和古构造图。该书对中国区域地质、区域构造、区域成矿的研究都起了重大作用。70年代以来,他又指出板块运动也是多旋回发展的。

  在40年代,他率队对四川、甘肃、青海、新疆等地的石油和天然气地质进行调查。1943年的《新疆油田地质调查报告》提出了陆相生油论和多期多层生油论。1957年主编了《中国含油气远景分布图》,他指出 在4- 5年内将鄂尔多斯、四川、华北平原、松辽平原四大地区作为重点是正确的.后来的地质实践证实了他的论断。

  1936年在他领导下发现了湖南资兴煤田,1938年又组织了对攀枝花铁矿的调查。1954年提出在内蒙锡林郭勒地区调查铬矿,结果发现了一座中型铬矿,1953年在他的指导下,在遵义发现了大型锰矿等。

  五、中国近代气象学和天文学

  (一)中国近代气象学的创建和发展

  在我国所建立的近代气象观测站,至清朝末年为止均为外国人创办。1912年南京临时政府成立后,6月由教育部派高鲁去北京筹划和接收中央观象台。11月参议院决议建立中央观象台,下设天文、历数、气象和磁力四科,编制隶属教育部。

  1913年春,正式设置气象科,聘任自比利时留学归国的蒋丙然博士负责筹建工作。当时古观象台仅有一个空盒气压表、最低最高温度表及三个自记表。气象科自行设计制造设备,并向国外订购仪器,坚持日测气温、气压、湿度各三次。从此,中国才有了自己办的气象事业。

  1915年,气象科正式成立。蒋丙然任科长,他写的中国近代最早的观测规程,采用了国际公用的观测标准,实行了24小时观测。观测统计发表在《气象月刊》上(后载于《气象丛报》)。1915年2月,气象科根据当时所能获得的国内外气象观测资料,绘制天气图。1916年,中央观象台气象科正式发布北平地区天气预报,早晚各一次,晚间一次公布于北平的报纸上。自1916年至1927年,是中央观象台气象科扩充发展的时期。1917年气象科在库伦(今蒙古人民共和国乌兰巴托)设立气象观测所。1918年,顺(天)直(隶)

  水利委员会在华北各地设立并扩充测雨站。1920年,航空署设立气象科。气象科又拟定了《扩充全国测候意见书》,提交阁议通过。1921年,中央观象台举办测候人员训练班,30余人毕业。在张北、开封和西安设立了测候所。

  1922年,内务部下令全国各县设量雨站。1925年,海军部在东沙群岛设气象台。到了1927年,中央观测台所设的各测候所因经费无着而全部停办。中央观象台台长高鲁也愤而辞职南下。

  1928年南京国民政府改组大学院,决定成立气象研究所,统筹全国气象研究和气象事业,所址设在南京钦天山的北极阁,任命竺可桢为所长。竺可桢在《全国设立气象测候所计划书》中主张将全国分10个大区,按区设立气象台和观候站,形成国家气象台站网。1931年,气象研究所设立气象训练班,共培训学员30名。各省普遍设立测候所。1933年,参加第二届国际极年。

  气象研究所在泰山设立高山测候所,山东、江苏所属各县均设立测候所。1935年,气象研究所首次召开航空气象会议。1936年,竺可桢辞去气象研究所所长一职,由吕炯代理。

  早在1913年,中央观象台台长高鲁就多次与人商讨成立中国气象学会事宜,终因条件未成熟而作罢。1924年2月,蒋丙然接收并主持青岛观象台,气象界纷纷函请他主持筹备中国气象学会的建立。10月10日高鲁、竺可桢、蒋丙然等人共同发起气象学会。成立大会会址定在青岛观象台,会议选举蒋丙然为首届会长,彭济群为副会长,竺可桢、高均、常福元、宋国模、凌道扬、戚本恕为理事,又选举张謇、高恩洪、高鲁为名誉会长①。

  气象学会成立之初,仅有团体会员6个,个人会员50人,以后组织日益扩大。1930年,中央研究院在南京召开第一次全国气象会议。会议决定将气象学会会址由青岛迁到南京,并选举竺可桢为会长,蒋丙然为副会长。1934年,气象学会已有团体会员20个,个人会员192名,会员遍及20个省、市①。

  ①胡朴安:《中华全国风俗志》下编,河北人民出版社 1986 年标点本,第 397页。

  气象学会每年召开一次年会,会议进行学术交流,讨论各种提案,例如建议广设测候所,统一气象观测标准,修订气象学术用语,1926年8月的第二届年会上,青岛台提出由气象学会拟请政府收回海关所,设测候所。1930年第6届年会上提出取缔外国人在国内设立测候所的提案等。气象学会最初每年出版《会刊》、《年刊》。1935年7月起,气象学会改出《气象杂志》(月刊),以刊登研究中国天气及气候的论文。抗战后,因经费困难《气象杂志》一度停刊,1941年,更名为《气象学报》,恢复出版。

  这一时期中国气象学家探讨了我国的气象规律,根据对中国气候的观测研究,提出了一系列有价值的理论和观点,对发展近代气象理论做出了应有的贡献。竺可桢在1926年发表了《东亚天气型的初步研究》,1929年在泛太平洋学术会上宣读了《中国气候区域论》②(英文稿),他首创划分中国气候分类的原则。1933年,他发表了《中国气流之运行》,探讨了中国大气环流规律。竺可桢、涂长望、张宝堃等研究了我国季风和雨量的规律,编写了《中国雨量》一书。李宪之提出了有关寒流和台风的新的理论。蒋丙然在1933年发表了《东亚低气压与台风分区的研究》。1936年,涂长望对竺可桢《中国气候区域论》一书中的气候区域划分作了修正,发表了《中国气候与世界天气的浪动及其长期预告中国夏季旱涝的应用》,从全球天气规律出发,运用计算相关系数的方法,研究预告中国夏季雨量的办法,开创了我国用统计方法作长期天气预报的工作。

  随着中国近代气象学理论研究的进展,中国气象学会也加强了与国际气象学界的学术交流。第四届泛太平洋学术会议于1929年在万隆召开,气象学会推荐蒋丙然和竺可桢参加,蒋丙然应邀担任气象海洋组主席团主席。1930年,香港天文台召集远东气象台长会议,讨论统一远东地区警报信号和气象电报问题,邀请竺可桢、蒋丙然等参加。1933年竺可桢参加第五届太平洋学术会议。1947年,吕炯、卢鋈参加国际气象组织会员国大会等。

  在气象观测方法上,也取得了重要的进展。1930年,在南京北极阁开始观测高空风,并发布南京市天气预报。1931年,中央气象研究所开展了中国西部气象研究,派人自蒙古出发实测西北气象,在这次活动中曾利用风筝探测高空气象,开创了中国高空气象观测。次年,清华大学气象台也开始利用风筝进行气象观测研究。气象研究所为配合第二届国际极年的活动,首次利用气球和飞机进行高空测候。到1936年,中国的高空气象探测技术已获得重要进展,气象研究所已经可以施放带有自动记录仪的气球升空,测量不同高度大气中的气温、气压和温度。1943年,由中美特种技术合作所领导的气象组,曾在陕西埧县施放无线电探空仪,随后建立了10处探空站,开始了较有系统的无线电探空测候观测。

  抗日战争后,气象事业对军事日益重要,1940年,气象研究所提出 呈请政府资助气象研究所添设中枢气象行政机构,建设西南测候网,俾利全国测候网之逐步推进,以应抗战之需要 的提案,为中央研究院评议会通过。

  1941年,国防最高委员会行政院接受了上述提案,决定成立中央气象局,隶属于行政院,总理全国气象行政。竺可桢推荐黄厦千任局长。自此气象所专心于研究,气象局专司气象行政。原设备观测候站自1942年起全部划归局管理,全国气象网也由局方负责发展,抗战胜利后,中央气象局迁回南京,由吕炯任局长,改隶属教育部。1946年,中央气象局接收了东北伪满气象设施和华北气象台。气象研究所也迁回南京(所长赵九章)。1947年,中央气象局改隶属交通部,下设台湾省、上海、北平、南京、武汉、广州、西安等地的气象台。是年9月,吕炯等赴加拿大参加国际气象组织成员国大会。

  ①《中国气象学会十周年纪念特刊》,会议报告,1935年。

  ②《地理杂志》第 3卷第 1期,1930年。

  1948年气象学会在南京复会,竺可桢当选为会长。1949年,在上海的气象学会会员召开了庆祝竺可桢会长60寿辰纪念会,会上宣读了气象研究论文。论文刊登在《气象学报》第20卷上。这一活动,为半个世纪以来中国近代气象学的研究和观测事业象征性地画了一个句号。

  (二)中国近代天文学的创建和发展

  自明朝以后,中国的古代天文学日渐落后,天文理论和天文观测与西方的差距日益增大。至辛亥革命前后,虽集会讲学风气渐开,但是对近代天文学仍很少有人问津。

  1912年11月,中央观象台正式建立,任命高鲁为台长,常福元为天文科科长。1913年,高鲁在《气象月刊》中倡议组织中国天文学会。1915年,高鲁用天文学会的名义将《气象月刊》扩充为《观象丛报》,借以引起国人的重视。后来高鲁在《发起中国天文学会启》中写道: 顾于天文学会,独付阙如,谓非一大憾事耶?同人不敏,窃有志于斯学有年,虽平日殚精竭虑,终不免贻孤陋寡闻之诮;爰发起天文学会,就天文一科与当世大雅君子作共同之研究。 ①1922年10月30日,经北洋政府教育部批准正式成立中国天文学会。选举高鲁为第一任会长,秦汾为副会长。

  中国天文学会的章程中规定中国天文学会的宗旨是 求天文学进步及普及.天文学会的组织设正、副会长各1人,评议员7人,书记员2人,会计员、庶务员各1人。由正、副会长及评议员组成评议会,讨论和决定会务。

  1929年,成立基金保管委员会、变星观测委员会。1930年又成立编辑委员会、天文名词编译委员会。到1943年,第19届天文学会年会时,评议会改称理事会,下设干事、各委员会及分会三部分。第1届理事会选理事9人,张钰哲为理事长,高鲁等3人为监事,监事会则与理事会并行。

  1923年10月,中国天文学会在北京召开第1届年会,宣读论文2篇,选举了第2届评议会。到1926年10月在北京举行第4届年会,选举出第5届评议会。中央观象台还依照传统为地方各省确定历书模式,每年编制一本历书。新历书取消了旧历书的迷信内容而代之以近代天文常识,同时还大力推行国际通行的公历(1912年开始使用公历)。

  1927年,南京国民政府成立,国民政府设立大学院,下设观象台筹备委员会。1928年,国立中央研究院成立,观象台筹备委员会的天文、气象两组分别改为天文研究所和气象研究所。中国近代天文事业进入第二个发展阶段。

  自1927年12月天文学会在南京举办第5届年会起,到1937年为止,都在南京举办年会。1935年7月,中国天文学会正式参加国际天文联合会,并派代表出席巴黎召开的第5届国际天文联合会大会。

  1937年9月,天文研究所在昆明凤凰山建临时所址。在艰难的环境下,天文工作者仍坚持自己的研究工作。1946年5月,中国天文学会办事机构迁返南京。1948年,举行了第22届年会,选举了第6届理事会。

  中国天文学会自成立以来至1948年底,据陈遵妫的分析,所办事业计有6项①:1。编译天文图书。1915年7月创刊《观象丛报》,1923年改名《观象汇刊》,这两种刊物都因经济拮据先后停刊。1924年发行中国天文学会会报,每年一册,至第10届年会决定,会报改为不定期刊。1930年起,恢复月刊,更名为《宇宙》,一直出版到1949年第19卷。此外还出版了《变星观测报告》、《应用天文学》(秦汾著)、《普通天文学》(胡文耀著)、《中西对照恒星录》、《中星仪说》(常福元著)、《相对性原理》(高鲁著)、《天文学通论》、《天文学发达史》(陈遵妫著)。

  ①《中国天文学会一览》,1939年 11 月,第 8页。

  ①陈遵妫:《中国天文学会》,《科学大众》第 4卷第 6期,1948年 9月。

  2。编订天文名词。1931年成立天文名词编译委员会,1933年4月,通过天文名词1400多条。

  3。观测变星。1929年成立变星观测委员会。各委员借用当地天文台望远镜观测,每两月刊行观测报告1次,每两年刊行年报1册,均与海外进行交流。

  4。联络研究。通过学会,联络一切海内外专攻天文的同仁,联络必须协力合作的天文研究工作;促进国内外学术交流,如出席第2、3、5届国际天文协会大会,发起筹备日食观测等。

  5。学术讲演。为普及天文知识举办讲演会和座谈会,如会所在北京时,每月有天文讲演。南迁后才停止。

  6。奖励天文著作。学会设有奖金:一为隐名奖金,用以奖励通俗天文著作;一为淡园奖金,目的在补助中国出席国际天文协会者的经费。

  中国天文学会在学术上的主要成绩是日全食的观测、中国古代天文史料的整理、太阳黑子观测、太阳分光观测、中华小行星的发现和变星观测等。

  1934年11月15日在紫金山天文台组成了日全食观测委员会。参加的单位有中国天文学会、中国物理学会、青岛市观象台等9个学术机构和团体。

  1936年6月19日发生日全食,我国派了两个观测队:一队由余青松、陈遵妫等6人组成,观测点设在日本北海道的技幸小学内,共摄得日冕影像4枚,拍摄日全食电影片3种,还测定了初亏、蚀既、生光、复圆的时刻。后者比推算慢3妙。这次拍摄日食的成功在中国科技史上尚属首次,也是中国首次派队出国观测日食。另一队由张钰哲和李珩组成,观测点选在驻苏联伯力的中国领事馆后院,可惜适逢天阴,故无观测结果。

  由于有了这一次的成功经验,1941年9月21日的日食观测准备得更为充分。其时西北观测队由张钰哲任队长,观测点选在甘肃临洮东门外岳麓山顶。除了观测日全食外,还摄取了日冕、色球的光谱,测定了日冕亮度和当地的纬度和经度,以及日食期间的气象条件等。东南观测队由张云任队长,观测点在福建崇安赤石街。日食出现时又逢天阴,天文组无结果,地磁组测知日食时,地磁水平分强度减弱,磁偏角、磁倾角也有明显变化,足为紫外光线理论有力的证明。比较这两次日食观测,表明中国天文学理论与实验水平都有进步。

  整理中国古代天文学文献是天文学会在成立之初的重要成就。其中成就较突出者是高均和高鲁,他们曾就研究中国古天文学史订出四原则17条大纲。四原则为:以科学方法整理历代系统;以科学方法疏解并证明古法原理;以科学方法推算疏密程度;以科学需要,应用古测天象。17条大纲中包括有名词术语、观测方法及仪器、天支及岁月时、中星列宿、中历制度的起源变革、古代观测记录的整理及用现代公式核算、历代发明、真伪之考核等内容。

  这些设想对研究中国古代天文学至今仍有较大的参考价值。高鲁曾负责编写《中国天文学史》,手稿业已完成,可惜抗战中全部散失,未能出版。

  研究中国古天文学史也借鉴了史学家的方法,即分辨讹误、校勘、诂释、整理和研究五个阶段。代表性的论文如朱文鑫的《天文考古录》,即属诂释阶段;《历代日食考》属于整理阶段;《历法通志》则属于探讨研究性质。

  关于太阳黑子记录,中国早在公元前28年《汉书》就有记载。甘德和石申曾编制了中国最早的星表,英国罗伯特?坦普尔写的《中国的一百个世界第一》中认为,中国的这一记录是世界第一,然而这并不是使用现代仪器观测的结果。太阳黑子的近代观测开始于1925年5月,青岛观象台用直径16厘米的赤道仪每日测绘一次,除阴雨天气外,坚持不懈。至1936年已积累观测记录2000多张。抗日战争期间,青岛沦陷,这一观测遂告终止。抗日战争胜利后,又继续记录到1949年。

  国立中山大学天文台从1930年3月起观测太阳黑子,使用一台直径13。5厘米的折射天文望远镜。他们把观测记录绘制成日斑观测表,从《天文台双月刊》第一卷第3期起按日刊登。

  台北市天文台也参加了太阳黑子的观测活动。至1948年上半年为止,逐日观察共计120天。经统计,一共出现黑子191群,分布在南北纬1°u33267X35°u20043X间。

  天文研究所系统地做了太阳分光观测研究。1930年海尔式太阳分光仪安装告竣,1931年1月开始正式观测。按照国际天文协会太阳色球组的工作分配计划规定,每天应测4次,每次半小时。自1931年1月起至1940年12月止,除去阴、雨、日面有云雾、停电及修理外,共观测730天,凡1362次。

  1928年冬,张钰哲在美国叶凯士市天文台曾用60厘米反射式望远镜对小行星和彗星作观测研究,在对大量天文照片作了分析之后,他发现了一颗编号为1125号的新的小行星,于是将此星命名为 中华. 中华 小行星的发现对中国近代天文学有着重要的意义,它表明中国天文学家已经掌握了近代天文学的观测和研究方法,并且做出了引人注目的成绩。这一研究开创了中国现代小行星和彗星观测研究的先河。

  张钰哲回国后从事变星研究。1946年他重回叶凯士天文台工作,在进行变星的照相观测中,他又发现了一颗新的变星。这一年他在美国天文学年会上发表了《新的食变星的速度曲线》的论文,受到好评。

  (三)观象台与天文台的建立和发展

  1。徐家汇天文台鸦片战争后,法国巴黎天主教提出在南京或上海建立天文台的计划。1872年12月,法国天主教耶稣会在上海徐家汇兴建徐家汇天文台。

  1900年,在距徐家汇天文台直线距离25公里的佘山山顶,建立了佘山天文台。天文台的圆顶直径达10米,可转动部分重4吨,其内安装了一台口径达40厘米的法国造双筒折射望远镜,在当时属于亚洲第一。圆顶东侧有子午仪室,内装口径6厘米中星仪。1901年后,徐家汇天文台也进行了扩建,增加了几台地震仪。1907年购进中星仪一架,开始了测时工作。

  1905年,徐家汇天文台把地磁测量搬到江苏昆山绿葭浜。1908年,绿葭浜天文台正式建立。台内除地磁仪外,有小赤道仪一架,经纬仪两架,还有一些气象仪器。从而形成了以徐家汇天文台为中心的三座天文台系统,徐家汇天文台台长为总台长。

  徐家汇天文台是受法国天主教教会和法国科学院支持的研究机构,它的总台长除第一任能恩斯(Marcus Dechrrens)是瑞士人外,其余均为法国人,依次是蔡尚质、田国柱、苏积勋、雁月飞、茅若虚。台内工作人员在30年代极盛期达到40- 50人。在80年中总人数约90余人。其中传教士20多人,中国工作人员约70人 .台内著名学者有法国科学院院士雁月飞(PetrusLejay)、梵蒂冈科学院院士龙相齐(Ernestus Gherzi)、劳积勋(Aloysius froc)等。

  徐家汇天文台除去日常的气象观测、预报和报时外,还开展了不同地区的地磁巡回观测;记录并研究了1920年甘肃大地震;对1893年至1920年间的620次台风的路线作了研究。在天文方面有赫歇耳双星重测,1918年对天鹰座新星的分光观测,太阳光球直径的研究等等。1926年后,徐家汇台与北平研究院合作测定东北、华北、华东、华南共208个重力点。1932年后还开展了大气物理研究,在此基础上他们绘制了中国地磁图和中国重力图。在1926年至1933年两次国际经度联测中,徐家汇天文台是国际经度基点之一,是时间的标准台,也是中国重力加速度测量的基点。

  传教士们对中国古代科技成就十分重视,田国柱的《中国地震总表》,共整理出3700年间的6000多个地震记录,因而获法国科学院奖金。马德赉的《中国古代太阳黑子观测》,根据中国古代观测记录,发现太阳黑子活动有10。38- 11。28年的周期,还迭加有975年的长周期。土桥八千太和蔡尚质根据1754年的《仪象考成》(共32卷)所列的3083颗恒星,绘出了它们的1875。0历元坐标(α、δ)、周年岁差、星等和中西文星名对照表。

  1937年抗日战争爆发后,天文台的工作被迫停止。1945年后,天文台经费不足,工作从此一蹶不振。

  2。青岛观象台在本世纪30年代,青岛观象台与徐家汇观象台和香港观象台并称远东三大观象台。1898年3月1日由德国人在青岛设一个气象站,其目的为 谋港务及航政之发展.1900年改名为气象天测所,隶属于德国海军港务测量部。1911年改为 皇家青岛观象台 ,还在济南等地辖有10余处测候所,形成了一个观测系统。

  1914年,青岛观象台隶属日本海军要港部管理,改称测候所。1915年改隶属日本青岛守备军通信部,1916年又改隶属日本青岛军政长官公署。1922年12月10日,中国北洋政府正式接管青岛市和青岛测候所。中央观象台任命蒋丙然为青岛测候所接收小组组长,由于日方刁难,接收未成。1924年2月,蒋丙然率专业人员再赴青岛,正式接收青岛观测所,蒋丙然担任青岛观测所所长。1930年5月青岛定名青岛市,观象台遂称 青岛市观象台 ,蒋丙然为台长。我方人员要求日方撤走测候所内日本人员,但日方以种种理由搪塞,其目的是掌握青岛台的气象和地磁观测资料,为其舰船出入胶州湾服务,而当时的南京国民政府对此毫无办法。1937年抗日战争爆发。1938年1月10日青岛市沦陷,青岛台更名测候所。

  1945年10月20日,南京国民政府派青岛海军接收专员办事处接管观象台。1946年恢复天文、气象、地磁、地震、海洋生物、海洋理化、潮汐、洋流等工作,直至1949年6月。

  青岛观象台的天文工作始于1904年。1904年4月,青岛观象台使用直径4厘米的中星仪开始测时工作,授时工作以施放午炮报时。1947年以后由青岛广播电台以波长160米面向全国转播报时。

  1925年7月17日,国际天文学会、国际测地学会、国际地质学会决定共同组织国际经度联合测量活动。委员会主席、法国的弗利特邀青岛观象台参加,按委员会规定,青岛观象台测量小组于1926年10月1日至11月30日如期进行观测。1927年编写出版了《参加万国经度测量成绩报告书》,发表了观测结果。1928年5月28日,弗利来信表示 所测经度成绩优良,概为各国所钦佩。 青岛经纬度被列入各国航海通书中。

  1933年国际天文学会检验大陆漂移说,决定进行第二届国际经度测量。

  青岛观象台和中国其他4个单位参加了第二届国际经度测量。

  1925年5月1日,青岛观象台开始用16厘米盖氏赤道仪测绘太阳黑子及光斑,每天坚持绘图一幅,倘遇大黑子,另行摄影。抗战胜利后,将原有镜筒改装后继续观测,观测结果发表在《观象月报》和《天文半年刊》上。

  此外,对太阳黑子变化周期、黑子对地球气温、地磁、电磁波通讯的影响等等也作了研究。

  1928年,青岛观象台筹购法国标准天图式赤道仪。该赤道仪为平行双镜筒。一个用于摄影,口径32厘米;另一个为目视镜,口径20厘米。赤道仪安装在一座石砌的三层楼内,楼直径7。8米。1932年4月,赤道仪安装调试完毕,成为青岛观象台最值得骄傲的装置。

  青岛观象台对于气象观测极为重视。地面气象观测方面,德国管理时期每日观测3次,日本管理时期每日测6次。1925年中方接管后,观测增至每日24次,所用仪器多达20余种,所有观测数据统计于《气象月刊》。高空气象观测是自参加国际第二极年活动开始的,1932年,向德国购置气球、经纬仪、方向距离盘。每周施放气球观测3次。是年5月,由于可以自制氢气,又由航空公司供给气球,高空气球观测改为每天一次。还在青岛崂山开展了高山气象观测。

  青岛观象台对于气象情报的收集极为努力,获得海关测候站和国内其他测候站的气象电报,还获得了远东各地气象站电码78处。在此基础上,他们绘制天气图,设立天气预报研究会,积极开展了气象预报的研究工作。

  由于我国科技工作者的上述成就,青岛观象台在本世纪30年代前后成为国际知名的观象台之一。

  3。南通军山气象台它是我国历史上唯一的一座民办天文台。1913年张謇(1853- 1926年)为了实现地方自治,发展当地农业、水利和航运事业,决定建造军山气象台。气象台的台址选在军山山顶,1916年10月竣工,1917年元月起逐日开展观测和研究。三年建台共耗资11000余元,张謇本人捐款占全部资金的55。6%。军山台1918年开始发表上一年观测成果,用中英文对照发表月报、季报、年报和年报辑要,这些报告除呈交我国各部及中央观象台、观测总所鉴核外,还同国内外气象台、观测所交换,一度颇有声誉,曾列入英国出版的国际气象台名册之中。

  1926年,张謇逝世,军山台经费无着,拨归南通大学农科,改称南通农科院军山气象台。1934年江苏省建设厅和省测候所合作,领导全省测候机构,军山台业务从此归省建设厅和省测候所领导,经费由南通县政府建设和实业科拨给,仅能勉强维持。1938年日军侵占南通,房屋大部分为战火所毁,所有仪器、图书、资料等均遭洗劫,工作人员也四散他乡,军山台从此陷于停顿。

  军山台的工作,除去气象观测外,还包括天文工作,主要有以下几项:守时、报时工作,测量子午线、经纬度工作,太阳黑子、极光和黄道光的观测,观测潮汐,日月食推算预报以及测候人员的培训等项。

  4。南京紫金山天文台民国时期我国规模最大、设备最完善的天文台,在当时也是东亚第一天文台。1928年天文研究所成立之后,研究所所长高鲁即把筹建天文台的任务放在首位。1929年余青松接任后,选紫金山第三峰为天文台台址。天文台的建筑除子午仪室采用建筑公司图纸外,其余建筑均由余春松自行设计。子午仪室于1931年10月首先动工,该室地面一层装置子午仪,地下筑窑一层,陈设天文钟,全部工程于1933年5月完成。

  天文台本部有大赤道仪室,建于本部中央的后面。该室筑有一个直径8米的圆顶,顶为铜质,坐落在一个圆形轨道上,可以在电动操纵下旋转。圆顶上还有窗盖可以自动启闭。全部工程1934年4月完成。

  小赤道仪分上、下两层。下层三间,上层仅中央一间,有活动圆顶,内陈200毫米折光赤道仪一台。该室于1935年开工,次年8月落成。

  变星仪室狭而高,耸峙如塔,上有活动圆顶。仪座自塔巅直达地下,座柱中空,以备安装太阳分光摄影仪用。该室1935年春告成。

  至此,紫金山天文台建筑全部完工,历时5年,耗资19万元,占地46亩84厘。紫金山天文台的位置是:经度118°u65300X9′505E,±0″082;纬度为32°u65301X9″876N,±u65296X″057;高度为267米,海拔450米。

  1934年9月1日,天文研究所全部自南京鼓楼迁至紫金山天文台办公。

  天文研究所的组织依观测室划分。大赤道仪室由余青松负责,小赤道仪室由高均负责,变星仪室由陈遵妫负责,子午仪室由李铭忠负责。

  紫金山天文台还继承了北京中央观象台的图书和部分中国古代天文仪器,其中有《万象考成》、《仪象考成续编》等几部清代官修历算书,以及《古今图书集成》中《乾象典》、《历法典》、《岁功典》、《灵台仪象志》等有价值的珍本。

  抗日战争爆发后,天文研究所和紫金山天文台的部分设备迁往昆明凤凰山天文台。1946年10月,天文研究所返南京,同时安排紫金山天文台的修复工作。1948年紫金山天文台基本恢复战前旧观。

  (四)中国近代杰出的气象学家与天文学家

  竺可桢(1890- 1974年)字藕舫,浙江上虞县人。1910年赴美留学,1913年毕业于伊利诺斯大学农学院,后转入哈佛大学研究院地学系,学习气象学。

  1918年获博士学位。同年回国,在武昌高等师范学校任教。1921年,任南京高等师范学校(后改称为东南大学、中央大学、南京大学)地学系主任,并在校内筹建气象测候所。1927年,应中央研究院之聘,在南京筹建气象研究所。在他的领导下,经过10年经营,气象所已有40名工作人员,在全国建立40多个测候所和100多个雨量站的观测网①,开展了高空探测、无线电气象广播、天气预报等工作,出版了中国气候资料《气象月刊》。1930年,在第1届全国气象会议上,当选为中国气象学会会长。1948年,气象学会在南京复会,他再次当选为会长。1936年- 1949年,任浙江大学校长。

  1949年7月,出席全国自然科学工作者会议筹备会,1949年10月,被任命为中国科学院副院长。以后当选为全国人民代表大会常务委员会委员,中华人民共和国科学技术协会副主席,中国地理学会理事长,中国气象学会理事长,兼中国科学院生物学、地学部主任等职。1974年2月7日因病逝世,终年84岁。

  竺可桢是中国近代地理学奠基人,又是中国近代气象学奠基人。在气象学、地理学和自然科学史方面有卓越的贡献。

  竺可桢对中国近代气象学的贡献有以下几个方面:台风研究1918年在《台风中心的新事实》中首次指出台风眼中温度剧增是由于下沉气流。1924年在《远东台风的新分类》和《远东台风的源地与转向》中详细分析了远东台风中心的特征、发源地、路径、转向、台风分类,确立了他在远东台风研究中的权威地位。

  季风研究1934年在《东南季风与中国之雨量》一文中指出 夏季季风带来的水气是中国大陆上降雨的来源;夏季东南季风强盛时,长江流域主旱,华北主涝①。这一理论对我国季风研究和长期天气预报研究作出了很大的贡献。

  中国区域气候研究他是中国区域气候的开创者。1922年《南京之气候》是我国最早的地方性气候志研究。1935年的《中国气候概论》则是有系统地对中国气候作了全面的阐述。1933年的《中国气流之运行》在第5届泛太平洋学术会议上得到很高的评价。这些论文为以后研究大气环境、分析天气及气候成因提供了基础。

  农业气候研究1922年的《气象与农业之关系》,1936年的《气候与人生及其他生物的关系》,特别是在1962年《论我国气候的几个特点及其与粮食作物生产关系》一文中论述了我国粮食作物在各地区发展的可能性及其限度,论述了气候与人类生活和生产的关系,受到很高的评价。

  ①《宁夏纪要》,1947年铅印本。

  ①竺可桢:《东南季风与中国之雨量》,《地理学报》创刊号,1934年 9月。

  气候变迁研究1925年发表《南宋时我国气候之揣测》,推断当时气候比唐代、明代和现代要冷。1933年《中国历史时代的气候变迁》得到国内外专家的好评。1972年的《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,系统地论述了中国五千年来气候温度的变化,他指出每个气温的波动历史为400至800年,他认为气候波动是世界性的。他的著作深受国内外学术界的推崇。日本气象学家吉野正敏说: 在气象学的历史中,竺可桢起了巨大的作用……经过半个世纪到今天,他发表的论文,仍然走在学术界的前面。 ②作为我国近代气象学和地理学的一代宗师,竺可桢先生一生都在孜孜不倦地追求着科学的真理,他在学术上的重大贡献,以及光明磊落、刚正不阿的品格都使他深受国内外学术界的普遍尊敬,成为中国近代科技界的一代楷模。

  蒋丙然(1883- 1966年)字右沧,福建闽侯人。早年毕业于上海震旦大学,留学比利时双卜罗大学,学习农业气象学,获博士学位。1912年自比利时回国。1913年夏,受中央观象台台长高鲁之邀,到北京筹建气象科,历任中央观象台技正、气象科科长、代理台长等职。1924年2月至1937年底任青岛市观象台台长。1924年10月当选为中国气象学会首届会长,此后连任5届会长,又续任副会长多年。蒋丙然曾在国内北京大学和北京师范大学任教,1946年12月至1966年12月任台湾大学农学院教授,台湾省天文学会首届理事长和气象学会首届会长。意大利气象学会曾聘任他为名誉会长。

  蒋丙然在中央气象台任气象科长时期开拓了中国近代气象观测事业,积极筹划并开展了中国近代天气预报工作和航空气象工作。他在青岛观象台工作期间不断扩充和完善气象观测,开展航运天气预报和天气预报的研究工作。在天文事业上他不断加强青岛的观测工作,注重天文仪器的扩充和更新,使青岛观象台的天文工作在当时中国的天文界中占有重要的地位。此外,他还注意发展地震和地磁测量。

  蒋丙然是中国气象学会发起人之一,他任学会负责人期间,气象学会组织日益扩大。他在台大任教期间,系统地研究了台湾气候与农业生产的关系,受到台湾长期发展科学计划委员会的奖励。

  他的主要论文有:《青岛温度之大概》(《科学》1925年9卷10期),《近10年来中国之气候》(《中国气象学会会刊》1928年第4期),《东亚低气压与台风分区之研究》(第5次泛太平洋科学会议论文,1933年)等。

  主要著作有:《理论气象学》(中央观象台台刊,1921年),《气象器械及其观测法》上、下册(大华书局1945年)及《承学斋诗抄》等。

  涂长望(1906- 1962年),湖北武汉市人,1925年考入华中大学,1926年在上海沪江大学学习,1929年赴英留学,考入伦敦大学政治经济学院研究经济地理。1930年9月转入帝国学院,获硕士学士学位。1933年入利物浦大学。1934年秋,应竺可桢的邀请,回国任气象研究所研究员。

  1937年他在《中国天气与世界大气的浪动及其长期预报中国夏季旱涝的应用》论文中研究了中国冷暖和旱涝同世界各国天气,特别是同大气浪动的关系,提出了一些预报方程式,他的理论开创了中国长期天气预报工作。1938年他的《中国的气团》等论文开辟了三度空间的中国气象学。1944年他和黄仕松合作的《中国夏季风的进退》论述了夏季风的进退有明显的跳跃现象,这一结论至今有效。先后于清华大学、浙江大学、中央大学执教多年。

  1946年2月出席国际气象学会,被选为国际科学工作者的理事。

  1946年任 九三学社 的秘书长。历任九三学社常务委员、副主席。

  1949年后任气象局局长。他在任期十分重视灾害性天气预报的质量,并使中国的天气形势预报达到国际水平。1962年病逝,终年56岁。

  ②《竺可桢文集》第 12 卷,科学出版社 1979 年版。

  高鲁(1877- 1947年)字叔钦,后改署青,福建长乐县人。1905年由清政府选派留学比利时,于布鲁塞尔大学获工科博士学位。1909年,孙中山在巴黎组织同盟会,高鲁参予机要。南京政府成立时,他任秘书,兼内部疆理司司长。北洋政府时期受聘,任中央观象台台长。1927年国民政府迁南京,同年10月国民政府改组,设立大学院,蔡元培任院长,高鲁任秘书。1928年春,国民政府取消大学院,另设立中央研究院,由原观象台筹备委员会的天文组组建天文研究所,高鲁任所长,同时兼江苏省政府委员。

  1929年春,高鲁任驻法公使。1934年,任中国日食观测委员会委员,兼编纂组组长。1942年任闽浙监察使。1947年6月病逝,终年80岁。

  作为近代天文气象事业的开拓者之一,高鲁任中央观象台台长之后,首先对清钦天监的组织机构和观测方法进行重大改革。他借鉴欧洲天文观象的经验,结合中国的实际,在台内设天文、历数、气象、地磁四科,使在中国延续了几千年的授时编历得到革新。任中央观象台长和天文研究所长期间内,他注意积极招揽人才。他的领导作用还体现在对观测网的规划,观测人员的培训等方面,也体现在积极发起中国气象学会和发起中国天文学会时所表现出的组织才能。

  高鲁为发展气象与天文的学术研究,于1913年首先刊行《气象月刊》,1915年把《气象月刊》扩充为《观象丛报》,其中《晓窗随笔》是他普及天文知识的杰作。

  高鲁对中国近代天文学的贡献在于筹建大型天文台。还在1915年他就拟定在北京西山建立大型天文台的计划,并亲自在北京郊区勘察台址。1927年国民政府大学院成立,他在观象台筹备委员会中极力主张建立紫金山天文台。是年11月,中央研究院筹备委员会终于批准紫金山天文台建成东亚第一流天文台,这与高鲁的贡献是分不开的。

  高鲁的著作以天文学通论为主,他个人的研究则偏重于中国古天文学史。主要著作有《图解天文学》、《日晷通论》、《星象统笺》等。

  张钰哲(1902- 1984年),福建省闽侯县人。1923年赴美留学,1926年毕业于芝加哥大学,1929年获博士学位。博士论文为《有一定平面的双星轨道极轴指向在空间分布》。留学期间,他在1928年冬发现了一颗编号为1125的新小行星,定名为 中华.1929年回国,执教于中央大学物理系,并被聘为天文研究所特约研究员。抗战期间辗转到昆明,1941年起任天文研究所所长。1943年在第19届年会上被选为天文学会的理事长。

  1946年冬,应邀到美国天文学年会上宣读题为《新的食变的速度曲线》论文,宣告发现了一颗新变星。1948年归国,1950年天文研究所改称紫金山天文台后,他任台长。从此致力于小行星和彗星的观测研究,开展了小行星的轨道测定、摄动计算以及人造卫星轨道问题等开创性工作。1955年当选为中国科学院学部委员。30多年来他领导的行星研究室共得到五、六千次小行星观测,发现几百颗在历表上未有编号的小行星,其中100多颗已经精确地推算出它们的轨道,有20多颗已经达到了给它们取名字的条件,并以我国著名科学家张衡、祖冲之的名字和北京、台湾等地名命名。

  1978年,《国际小行星通报》第4420期上宣布哈佛大学发现的编号2051号小行星命名为 张 [(2051)Chang],通报说明这一做法 是为了表示对张钰哲的敬意……他长时间积极从事小行星、彗星的观测和轨道计算。他还测定了小行星的自转周期,进行过分光双星工作.张钰哲为我国天体力学轨道计算工作奠定了基础,无疑是中国近代天文学界的杰出代表。

  六、中国近代物理学的发展

  (一)中国物理学会的建立与发展

  19世纪末,χ射线的发现、电子的发现和放射性的发现,使经典物理学陷入了 危机 ,也孕育着物理学的革命;1900年由普朗克提出了量子假说,发展成量子力学;1905年爱因斯坦创建了相对论,形成了现代物理学的两大支柱。而这一时期的中国社会经历重大变革,中国近代物理学进入草创时期。

  经典物理学的传入始于明末,至清中叶已有较系统深入的著作翻译成中文出版,例如:1859年出版(1866年重刻印行)《重学》,这是我国翻译出版的第一部较系统的力学著作。1874年翻译出版了《声学》,介绍了西方声学理论。1876年翻译出版了《光学》,首次向我国介绍了波动光学原理。1879年翻译出版了《电学》,介绍了19世纪60年代以前的电学成就。1899年翻译出版了《通物电光》,第一次把χ光的发现及应用介绍到中国。1900年翻译出版了日本人饭盛挺造编写的《物理学》,这是我国出版的第一本物理学 教材的中文译本。1903年,清政府的 癸卯学制 开始将物理等课程列入基础教育及师范教育的教学计划。经典物理学开始成为我国基础教育的重要组成部分。

  中国近代物理学的创建是自留学生归国开始的。李复几(1885- ?)是我国第一个获得物理学博士的物理学家。1906年,他在德国物理学家、大气中氡的发现者凯瑟尔(H?Kayser)指导下,从事光谱学研究。博士论文的题目是《关于勒纳的碱金属光谱理论的分光镜实验研究》。文中论断,诺贝尔奖获得者勒纳(P?Lenard)的理论 是不正确的.1907年,何育杰(1882- 1939年)在英国曼彻斯特大学获硕士学位,1909年归国,任京师大学堂格致科(下分物理、化学等6目)任教习。1912年京师大学堂改为北京大学,格致科改为理科,他任物理门教授。他曾被誉为中国 最早而最好的物理大师 ①。1905年,夏元瑮(1884- 1944年)赴美留学。他曾就学于普朗克和实验物理学家鲁本斯。回国后在北京大学任教。1928年任北平大学文理学院院长。1914年,梅贻琦在马萨诸塞州伍斯特工业学院毕业,1915年回国,任清华大学物理教授。1914年张贻惠归国,在北高师教物理。1918年胡刚复获哈佛大学博士学位,同年任南京高等师范学堂物理教授。他们成为我国近代物理学的第一批开路先锋。

  1918年,北京大学建立了我国第一个物理系,系主任即何育杰。1920年,颜任光辞去芝加哥大学物理讲师的职务,回国后在北京大学任系主任。

  他和丁燮(西)林、李书华一道,首先在北京大学创设物理实验课。从此,中国学生才开始得到理论与实验的培训。

  ①《新北京指南》第 2编,撷华书局 1914 年版。

  自1919年后,出国学习物理学的人渐增,他们掌握了近代物理学的知识和研究方法,取得了不少令人瞩目的成就。中国人已经步入了近代物理学的领域。1923年叶企荪在哈佛大学研究了高压对铁族元素磁化率的影响,他使压力增至1200个大气压,观察到一些前人未见到过的现象。在此之前,1921年测定普朗克常量,得到h=(6。556±u65296X. 009)×u65297X0-27尔格秒,国际采用此值达16年之久。1924年至1926年,吴有训在美国芝加哥大学从事χ射线散射研究,进一步证实和完善了康普顿效应。1927年王守竞第一次把量子力学应用于分子运动的研究,取得了国际公认的结果,他被称为 中国物理俊才.周培源、赵忠尧、何增禄在加利福尼亚学习期间,也取得了杰出的成就,被加利福尼亚工学院院长、诺贝尔奖金获得者密立根教授誉为 加利福尼亚的中国三杰.1926年清华大学设立物理系,叶企荪教授筹建并主持物理系工作。他先后聘请萨本栋(1926年)、吴有训(1928年)、周培源(1929年)、赵忠尧(1932年)为教授。这些杰出的物理学家亲自擘划课程、筹备实验、添置仪器,推动了中国近代物理学的教学工作,培养了一大批国内外著名的物理学家,曾获得 我国物理学界之栋梁多出于清华大学的美誉。

  随着我国物理学人才的与年俱增,已经有条件在国内开展近代物理学的研究工作。1927年,燕京大学物理科开始招收研究生。次年,北京大学物理系修建研究室;1928年11月,中央研究院物理研究所成立;1929年,北平研究院物理研究所成立,曾任北京大学代理校长的李书华教授出任所长。1930年,北平研究院设镭学研究所,由法国国家科学博士严济慈任所长。

  到1931年前后,设立物理系的高等院校已有27所大学:北京大学、清华大学、交通大学、北平师范大学、北洋大学、燕京大学、南开大学、中央大学、金陵大学、大同大学、浙江大学、中山大学、厦门大学、四川大学、云南大学、光华大学、东北大学、辅仁大学、中法大学、金陵女子文理学院、大厦大学、武汉大学、岭南大学、福建协和大学、华西协和等。

  中央研究院物理研究所也已初具规模,建立了7个研究室:物性研究室、光学研究室、χ射线及高压研究室、色谱分析研究室、大地物理研究室、大气物理研究室、无线电研究室。研究人员除所长丁西林外,还有杨肇燫、胡刚复、陈茂康、施汝为等10多位专家。

  北平研究院物理所的研究工作也有开展。设有光摄谱仪实验室、显微光度计实验室、分光镜实验室、地文实验室、高真空实验室、电学实验室等。

  研究人员除严济慈外,还有饶毓泰、朱广才、钟盛标、钱临照、鲁若愚等。

  当时全国物理学工作者的总人数约在300人左右①,是一支并不算弱的队伍。

  由于物理学界同仁的努力,近代物理学的研究也结出硕果。1930年,吴有训在清华大学作χ散射研究,他将在国内获得的成果写成《论χ射线被单原子气体散射的总散射强度》一文,在英国《自然》杂志发表,打响了国内近代物理研究的第一炮。同年,余瑞璜在χ射线实验室中制成国内第一只盖革计数器,距盖革发表有关论文只有一年。他用这只计数器测量了铅对镭的γ射线的吸收系数,发展了氩的χ射线吸收和散射系数作为波长的函数的公式,这一成就受到康普顿的重视。

  1931年,国际联盟派了4位教育专家来中国考察,其中一位是法国物理学家保罗?郎之万(PaueLangevin)。就在一次欢迎的宴会上,他建议中国物理学工作者应联合起来成立中国物理学会,加入国际纯粹物理和应用物理学协会,以加强国内外的学术交流。这一建议立即得到北平物理学界的响应,成立了中国物理学会的筹备组织,推选清华大学校长梅贻琦为筹备主任。

  中国物理学会于1932年8月22日正式成立。

  ①童振藻:《浙民衣食住问题之研究》,木砚斋 1931 年版,第 28-31页。

  中国物理学会成立大会暨第一次年会在清华大学召开。大会通过了会章,产生理事会。李书华当选为第一任会长,副会长叶企荪,秘书吴有训,会计萨本栋。理事会下设三个专门组织:学报委员会、物理学名词审查委员会、物理教学委员会。学会还规定会长(理事长)、副会长(副理事长)、秘书长和会计四人为当然评议委员,另选王守竞、严济慈、胡刚复、张贻惠、丁西林共9人组成评议会,选举李书华、梅贻琦、夏元瑮、颜任光、丁西林为董事。

  第一届年会到会19人,宣读论文10篇,年会主席梅贻琦。会后不久,普通会员发展到88人,机关会员14个,聘请法国物理学家郎之万为名誉会员。12月,学会秘书长吴有训致函国际纯粹物理和应用物理联合会,以中国物理学会名义申请加入该会。1933年1月,申请被批准。

  1933年春,日军入侵古北口,威胁到北平的安全。北平研究院物理研究所的一部分迁至上海,恰好清华大学的部分教员也在上海。第二届年会就于8月2日在上海交通大学举行。赵元任、吴有训作为物理学会代表已出席1933年6月召开的国际物理联合会会议,并参加该会议的符号、单位及名称委员会。这次年会宣读论文33篇。

  1934年8月,第3次年会在南京金陵大学召开。学会推举王守竞参加国际物理联合会会议。

  1935年9月,第4次年会在山东大学召开。会议宣读论文42篇,选举叶企荪为会长,梅贻琦为副会长。会议还决定聘请法国物理学家法布里(C?Fabry)为中国物理学会会员。

  1936年8月,第5次年会在清华大学和燕京大学举行,会议宣读论文48篇。选举吴有训为下一届会长,丁西林为副会长。这是抗日战争前最后一次年会。

  这一时期的主要工作有如下几项:决定创立《中国物理学报》;主编严济慈和丁西林。后改由王竹溪、顾功叙负责。1933年10月第1期《中国物理学报》用英、法、德三种文字出版,文前附中文摘要。自1933年至1935年出版了第1卷1、2、3期,1936年出版第2卷第1期。1932年,物理学会推举萨本栋、严济慈、王守竞、饶毓泰、张贻惠为译名委员会委员,他们和数理学会推举的叶企荪、吴有训曾在北京多次开会,研究有关物理译名问题。

  到1933年夏,物理名词审查委员会在上海开始第一次审订物理学名词工作,参加的有何育杰、周昌寿、吴有训、严济慈等。1934年,由国立编译馆出版了经审查委员会审定和通过的《物理学名词》一书。这部书共审定物理术语5千余则,流行很广,对物理学在中国的发展有相当的贡献。这一年中国物理学会就度量衡和大、小数命名法提出建议,主张采用万国公制,淘汰公尺、公升、公斤等名称。当时《东方杂志》出版专号,刊载对这一问题的论争和意见。最终物理学会的建议得到物理学界的赞同。抗战前的一段时间里,每年都有国际知名学者来华访问。1933年11月马志尼来中国访问;1934年,美国物理化学家朗谬尔(Langmuir)来中国讲学;1935年,物理学家狄拉克来华访问并讲学;1937年5月,物理学家波尔来华访问。

  七七 事变后,华北、华东、华南、中南等地的大学及研究机关内迁。

  北京大学、清华大学、南开大学迁到昆明,合成了西南联合大学;中央大学迁至重庆沙坪坝;武汉大学迁至乐山;中央研究院物理研究所经香港迁至昆明,又迁到桂林,最后迁到重庆的北碚。北平研究院物理研究所迁至昆明的黑龙潭。浙江大学在校长竺可桢和教务长胡刚复带领下,自杭州出发,历经江西、广西至贵州遵义、湄潭,跋涉5000里,历时两年零五个月。

  在抗日战争的烽火中,一些物理学工作者和青年学生毅然投身于抗日前线,参加抗日战争。他们有的进入解放区,有的留在敌后制造武器、弹药,特别值得提到的是叶企荪,他辞去清华大学理学院院长的职务,也放弃了出国研究工作一年的机会,带领他的学生钱伟长、熊大缜等人,为游击队制造炸药、无线电收发报机。1938年,他任西南联大特种研究所所长。这期间仍著文介绍冀中抗日根据地的斗争情况,号召大学生和知识分子投身抗战的前线。

  1939年9月,中断了两年的中国物理学会第7次年会在昆明云南大学举行,与会者50人,提交论文26篇。年会还决定了下一届学报由吴大猷、赵忠尧任 编辑经理.在中断二年后,学报出版了3卷第2期,但至1940年第4卷第1期出版后,便因太平洋战争的影响再次停刊。经过了颠沛流离的生活,中国物理学工作者们又顽强地开始了研究活动。艰苦的战争环境是动荡不安的,但只要稍作安顿,他们就坚持开展教学和研究活动。由于受到交通的阻隔,在后方各地的物理学工作者不能集中开会,1942、1943、1944年3次年会只能分散在昆明、重庆、成都、陕西城固、贵州湄潭、桂林6地举行。1942年恰逢牛顿诞生300周年纪念,物理学会在重庆和贵州举行了纪念会。1944年5月,停刊近四年的《物理学报》在成都出版了5卷第1期,12月出版了第2期。中国物理学会的45次和47次理事会通过聘请C?V?拉曼、R?A?密立根、K?T?康普顿、A?H?康普顿、P?A?M ?狄拉克、P?M?S?布拉凯特、W?L?布拉格为名誉会员。

  抗战胜利后,中央研究院物理研究所自重庆迁回上海,北平研究院物理所自昆明迁回北平,镭学所迁往上海,1946年后各单位的工作相继展开。是年元月15日,中国物理学会于昆明发表关于原子能问题意见书,建议联合国组织中设立原子能委员会,以保证原子能的应用为和平目的而发展。中国物理学会第13次年会选举叶企荪、萨本栋为正副理事长。

  1947年9月,物理学名词审查委员会在上海交通大学召开会议,重新审查并增订物理学名词1000则。10月,在南京、北平两地分别举行第14次年会,裘维裕报告了名词审订工作;通过教育部高教司交议厘订大学物理教程案等5项议案。

  中国物理学会与有关单位联合推举吴有训、施汝为、严济慈、吴大猷等组成国际物理联合会中国委员会。战后拟将参加国际物理联合会。

  1948年,中央研究院评议会选出院士81人,其中当选的物理学家有:吴大猷、吴有训、李书华、叶企孙、赵忠尧、严济慈、饶毓泰、萨本栋。

  4月,中国物理学会理事会决定聘请法国约里奥?居里(Joliot-Curie)

  和卡巴纳(J?Cabannes)为名誉会员。

  第15次年会在南京、北平、武昌和广州分别举行。

  1949年7月,中国物理学会理事会决议组织中国物理学论文编目委员会,由钱伟长任主任委员。这是由于 中国过去三、四十年物理论文多数都登载在国外的杂志上,很难完全查到所有中国物理学论文文献。……同时又为了肯定过去中国物理学工作者的一定的成绩 ①。

  ①胡朴安:《中华全国风俗志》下编,河北人民出版社 1986 年标点本,第 372-373页。

  1949年11月6日,第16次年会在上海中央研究院礼堂举行,到会会员200人。本届正副理事长为严济慈、饶毓泰。会议聘请苏联瓦维■夫、约飞和斯柯伯尔琴为名誉会员。从此中国物理学会进入了一个新的时期。

  (二)近代物理研究的进展

  近代物理学革命始于1895年伦琴发现χ射线。1898年中国的某些报刊已登载了介绍这一发现的文章,1899年江南制造局翻译出版了《通物电光》,译者解释说: 爱克司光即华文代数式中所用之天字也,今因用' 天光' 二字,文义大晦,故译' 通物电光'. 这大概是清末最迅速传播到中国的一项物理学发现。

  1909年胡刚复(1892- 1966年)留学哈佛大学,后来在该校杰斐逊(Jefferson)物理实验室从事χ射线的研究。1918年,他在美国物理学会纽约会议上宣读论文,题目是《在χ射线频谱中测定金属光电子的最大发射速度的一些初步结果》,他利用χ射线分光计,对金属物质的临界吸收频率、临界电频率和某个χ射线系有关的最高特征辐射频率作了较精确的测量。后来,他又进一步探讨了化学元素的χ射线吸收频率的特征,与杜安教授(W。Duane1872- 1935年)共同发表了一系列研究论文。胡刚复应是我国近代最早研究χ射线的学者。他回国后曾任中央大学自然科学院院长、中央研究院物理研究所研究员等职。他为创办许多大学的物理系、理学院付出了心血,培育了像吴有训、严济慈、赵忠尧、何曾禄等杰出的物理学家。

  χ射线发现后,成为近代物理学特别是作为物质结晶分析方面的有力工具。1923年,吴有训(1897- 1977年)和康普顿一起从事χ射线散射光谱的研究。他以一系列杰出的实验研究,证实了康普顿效应。康普顿和阿利逊(S?K?Allison)在所著《χ射线的理论及实验》(1926年)一书中高度评价了吴的工作,全书引用吴有训的工作达19处之多。吴有训回国后,积极开展χ射线的研究。1930年,他将在清华大学的研究成果写成论文:《论射线被单原子气体散射的总散射强度》,寄英国《自然》杂志发表,开创了国内近代物理研究的先河。

  1937年,余瑞璜在英国曼彻斯特大学从事χ射线晶体学研究。他观察到重原子的傅里叶综合法作图上的第一个衍射环(Br),得到转动χ射线谱仪传动装置的正确形状的公式,使χ射线得到正确爆光时间;他指出六氨硝酸镍(Ni(NO3)26NH3)的室温结构有反常的巨大热振荡。这一发现受到诺贝尔奖金获得者布拉格定律的发现者布拉格(L?Bragg)教授的赞扬。他长期从事晶体结构分析的χ射线数据新综合方法的创立和应用研究工作,从而引起国内外学者的注意,著名的χ光晶体学家、美国的H?Lipon教授曾称赞说,是余瑞璜的研究开辟了χ射线强度统计学的整个科学项目。1939年回国后任西南联大清华大学金属研究所教授,继续做χ射线结构分析的研究工作,还探讨了χ射线新综合法的理论。1946年,他在北京师范大学筹建χ射线实验室,参加制造我国第一只真空χ射线管的工作。1948年,他赴美国讲学,在加利福尼亚工学院报告了 χ射线新综合法 的研究成果。

  1929年,陆学善(1905- 1981年)作为吴有训的研究生,曾在清华大学协助吴有训研究多原子气体的χ射线散射理论,得到了与理论预期一致的结果。1934年,陆学善在曼彻斯特大学物理系学习,在著名的χ射线晶体学家布拉格教授的指导下作博士论文。2年后,他出色地完成了对铬铝二元合金系的研究,他创立的利用点阵常数法测定相图中固溶线的方法,是χ射线晶体学中的重要进展,至今仍为国内外晶体学家所沿用。1936年他回到上海,在镭学研究所任研究员,继续从事χ射线方面的研究。他和章元龙合作对石英进行χ射线研究,得到一些新的结果,他们还研究了用背射照相机测定点阵间隔时一切可能的系统误差,经他们校正后点阵间隔的精确度可以达到5万分之1。

  1897年英国的汤姆逊(J?J?Thomson)测定了阴极射线的荷质比,从而发现了电子。电子是人类认识到的第一个基本粒子,它在物理学史上具有划时代的意义。1909年,美国人密立根(R?M?Millikan)利用油滴测出电子的电量为e= 4。891×u65297X0-10静电单位。就在这一年李耀邦到芝加哥大学留学,并在该大学赖尔森物理实验室从事电子的研究。1914年发表题为《利用固体球粒的密立根方法测定电子电荷值》的论文,他得到e=4。764×u65297X0-10静电系单位。

  1896年,法国的贝克勒尔(H?Becquerel)发现铀盐的天然放射性,1898年,居里夫人发现了新的放射性元素钛、钋和镭。1902年,她从沥青铀中提炼出纯氯化镭,从而确证镭的存在。天然放射性的发现,否定了原子不可分的旧观念,揭示了原子核具有内部结构,特别是镭的发现使科学界爆发了一场真正的革命,它开创了原子能应用的研究,使人类迈向现代文明。

  1900年在上海出版的《亚泉杂志》第3册上,发表了王琴希先生的译文《昨年化学界》,内有 发光原质 的报导,这是我国关于钋、镭两种放射元素发现的最早报导,离实际发现(1898年)不过二年。王琴希先生的这篇译文不仅简单介绍了镭元素的发现经过,说明镭具有放射性这一特点,并因此命名为Radium(由拉丁文中 射线 一词衍生而来),而且介绍了镭及其化合物的一些化学性质,如单质化学性质与钡相似,镭盐中氯化镭可溶于水,碳酸镭不溶于水,但可溶于酸,硫酸镭不溶于水和酸等。

  1903年,北平研究院成立了镭研究所,在国内开展了放射性的研究工作。还在1929年,德国人盖革(Geiger)在杂志上公开了他发明的盖革计数器。吴有训立即建议他的学生余瑞璜研制。1930年夏,中国第一只盖革计数器研制成功,并用来研究铝对镭的伽马射线(γ- Rays)的吸收系数。同时盖革计数器也成为清华大学物理系高年级学生的实验装置。1911年,美国人威尔逊发明了可以探测粒子运动轨道的云室,被人称做威尔逊云室。在20年代利用云室对χ粒子和中子诱发的人工散射进行过系统研究。30年代,利用云室在宇宙射线中发现了正电子。1935年,霍秉权在国内首次制成威尔逊云室,利用这一装置,他发表了有关论文。在理论方面,吴大猷在1933年研究了与铀原子有关的计算问题,他的工作有助于后来铈原子的发现。

  19世纪末物理学的三大发现,最终导致了量子力学和相对论的建立。

  一般认为,1900年普朗克(M?Planck)的量子假说是量子理论的起点,他引入了一个普适常数h,成为量子理论的基础。1913年,玻尔(N?Bohr)

  发展了量子理论,成功地建立了氢原子模型。近代量子力学的建立与发展是在1920年到1930年之间的事,由薛定谔(E?Schrodinger)、海森伯(W?Heisenberg)等人相继发展,最终由狄拉克(P?A?M?Dirac)完成。

  有关量子论的概念直到1917年才传入我国。1920年,周昌寿将普朗克的论文《热辐射规律与作用量元之假设》译成中文,登在《学艺》2卷9期上,在这篇论文中普朗克首次提出量子假设。1921年,周昌寿著《量子说梗概》一文①,介绍量子论的文章才渐渐增多,较有份量的如1924年任鸿隽译的弗瑞(E?E?Free)著《部耳(玻尔)氏的原子模型》。1930年底,严济慈在《科学》上发表《当代物理中的确定律和因果律》,介绍了海森伯的不确定原理和波尔的互补原理等。

  ①张行周编:《宁波习俗丛谈》,台湾民主出版社 1973 年版,第 242-244页。

  自20年代起,我国物理学工作者也先后开展了对量子论的研究。1921年3、4月间叶企荪在美国哈佛大学学习,他和杜安(W?Duane)、帕耳默(H?Palmer)合作,精心地测定普朗克常数h=(6。556±u65296X.009)×10-27尔格?秒。论文发表在《美国科学院院报》和《美国光学学会学报》,被认为是当时较精确的数值。

  1927至1928年,在美国哥伦比亚大学读博士学位的王守竞在德拜指导下,研究量子电动力学理论。他在美国物理学会第147次会议上宣读了《论普通氢分子的问题》的论文,他第一次把量子力学应用到分子的研究中,并提出了独特的见解,算得的核间最小能量值和正常核的振动频率与实验数据接近。他在解不对称陀螺及氢分子结构时,对量子力学方法引入了屏蔽效应,这些成就得到理论物理学界的好评。1929年王守竞又在海森伯指导下做过量子电动力学的研究。除了王守竞外,周培源在1928年来到莱比锡大学,在海森伯指导下研究量子电动力学问题。1929年3月,海森伯启程去美国讲学,行前周培源邀请他顺路访问上海。同年,海森伯归途曾取道上海访问,受到中央研究院及中国科学社的热情招待,被中央研究院聘为名誉研究员。

  在30年代,最杰出的实验物理工作是由赵忠尧完成的。1930年,狄拉克(P?Dirac)根据量子力学的计算结果预言了反物质的存在。同年,赵忠尧利用一套经他改进了的装置发现重元素对硬伽玛(γ)射线存在反常吸收。

  进一步研究又发现这种反常吸收还伴随着一种特殊辐射。1930年5月,他的论文《硬γ射线的吸收系数》在《美国国家科学院院报》上发表。10月,他的另一篇论文《硬γ射线的散射》在美国《物理评论》上发表。二年后,人们才知道所谓 反常吸收 就是正、负电子对的产生;所谓 特殊辐射 是正、负电子对的湮没。1932年,受他的启发,安德森(C?D?Anderson)在宇宙射线经迹照相中发现了正电子。1933年赵忠尧和他的学生龚祖同一道,在清华大学的实验室中发现重元素的反常吸收还伴随着电子的放出。他们的研究报告在英国《自然》杂志上发表,受到卢瑟福的高度重视,认为是对正、负电子对提供了极有价值的进一步证据。事实上赵忠尧最先观察到正、负电子对的产生和湮没,又是最早对此提供了可靠的实验证据的。1980年,欧查里尼(G?P?S?Ocohialini)指出,赵的研究不仅在美国而且在英国也给出了这类研究工作的出发点①。诺贝尔奖获得者杨振宁、李政道也高度评价了赵忠尧的成就。

  1937年4月,中央研究院、北京大学、清华大学等10余个单位联合邀请理论物理学大师,量子力学创始人之一的玻尔(N。Bohr)来我国讲学和游览。玻尔结束在日本的讲学之前便复函清华大学理学院院长吴有训,表示接受邀请。5月下旬他访问了上海、杭州、南京和北京,历时18天。访问期间,他先后在5所著名的大学讲学7次,参观了有关实验室,举行了多次座谈会,就原子核模型和量子力学理论、实验及有关物理学的思想,发表了很多精辟的见解,对中国的物理学教学及研究工作提出了不少有价值的意见。玻尔一直对中国怀有十分友好的感情,他后来着意对中国留学生培养,(如1938年,指导张宗燧研究量子场论。)直到去世前还委托他的儿子A?玻尔来我国访问和讲学。

  ①《奉天通志》,1934年铅印本。

  在近代物理学中爱因斯坦和相对论是最使人关心的。最早向中国读者介绍相对论的是许崇清,他在1917年9月发表的一篇批判蔡孑民先生的文章中多次谈到狭义相对论时空观。1919年以后才有由物理学家发表的较为深入的介绍相对论的文章:吴有训发表的《第4度量》,魏嗣銮的《定时释体》。

  1920年2月,当时《东方杂志》第17卷第3期上对1919年11月日食观测验证相对原理一事作了介绍,题目是《光线能被重力吸引之说》。1921年《改造》杂志第3卷第8期首先推出相对论专号,刊登夏元瑮、徐志摩、王崇植的4篇有关相对论和爱因斯坦的文章。1922年,《少年中国》第3卷第7期也出了相对论专号,发表魏嗣銮等人的文章。这年12月,在《东方杂志》第19卷第24号上,推出 爱因斯坦号 ,登载高鲁、周昌寿等人的13篇文章。

  与此同时各种介绍相对论的文章、译著时有出版,甚至郑心南在科学戏《爱之光》中也宣传相对论。1922年11月13日,爱因斯坦乘船途经上海曾作短暂访问,并接受上海、北京等一些大学的访问邀请,使得相对论的宣传在20年代的中国形成了高潮。1923年1月1日爱因斯坦第二次路过中国,他曾在上海的一座礼堂内讲演相对论,第2天乘船离开上海。他自己对记者说: 既来上海,未赴中国内地观光,实为最大之遗憾 ①。爱因斯坦对中国人民怀有友好的感情,他对日本侵占中国东北三省表示过极大的愤慨,他始终是中国人民的真诚的朋友。

  中国物理学家夏元瑮、王光祈、魏嗣銮、束星北等自1919年起都曾先后在柏林听过爱因斯坦的讲课。而较有系统地从事相对论研究的应推周培源。

  1936至1937年,周培源在美国普林斯顿高等学术研究院参加了由爱因斯坦领导主持的相对论讨论班。此后发表过多篇论文,如在引力论方面,在各向同性条件下,求得静止场不同类型严格解。在宇宙论方面,证实了在各向同性的条件下,引力场方程本身就能给出宇宙的均匀性和弗里德曼(Friedmann)宇宙的度规等等。后来束星北和胡宁在英国也分别就广义相对论的引力理论和运动理论作了研究。

  抗战开始后,国内的一些主要研究机构转向与国防相关的应用研究,中央研究院开展物理仪器制造工作,北平研究院开展显微镜与望远镜的制作等。但是基础研究也取得了重要进展。

  在基本粒子研究方面,1941年,王淦昌在浙江大学任教期间,提出了利用7Bek俘获过程中的核反冲来验证中微子存在的实验方案,他的论文送美国《物理评论》杂志发表。半年后,美国的阿伦(J?S?Allen)照这一方案实验,成功地证明了中微子的存在,解决了这一长期存在的悬案,具有重大的理论价值。1943年胡宁曾在美国普林斯顿高等研究院进行量子场论和介子理论等课题研究。1948年,张文裕在美国《物理评论》上公布了重要发现,即慢负μ子可以和原子核结合成μ子原子。这一发现直到1953年才为高能加速器实验证实。有人曾建议把μ子原子命名为 张原子 ,把相应的辐射命名为张辐射.1947年,朱洪元在英国首先指出一种宇宙射线粒子在衰变前的质量的下限为电子质量的900倍,这些粒子后来叫做奇异粒子。

  ①《西康综览》,正中书局 1941 年版。

  在核物理方面。1937年卢鹤绂在美国明尼苏达大学利用一台自制的180°u32858X焦型质谱仪,发现了热离子发射的同位素效应,可以利用这一效应准确地测定锂与钾的同位素丰度比。这一方法为国际公认并采用达20年之久。他还使用时间积分法测定锂7、锂6丰度比,指出前人测得的值无效,他测得的值后来选定为国际同位素表上的公认值。1946年,他首先得到估算原子弹及核反应堆临界大小的简易方法。1947年发表了《关于原子弹的物理学》,首次公布了上述方法的理论。同年,又发表了关于重原子核裂变的研究论文。

  1949年提出了最早期的原子核壳模型,首次提出核半径公式应改为1。23×1 10 A 3等等。1937年,钱三强在巴黎镭学研究所居里实验室学习,受伊莱纳?居里和德里克?约里奥教授指导进行核物理研究。1938年他和伊莱纳?居里合作,发现铀和钍裂变后得到同样的裂变产物。1944年首次计算出弱能量电子的射程与能量的关系。1946至1947年与何泽慧合作,发现了铀的3分裂与4分裂现象。约里奥教授认为这是第二次大战后他的实验室中最重要的工作。钱三强对这一现象给予了合理的理论解释,他提出在轻核谱中可能存在31H和 62He 的估计,直到60年代才由美国和苏联的实验证实。

  在固体物理和金属物理方面。1947年前后,黄昆在英国爱丁堡大学和利物浦大学从事固体物理理论研究,他首先提出固体中杂质缺陷导致χ光漫散射理论,这一理论直到60年代才被证实,这种漫散射被称为 黄散射.从1947年起,他用了4年时间与诺贝尔奖获得者博恩合著的《晶格动力学理论》,至今仍是这一学科的基本理论著作。同年,在芝加哥大学金属研究所从事金属物理学研究的葛庭燧,是内耗这个研究领域的创始人之一,他创制了研究内耗用的一种扭摆,后来被命名为 葛氏摆 ,他首次发现的晶粒间界内耗峰,被称做 葛氏峰.在二次大战期间,他还参加了美国的曼哈顿计划,作过铀及其化合物的光谱分析。

  1945年周培源得到湍流脉动方程,他的工作在60年代后才受到重视,被誉为具有剪应力湍流理论的开拓性工作。并和吴大猷在30年代关于多原子分子结构及其振动光谱的研究一起,在1942年获得教育部颁发的自然科学类一等奖。此外,1937~1938年,张宗燧、王竹溪从事统计物理和热力学的研究;孟昭英和任之恭在抗战前后从事电微波研究;萨本栋在30年代关于双矢量法恭电路问题的研究;马大猷在1939年将声学中的简正波理论发展到实用阶段等等,为中国近代物理学的发展作出了杰出的贡献。

  (三)中国近代杰出的物理学家

  胡刚复(1892- 1966年),江苏无锡人,1909年清华第一届赴美留学生。

  1918年在哈佛大学获得博士学位,曾在哈佛大学杰斐逊(Jeffersow)物理实验室从事χ射线的研究。回国后,历任南京高等师范学堂教授(1918- 1925年),东南大学物理系主任(1925年),厦门大学理学院院长(1926- 1927年),第四中山大学理学院院长(1927- 1928年),中央大学自然科学院院长(1927- 1928年),中央研究院物理研究所研究员(1928- 1931年),上海交通大学教授(1925-1926年,1931- 1936年),大同大学教授、理学院工学院院长、校长(1918- 1950年),北洋大学教授(1949- 1951年),南开大学教授(1952- 1966年)。

  1918年,胡刚复在美国物理学会纽约会议上宣读了《在χ 射线谱中测定金属光电子最大发射速度的一些初步结果》的报告,对χ射线机制和对原子结构的推测作了有价值的探讨。此后他和杜安(W。Duane)合作进一步探讨了化学元素的χ射线吸收频率特征,取得了一些成果。胡刚复在国内创办3所大学的理学院和物理系,为发展中国的近代物理教育作出过重要贡献。

  叶企孙(1898- 1977年),原名鸿眷,1911年入清华学校,改名企孙,上海人。1918年赴美留学,1923年获哈佛大学物理学博士学位。1924年回国,历任东南大学理学院教授(1924- 1925年),清华学校(1928年改为清华大学)教授、系主任(1925- 1936年),理学院院长(1929- 1937年,1945- 1946年),西南联大物理系教授(1938- 1941年,1944- 1946年),清华大学射线研究所委员会主任委员(1938- 1946年)、教务委员会主任委员(1948- 1952年),北京大学教授、教务委员会委员(1952- 1977年),兼任自然科学史研究委员会副主任委员(1954- 1977年)。中国自然科学研究室兼任研究员(1957- 1977年)。

  1921年,在杜安(W?Duane)指导下,用χ射线精确地测定了普朗克常数,1922- 1923年,开创性地研究了流体静压力对铁磁性金属磁导率的影响,实验中他将压力升至1200个大气压,观察一些复杂现象。在此基础上,系统地探讨了压力与某些典型的铁磁性金属的压力系数、温度系数、剩磁和磁导率的关系。回国后,他继续研究声学、磁学和科学史等课题。他还是中国物理学会创建者之一,在1935- 1936年,1946- 1947年当选中国物理学会会长(理事长)。在中央研究院最困难的1941- 1943年间出任总干事。1937年抗日战争爆发后,曾在天津积极参加抗日活动。他还建立了清华大学物理系和理学院,建设了北京大学磁学教研室,培养了几代杰出的物理学人才。

  1948年当选中央研究院士。1955年当选中国科学院学部委员。

  主要著作有:《用χ射线方法重新测定辐射常数h》、《普朗克常数h的测定》、《液压对铁、镍、钴的研导率的影响》及大学普通物理教材《初步物理实验》等。

  吴有训(1897- 1977年),字正之,江西高安人。1920年毕业于南京高等师范学堂,1921年赴美留学,1926年获芝加哥大学哲学博士学位。回国后历任中央大学物理系教授、系主任(1927- 1928年),清华大学物理系教授、系主任、理学院院长(1928- 1945年),中央大学校长(1945- 1948年),上海交通大学教授(1948- 1951年),校务委员会主任(1949年),中国科学院近代物理研究所所长(1950年),中国科学院副院长(1950- 1977年)。

  吴有训曾在国际著名物理学家康普顿指导下,于1924- 1926年间以出色的实验和理论分析验证了康普顿效应。他表明康普顿效应不是某种个别的特殊现象;他测定了χ射线散射过程中变线与不变线的强度比和能量比,从而提出了对于给定元素下的散射角与能量分布关系;又以锂的二次散射强度为零等等,充分证实并发展了康普顿的量子散射理论。他的工作大大加强了人们对康普顿效应的认识。

  回国后,他继续开展χ射线散射的实验研究工作,创建了我国最早的近代物理实验室,培养了几代杰出的物理学人才。在他任中国科学院副院长期间,为中国科技事业的全面发展起了重要作用。他是中国物理学会的创始人之一,在1936- 1945年当选为中国物理学会会长(理事长)。

  1948年当选为中央研究院院士,1955年当选中国科学院数理化学部委员和该部主任。曾任中国科协、中国科联副主席,及第三、四届全国人大常委会委员等职。

  吴大猷(1907- ),广东高要人,1929年毕业于南开大学物理系,1933年获美国密歇根大学哲学博士,1933- 1934年在该校任研究员。回国后,历任北京大学物理系教授(1934- 1937年),四川大学教授(1937- 1938年),西南联大教授(1938- 1946年),中央研究院天文研究所兼任研究员。1946年应军政部借聘出国研习考察,先后在密歇根大学、哥伦比亚大学任访问教授(1946- 1949年),加拿大国家研究院理论物理组主任(1950- 1963年),美国纽约布鲁克林理工学院物理系教授(1963- 1965年),纽约州立大学水牛城分校物理系教授(1968- 1978年)、系主任(1965- 1969年)。1956年被聘为台湾大学及清华大学教授,1961年任台湾省物理研究所所长,1967年任台湾省科学发展委员会主任委员,1973年辞去台湾省有关职务,1978年于美国纽约州立大学退休。

  1933年研究了铀原子的5f电子能级以及铀原子是否可能为一串14个原子的开始问题,这一研究对铈原子的发现及MariaCoppert-Majer的计算有启发作用。抗战前后从事分子光谱研究,1940年初出版了《多原子分子结构及其振动光谱》,这一著作至今仍是各国在这一研究领域中的标准手册。

  1942年,教育部学术审议会决定授予这一著作(自然科学类)一等奖。吴大猷长期从事教育工作,许多杰出的物理学家如杨振宁、李政道、黄昆、马大猷等均出其门下。

  1948年当选中央研究院院士,1957年被选为加拿大皇家学会会员。

  著作有《多原分子结构及其振动光谱》、《量子力学散射论》、《气体及电离体方程式》、《古典动力学》、《狭义及广义相对论》等。

  严济慈(1900- 1996年),字慕光,浙江东阳人。1923年毕业于南京高等师范,1925年获巴黎大学数理硕士学位,1927年获法国国家博士学位。1927年回国后,任上海大同大学、中国公学、暨南大学和南京第4中山大学教授(1927- 1928年)。1928- 1930年再赴法国深造。1931年任北平研究院物理研究所所长,兼镭学研究所所长(1931-1949年)。1945年应美国邀请以访问教授身份赴美。1949年起任中国科学院办公厅主任兼应用物理研究所所长(1949- 1952年),中科院东北分院院长(1952- 1955年),中国科学院技术科学部主任(1955- 1978年),中国科学院副院长(1978- 1983年),中国科技大学教授(1958- 1965年),副校长(1960- 1980年),校长(1980- 1983年),研究生院院长(1978- 1983年)等职。

  自1927年以来长期从事水晶压电效应、光谱学和应用光学的研究,对水晶在电场作用下的伸缩和光学性能的改变,对空心水晶柱被扭起电和振荡等现象作了大量研究,开创了中国水晶压电效应的研究工作。在光谱学方面,他研究了氢氖原子和分子的连续光谱,研究了钠、铯和铷在电场下的紫外光谱,发现了其主线条移位情况,研究了外加气体对上述三种碱金属吸光谱的影响,研究了铷分子带光谱及其离解能等问题,其中对臭氧的紫外吸收的研究,至今仍有重要意义。在应用光学方面研究了压力对照相乳胶感光性能的影响。在抗战期间他和北平研究院的同仁制造压电水晶振荡器和5角测距镜,成绩斐然。

  他是中国物理学会的开创者之一,并于1948- 1949年当选为中国物理学会理事长。他在创建北平研究院物理研究所、镭学研究所以及建设中国科学院、中国科技大学的事业中作出了重要贡献。

  1935年他当选法国物理学会理事。1948年当选中央研究院院士。1955年当选中国科学院技术科学部学部委员和该部主任。他是第3、4、5届全国人大常务委员会委员,第6、7届全国人大常务委员会副委员长。

  赵忠尧(1902- ),浙江省诸暨县人,1925年南京东南大学毕业,1930年在美国加州理工学院获博士学位。1930- 1931年在德国哈勒等大学做研究工作。回国后,历任清华大学、云南大学、西南联大、中央大学教授(1932- 1946年)。1946年受中央研究院物理研究所委托,在美国调研静电加速器并在麻省理工学院和加州理工学院做研究工作(1946- 1950年)。1950年后在中国科学院近代物理研究所、原子能研究所、高能物理研究所任研究员、副所长。

  在30年代初他研究了重元素对γ射线的反常吸收和反常辐射现象,实际首先观察到正负电子对的产生和湮没现象。他的工作开拓了正电子实验研究的新方向。1950年以后他主持了我国第一台高气压型质子静电加速器(2。5兆电子伏),此后在静电加速器和回旋加速器上做了许多重要的有水平的实验工作。

  1948年当选为中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。

  著作有与何泽慧、杨承宗主编《原子能的原理及其应用》等。

  周培源(1902- 1993年),江苏宜兴人。1924年毕业于清华学校,1928年获美国加州理工学院哲学博士学位。1928- 1929年先后赴德国莱比锡大学和瑞士苏黎世高等工业学校从事研究工作。1929年回国后历任清华大学、西南联合大学教授(1929- 1949年)。这期间,1936- 1937年,在美国普林斯顿高级学术院作相对论研究,1943- 1946年在加州理工学院作湍流理论研究。任清华大学教务长、兼校务委员会副主任(1949- 1952年),北京大学教务长,副校长、校长(1952- 1981年),中国科学院副院长(1978- 1981年)等职。

  从20年代起,周培源从事广义相对论研究,他曾亲聆爱因斯坦的教诲。

  他在博士论文中曾引入1个物理条件,从爱因斯坦引力方程获得轴对称静态引力场的一些解。1937年在《爱因斯坦引力论中引力方程的一个各向同性稳定解》一文中,引入各向同性条件,求得静止场的不同类型的严格解。1939年,他又从一个新的角度探讨 弗里德曼宇宙 ,使弗里德曼宇宙的度规表达式求解大大简化。70年代后,他主张广义相对论中座标应具有一定的物理意义,并作了一定探索。他和他的学生在引力场方程中引入协和条件,从而得到宇宙是无限的结论。

  抗日战争中,他开始研究有较大应用价值的湍流理论,1940年发表《关于Reynoldy求似应力方法的推广和湍流的性质》一文,首次提出需要研究湍流脉动方程,建立起普通湍流理论,并用这一理论对一些流动问题求解,得到了与实验相一致的结果。1943年后,他在美国从事鱼雷空投入水的研究。

  1945年,发表《关于速度关联和湍流脉动方程的解》。几年后,他提出的湍流的解在国际上发展为湍流模式理论,他的这篇文章至今仍被引用。他成为国际上公认的湍流模式理论的奠基人。50年代以后,他又在各向同性湍流的后期衰变运动的二次关联函数、三次关联函数,以及早期衰变运动的近似解、早期与后期衰变运动的统一 解、非线性涡旋方程的解等方面作了大量的研究,其结果与实验符合较好。

  1946年、1948年两次当选国际理论与应用力学联合会理事。1955年当选中国科学院数理化学部委员。1962年当选第7届世界科协副主席。1980年、1985年两次荣获美国加州理学院授予的 具有卓越贡献的校友奖.1980年获普林斯顿大学授予的荣誉法学博士学位,以表彰他对科学发展和国际交流作出的贡献。

  七、中国近代化学和化学工程

  (一)中国近代化学和中国化学会

  西方化学知识是在鸦片战争后传入中国的。1871年,徐寿与傅兰雅合译《化学鉴原》6卷。1872年,徐建寅译《化学分原》22卷,这是一部关于分析化学的著作。两年后,出版《化学鉴原補编》和《续编》24卷,这是我国第一部有机化学译著。这些译著风行30年,对推动化学的传播起过重要的作用。1901年,留日学生虞和钦译《化学周期律》,发表在《亚泉杂志》第6期上,介绍了化学元素周期律。

  1912年,京师大学堂改称北京大学,其理科下设化学门。1914年,北京大学成立教科书编委会,由俞同奎教授(1876- 1962年)主编化学,并开设化学实验室和材料实验室。

  1915年,国民政府工商部在北京创办工业试验所,由曾在 中国化学会欧洲支会 任临时会计的吴匡时做首任所长,所下设应用化学、分析化学和窑业三部分,这是中国最早的国立化学研究机构。

  自1912年后,设立化学系的高等学校日渐增多。1916年,南京高等师范学校由张子高、王琎、孙鸿芬三位留美化学家执教物理化学、分析化学和有机化学等课程。1919年,北京大学率先成立化学系。

  进入20年代末期,国内的化学研究机构相继成立,主要有1928年中央研究院化学研究所成立,该所早期以中草药及有机化合物合成为研究重点,首任所长王琎. 1929年吴蕴初在上海创办中华工业化学研究所。1930年,北平研究院化学研究所成立,该所主要进行无机化学、理论化学和应用化学等方面的研究,首任所长刘为涛。同年,南京国民政府实业部成立中央工业实验所,内分化学和机械两部分,所长为徐善邦。中国西部科学院也在这一年成立,它是由实业家卢作孚创办的,旨在发展我国西部科技和实业的机构。

  内设理化研究所,所长王以章。该所主要对工业原料进行分析和试验。1931年,北平研究院镭学研究所成立。1932年,北平研究院药物研究所成立。首任所长赵承嘏。该所主要进行中草药的化学药理作用的研究。同年,中山大学化学研究所、南开大学应用化学研究所相继成立。到1932年为止,全国约有9所化学研究机构。

  1918年1月,王祖榘、李书华、沈觐寅等法国留学生成立了 中国化学研究会 ,研究会曾多次开会研究有机化学名词的译法。一些旅日的化学工作者在日本发起组织过 中国化学研究会.1924年,留美学生庄长恭、李宝庆等组织 中华化学会 ,有60多名留美学生参加。是年4月,选举庄长恭为临时会长,程耀椿为副会长,中文书记李寿恒、英文书记唐嘉装、会计萨本铁。一年后宣告正式成立,会长为王箴,副会长为熊祖同。

  进入20世纪,我国化学工作者在近代化学研究中开始取得成果。1918年,胡嗣鸿在《科学》第4卷上发表了关于有色金属冶炼的论文,题目是《以火蒸法于黄铜中取纯铜纯锌之索引》,揭开了中国近代工业化学研究的序幕。

  1919年,刘树杞(1870- 1935年)获哥伦比亚大学博士学位,他的论文《从铬酸盐废液中电解再生酸的连续方法》获得美国专利,这一方法曾被一些著名学者引用。他又在美国完成了 电解制造铍铝合金 的研究,提供了一种崭新的制造铝合金的方法,成为当时国际化学界公认的一大发明。

  1921年,王琎(1888- 1966年)的《中国制钱之定量分析》论文在《科学》杂志6卷11期上发表,这是我国最早用实验方法进行化学史研究。1923年,王琎在《科学》8卷8期上发表《五铢钱化学成份及古代应用铝、锡、锌、镴考》,为我国不同年代古钱的分析化验,寻找到判断五铢钱年代的实验依据。这一工作是我国化学史研究中的开创性研究成果。

  在无机化学方面,高崇熙(1902- 1962年)曾试验了8种新方法,以证明Se7Cl2可在含70%水的体系中制备出来(1925年),受到无机界的赞许。

  高崇熙是我国近代无机化学的开拓者,曾任清华大学教授、北京试剂研究所所长,他为我国的化学试剂的研制和生产作了大量的工作。

  1926年,赵承嘏(1885- 1966年)发表有关麻黄素的研究论文,他开创了用近代化学方法分析研究中草药的工作。他后来在北平研究院药物研究所主持中草药化学及药理研究。

  在胶体化学方面,傅鹰(1902- 1979年)研究了吸附作用,并在1929年完成博士论文《硅胶自溶液中吸附问题》。论文就吸附作用以及影响溶液吸附的多种因素进行了广泛的实验研究,并作了具有指导意义的理论分析。

  这些成果已成为吸附理论的组成部分。论文还对胶体与表面化学中著名的特拉波(Trauble)规则作了补充和修正,论证了在一定条件下,特拉波规则是可以颠倒的。他的结论多次被国外有关专著引用,被认为具有普遍意义。1932年,戴安邦(1901年- )发表了博士论文《氧化铝水溶胶的本质》,以配位化学的观点,阐明了氧化铝溶胶的组成、性质、结构和生成机制,成为我国最早研究胶体化学与络合化学的学者。

  1928年,李方训(1902- 1962年)开创了中国近代物理化学的研究,他探讨了葛林亚试剂在非水溶液中的作用机理,对该试剂在乙醚溶液中的电导、电解、分解电位和电解产物的分离鉴定,都作了系统的研究。同年,张克忠在美国麻省理工学院完成了有关 扩散原理 的博士论文,引起了国际化工界的重视。

  中国近代化学的发展使得化学名词的译法成为一个需要统一的问题。还在1885年,傅兰雅和徐寿曾编译《化学材料中西名目表》。1918年,中国化学研究会在法国开会,研究编译有机化学名词的问题,1920年,郑贞文著有《无机化学命名草案》。任鸿隽著有《无机化学命名商榷》,1932年6月,国立编译馆在南京成立,为化学名词的统一工作,特设化学译名委员会,由该馆专任编译郑贞文主持工作。郑贞文还负责起草《化学名词原则》。是年8月,来自全国18个省市的化学家聚集南京,参加当时教育部为讨论化学译名、国防化学和课程标准三大问题而召开的讨论会。人们感到应立即组织起来,为发展我国近代化学的科学研究和教育事业,为抗日救国贡献力量。遂决定发起组织全国性的化学会。8月4日在南京灵谷寺午餐时举行了发起人全体会议,通过组织大纲,宣告 中国化学会 正式成立。8月5日,选举了第一届理事会,选出首任会长为金陵大学校长、化学家陈裕光。书记吴承洛,会计王■。第一届理事为陈可忠、丁嗣贤、曾昭抡、姚万年、郑贞文、李运华。决定出版《中国化学会会志》。10月北平分会成立,12月广州分会成立。

  自1933年至1937年每年举行年会。1933年上海分会、南京分会、福州分会、南宁分会成立。1934年天津分会成立,1935重庆分会、杭州分会成立。

  1936年汉口分会、日本分会、德国分会成立。

  1933年3月,《中国化学会会志》在北平创刊。曾昭抡任总编辑,刊登国内化学界具有创造性的论文。为了便于国际交流,论文都用英文发表。到1952年为止。共发行19卷。1933年8月,在第一届年会上,提出了发行中文化学刊物的提案,于是经全体代表通过,决定再创办一种中文刊物,定名为《化学》。1934年1月《化学》在南京创刊,总编辑是戴安邦,至1952年,共出版14卷。1936年中国化学会又创刊《化学通讯》,主要刊载会务活动情况,加强会员间的联系,初为半月刊,后为不定期,由吴承洛、袁翰青、高济宇担任主编和经理编辑。1949年出完第14卷后停刊。

  中国化学会成立后,对推动我国近代化学的发展起了积极的推动作用。

  自1933年至1938年,中央研究院化学研究所所长庄长恭(1894- 1962年)

  一直从事与甾体有关的化合物合成,有力地推动了多环化合物化学的发展。

  为了合成带有角甲基的多环a- 酮,曾设计了一个有普遍意义的方法,并获得满意结果。他的这个工作引起了国际有机化学界的重视,他本人成为我国近代有机化学的先驱。这一时期北京大学化学系主任曾昭抡在有机化学方面进行了一系列研究,在制备胺类、酚类化合物及合成甘油脂方面做了不少工作。1933年,合成的 对亚硝苯酚 被国际化学界采用,载入《有机化合物词典》。他还对有机化合物的元素测定方法作了一系列研究,他改变的Mulliken熔点测定仪,曾为我国大学广泛采用。1933年,袁翰青(1905年- )关于对联苯化合物立体化学的研究作出成就,特别是关于变旋作用的发现,受到化学界的重视。荷兰皇家学院特授予他范霍夫(Vanf Hoft)纪念补助金。

  1934年,我国生物化学的开拓者吴宪(1893- 1959年)的《物理生物化学原理》一书在美国出版。该书首次提出了以物理生物化学为生物化学的一个分支。

  在物理化学方面,黄子卿(1900- 1982年)一直从事热力学和溶液理论的研究,1935年他在麻省理工学院进行测定水的三相点研究,他得到的0。0098℃,至今仍被国际温度标准会采用为标准温度之一。这一研究也推动了当时热化学计量工作,对于热力学和物理化学的发展有着重要意义。1934年,孙承谔(1911年- )在普林斯顿大学作研究助教,同美国著名化学家艾林(H?Eying)合作从事物理化学研究。1935年,他们发表了《关于3体拼撞反应3H→■+H》的论文。1976年美国化学会举行百年纪念,把该论文列为百年成就之一。《AnnulReviewofphysicalChemistry》称上述研究是历史上第一个相当准确的计算 ,并 由现代精确的实验论证.他的关于活化能计算结果的论文也为中、美、俄、英的一些教科书所引用。

  抗日战争开始后,中国化学会总部由南京迁至重庆。1938年9月,中国化学会第6届年会在重庆召开,大会致电日内瓦反侵略总会,强烈声讨日军使用毒气及侵略暴行。在抗日战争初期,河北工业学院化学制造系主任杨十三(1889- 1939年)毅然投身抗日前线,创立华北人民抗日联军,任冀东抗日联军政治部主任,1939年不幸病逝于晋东南。他是在抗日前线牺牲的第一位化工学家。7月在重庆为他举行追悼会,毛泽东、朱德等送了挽联和祭文。

  在抗日战争的艰苦环境里,我国化学工作者以顽强的意志坚持研究工作和教育工作。由于化学工作者集中在我国西部,使西部的化学研究活动趋于活跃。1938年成都分会和昆明分会成立。1940年遵义分会、北碚分会、峨嵋分会、香港分会、河南分会、沪县分会先后成立。1942年江西分会与桂林分会成立。次年,甘肃分会、西安分会和衡阳分会成立。1945年中央大学医学院在成都成立了生物化学研究所。这从一个侧面表明了化学工作者在战争时期对发展中国近代化学的努力。抗日战争胜利后,在西部的各研究机构回迁。

  1946年,中国化学总部自重庆迁回南京。1947年,中国化学会派李方训、朱汝华参加国际纯粹与应用化学联合会的学术会议和英国化学会成立一百周年庆祝大会。12月,沈阳分会成立,1948年3月,化学家吴宪、吴学周、庄长恭、曾昭抡、侯德榜当选中央研究院院士。1949年中国化学总会由南京迁到北京,曾昭抡当选第16届理事长。至此,学会已有机关会员150个。会员已从发起时的45人,发展到3000人,共选举16届理事会,计有陈裕光、曾昭抡、张洪源、范旭东等人担任过会长(理事长)。

  抗战期间,中国的化学工作者把工作重点转到国防工作中来,积极研制防毒面具等军用物资,组织国防化学讲演等。同时纯粹的近代化学研究在一些方面也取得了进展。

  1938年,梁树权(1912- )将自己的博士论文《铁原子量的修订》在德国《无机与普通化学杂志》发表,文中所测得的铁原子量为国际原子量委员会采用,一直沿用至今。在无机化学方面,李庆逵(1912年- )对我国土壤中的磷、钾状况作了调查,1940年发表《华南红壤的磷酸盐固定》的论文。

  1941年,赵博泉采用熔炼法炼出了我国第一块金属铋。

  1941年,著名物理化学家李方训对离子水化绝对熵和水化热理论作了研究,并提出一系列计算水溶液中与离子性质有关的公式。这一研究成果至今仍然被许多著名的专著引用。

  著名有机化学家黄鸣龙改进了基什纳- 沃尔夫(Kishner-Wohf)还原法,使还原率大为提高。这一方法后来被称之为 黄鸣龙还原法 ,并编入有机化学教科书中。他们的成就表明中国近代化学在不断地发展着,在个别领域已进入世界先进行列。

  (二)中国近代化工和化工社团

  18世纪末,西方已经在制酸、制碱、制漂白粉,以及日用化学产品等方面形成了工业规模,1824年德国人维勒实现了人工尿素合成,使有机化学在医药工业、化肥工业等方面一展身手。在我国,自鸦片战争之后,西方的化工产品和化工原料大量输入,诱发了我国的化工加工业的发展。19世纪60至80年代上海已能制造部分西药、酸、碱、肥皂、火柴,江南制造局开设火药厂等。进入90年代已有酒精厂、炼油厂、玻璃厂、水泥厂、油漆厂等先后设立。但是这一时期的生产须依赖进口原料,国内没有生产酸、碱等化工原料的工业技术。

  1911年,黄楚九(1872- 1931年)在上海创办龙虎公司,生产龙虎人丹,抵制日本仁丹,这是中国人独立开设的第一家药厂,后来该公司改名 中华制药公司.1912年方液仙(1893- 1940年)在上海创设中国化学工业社。

  中国化学工业社生产三星牌牙粉、雪花膏等化妆品以及肥皂、调味品等产品,成为我国最大的日用化学工业厂家。同年胡国光在上海创设我国首家国华电池厂。1915年,国民政府农商部总长周自齐在北京创办工业试验所,首任所长吴匡时。1916年,久大盐业公司在天津销售精盐,这是我国首家制盐厂。

  1919年,中华橡胶厂在上海建立,开创了中国自己的橡胶业。1922年上海五洲固本药皂厂在上海创办。山东博益糖厂附设酒精厂,成为我国酒精工业的开端。

  五四运动后,全国抵制外货声浪日高。第一次世界大战使帝国主义无瑕东顾,给我国幼弱的民族工业提供了发展的机遇,在这种形势下,一批有作为有才华的化工专家、化工实业家经过顽强奋斗,开创了中国近代化学工业的基础。

  旧中国的化学工业界,有 北范南吴 之称的两大化工系统。 北范 即范旭东的天津水利化工系统。 南吴 即吴蕴初的上海天原化工系统。

  范旭东(1883- 1945年)原名源让,字明俊,又名锐,湖南湘阴人。1914年在天津用重结晶法制精盐成功。1919年又创办了永利碱厂,打响了我国重化学工业的第一炮。1921年他邀请侯德榜(1890- 1974年)到永利碱厂从事制碱技术研究,从1922至1926年,经过许多艰难与危机之后,终于在1926年6月生产了 红三角 牌纯碱,其碳酸钠含量达到99%以上。同年8月,该产品在美国费城万国博览会上获金质奖章,被誉为 中国工业进步的象征.1922年,范旭东有感于苏尔维法制碱技术的困难,决定在原有实验室的基础上创办黄海化学工业研究所,聘请孙学悟为社长。这是我国第一个民办的化工研究机构,该社在盐卤工业、轻金属工业、肥料、发酵、菌类等方面做了许多有价值的工作。

  30年代初,由于合成氨的新型催化剂问世,合成氨在欧美迅速形成工业,硫酸氨作为化肥在农业上得到广泛使用。1934年,范旭东与侯德榜在江苏六合卸甲甸创办了永利硫酸铔(氨)厂,设计中包括合成氨厂、接触法硫酸厂、硫酸氨厂、硝酸氨厂、硝酸钠厂、硝酸钙厂共7个分厂。1937年3月初,这座东亚第一流大型化工联合企业基本建成并投产,它标志着中国近代重化学工业技术走向成熟。正如范旭东所说: 中国基本化工的两翼——酸与碱已经长成.然而开工不到半年,连遭日机轰炸,使生产陷于瘫痪。

  吴蕴初(1891- 1953年)名葆元,江苏嘉定人。在30年代创办了天源化工企业。

  1922年,吴蕴初掌握了味精成批生产的方法,在上海研制味精获得成功。为抵制日本 味■素 在中国的倾销,1923年,他和上海酱园商人张逸云合作创办天厨味精厂,到1926年已具有年产25500千克的能力。1927年每日产量高达1600磅,盈利数十万元。当时生产味精的原料盐酸全赖进口,而他决定自建盐酸厂。1929年,天源电化厂建成,1930年10月投产,不仅生产烧碱、盐酸,而且生产漂白粉和其他氯化品,开创了我国的电化工业。

  1934年又建立了天盛陶器厂。1936年,他建造天利氮气厂,生产合成氨和硝酸。抗日战争爆发后,天原化工厂撤至四川重庆,生产氯碱产品供应抗战后方需要。

  1929年,吴蕴初在上海创办中华工业化学研究所,自任董事长,聘潘履洁为所长,从事防腐剂、芳香油、饮食品等方面的研究。1934年,由高崇熙、金开英、曾昭抡在北平设立 中国化学材料实验室 ,专门制备各种特殊有机药品及分析样品,以满足各大学及研究机关的需要。

  随着化学工业的发展和化工研究机构相继设立,从事化工研究和生产的专家和工程技术人员要求组织学会、交流研究成果。1922年4月22日,由陈聘丞、俞同奎教授在北京邀集化学、化工专家十余人,决定成立 中华化学工业会.团体的宗旨在促进化学界与实业界的联络,以振兴我国的化学工业。选举张新吾为会长,陈聘丞为副会长。确定出版《中华化学工业会志》,以俞同奎为总编纂。会章规定会员分正式会员、仲会员(化学、化工系高年级学生)和团体会员三种。

  1923年4月在北京召开第一次年会。同年9月,上海分会成立。大体上每年召开一次年会。1929年元旦召开第4次年会,改选理事,决议会址迁到上海;改选曹梁厦为会长,吴蕴初为副会长;《中华化学工业会志》改名为《化学工业》。1931年,吴蕴初出资5万元作为基金,在上海成立 清寒教育基金委员会 ,同时在沪江大学设立 清寒学生奖学金 ,以奖励化学系优秀学生。

  1932年的第7届年会上决定创设天厨奖金征文委员会,制定论文奖励办法。1945年11月会员陆续东返,在上海召开临时大会,筹备总会东迁。12月选举理监事揭晓,选举吴蕴初为理事长,陈聘丞为总干事,吴承洛为总编辑。吴蕴初等21人当选理事,徐佩璜、林继庸、戴济为常务监事。

  1946年1月,理监会议决定成立募捐委员会。并成立财务、征审、出版、会所、图书等5个委员会,决定了各委员会任务及人选。2月开常务理事会决定出版《化学世界》半月刊,由曹梁厦主编。1949年1月举行联席会议,当即选陈聘丞、徐名材、吴蕴初、侯德榜、曹梁厦、杨公庶等为常务理事,推选陈聘丞为理事长,张泽垚为总干事、王箴为总编纂。《化学工业》出版21卷,《化学世界》出版4卷。

  在30年代还有一个化工社团与中华化学工业会并存,那就是 中国化学工程学会.1929年5月10日,顾毓珍、杜长明、张洪沅、区嘉伟、吴鲁强、陈梓庆、庄前鼎、杨伟和陆贯一共9人,在美国倡议组织中国化学工程学会,1930年2月,中国化学工程学会在美国麻省理工学院正式成立。选举程耀椿为会长,顾毓珍为书记,杜长明为会计,何玉昆为干事。决定出会刊《化工》,由张洪沅担任会刊委员会主任。学会的目的是:研究化工学术,提倡化工事业,以求我国在化工生产方面能于最短时间达到自给自足。

  1930年9月,在美国麻省理工学院举行第一次年会,选举张洪沅、杜长明、顾毓珍、吴鲁强、丁绪淮5人为理事,张洪沅为会长,顾毓珍为书记。

  会议讨论了学会迁回祖国以及出版工作迁回国内的问题,还成立了化工名词(译名)审定会,议定了四项审译简则。1930年冬,已集稿4000余条,这一工作为我国化工名词的正式审定奠定了基础。

  1931年,北京大学教授刘树杞、中央大学工学院院长顾毓珍,中央大学化学系主任曾昭抡,中央大学教授丁嗣贤、中央工业实验所所长吴承洛共同倡议以中国化工界名义,团结全国力量,成立中国化学工程杂志社。学会同意这一倡议,并决定《化工》改名为《化学工程》,由中央大学和中国化学工程学会作为赞助单位。经选举由吴承洛任总编纂,张洪沅等26人为编辑。

  后因日本大举入侵,出版工作一再延搁,直到1934年6月《化学工程》才以中国化学工程杂志社名义在天津创刊。

  1936年《化学工程》改为季刊,一直坚持出版到1942年,1948年杂志在天津复刊。抗战期间学会没有组织活动。

  1950年中国化学会与上海分会联合举行年会,决定将《化学工业》与《化学工程》合并,定名《化学工业与工程》,由张克忠主编。是年出版了第一卷第1期。

  民国时期的化学工业虽然有一定的发展,但基础还很薄弱,据统计,最高产量为:硫酸18万吨,硫酸铵22。6万吨,纯碱10。3万吨,烧碱1。2万吨,轮胎4万条,这表明我国当时化学工业的实际水平还是比较低的。

  (三)中国近代杰出的化学和化工学家

  刘树杞(1890- 1935年)字楚清,湖北圻县人。1919年获哥伦比亚大学博士学位。1920年发表了题为《从铬酸盐废液中电解再生铬酸的连续方法》的很有价值的博士论文,并申请了美国专利。这一成果被一些著名学者引用。

  1929年,他在美国完成了《电解制造铍铝合金》的著名论文,被当时的化学界公认为 卓越的发明.回国后,历任厦门大学、武汉大学、中央大学和北京大学教授、系主任、理学院院长等职。1935年10月,中国化学工程学会决定设立《楚清纪念奖》,以纪念他在化学工程方面作出的卓越贡献。

  庄长恭(1894- 1962年)字丕可,福建泉州人。1921年毕业于美国芝加哥大学,1924年获博士学位。历任中央大学理学院院长,中央研究院化学研究所所长。抗日战争初期曾在上海药物研究所作研究工作,后转移至昆明。

  1948年任台湾大学校长。是年当选中央研究院院士。1949年后任中国科学院有机化学研究所所长,1955年当选为中国科学院学部委员,并被任命为数理化学部副主任。

  1931年在德国戈丁根大学和慕尼黑大学研究有机化学,从事麦角甾醇结构的研究,作出了杰出贡献。1934- 1938年,主要从事与甾体有关的化合物合成,有力地推动了多环化合物化学的发展。在合成带角甲基的多环α- 酮的研究中,曾设计了一种有普遍意义的方法,他的研究成果引起了国际有机化学界的重视。此外,他在我国建立了有机微量分析技术,进行了生物碱结构的研究。他从事有机化学研究40多年,是我国有机化学的先驱者。

  侯德榜(1890- 1974年),字致本,福建省闽侯县坡尾乡人。1913年赴美留学,1917年毕业于美国麻省理工学院化工专业。1921年获哥伦比亚大学博士学位。1921年10月回国,应聘塘沽碱厂总工程师。1934年任永利化学工业公司总工程师、南京铵厂厂长。1945年任永利化学工业公司总经理。1950年任中央财经委员会委员、重工业部顾问。1951年任中国化学会理事长。1958年任化学工业部副部长,9月当选中国科协副主席。1963年当选中国化工学会理事长。

  侯德榜是中国近代化学工业奠基人之一,世界制碱工业的权威。在他的技术指导下,中国在20年代建成亚洲第一大碱厂,30年代又主持建成具有世界先进水平、亚洲最大的硫酸氨厂。被誉为中国近代工业进步的象征。50年代,因发明炭化法合成氨流程制碳酸氢氨,获国家科委创造发明奖。

  1943年,首先在实验室完成连续生产纯碱和氯化氨的联合制碱工艺,而后实现了大工业化生产。此法称为 侯氏制碱法.主要著作有1934年出版的《制碱》。该书被誉为中国化学家对世界文明的重大贡献,为中外化工学者所共仰。1959年中文版《制碱工学》出版,是制碱的另一部权威著作。

  1943年获英国皇家化工学会名誉会员称号。1944年获美国哥伦比亚大学荣誉博士称号。1948年当选中央研究院院士。1955年当选中国科学院技术科学部委员。

  赵承嘏(1885- 1966年)字石民,江苏省江阴人。1910年毕业于英国曼彻斯特大学获理学学士学位,1914年在瑞士日内瓦大学获博士学位。1916年在法国从事教育及研究工作,曾在罗克药厂任主任。1922年回国,先后任东南大学化学系教授、协和医学院药学系研究员兼所长。1932年创立北平研究院药物研究所,任所长。1949年后,任中国科学院评议员,1955年当选为中国科学院数理化学部委员。

  他长期从事植物化学,特别是生物碱的分离结晶的研究,创造了独到的分离方法。他曾系统地研究了麻黄、雷公藤、细幸、三七、贝母、常山、防己、钩吻、延胡索等30多种中草药的化学成份,从中发现了许多生物碱。例如从延胡索植物中分离出13种生物碱结晶,从常山植物中分离出3种在一定条件下可以相互转化的异构体常山碱等等。他从许多种中草药的化学成份中发现了许多具有重要生理作用的新生物碱。例如常山碱的抗疟作用、延胡索乙素的镇痛效果。他还在青霉素的钾盐结晶工艺、镇痛药普鲁卡因和降压药的生产方面为我国医药工业作出了重大贡献。

  他是我国中草药化学研究的先驱,由他建立的一套系统研究整理祖国医药的科学方法,是对我国近代有机化学的卓越贡献。

  黄鸣龙(1898- 1979年),江苏扬州人。1919年赴瑞士留学,1924年获德国柏林大学博士学位。回国后,曾先后任上海同德医学专科学校、浙江省医药专科学校、中央研究院化学研究所、西南联合大学教授、研究所长。

  曾三次出国,在德国维地堡大学、先灵药厂研究院、英国密得塞斯医院生物化学所、美国哈佛大学、默克药厂等单位任教授和研究员。1952年回国,历任中国人民解放军医学科学院研究院化学系主任、中国科学院上海有机化学研究所研究员、国际《四面体》杂志名誉编辑、中国化学会理事、中国药学会副理事长等。1955年当选中国科学院数理化学部委员。

  早期研究植物化学,主要是关于生物碱,尤其是延胡索、细幸的有效成份的研究。后来研究甾体化学,1938年,他与Inhof-fen发现双烯酮酚的移位反应。1940年,他在应用这一移位反应研究山道年及其一类物的立体化学时,发现变质山道年的四个立体异构体在酸碱作用下可以 成圈 地转变。

  这在立体化学中是一个有理论意义的发现,因而引起了国际著名化学家的重视。山道年C11甲基的绝对构型,经黄道年等人及日本学者分别用Prelog不对称法得到解决,他的这一研究为世界各国解决山道年及其一类物的绝对构型和全合成提供了理论依据。1946年,黄鸣龙对Kishner-Wolff还原法进行了卓有成效的改进,这一改进后的方法已在国际上广泛应用,并写入有机化学教科书中,被称之为 黄鸣龙还原法.50年代,他注意研究有疗效的甾体化合物工业生产。1958年利用国产原料七步合成了可的松,从而填补了我国甾体工业空白。他又是我国甾体激素药物工业的奠基人,在甾体的合成中,十分重视合成方法和反应的研究。60年代,他领导研制了我国首创口服避孕药甲地孕酮,并指导研究其他几种主要甾体计划生育药物。1982年,他因甾体激素的合成和甾体反应的研究,获得自然科学二等奖。

  傅鹰(1902- 1979年),福建省福州市人。1922年赴美留学,1928年获密执安大学科学博士学位。回国后,历任北京协和医学院、东北大学、山东大学、重庆大学教授、厦门大学教务长和理学院院长。1945年在密执安大学研究院工作。1950年回国,先后在北京大学、清华大学、北京石油学院任教。1954年在北京大学化学系建立我国第一个胶体化学教研室。1962年任北京大学副校长。

  早在20年代,傅鹰就在巴尔太(Bartell)指导下研究吸附作用,对吸附作用以及影响溶液吸附作用的各因素作了广泛的实验研究和理论分析。这一成果已成为吸附理论的组成部分,为美国化学家凯雪台《吸附与色谱》一书多次引用。他还对胶体与表面化学中著名的特拉波(Trauble)规则作了补充和修正。开展了液体对固体的润湿热研究,首次系统地测定了二元液体混合物对固体的润湿热,指出润湿热是总表面能变化而不是自由表面能变化的度量。他首创利用润湿热测定固体粉末表面的热化学方法。这一方法比著名的B?E?T气体吸附法早8年。国外的有关专著对这一方法作了介绍。

  1955年,他被选为中国科学院数理化学部委员。

  李方训(1902- 1962年),江苏仪征县人。1925年毕业于金陵大学,1928年赴美留学,1930年获美国西北大学博士学位。历任金陵大学教授,理学院院长,南京大学副校长等职。

  早年研究葛林亚试剂在非水溶液中的作用机理,对该试剂在乙醚溶液中的电导、电解、分解电位和电解产物的分离鉴定,作了系统的研究。这是一项开创性的研究,他对物理化学和电化学的基本原理都作出了很大的成绩。

  他对水溶液中的离子也作了系统研究。抗战期间,金陵大学内迁成都,他在极端困难的情况下工作着,连续发表了有关离子的水合热、水化熵、表观体积、等张比容、极化和半径、抗磁性、磁化极化率等方面的论文,表现了很深的学术造诣。他的有关离子水化绝对熵和水化热理论以及他所提出的一系列计算水溶液中与离子性质有关的公式,是国际化学界公认的成就,至今仍然被不少著名的专著引用。由于他对溶液理论的卓越贡献,1947年,英国剑桥大学、美国化学会邀请他去讲学。1948年,美国西北大学授予他荣誉科学博士学位,并赠他象征已打开智慧之门的金钥匙。这表明他已成为有世界声誉的学者。1959年,他又发表了有关葛林亚试剂电池电动势的论文,受到国际上有关研究者的重视。

  1940年以来,历任中国化学会常务理事及《中国化学会会志》和《化学学报》的编委。1955年当选为中国科学院化学部委员。

  曾昭抡(1899- 1967年),湖南湘乡人。1920年秋赴美留学。1924年获麻省理工学院博士学位。回国后历任中央大学化学系教授、化工学系主任、北京大学化学系教授兼系主任。1931年在南京创建中国化工学会,长期担任《中国化学会会志》总编辑,并多次担任中国化学会会长和常务理事。1949年以后先后担任北京大学教务长兼化学系主任,教育部副部长兼高教司司长、高教部副部长、全国科联副主席、中国科学院化学研究所所长。

  他在化学的许多领域中做了大量的研究工作,成绩卓著。在元素有机化学方面特别是对有机氟及金属有机化合物进行了一系列研究,取得了重要成果。在制备胺类、酚类化合物以及合成甘油酯方面,也做了大量工作。在分析化学方面,曾就有机化合物元素的测定方法的研究和改良,发表过不少有价值的论文。他改良的马利肯(Mulliken)溶点测定仪,曾为我国各大学普遍采用。在有机理论方面,和孙承谔等提出了一个计算化合物沸点及计算二元酸和脂肪酸熔点的公式。他曾担任中国化学会名词委员会第一届常务委员。1953年,在他主持下,名词委员会通过了15000条汉语化学名词。

  1948年,他当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院化学部委员。

  八、中国近代数学

  (一)近代数学在中国的建立与发展

  西方数学自16世纪起迅速地发展起来,17世纪建立了解析几何学和微积分学,从此进入了变量数学的新时代,产生了近代数学的新的分支。以几何学论,1827年诞生了微分几何学,高斯提出了曲面本身可以看作 空间 以及曲面的内蕴几何的重要思想。继而,黎曼在1854年将高斯的理论推广至多维,并建立了黎曼几何的初始概念。黎曼的思想产生了强烈的影响,许多数学家在处理和发展着他的新几何学。1870年克莱因阐述了几何学的对象是连续簇变换的某一个群的不变量之体系的新思想。这导致了齐性空间(Klein空间)中子流形的微分几何,包括射影、仿射和共形微分几何的大发展。20世纪初,E?嘉当又对微分几何作了重大发展。在这一历史时期里,近代数学的其他分支如拓扑学、数论、群论、微分方程、概率论等也有着类似上述的不同程度的迅速发展。相形之下,中国传统数学自明以来逐渐落后了。19世纪中叶,李善兰等人把西方数学的基础知识介绍到中国,中国的数学家们亦能吸收新的方法,中西印证。他们在 幂级数、尖锥术等方面独立地得到了一些微积分的结果,在不定分析和组合分析方面也获得了出色的成绩 ①。用传统的方式研究中国数学,周达(周美权)可能是最后一位有成就的学者。

  1909年,周达发表《福慧双修馆算稿》,他对李善兰的《垛积比类》作了发挥,用微分和积分求乘方垛的公式。他曾在1902年和1904年两次去日本研究西方数学。他的后期工作也转向西方数学。民国建立以后,从日本和欧美留学归来的数学家们为建立中国近代数学做出了不小的贡献。

  早期出国留学的人很少有学数学的。1903年京师大学堂派往日本的留学生31人中,只有冯祖荀是学习数学和物理的。1910年以后的几年里也鲜见专习数学的留学生。后来成为著名数学家的如熊庆来是1913年去比利时学习采矿的,1915年才转到法国路易中学数学专修班学习。陈建功于1913年去日本东京高等工业学校学染色,后来考入东京物理学校(一所夜校)才开始学习数学。同一时期出国的还有胡明复去美国留学,1918年,他在美国研究一阶线性微分方程,发表题为《线性微积分方程》的文章,这是中国较早的近代数学论文。1921年,陈建功在日本也开始发表研究论文,首篇的题目是《关于无穷乘积的一些定理》,发表在日本《东北数学杂志》第20期上,它 无论在时间上或在内容上,都标志了中国现代数学的兴起,它是具有重要意义的一篇创造性著作 ②。1929年,陈建功在日本获得理学博士学位。成为在日本取得这一学位的第一个外国人。

  进入20年代,留学生中学习数学的人数才不断增加。华罗庚、许宝騄等去英国,江泽涵、胡坤升等去美国,俞大维、曾炯之、张禾瑞、陈省身、章用、张德馨等去德国,陈荩民、吴文俊、关肇直去法国,李国平等去日本,等等。

  ①白尚恕、李迪等:《中国数学简史》,山东教育出版社 1986 年版,第435 页。

  ②苏步青:《陈建功文集》序言,1981年。

  1921年,北京大学成立了数学系,成为中国最早建立数学系的高等学校。此后随着留学生归国的人数日增,开设数学系的大学也越来越多。据1932年统计,全国设数学系或数理系的大学有32所,数学教师大约有155人。

  30年代以前,中国数学研究比较薄弱,少数有价值的成果多是留学生在国外获得的。

  1931年,苏步青自日本回国,他和陈建功在浙江大学举办 数学研究 ,实际上是数学讨论班,允许高年级学生和青年教师参加。 数学研究 又分 数学研究甲 和 数学研究乙 两种形式,参加 甲 的人事先要读一篇指定的论文,然后作报告,这种讨论不分科,有很高的难度;参加 乙 的人分为函数论和微分几何两个组,每人也要读一本指定的数学著作,然后登台讲解,由苏步青和陈建功先在下面提问题供大家讨论。1938年,华罗庚从英国回国,在西南联大也主持过一个关于群论的讨论班。实践证明讨论班是研究问题的一种很好的形式。

  30年代以后,一些大学为发展数学研究先后建立了研究所,如北京大学、清华大学、中央大学、西南联合大学、浙江大学、重庆大学等,实际上所的规模很小,都是所系合一,但对处于幼年时期的中国近代数学,毕竟提供了扶持和帮助。

  由于中国近代数学起步晚,力量单薄,中央研究院迟迟不能设立数学研究所。直到抗日战争时期才在昆明设立数学研究所筹备处,由姜立夫负责。

  抗战胜利后,于1946年在上海正式成立中央研究院数学研究所,第一任所长是陈省身。研究所还特聘美国芝加哥大学教授哈代(H?Harday)为顾问。鉴于研究数学的队伍不够壮大,研究所很注意人才的培养,对于有前途的青年还提供出国深造的机会。

  1948年,中央研究院选举第一届院士,当选的数学家有姜立夫、许宝騄、陈省身、华罗庚、苏步青5人。

  综观中国近代数学的发展历史,无论从发展时间、研究范围、研究机构规模以及研究人员数量等方面与国内一些学科相比较都有明显的差距。

  (二)中国近代数学的成就

  在中国近代的数学研究队伍中,多数人都从事几何学与拓扑学方面的研究。研究的范围包括一般空间微分几何、仿射微分几何、代数拓扑、纤维丛理论、初等几何等。

  苏步青自1926年起即在日本从事欧氏平面曲线整体几何的研究,他在日本学士院学报上发表了自己的第一篇论文《某个定理的扩充》,曾使全校为之轰动。1928年至1931年,他致力于仿射微分几何学的研究,前后发表了12篇论文。主要成就有:引进了仿射铸曲面和仿射旋转曲面概念,并对这两种曲面作了研究及推广。对于一般曲面,他发现了所谓4次3阶曲面,被称为 苏锥面.1932年后,他对射影曲面论、射影曲线论、射影共轭网论进行了深入研究,得出了大量新的结果。稍后他着重研究了极值离差理论,将黎曼几何中十分重要的雅柯比方程予以推广。

  1945年,他精心研究了广义空间,成为我国第一个研究 K展空间 的专家。1947年,他研究了N维空间SN中的射影运动的开玲方程,还阐明了射影运动的群的性质。1948年,对道格拉斯空间中的K展空间的微小变换、仿射运动方程等问题的研究也取得了进展。

  苏步青的成果是显著的,在20年的辛劳之中,他共发表了103篇数学论文。

  严志达、王宪钟也在40年代末取得了几何学研究的某些成就。

  20世纪,几何学发展的主要分支是代数几何、拓扑几何和微分几何。微分几何是研究空间或流形的整体性质,在30和40年代里还是陈省身 开辟了一个方向,可让后人做几十年,成百年 ①的整体微分几何。

  还在1932年,陈省身就在清华大学发表了论文:《具有一一对应点的平面曲线对》及《具有对应母线的直纹线汇三元组》。美国科学院院士,几何学家P?A?格列菲斯(P?A?Griffiths)曾指出 陈省身就这一课题单独或与他人合作写出了一些论文,这些论文不仅激发起了人们莫大的兴趣,而且在现今该领域进展的基础上建立了许多公式与概念的框架 ,而他自己则是随陈省身 最早期工作的发表而继往开来的一代人 ②。1943年,陈省身应美国普林斯顿高等研究院的邀请作访问研究,他以独特的方法,首次使用切向丛完成了高维的高斯——邦尼特公式的内蕴证明,使之成为整体微分几何中的一个经典定教。1945年,陈省身发现复流形上有反映复结构特征的不变量,他的论文《埃尔米特流形示性类》在美国著名的《数学年鉴》上发表,成为这方面的基本文献,他的发现后来被命名为 陈省身示性类.陈省身示性类是微分几何学、代数几何学、复解析几何中最重要的不变量,物理学家、诺贝尔奖金获得者杨振宁曾评论说 今天大家公认这篇文章把微分几何和拓扑学引入了新的境界 ,纤维丛(Fibre bundle)理论中的陈氏级(ChernClass)就是从这篇文章推导出来的概念,它不但是划时代的贡献,也是十分美妙的构想。 又说: 规范场的方程是物理学者从19世纪的电磁学方程推广出来的。惊人的地方是这些方程式后来发现和数学家的纤维丛观念有密切关系。1974年又发现了这些方程式与陈氏级的关系。 ① 1946年,美国数学会简报第52卷发表了陈省身的《大范围微分几何的某些观点》,指出E?嘉当的联络的几何思想与纤维丛理论的密切关系,把微分几何扩大到更广的范围。

  ①《宁夏纪要》,1947年铅印本。

  ②《呼伦贝尔志略》,上海太平洋印刷公司 1923 年版。

  关于拓扑学的研究。俞大维最早于1925年在德国的数学杂志上发表关于点集拓扑学论文。但是江泽涵是中国近代拓扑学的开拓者。他最初在美国研究临界点理论,把莫尔斯(Morse)理论直接用到分析中去。他就各种分布类型,系统地研究了区域的拓扑特征与牛顿位势临界点的型的关系,证明了一些与格林函数相关的定理。他于1931年回国在北京大学任教,继续开展了不动点理论的研究,取得了不少成果。1934年,周绍濂对点集拓扑学作了研究。

  1948年吴文俊发表了关于拓扑学方面的论文,他引入了新的拓扑不变量,显示了独创性。

  数论与代数学方面也取得了突出的成果,其中以解析数论的成果最多。

  杨武之是中国最早研究华林问题的数学家,他用初等方法证明了:任一正整数是9个三角垛数之和。

  华罗庚从1935年起创造性地运用三角和法,在解析数论研究中取得了一系列出色的成果。他对华林问题的研究超过了哈代(Hardy)和李特伍德(Littelewood),把华林问题推广至N表成整数值多项式和的问题。华罗庚还把哥德巴赫问题加以推广,证明了一个充分大的奇数n是两个素数与一个素数的K方之和,几乎所有适合必要的同余条件的正整数都是一个素数与另一个素数的K方之和。他对三角和进行估计,并把估计结果推广到代数数域,成为研究代数数域的华林问题不可缺少的工具。在塔莱问题上,华罗庚得到了优于瑞特(Wright)的结果。1940年,华罗庚完成了《堆垒素数论》一书,该书利用维诺格拉多夫的三角和法,研究了几乎所有的堆垒素数问题,并对这类问题作了总结。书中还包括不少未发表的新成果,例如改进了维诺格拉多夫的中值定理,把华林问题与哥德巴赫问题的研究方法结合在一起,等等。

  他在几何数论方面得到圆内格点数的估计数优于提齐马士(Titchmatsh)的结果。他对其他数论问题也作了研究,他的素数最小元根的估计是当时最好的结果。

  闵嗣鹤(1913- 1973年)在1940年,对解析数论研究也取得了重要成果,他与华罗庚合作把墨德尔(Mordell)定理推广为二重三角和。后来他独自把这一定理中的多项式推广为几个变数的情形,成为研究解析数论的一个有力工具。

  王福春在对黎曼S函数的研究中证明了一个中值定理,因此改进了培莱(Paley)与温纳(Wiener)的一个定理。他对黎曼S函数的零点个数也作过一些估计。柯召在1938年和爱多士(Er-dos)、海尔布朗(Heilbrn)解决了当m≡1(mod4)时,有限个欧几里得域问题。张德馨、钟开莱等在数论方面也有成果发表。

  从30年代开始,中国近代代数研究也取得了进展。1933年,曾炯之在德国哥廷根大学率先发表代数学的研究结果。后来他又创造了拟代数封闭域的层次论。

  ①《高邑县志》,1941年铅印本。

  但是,华罗庚在代数学研究中取得的成果最多。1938年他主持过近世代数讨论班,讨论班得到有关有限群,特别是P群的一些结果。华罗庚引进了秩的概念,并用这个概念证明了P群中拟基底的存在。1940年,华罗庚开始了关于矩阵几何的研究。他最初的工作是实数域或复数域上各种类型的矩阵几何。

  1949年,他证明了 域(不限定为交换的)K的每个半自同构一定是自同构或反自同构 这一著名定理。结果,示性数≠2的域K上的一维射影几何基本定理也被证明了。

  王湘浩在1948年也从事代数数域方面的基本研究工作。他证明了一条新的定理,同时还给出了过去曾被证明过的葛伦万尔特(Grunwald)定理的一个反例。而葛氏定理是代数学中的一条著名定理。此外在代数学研究中李华宗在矩阵代数和二次齐式方面,张禾瑞关于维特(Witt)环L/K的工作,以及段学复、严志达、傅仲孙、徐贤修、彭慧云等人的研究也都取得了成果。

  中国近代数学最先是在分析方面取得进展的,包括微分方程与积分方程、函数论、泛函分析三大领域上的若干成就都与中国学者的贡献相关。

  1918年,胡明复首先在一阶线性微分方程组的研究中获得了突破,揭开了中国近代数学的帷幕。从20年代起,陈建功就在函数论方面取得一系列成就。1930年,他用日文出版了《三角函数论》,书中不少新译术语都是他首创的,沿用至今。他在函数论方面的成果主要有:关于直交函数的收敛问题,他求得并证明了一些重要定理;关于傅利叶级数的点收敛问题,改进了拉普拉斯级数求和的结果,对傅利叶级数在一点的收敛判别法取得了很好的成就,推广了米斯拉(M?L?Misra)的一个定理;关于傅利叶级数的绝对收敛问题,他也曾获得了一条重要定理。有关的研究一直延续到40年代。

  熊庆来在函数论方面的研究也有重要贡献,自1933年起,他就对亚纯函数和整函数作了较深入的研究,并不断发表成果。1935年,他首先证明奈望利纳(Nevanlinna)的T(r)函数为逐段解析函数,并在此基础上作成无穷级亚纯函数的一般理论。此理论包括了所有无穷级亚纯函数与无穷级整函数,同时就整函数而言,其表达式的精确性优于布鲁门达尔(Blumenthal)

  的结果。

  在函数论这一领域,王福春、李国平、周西屏、陈鸿远、庄圻泰、周鸿经、程民德、卢庆骏、徐瑞云、龙季和等都有论文先后发表。

  泛函分析是在本世纪30年代迅速发展并形成独立分支的。1932年,曾远荣引进了任意维数的实、复四元数体上的线性空间。他研究了这种空间的有界线性泛函的表现,无界自伴算子的固有值等问题,他的结果早于里斯(F?Riese)。1942年,他在巴拿赫空间及内积空间中引进广义双直交系列的概念,得到很好的结果。

  周炜良、陈传璋等在微分方程和积分方程方面取得了研究成果。

  中国近代数学在数理统计、概率论等方面也取得了成就。其中以数理统计的成就较为突出。

  1930年,诸一飞写出首篇有关数理统计的论文,论述 相关度 与 相变度 原理。1937年,刘炳震、钟开莱对一些概率定理给出了初等证明。在这一领域中贡献最大的人应首推许宝琎(1910- 1970年)。他自1935到1949年为止共发表论文24篇。他研究了贝连斯- 弗舍尔(Behrens-Fisher)问题,导出了贝连斯- 弗舍尔统计量U2。找到了U的密度的级数展开式,利用它研究了否定域U≥C对参数θ、λ的势函数。这是一个精确的分析,被数学界称为 数学严密性的一个范本.他还研究了高斯- 马尔柯夫(Gauss- Markov)

  模型中方差σ2的最优估计问题,考虑了一些估计量,此外还得到了σ2和无偏估计量S2在这一类估计量中具有一致最小方差的充要条件。1941年,他获得了一元线性假设似然比检验的第一个优良性质,在本质上等价于:这个检验是一致最强不变的。这一成果开辟了两个发展方向,因此是一项很重要的成果。

  许宝琎在多元分析方面还推进了矩阵论在统计中的应用。他与弗舍尔(Fisher)等人分别独立地导出了一个最基本的分布:某一行列方程根的分布。对似然比检验、比值的极限分布等问题,也取得了很好的研究成果。

  在概率方面,许宝琎曾在1945年推广了贝雷(A?C?Berry)的方法,对克拉莫(Cramer)定理给了一个较简单的证明。尤为重要的是,他将相应的样本均值代之以样本方差的结果。

  自20年代起,中国的学者接触了西方数理哲学的数理逻辑。傅仲孙、汤璪真和朱言钧都讨论和介绍过这方面的内容。1939年胡世华建立了拓扑空间中 非完全点 的概念和理论,1949年他建立了把较少值具有函数完全性的逻辑嵌入到较多值逻辑中去的系统方法。

  除去上述研究外,李仲珩、樊■等对差分方程,赵访熊对图解法也取得了一些成果。1947年,林士谔建立了一种高次方程的近似解法。在美国引起轰动,被称为 林士谔法.中国近代数学的研究起步较其他学科虽晚,但呈加速发展状态, 1949年前总共发表数学论文652篇,在国内只有《中国数学学报》发表了34篇,在《科学》和一些大学学报上发表了少量论文,其余大多数论文发表在美、英、德、日、印度等国杂志上 ①。这样的成绩和从事这项研究的人数相比,是很不小的数字了。

  ①浙江民俗学会:《浙江风俗简志》,浙江人民出版社 1986 年版,第 78页。

  (三)中国近代杰出的数学家

  陈建功(1891- 1971年),浙江省绍兴县人。1914年入东京高等工业学校。1920年第二次考入日本东北帝国大学数学系。1923年回国,在浙江工业专门学校教学,次年任武昌大学教授。1926年第3次东渡日本,在东北帝国大学研究院做研究生。1929年获理学博士学位,成为第一个在日本获得这一学位的外国科学家。回国后任浙江大学数学系教授、系主任。1945年任台湾大学教务长兼代理校长,半年后回浙江大学任教并兼任中央研究院数学研究所研究员。1947年至1948年在美国普林斯顿大学任研究员。1952年后,任复旦大学教授、杭州大学副校长。

  陈建功是我国近代数学函数论及许多数学分支的开拓者,早在20年代就和当代最著名的数学家黎斯、哈代及李特伍特等各自独立解决了函数可以用绝对收敛的三角级数来表示的问题,受到国际数学界的赞誉。回国后致力于数学教学和研究工作,在实函数论、复变函数论及微分方程方面有大量成果。

  特别是在复变函数几何理论、函数迫近论方面,成就卓著。他共发表论文69篇,著作12种,译作9种。

  1948年当选为中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员,曾任中国数学会副理事长。

  熊庆来(1893- 1969年),字迪之,云南省弥勒县人。1913年被云南省选派赴比利时学习采矿。1915至1920年先后就读于法国巴黎大学、马赛大学等校,取得高等普通数学、高等数学分析、天文学、普通物理学证书。回国后任东南大学系主任、南京高等师范大学教授、清华大学数学系教授、系主任,1930年代理理学院院长。1931年赴巴黎攻读函数论,1933年获法国国家理科博士。1937年任云南大学校长,1949年出席联合国教科文会议,遂留在巴黎做数学研究工作。1957年返回祖国,在中国科学院任研究员,函数室主任。

  他在无穷级整函数及亚纯函数方面获得重要成果。由他定义的一个无穷级在国际上被称为熊氏无穷级。由他获得的一些关于函数结合其导数的基本不等式,以及函数结合其原函数(即积分)的若干不等式,可以解决亏量唯一性等问题,其中的一些不等式被国际上数学界认为是这方面最深入的研究结果。他证明了由伐里隆指出而未被证明的代数体函数第二基本定理,并结合导数将其推广。他指出亚纯函数的无穷级概念可推广于代数体函数。他的著作《关于亚纯函数及代数体函数、奈望利纳的一个定理的推广》(1957年,巴黎Gauthier-Villar出版)一书为数学界称道。

  他一生发表论文60余篇,及教科书10余种,许多著名的科学家如华罗庚、严济慈、赵忠尧、庄坼泰、段学复、许宝琎、杨乐、张广厚等都是他的学生或得益于他的教诲。

  1948年当选为中央研究院院士。

  苏步青(1902- ),浙江平阳县人。1919年留学于日本东京高等工业学校电机科,1924年在该校毕业后又考入日本东北帝国大学研究院。1931年获得该校博士学位。回国后,历任浙江大学教授、教务长,复旦大学教授、数学研究所所长、副校长、校长。

  1926年至1931年在日本学习期间曾连续发表论文30余篇,在微分几何学研究方面取得了明显的成果。主要是在欧氏平面曲线整体几何方面,在关于仿射微分几何方面发展了仿射曲面论。1931年后对射影曲面论、射影曲线论、射影共轭网论作了深入研究,得到大量的结果。1943年他研究了广义空间,是我国首先研究K展空间的专家,因此获1956年国家科学奖金。1972年后,在计算几何中创造了仿射不变量理论,并应用于造船工业,因此获得1978年全国科学大会奖。

  他一生著述颇丰,共发表论文150多篇,出版了几何学专著如《射影曲线概论》、《一般空间微分几何》、《计算几何》等。1948年当选为中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。

  许宝琎(1910- 1970年),浙江省杭州市人。1928年就读燕京大学化学系,1930年转入清华大学数学系,1936年公费赴英留学。1938年获伦敦大学哲学博士学位。1940年获科学博士学位。回国后,历任北京大学、西南联合大学教授。1945年在美国加州大学伯克利分校、哥伦比亚大学和北卡罗林纳大学讲学,1947年回国,在北京大学任教。

  他毕生从事数学的研究和教学活动,是我国数理统计和概率论研究的开拓者,他在多元分析、极限分布论、试验设计等方面作出了杰出的贡献。1979年,美国《数理统计年鉴》曾专文介绍他的生平,高度评价他的卓越成就。

  他毕生共发表论文39篇。

  1948年他当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。

  华罗庚(1910- 1985年),江苏金坛县人。1930年在《科学》上发表论文,受到熊庆来教授的重视,被邀请到清华大学任助教。1936年赴英国剑桥大学作访问学者。1938年在西南联合大学任教授。1946年在美国普林斯顿大学任客籍教授。1948年在美国伊利诺大学任教授。1950年回国任清华大学教授,以后任中国科学院数学研究所所长、应用数学研究所所长、中国科技大学副校长、中国数学学会理事长、中国科学院数理化学部主任、副院长。

  他是国际上著名的数学家,早在30年代他就解决了一些著名的数学难题,如华林问题,塔莱问题等,把哥德巴赫猜想加以推广。40年代完成了重要著作《堆垒素数论》一书,并开展了矩阵几何和多复变函数论的研究。50年代,在代数学方面取得了一系列重要进展,并著有《数学导引》和《典型群》。60年代致力于运筹学研究,并在全国推广统筹法和优选法工作。华罗庚在数学领域中的研究既广泛,又具有开创性。

  1948年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。他还是中国科学院主席团委员、美国科学院国外院士、第三世界科学院院士、法兰西大学与香港中文大学荣誉博士。

  陈省身(1911- )江苏嘉兴县人。1930年毕业于南开大学,1934年毕业于清华大学研究生院。抗战期间任西南联大教授,1947年任中央研究院数学研究所所长。1949年赴美国,历任芝加哥大学、加利福尼亚大学柏克莱分校教授,美国国家数学研究所(伯克利)第一任所长,1985年任南开大学数学研究所所长,1990年为北京大学名誉教授。

  他是闻名世界的数学大师。他在射影微分几何、欧几里得微分几何、几何结构和它们的内在联络、积分几何、示性类、全纯映射、极小子流形和网络等许多方面创造了精深的原理、概念、方法和结构,对国际数学界产生了十分深远和广泛的影响。1975年荣获美国国家科学奖,1984年获沃尔夫奖。

  国外学者称颂他是 当代世界最大的几何学家.他共发表论文117篇,出版专著6种。

  1948年当选中央研究院院士,1961年当选美国科学院院士。他还是英国皇家学会国外院士。

  江泽涵(1902年- ),安徽省旌德县人,1920年毕业于南开大学数学系,1927年在美国哈佛大学数学系做研究生,1930年获该校博士学位。1931年回国,任北京大学数学系教授、系主任。

  他是我国拓扑学的创始人,毕生致力于拓扑学的研究和教学工作。他长期从事不动点类理论的研究,从50年代后期起,他和他的学生姜伯驹、石根华等从尼耳森系数的估计开始,打破了不动点理论的僵局,取得了系统的研究成果。

  主要著作有:《格林函数临界点的存在》、《拓扑学引论》、《不动点类理论》等。

  1955年当选中国科学院学部委员。

  九、中国近代生物学

  (一)中国近代生物学发展概况

  自17世纪始,西方植物学已经从本草学时代向近代植物学过渡。19世纪中叶西方已经建立了细胞学说、进化论等先进生物学理论。植物形态学、古植物学等分支学科也初步建立。1905年后,中国各级学堂逐年增加,中学设有博物课,大学设有格致科,相继出版了植物学和动物学的中文教材。1906年,山西大学译学院翻译了《植物学教材书》,1907年汪鸾翔编著《动物学讲义》,前者较为简单,后者约两万字,介绍了各纲动物的形态、构造和生理机能、特点,特别是强调了进化论的内容,提到了生存竞争,提到了生物遗传、变异和自然选择。1909年开始在大学里设立农林科、博物部或生物系,着手培养近代生物学工作人才。1918年至1923年,商务印书馆出版了孔庆莱、黄以仁、杜亚泉等13人编写的《植物学大辞典》,由胡先骕、邹秉文、钱崇澍合编的教材《高等植物学》。在昆虫学方面,留日学生于1918年在中山大学开了昆虫课。1919年,岭南大学也开设此课。1920年,东南大学农科设立病虫害系。1909年,李煜瀛在巴黎远东生物学研究会,著有《大豆》一书。1915年,秉志在美国Pomona《昆虫学与动物学》杂志发表《加拿大一种菊科植物虫瘿的各种昆虫的生态研究》,1916年,钱崇澍在哈佛大学发表题为《宾夕法尼亚毛茛的两个亚洲近缘种》的论文。

  国内生物学的研究始于1910年,钟观光(1868- 1946年)在湖北高师和北大任教期间先后采集了16000多种计15万号植物标本和500多种海产动物标本。他不仅为北京大学建立了植物标本室,而且终身从事植物分类学方法研究,考证我国古籍中植物名称的工作。1919年,陈焕镛曾在海南岛调查采集标本。1916年至1920年期间章祖纯、邹秉文、戴芳澜开始了真菌和植物病害的研究。1915- 1921年间,吴云间、陈寅等发表了《植物有用成分及有毒成份研究》的论文,开创了植物化学的研究。这些表明本世纪前20年里,由于一批在国外学有专长的学者陆续回国,开拓了中国近代生物学的研究工作,使中国近代生物学的高等教育事业有了初步的发展。

  民国之初,中国还没有专门的生物学研究机构。1918年,中国科学社总部自美国迁回南京。1920年,秉志也从美国学成归国。最初仅在南京高等师范学校农业专修科教普通动物学。1922年,农业专修科并入东南大学,并扩展为生物系。也就在这一年,秉志和胡先骕等人共同创办了中国科学社生物研究所,这是中国近代第一个生物研究机构。所中分动物、植物两部,动物部推社员秉志、植物部推社员胡先骕、钱崇澍先后主持其事,研究员则大半为东南大学教授,在课余时间来此从事研究工作。1924年以后,动物、植物两部每年均有论文发表,最早的如秉志的《鲸鱼骨骼之研究》,陈桢的《金鱼之变异》,王家楫的《南京原生动物之研究》,都是有价值的论文。

  生物研究所注重采集。动物部经常派人至长江上下游及浙江、福建各处,从事水产及海产动物的搜罗。较远的地方如川、粤、鲁、藏等地也派有采集员作长期的采集,所得标本颇为丰富。据1931年的报告,共有标本18000个,共1300种,内有鸟兽、爬虫、两栖、鱼类高等动物7000余个,凡650种。其他为无脊椎动物,如海绵、珊瑚、棘皮、介壳、节足、寄生虫等。植物部的计划是以调查中国中部植物的种类及生态为主,对于标本的采集极为注意。标本室已定名的标本有一万余纸,200科,1300余属及8000种。所有这些标本都经过鉴定、叙述,加以系统分类,作成论文发表。

  生物研究所还注重论文专刊的出版。由1925年至1942年,动物组共16卷,植物组共12卷,另有研究专刊两本(森林植物志与药用植物志各一本),颇受学术界的欢迎。

  1927年底,原北京师范大学校长,曾任北洋政府教育总长的范静生逝世。尚志学会①以他生前捐款中的15万银元作为基金,拟创立一个以静生命名的生物研究所。为此致函中华教育文化基金董事会,委托管理该所,并资助其常年费用。1928年6月,基金董事会的第4次董事年会决定接受尚志学会嘱托,组织成立静生生物调查所,委员会聘请秉志为静生所所长,胡先骕为植物部主任,动物部主任由秉志兼,寿振黄、刘崇洛为动物部教授。主要任务是调查中国北方动、植物。静生所不定期出版刊物《静生生物调查所汇报》。

  1928年,中央研究院在南京成立了自然博物馆,陈列全国各地送来的动、植物标本,同时也兼作动、植物的分类研究工作。到1934年,该馆改组为中央研究院动、植物研究所,所长王家楫,出版一种英文刊物《Sinensia》,专门刊载该所研究成果。至1941年,该所扩大为动物研究所和植物研究所。

  动物所所长仍为王家楫,植物所所长为罗宗洛。

  1929年,北平研究院建立了动物研究所,所长陆鼎恒。建立了北平研究院植物研究所,由刘慎谔负责。又建立了生物研究所,到1933年更名为生理研究所,经利彬任所主任。动物所偏重于北方动物和渤海海洋生物的研究。

  植物所的采集与研究偏重于华北和西北的植物。生理所的研究除实验生物学、细胞学、生理学外,注重中药生理效能的研究。

  1930年,在四川巴县北碚成立了中国西部科学院生物研究所,为调查研究中国西部的动、植物建立了基地。同年,陈焕镛在广东创立了中山大学农林植物研究所。1934年,广西大学校长马君武邀请刘焕镛来梧州考察和筹建植物所,1935年在广西大学公园建立了广西植物所,陈焕镛为所主任。

  到抗战爆发前为止,在中国各地先后建立了一些生物学研究机构,它们配合各大学的生物系,形成了各地区的研究中心,特别是对中国动、植物的调查和分类研究作出了重要贡献。

  自20年代以来,生物学工作者在不同的地区和不同的时间先后结成了一些科技社团。

  1924年,中国在欧洲留学的学生在法国里昂成立了中国生物学会,4年后该学会迁回北平。1926年,北平成立了中国生理学会。

  1929年在厦门成立了中国海产生物学会。20年代初,江苏省建立了中国第一个昆虫研究机构——江苏省昆虫局,该局附属东南大学农科,聘美国加州大学昆虫系主任吴士伟(W?woodworth)为局长。南京的东南大学亦在此时设病虫害系。1928年春,由张巨伯、吴福桢等发起 六足学会 ,亦称中国昆虫学会,会址在南京,会员多系江苏省昆虫局的科技人员和东南大学、金陵大学昆虫专业师生。抗战开始后六足学会被迫停止活动。然而六足学会的会员们却为开拓中国近代昆虫学事业作出了贡献。1933年,由植物学界前辈胡先骕、辛树职等19人发起,在重庆北碚召开中国植物学成立大会,它标志着中国近代植物学的发展已进入一个新阶段。

  1934年9月,由秉志、郑章成等30人发起成立了中国动物学会。成为中国近代动物学发展史的里程碑。

  ①《平坝县志》,贵阳文通书局 1932 年版。

  (二)中国植物学会与中国近代植物学进展

  到本世纪30年代,我国近代植物学研究机构、研究工作以及相关的高等教育已经初具规模,随着研究工作的展开与研究人员的逐渐增多,中国植物学界对建立全国性的社团已很迫切。1933年,胡先骕、钱崇澍、张景钺、陈焕镛、秦仁昌、钟心煊、李继侗、刘慎谔等19人发起成立中国植物学会。8月20日在重庆北碚中国西部科学院召开学会成立大会。大会通过了中国植物学会章程,推举蔡元培、朱家骅、秉志、翁文灏、任鸿隽、丁文江、马君武、邹秉文、周贻春为董事;选举钱崇澍、陈焕镛、张景钺、秦仁昌、钟心煊、李继侗、刘慎谔等为评议员。大会通过创办中文《植物学》季刊杂志,任命胡先骕为总编辑,张景钺等16人为编辑。学会的目的是 交流成果,促进我国植物科学事业的发展.首批会员共105人。

  1934年3月,学会发行《中国植物学杂志》创刊号。8月,在江西庐山莲花谷举行第二届年会,选举胡先骕为会长。会议还决定创办英文杂志《中国植物学汇报》,由李继侗任总编辑。次年6月,《中国植物学汇报》正式出版。8月举行第3届年会,推举胡先骕、陈焕镛、李继侗等出席在荷兰举行的第6届世界植物学会议。1936年8月,在北平清华大学举行第4届年会,选举戴芳澜为会长。在这一年的第6届世界植物学会议上,陈焕镛当选为该会分类学组执行委员,他还应英国菖蒲学会之聘,担任该会名誉副会长。同年,秦仁昌当选为国际植物学会学名审查委员会会员。他们在国际组织中获得的荣誉和信任,从一个侧面也说明了在民国初期中国植物学,特别是植物分类学的研究成果得到了国际学术界的承认和尊重。

  30年代是中国近代植物学兴旺发达的时期,到抗战前,民国时期的中国近代植物学研究达到了最兴旺的阶段。

  1937年抗日战争爆发,由于种种困难,《中国植物学杂志》、《中国植物学汇报》被迫停刊,学术活动大大减少。抗战初期的研究工作多集中在西南联大、浙江大学和清华大学农业研究所进行。1943年,中央研究院在重庆北碚成立了植物所,在所长罗宗洛的带领下,开展了植物生理、淡水藻类和植物分类的研究工作。抗战期间,钱崇澍带领中国科学社的生物学工作者转移到重庆北碚,使这里成为后方的植物研究中心。

  抗战初,蔡希陶受静生生物研究所委托,到云南组织后方研究基地。他在有关方面资助下,创建了云南农林植物所。后来静生生物调查所迁到这里,带来了一批图书、标本和研究资料。蔡希陶在这里和大家一起种植烟草,繁殖良种。云南名烟叶 大金元 就是这时引种的。静生生物所就在这里度过了艰难的岁月。

  北平研究院植物研究所迁往甘肃武功,改建为西北植物调查所,在所长刘慎谔带领下在秦岭一带采集植物标本。抗战胜利后他们返回北平,奋力抢救过去遗留下的标本和图书资料。研究工作一时还顾不上。

  抗战时期最重大的成就是发现并采集到完整的水杉植物标本。还是在1941年,中央大学的干铎路过四川万县时发现一株参天古树。1943年,王战往鄂西神农架原始森林中考察,途经万县,采集到这株古树的标本,直到1948年,经胡先骕、郑万钧研究鉴定,断定这就是人们认为早已灭绝了的古树种水杉,属于水杉科水杉属。水杉被人们称做活化石,它的发现轰动了世界植物界。这一发现是中国植物学家对世界的一大贡献。

  从1910年至1949年的近半个世纪长的时期里,中国近代植物学从单纯采集标本开始逐步向近代植物学的各个领域发展,取得了不容轻视的成绩。

  分别叙述如下:中国种子植物分类学。生物学具有很强的地域性,中国地域辽阔,动、植物资源丰富。近代生物学在中国首先扎根生长起来的是分类学。

  从17世纪起直到本世纪初,中国的植物标本采集和分类研究全部被欧、美、日植物学家所垄断。自1910年起,钟观光教授首先在华南、云南、华东、北京等地采集标本15万号,并以近代植物分类学方法对我国古籍中的植物名称进行了大量考证工作。1915年以后,我国植物学留学生陆续返国,他们在南京等地的大学中开设植物分类学课程,并采集标本。1924年后各植物研究机构相继设立。这些研究单位都设有植物标本馆和图书馆,组织了研究人员在全国大多数省区采集标本,发表研究成果,形成了几个我国近代植物分类学研究中心,如中国科学社植物部、静生生物调查所植物部、北平研究院植物所、中央研究院历史博物馆植物组(1945年发展为植物研究所)、中山大学农林植物研究所。到1949年为止,从事植物分类学研究的高、中级研究人员总计约80人。

  我国近代植物分类学从开始迈步起,就把识别和鉴定植物作为自己的任务。1918年后出版了一些省区植物名录,如《武昌植物名录》、《广东植物名录》、《广西植物名录》、《江苏植物名录》、《湖南植物名录》、《江西和浙江植物名录》、《中国木本植物名录》。1924年后,有关专家对许多科的标本进行了整理和鉴定, 到1949年共发表论文400篇,其中多为科、属部分鉴定工作,专科专属的工作较少,在此期间发现新属19个,新种数百个,其中中生代活化石水杉Metaseguoiaglyptostroboides在鄂西的发现轰动了国际植物界。川藻属Terniopsis及川苔草属Cladopus新种的发现说明川苔草科Podostemonaceae也分布于我国。在贵州南部发现的世纬苣苔属Tengia,是苦苣苔科的原始群 ①。1928年起还出版了多种植物图谱和植物志,如《中国植物图谱》、《中国森林植物志》等。

  胡先骕专门从事高等植物分类学研究,他发现的各科、属新科有上百种,他编写的《中国种子植物志属》(未付印),是后人研究中国植物的基本文献。在植物区系分区方面,发表了《中国北部及西部植物地理概论》等论文,将我国植物归纳为8种区系成分,并对我国植物区系与有关地区植物区系的关系作了论述。

  中国蕨类植物学。1927年秦仁昌首先开展中国蕨类植物的研究和采集活动,1930至1932年,他携标本赴欧洲各国的大标本室从事学习和研究活动,当时曾摄有1000多种中国蕨类植物模式标本的照片,对鉴定种类起了很大作用。抗战后他和同事在云南地区采集了大量标本。 目前已知中国有2千多种蕨类植物,半数以上是代表中国的特有种,还发现了一些特有属,使中国成为世界蕨类植物最丰富的地区 ①。

  1940年,秦仁昌发表了《水龙骨科的自然分类系统》,首次将水龙骨科划分为33科、249属,归纳为4条进化线的方案,震动了世界植物学界。

  ①尹明阶:《谈谈汉阳县的旧风俗》,《武汉文史资料》1987年第 2辑。

  ①福建省民俗学会:《闽台婚俗》,厦门大学出版社 1991 年版,第 71-72页。

  中国苔藓植物学。以近代科学方法研究中国苔藓植物始于1842年,当时研究者都是外国人,据统计这些在中国采集苔藓标本的外国人约有35人次,共发表文章约70篇。自本世纪20年代起,秦仁昌在东南沿海山区和甘肃地区采集了部分苔藓植物标本,钱崇澍采集了湖北宜昌地区的标本;刘慎谔、钟朴求等在安徽黄山和华北地区也采集了部分标本;章树帜在1926- 1928年期间采集了两广地区的标本;钟心煊则采集了福建地区的标本;其中赵修谦在福建山区调查后,发表了美苔(Calobry- oum rotundifolium)新记录,他们对推动中国苔藓植物研究起了推动作用。

  陈邦杰是极少数长期坚持苔藓植物研究的学者之一,从30年代起,即在江苏、四川的峨嵋、南川、金佛山、马边、雷波等地区作调查,采集了几千号标本。他的《东亚丛藓科植物研究》一文论述了该科的系统演化、地理分布,至今仍是世界各地区研究苔藓科植物的重要文献。抗战后,他研究了何昌在广东、海南采集的标本,发表了海南苔藓18种,又研究了我国孔雀藓科,整理了一套中国苔藓标本集,为我国苔藓研究做出了卓越的贡献。

  中国真菌学。18世纪中叶起,西方学者来我国采集标本,开始用近代方法研究真菌。1916年,章祖纯在北京附近调查植物病害,从而开创了中国近代真菌学的研究。之后,钱燧孙、邹秉文等也作了大量的真菌植物病害的研究。魏嵒寿、祝汝佐、方心光、施有光从各种食品中分离出毛霉、酵母、毒霉、曲霉等真菌,研究了工业发酵生产。胡先骕作了纯真菌分类研究,他的《浙江、江西两省真菌采集杂纪》是我国最早发表的关于真菌的论文。戴芳澜于1936、1937年曾把国内已知真菌编为《中国真菌名录》,列出真菌2600种。1939年邓叔群把他10年来的研究汇集为《中国高等真菌志》,记录真菌1400种①。自30年代起先后报道了中草药、葱、姜、蒜、烟草等的抗菌作用,研究了皮肤真菌变异,华北头部白癣病。1935年,朱彦丞对地衣作了研究,发表了《中国地衣初步研究》一文。

  中国植物形态学。包括形态、解剖、胚胎、实验形态和实验胚胎等。张景钺在美国芝加哥大学留学时就对植物形态学作了学习和研究。1926年,他在国外发表了《蕨茎组织之研究》,回国前后,培养出一批形态学方面的人才,为开展此项研究奠定了基础。1929年,严楚江发表了《梧桐性分化及花部解剖》,是我国花果形态学的第一篇重要文献。30年代以后,北京大学、武汉大学、厦门大学、中央大学、金陵大学都先后开设形态学课程并作了一些形态学研究工作。静生生物研究所创建了木材研究室,唐耀在此共完成7篇木材解剖文章(1931- 1935年),以及《中国木材学》一书,成为这一研究的开创者。据1934年统计 中国植物学会会员总共105人,其中专门从事植物形态学教学及科研的人员约占全体会员的12% ①。

  1946年,中央研究院植物研究所在上海创建了植物形态学研究室。王伏雄等分别完成水松、柃柏、香榧和竹柏等我国特有裸子植物胚胎发育的研究。

  该所森林研究室还作了桦柏类植物解剖的研究。

  ①常人春:《老北京的风俗》,北京燕山出版社 1990 年版,第 217-219页。

  ①陈克进主编:《婚姻家庭词典》,中国国际广播出版社 1989 年版,第217-218 页。

  中国植物细胞学。我国在该领域中的研究始于30年代初。1930年,段续川对植物制片技术作了改进,他克服了海氐苏木精染色过程中脱色和分色的困难,采用苦味酸为脱色剂,收到很好的效果,为中外植物制片工作者广泛采用。他还进行了脂麻掌(Gasteria)减数分裂的研究。王宗清在1932年开始对黑穗病作细胞学和病理学研究,并且以文冠果、栾树、普通蒟蒻、梧桐、万年青、七叶树、荇菜、揪树、槐树为材料,对细胞核及其分裂开展过大量研究。从1941年起吴素萱发表了Spironema fragrans和鸭跖草科其他属的细胞学方面的论文。对有丝分裂和减数分裂过程中染色体的结构和行为以及核仁的起源和发育,染色体和核仁之间相互关系作了比较深入的研究。郑国锠等发现在延龄草和洋葱根尖有单倍体细胞,进一步证实了所谓染色体数目的恒定论不是绝对的。他们用理化因子处理材料,发现体细胞减数的百分率可由自发的1%- 2%增加到5%。

  总之 研究领域涉及到植物细胞制片术,细胞分裂过程中染色体的结构和行为以及细胞生理、细胞遗传等方面.②中国植物生态学和地植物学。钱崇澍、李继侗、仲崇信先后在清华大学和四川大学讲授过植物生态学。钱崇澍、刘慎谔、侯学煜、张宏达等分别在全国各地作过一些森林、草原、荒漠、海岛、高原、高山植被及生态学的调查和观察。

  中国植物生理学。1914年张埏生在武昌高等师范学校,1915年钱崇澍在江苏甲种师范学校,以后在金陵大学、东南大学及厦门大学都讲授过植物生理学。1917年,钱崇澍发表了我国近代第一篇植物生理学论文。1925年,李继侗在南开大学讲授植物生理学并开展了研究。1929年他在英国植物学年刊上发表《光对光合速率的瞬时效应》的论文,认为光反应不止一个。国外学者认为这是一篇论述光合作用的有重要价值的文献。他应当是在国内从事植物生理学实验研究的第一人①。殷宏章、娄成后等一批植物生理学家开展了对生长素、生物化学、生物物理、植物油、微生物生理、抗生素和植物感应性研究工作,取得了一批成果,也培养了不少有声望的植物生理学家。据统计在1929- 1949年,我国从事植物生理学研究人员约20人,总共发表论文约155篇。

  植物营养生理。这是在我国植物学研究最早开展的工作。1917年钱崇澍讨论了 钡锶铈 对水绵的作用。罗宗洛在30年代研究了玉米幼苗对氮素的吸收,发现根系吸收氨离子与硝酸根的速率不同,引起了溶液中酸碱度的变化,从而影响生长。40年代他和学生研究微量元素对水稻、小麦、玉米初期生长的物质变化,还研究了对花粉萌发与生长等作用。40年代末崔徵等研究了锌和生长素生物合成的关系,以及锌对色氨酸合成的作用和对细胞器结构的影响。曹宗巽在美国较早用32P研究了植物磷代谢的某些特点。罗宗洛在1945年主持了中央研究院植物所,他在植物矿质营养生理方面作了较深入的研究。

  呼吸代谢的研究。也是起步较早的工作。30年代汤佩松首先证明在植物体内存在细胞氧化酶。抗战期间与他的学生们一起工作,首先提出呼吸存在多条途径的论据。40年代至50年代,殷宏章在英国做了磷酸化酶的细胞化学与气孔开闭的关系研究,后来在上海与李淑俊做了光对叶绿体淀粉形成影响的研究等等。

  植物激素的研究。开始于30年代。1938年,殷宏章发表了生长素与植物叶片昼夜运动研究的成果。黄昌贤在1938年发表了生长素诱导无种子果实工作的成果。40年代殷宏章做了用生长素诱导植物插条生根的研究。罗宗洛等开展了生长素与微量元素在刺激生长上的比较。1947年汤玉玮发表了吲哚乙酸氧化酶的研究成果。1948年崔徵发表了生长素与硫化腺嘌呤对器官发生以及锌对生长素合成的作用的研究成果。

  ②福建省民俗学会:《闽台婚俗》,厦门大学出版社 1991 年版,第 128页。

  ①《上林县志》,广西上林县图书馆 1934 年铅印本。

  细胞生理研究。1934年李继侗发现银杏胚乳提取汁可以促进银杏离体胚的生长,这一发现对利用胚乳汁、幼果和幼种子提取物促进培养组织的生长发育具有一定的启发性,它导致今天广泛应用椰子汁(胚乳)作为培养基的附加成份。1936年前后,罗宗洛与罗士韦在离体玉米等根尖培养中发现幼桑叶提取汁可以促进离体生长,为后来证明,该提取汁也是维生素等活性物质做培养基所含的不可缺少的成份,提供了启示。1946年罗士韦在美国发表了首次培养石刁柏茎尖成功的论文。2年后Skoog和崔徵利用生长素和腺嘌呤处理烟草茎切段和愈伤组织以控制生长和芽的形成,导致激动素的发现。后来又开展了利用激动素和生长素控制器官分化的研究。

  植物生长发育的研究。在我国早期仅限于形态观察。30年代初丁颖等观察过水稻开花过程。后来潘简良等人先后研究过稻对光照周期的不同反应。

  40年代末,曹宗巽在国外研究兰花授粉后的生理化变化,这是早期关于受精生理的研究。此外,1930年陈华癸在英国作过根瘤菌株选育研究。

  中国植物化学。1915至1921年,吴云间、陈寅、杜嘉瑜等发表了植物有用成份和有毒成份研究的论文,对植物单宁和植物油也作了分析。自20年代开始,我国研究者致力于常用著名中草药的研究:袁淑范对贝母,赵承嘏、陈克恢对麻黄和延胡索作了研究,赵嘏黄对许多药用植物成份的研究,汤腾汉对半夏的研究。抗日战争中,除黄鸣龙、庄长恭等对中药进行化学成份的分析研究外,对其他植物成份分析也做了不少工作,例如对植物油、茶叶和酒类的分析。1935- 1936年汤佩松对几十种海藻作了含碘的分析。抗战中他作了用蓖麻油代替润滑油的研究。有关研究者在中药常山中分得了抗疟成份常山碱。从松节油、豆油、菜油提炼汽油的代用品,以应抗战之需。

  抗战前兴办过几座植物园,著名的有1929年由叶培忠领导建立的南京中山陵植物园和1934年由秦仁昌领导建立的庐山植物园。1938年7月,因日军进逼,庐山植物园被迫撤离。12月,部分职工在秦仁昌率领下转移至云南丽江,成立了庐山森林植物园丽江工作站,先后采集标本15000余号。

  抗战胜利后,陈封怀教授等重返庐山,植物园已被破坏得面目全非。他们用向国外出售种苗等办法,筹集资金重建庐山森林植物园。

  (三)中国动物学会的建立与近代动物学的进展

  中国动物学会成立于1934年9月23日。发起人是以秉志为首的30位动物学家,成立大会在江西庐山莲花谷召开,订立了会章,选举理事、监事。

  会址初设在南京博物馆,后改在上海中央研究院动物研究所内。学会成立时,仅有会员50人,到1949年会员增至348人。

  成立大会即为第一届年会,宣读论文40篇。至1936年,年会每年定期举行。抗日战争后,年会无法保证召开,仅有1943年、1945年、1947年举办过年会。前后共6次全国性年会。

  学会成立了编辑委员会,推举秉志为总编辑,陈桢、朱洗、贝时璋、董津茂、胡经甫、寿振黄任编辑,卢于道任干事编辑,刊行《中国动物学》杂志,抗战前仅出了3卷便因战事停刊。

  在动物学研究成果方面,王家楫、戴立生、张作人、何学伟、范德盛、熊大仕、张奎、韩朝佐等人对原生动物进行研究。陈纳逊对腔肠动物,陈义对环节动物,伍献文对圆形动物,沈嘉瑞对甲壳动物作了研究。在昆虫学方面,胡经甫做的工作最多,在10年中发表有关论文50多篇,其他如陈世骧、邹钟琳、吴福桢等等也都在昆虫分类研究上作了许多工作。另外董聿茂、陆鼎恒、张玺、陈义等人对沿海介壳类动物也进行了大量调查研究。在鱼类研究领域,朱元鼎、伍献文、陈兼善、张春霖等人发表过很多研究报告。

  1931年,朱元鼎出版《中国鱼类索引》,著录鱼类1497种,是中国第一部鱼类分类学专著。从事两栖类研究的有方柄文、张孟闻、刘承钊等。寿振黄、任国荣等在鸟类方面开展了调查研究。

  从20年代开始,秉志就对江豚、虎、白鲸等多种动物,作了一系列解剖研究,陈纳逊、陈伯康、张伯钧、武兆发、马文昭、孟廷秀、罗克昌、崔芝兰、欧阳翥、卢于道等分别在解剖学、组织学、胚胎学、细胞学领域开展过研究工作。在生理学方面林可胜对胃液分泌机制作了研究,吴宪等在蛋白质变性作用、免疫化学、血液分析、营养学方面,蔡翘关于肝糖元代谢的研究都取得了有价值的结果。张宗翰、汪敬熙、张锡钧等人对中枢神经生理作了许多研究工作。其中张锡钧关于Ach是中枢神经的化学递质概念和 迷走神经——垂体后叶反射学说的研究成果得到了学者的好评。冯德培与合作者在肌肉神经生理学方面完成了许多有意义的工作。他发现关于肌肉代谢因拉长而增加的新现象,被称之为 冯氏效应.孙宗彭关于内分泌的研究也取得了一定成就。

  贝时璋、朱洗、童弟周等人开创了我国近代实验动物学研究。贝时璋从20年代起就从事实验动物学研究,他对细胞再生、分裂、转变等活动规律,作了较深入的实验研究。

  朱洗进行了两栖类杂交细胞学研究,他弄清了杂交中受精的基本现象,说明了卵子不能正常受精的原因。他的成果颇受生物学界重视,成果也多次被引用。贝时璋自30年代起,提出细胞重建的观点,他认为细胞分裂不是细胞繁殖的唯一途径,他通过实验发现,在生物体内,以某种物质为基础,也可以形成完整的细胞,这种现象叫做细胞重建。细胞重建研究无论在理论上或是实践中都有着重大意义。在抗战前后,他研究了甲壳类动物生殖细胞的性转变,卵黄粒与细胞重建;研究了环节动物的再生,再生与自然分裂的关系等等。蔡邦华自30年代开始对螟虫的分类、发生、防治作了长期的系统研究。他后来创建了一套害虫预测预报工作,产生了很好的影响。

  (四)中国微生物学会和中国近代工业微生物学的进展

  我国是最早利用微生物的发酵作用制造产品的国家。在西方,借助显微镜的帮助,人们才发现了微生物。到19世纪中叶,由于巴斯德(1822- 1895)

  等人的工作,揭开了微生物产生发酵作用的秘密。《格致汇编》(1876- 1892年间出版共7卷)多次论及工业微生物学知识。自1880年起《格致汇编》杂志连载了英国司腾撰罗以司修订的《化学卫生论》,在《论植物》一章中明确论述了发酵是由于微生物的作用,并有在显微镜下描绘的酵母形状的附图。在《论所酿五谷等酒》及《论所酿葡萄酒等》章中阐述了酿造方法和原理,也论述了微生物在发酵过程中的作用等等。

  辛亥革命后,北京工业专门学校首先开设工业微生物学课,由孙宗浩和张乃燕讲授。该校校址在北京西四祖家街,1921年后改为北京工业大学,内设应用化学科,讲授制糖、酿造、造纸、制革和油漆等课程。1927年,上海成立国立劳动大学,内设农学院农艺化学系,农产制造是该系的主要课程。

  此后,南京中央大学农学院、北平大学工学院也先后设立工业微生物学系。

  1930年,实业部在南京成立中央工业实验所,下设酿造室,聘陈騊声为该室主任(1899- ?),主要研究发酵工艺及有关微生物学问题。酿造室还附设酒精和酱油试验厂,可以做小型和中型工业试验。这是我国第一个工业微生物学的科研机构。1922年,范旭东创办黄海化学工业社,聘孙学悟为社长。1931年,黄海化学工业社设立发酵与菌学研究室,初聘魏嵒寿为室主任。

  不久,魏赴南京大学就教,此室便直接由孙学悟领导。黄海化学工业社的发酵与菌学实验室以实业救国为宗旨,为发展中国的微生物工业做了不少贡献,出版了《发酵与细菌》双月刊。除去上述两个研究机构外,国内还有一些高等工业院校也开展了工业微生物学的研究,北平大学工学院的方乘,山东大学化学系的汤腾汉、王祖荫等曾取得有价值的成果。

  中国工业微生物学自初创时期起其研究工作就与生产实践紧密相联。由于我国的传统发酵技术,如酒、醋、酱油的酿造具有悠久的历史和独特的风格,工业微生物学工作者们就意识到,用近代微生物学知识分析这些古老的技术,研究改进的途径是重要的课题。其中应包括调查了解传统工艺过程;分离、培养与发酵过程相关的一些微生物;研究这些微生物的形态和生理,并比较它们的发酵能力及特性,在这一基础上制造新的曲种。

  中国是世界上最早发明用曲酿酒的国家,酒的酿造是工业微生物学者研究最多的课题。30年代初,黄海化学工业社的孙学悟、方心芳、金培松等对高粱酒、汾酒作了研究,他们发表了我国制曲酿酒的首批实验报告。

  1932年,陈騊声从南京等地的酒药中分离出15种酵母及数种霉曲,研究了它们的形态和生理。1935年方心芳研究了从国内酒曲、酒醅和葡萄中分离出来的40株酵母,比较了它们的发酵力,发现了一些酵母的新种。魏嵒寿和金贵湜自酒药中分离出糖化力强的霉菌,施有光、沈学源和庄任从不同的原料中也得到类似的霉菌。汤腾汉、郭质良分析了山东52个县的酒曲,研究了其中的酵母菌和霉菌的性质,比较它们的糖化力和酒精发酵力。方心芳、谈家麟测定并比较了100多种曲菌的糖化力。其中较为突出的是在30年代初,方心芳等人选择出糖化力较强的霉菌和酒精发酵力强的酵母菌,用麸皮和酒糟制成霉菌曲,代替大曲用于酿酒。这种工艺不但可以提高出酒率,而且节约了粮食。

  酱油是一项消耗量很大的调味品,陈騊声等人在中央工业试验所酿造室时发明了酱油速酿法,使酱油酿造周期从一年缩短到两个月,实现了酱油技术的一次重大革新。他们还研究用米糠、麸皮、豆饼等原料代替小麦、黄豆酿制酱油。抗战期间,秦含章(1908- )根据它自己的实验结果编写了《酿造酱油之理论与技术》一书,就传统的酱油酿造工艺,系统地阐述了它的原料处理、制曲、制醪、压榨和成品调整的生产技术和理论并因此获奖。魏嵒寿、方心芳、龚学文、冀鹤鸣等也各自对酱油生产过程中的酵母菌和曲霉菌作了研究。

  酒精工业是一种重要的发酵工业。1906年,俄国人首先开办哈尔滨酒精厂。1922年,溥益实业公司在济南黄台镇开办了一家酒精厂,陈騊声在微碱性的糖蜜中,添加适量浓硫酸,经高压蒸煮半小时,就生产出了合格的酒精,一举解决了开工后屡次失败的困境。10年后,上海中国酒精厂又发生了类似故事,陈嵒声用糖蜜补氮法使酒精生产获得成功。

  抗战时期,汽车以酒精代替汽油作燃料,酒精需量大增,但是四川产的糖蜜中缺少含氮化合物,由于生产硫酸铵的永利宁厂被日寇破坏,货源断绝。

  方心芳等人试验用人尿代替硫酸铵获得成功,使得用糖蜜生产的酒精在抗战中大大发挥了作用。

  抗战期间黄海化学工业社利用五倍子经发酵制成棓酸。棓酸是一种重要的化工原料。方心芳等人试验了黑曲霉素及青霉菌上百种,比较了它们分解单宁酸的能力,经过从试管发酵到日产百余斤的生产规模试验,终于在1940年建厂投产。同年又开展了棓酸固体发酵研究,取得了满意的结果。

  我国的工业微生物学家在基础理论研究中也做出了贡献。他们分离鉴定了与发酵有关的多种微生物,对普查我国的微生物资源有着重大意义。1928年魏嵒寿、祝汝佐研究腐乳上的毛霉,发现了一个真菌新种,并加以命名。

  方心芳在研究中国酒药的根霉、中国产酵母、川产霉菌时发现了多种新的酵霉。沈学源等也发现了毛霉的一个新种。魏嵒寿等发现将中国酒曲中的微生物置于固体培养基上,在紫外灯光下呈不同的莹光,从而找到一种鉴别相近微生物的新方法。

  工业微生物的生理研究以方心芳做的工作最多。他对微生物的生长素和酵母菌的营养问题作过许多研究,写过真菌生理学的多篇报告,被视为重要文献。魏嵒寿、金培松研究过酵母菌小囊孢子形成的条件。肖永澜研究过在培养基中加入一定量DDT后,给霉菌和酵母菌的生长带来的影响等等。

  在1939年以前,我国工业微生物没有专门刊物。1939年,由方心芳提议,黄海化学工业社创办了《黄海发酵与细菌专辑》,该刊到1951年为止,共出版了12卷70期。

  在30至40年代,也出版了一批工业微生物学专著。1931年,陈騊声率先出版了《发酵工业》和《农产制造》(中华书局版),1933年方乘出版了《酒精制造学》。1935年前后,商务印书馆出版了一套工学小丛书,其中与工业微生物有关的共3部。1941年陈嵒声出版了我国最早编写的酿造学教科书《酿造学总论》和《酿造学分论》。1945年,方心芳出版了《应用菌学概要》,主要论及发酵过程中的微生物。

  (五)中国近代杰出的生物学家

  钟观光(1868- 1940年),字宪鬯,浙江镇海县人,1887年中秀才,1900年任南菁书院理化教习。1901年民国临时政府成立,被聘为教育部参事。1915年被聘为湖南高等师范博物学教习。1918年在广西发现我国特有的植物珙■树、胭脂木,并发现我国特有的孑遗树种。一种树大花香的乔木被定名为观光木Tsoongiuden dron Odorum Chun,以为纪念。他用四年时间跋涉全国11个省区,采集当时植物标本16000多种,计15万多号,海产动物标本500余种,木材、果实、根茎、竹类300余种,为北京大学植物标本室奠定了基础。

  1927年浙江大学农学院聘请他为副教授,兼浙江省博物馆主任。

  著有《说文植物类证》手稿,对54科199种植物名词做了考证和订正工作。

  今尚存《山海经植物》、《近世毛诗植物解》、《北山画谱序》、《物质纪略》、《植物古籍辞例》、《段注说文录要》等150万字的手稿,对古籍中的植物名词做了大量的考证。

  1940年9月30日,在日寇侵华中忧愤而死。他是中国近代植物学界的一位开拓者。

  秉志(1886- 1965年)字农山,原名翟秉志,翟际清。满族。河南省开封市人。清末举人。1980年京师大学堂预科毕业,1918年在美国康乃尔大学获博士学位。1918- 1920年,在美国韦氏研究所为研究学侣。1920年回国,历任东南大学、厦门大学、中央大学、震旦大学教授。1921- 1937年曾创办中国科学社生物研究所、静生生物调查所,任主任兼教授。1952- 1965年任中国科学院水生生物研究所、动物研究所研究员。

  秉志是中国动物学会主要创始人,并被选为会长。对中国近代动物分类学、动物形态学、动物生理学、昆虫学和古动物学均有研究,尤擅长动物解剖学。他一生共写论文63篇。

  1948年当选为中央研究院院士,1955年当选为中国科学院学部委员。

  陈桢(1894- 1957年),江苏省邗江县人。1920年赴美康奈尔大学和哥伦比亚大学留学。1922年回国,历任东南大学、京师大学、南京中央大学、清华大学、北京师范大学、西南联合大学教授、系主任。1947年被聘为北平研究院动物研究所通讯研究员、评议员,联合国教育科学文化组织中国委员会第一届委员。1952年任北京大学教授,1953年被聘为中国科学院动物研究室主任。

  陈桢自1925年以来长期研究金鱼的遗传与变异,使孟德尔的遗传学说在中国得以传播和发展。主要论文有《金鱼的变异、进化与遗传》、《金鱼色的遗传紫色和综色的遗传》、《金鱼家化史与品种形成的因素》等。

  1948年被选为中央研究院院士。1955年,当选为中国科学院学部委员。

  胡先骕(1894- 1963年)字步曾,号忏盦. 江西新建人,曾任东南大学、北京大学、北京师范大学教授。1922年任南京中国科学社生物研究所植物部主任。1928年在北平任静生生物调查所所长。1934年在庐山创办森林植物园。1937年任云南植物研究所所长。1940年任中正大学校长兼农学院教授。

  解放后任中国科学院植物研究所一级研究员。1968年7月16日,因四人帮 迫害,含冤去世。

  平生治学成果丰富,发表论文百余篇,植物学专论有63篇,他是我国近代植物学的奠基人之一。

  1948年当选中央研究院院士。

  贝时璋(1903- ),浙江镇海县人。1928年获德国土滨根大学自然科学博士。1930年回国,历任杭州大学生物系主任、理学院院长、中国科学院实验生物研究所所长、中国科学院生物物理研究所所长。

  自20年代起,一直从事实验生物学研究,对细胞的常数、再生、分裂、转变等活动规律作过多方面的研究。特别是从30年代起提出细胞重建观点。

  他发现细胞除分裂繁殖增生外,在生物体内,以某种物质为基础,也可以逐渐形成完整的细胞,他称这一过程为细胞重建。这一现象反映了细胞的起源是细胞自组织、自装备的过程,也可以说明地球上生物体内一个生物的繁殖、发育、合成细胞的过程,因此这一发现和研究无论在理论上或实践上都具有重大意义。

  1934年加入动物学会,曾任理事长。1948年当选中央研究院院士。1955年当选为中国科学院学部委员。任《中国科学》、《科学通报》副主编。

  秦仁昌(1889- 1986年)江苏武进县人。1919年考入金陵大学林学系。

  1925年毕业后在东南大学当助教,1929年到丹麦哥本哈根工作,以后转到瑞典,在林奈家乡做了访问研究。又到英国名家植物园查阅了中国和邻近国家的全部蕨类标本,选出18000张,拍成照片,带回祖国。

  1934年7月到江西创建庐山植物园,到1937年已略具雏形。不幸遭到日寇的践踏。1938年秋日寇进逼九江,庐山被围,遂决定将60余箱图书、标本寄存在美国小学,他便离开庐山到了云南丽江县住了7年。1940年发表论文《水龙骨科的自然分类》,这是世界蕨类植物分类发展史上的一个重大突破,受到国际上同行们的高度评价。他因此获《荷印龙佛奖金》。

  秦仁昌发表的论文有135种。1955年当选中国科学院学部委员。

  伍献文(1900- 1985年),浙江省瑞安县人,1921年毕业于南京高等师范学校农业科。1929年留学法国巴黎大学。1932年获巴黎大学科学博士学位。回国后历任中央研究院自然博物馆研究员、复旦大学及中央大学教授兼系主任、中央研究院生物研究所研究员、中国科学院水生生物研究所所长兼淡水生物研究室主任。

  他的论著中有关鱼类分类学论文18篇、鱼类形态学论文12篇、鱼类生态学及生理学论文6篇、寄生线虫分类学论文14篇、淡水线虫学2篇、海洋及湖沿学调查报告6篇、节肢动物分类学论文5篇、爬行两栖类3篇、考古学论文3篇,共85篇,还出版专著5种。他的《中国淡水鱼养殖学》一书是对我国淡水鱼养殖方法和研究工作的全面总结。

  1948年被选为中央研究院院士,1955年当选为中国科学院学部委员。

  殷宏章(1908- ),原籍贵州,出生于山东省兖州。1929年南开大学毕业。1933年清华大学读研究生,1937年在美国加州获理工学院博士学位。回国后历任西南联大、北京大学教授。1951年任中国科学院实验生物所研究员,1953年任中国科学院植物生理研究所副所长,后任所长。1984年上海植物生理研究所名誉所长、研究员。

  1928年与李继侗教授发现光合作用从低光强到高光强照射有一个瞬间促进效应;从白光到红光照射或反转,光合恒速,而从高光强到低光强照射则有一个瞬间的抑制效应。这一发现对于理解光反应与放氧的关系有一定的意义。30年后,Blinks和Emerson也发现了这一现象。他对酶、生长素、有机物质转运等问题也作了深入的研究,他的植物磷酸酶组织的化学研究,为国外文献多次引用。50年代以后他在水稻的研究中,发现水稻开花后物质转运积累的规律,为解决水稻的倒伏问题、密植问题提供了依据。共发表论文100多篇。

  1948年当选为中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。

  钱崇澍(1883- 1965年),号雨农,浙江海宁人。1914年于美国伊利诺斯大学自然科学院毕业。又在芝加哥大学、哈佛大学学习。1916年回国,历任南京甲种农业学校、金陵大学、东南大学、北京农业大学、清华大学、厦门大学、四川大学、复旦大学教授。1935年任中国科学社生物研究所所长。

  1950年起任中国科学院植物分类研究所所长。并任《中国植物杂志》主编,中国植物学会理事长。

  他是我国植物分类学、植物生理学、地植物学和植物区系学的创始人之一,是这门科学的开拓者之一。主要著作有《高等植物学》(与胡先骕合作1923年)、《中国植物志》(前三卷)、《宾夕法尼亚毛莨的两个亚洲近缘种》、《安徽黄山植物之初步观察》等。

  1984年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。

  戴芳澜(1893- 1973年),号观亭,湖北省江陵县人。1913年于清华学校结业,赴美康乃尔大学留学,1918年进哥伦比亚大学研究院。回国后任南京第一农业专科学校、东南大学、金陵大学教授、清华大学农业研究所、清华大学植物病理学系主任、北京农业大学教授。于1934年在美国纽约植物院任研究员。1953年后在中国科学院植物研究所真菌植物病研究室任主任,后任微生物研究所所长。

  他早年从事水稻和果树等植物病害的研究及其防治。1930年后开始我国真菌研究,对真菌的分类造诣很深,并对真菌的形态和遗传作过研究,他的许多论文至今仍被国内外同行广泛引用。他是我国真菌学的创始人,对我国近代真菌学和植物病理学的建立和发展作过重大贡献。主要著作有《中国真菌总汇》、《中国白粉科的研究》、《脉孢菌的性连锁》等等。《三角枫上白粉菌的一种新种》是国内现代分类研究真菌的第一个成果。

  1948年他被选为中央研究院院士,曾任中国植物病理学会理事长,中国植保学会名誉理事长,原德意志民主共和国农业科学院通讯院士,1955年当选中国科学院学部委员。

  罗宗洛(1898- 1978年),浙江省黄岩人。1917年于南洋中学毕业后留学日本,1930年毕业于日本北海大学。回国后,历任中山大学、暨南大学、中央大学、浙江大学教授。1944年后任中央研究院植物研究所所长、台湾大学代理校长、上海植物生理研究所所长、中国植物生理学会理事长。

  他是中国近代植物生理学创始人之一,早年对水绵细胞质的粘度变化与酸度的关系,对植物吸收、利用硝态氨和氨态氮进行了细致的研究。在植物矿质营养生理、植物离体根尖培养方面,作过较深入研究。他的论著约30余篇,如《氢离子浓度对若干栽培植物幼苗生长的影响》、《进一步探讨高等植物的根系吸收氨和硝酸盐》等。

  1948年被选为中央研究院院士,1955年被选为中国科学院学部委员,1957年获原苏联农业科学院通讯院士称号。

  汤佩松(1903- ),湖北浠水(今■水县)人。1925年赴美留学,1927年在美国明尼苏达大学毕业,获学士学位。1928- 1930年在美国约翰斯霍普金斯大学研究院毕业,得自然哲学博士学位。1933年回国,任武汉大学、清华大学教授、农学院院长。

  他是一直从事生物物理教学研究的学者,主要贡献有:1930年发现海星卵在受精后呼吸大大增强,1932年发现植物中存在着细胞色素氧化酶,1952年发现叶绿体中碳酸酐酶的存在,1957年发现水稻苗中硝酸还原酶的适应形成,其中用热力学概念分析了水分进出细胞过程的规律(与王竹溪合作),被国际公认为植物生理学上的一个重要的贡献。

  1948年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。

  汤非凡(1897- 1957年)湖南醴陵人,1921年毕业于湘雅医学院,获医学博士学位,后赴美国哈佛大学医学院学习,1929年归国,历任上海中央大学医学院教授、上海雷氏德研究所(Lis-ter Instiute)细菌学系主任、上海医学院教授。并当选第8届国际微生物学会常任理事。1949年后,任卫生部生物制品研究所所长。

  1936年,汤非凡与谢少文、朱届明参加过国际微生物学联合会的学术活动,1947年又参加了丹麦举行的国际微生物学会联合会(Iums)第四次大会,被选为常务委员。

  他对立克次体、支原体一类微生物的研究有卓越贡献。1955年首次分离培养出沙眼依原体(Chlmy dia trachomats,对我国研制青霉素亦有重要贡献。他为发展中国近代、现代微生物学、免疫学、抗生素学作出了贡献。1980年国际沙眼防治组织向他颁发 沙眼金质奖章.1982年他的沙眼依原体分离培养获得了国家发明奖。

  1948年被选为中央研究院院士。1955年当选为中国科学院学部委员。

  冯德培(1907- ),浙江临海人。1922年毕业于复旦大学生物系,1929年赴美留学,1930年获芝加哥大学硕士学位,1933年获英国伦敦大学博士学位。后去美国费城詹森基金会从事医学物理研究。1934年回国,历任北京协和医学院、北京师范大学、上海医学院讲师、教授。1946年,在洛克菲勒医学研究所当访问研究员,1947年任中央研究院医学研究所筹备处代主任。

  1949年后历任中国科学院生理、生化研究所所长、华东分院院长、中国科学院上海分院院长、生理研究所所长。

  早年他在英国从事肌肉和神经的能力学研究,其中关于神经与肌肉产热问题的研究结果,至今仍为中国有关教科书引用。他关于神经肌肉接头的传递问题的研究,为化学传递学说提供了可靠的证据,至今为国际同行重视并引用。40年代后,他对神经膜电位和神经结缔组织鞘的作用进行研究,证明神经膜电位属于董南氐电位性质,神经结缔组织鞘为有效弥散障碍物。60年代,他从事神经肌肉肥大的新现象研究。共有论文70余篇。

  1948年被选为中央研究院院士,1955年被选为中国科学院学部委员。他是美国、英国、加拿大生理学会的会员、美国神经科学会名誉会员、英国伦敦大学学院院士,并连任三届国际生理科学联合会理事。

  蔡翘(1897- 1990年),字卓夫,广东省揭阳县人。1919年赴美国留学,在哥伦比亚大学、印第安那大学、加利福尼亚大学学习心理学。1922年转入芝加哥大学学习生理学和神经学,获得芝加哥大学哲学博士学位。回国后历任复旦大学、上海医学院教授,上海雷士德研究院副研究员,中央大学医学院代理院长,第五军医大学校长,中国人民解放军军事医学科学院副院长等职。

  1925年,在美洲袋鼠的解剖学研究中发现了视觉与眼球运动功能的中枢部分,被称为 蔡氏区.1929年阐明了甲状旁腺割除后肌肉抽搐和死亡的原因。1930年,在国外从事神经传导生理研究,阐明了感受器适应现象。1932年在上海发现并阐明了肝脏的糖元异生机制及其对糖稳定性的调控,受到国内外生理学界的重视。1938- 1949年,主要研究了血小板与止血的关系。60年代从事航空、航天及军事劳动的生理研究。共发表论文及文章150余篇。

  他的《人类生理学》是我国第一部生理学教科书。

  1948年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。

  十、中国近代农学

  (一)中国近代农学的发展

  西方农业科技以较大规模传入中国肇始于19世纪末。1897年,罗振玉在上海创办《农学报》,这是中国第一家农业刊物,前后发表了有关国外农业科学技术方面的译文或农学教材1151篇。这家刊物到1905年底转让给日本人。1904年,上海的 江南总农会 编辑了一套外国农业科技译丛,共82册,命名《农学丛书》。这套丛书共收入农学译著149种,涉及农业政策、经济、科技、教育、法规,大体反映了西方各国的农业科技水平。此外,当时的留日学生范迪吉等人,江南机器制造局、广学会等机构也都翻译出版了不少日本和西方的农业著作。到1910年以前,大约出版了200多种外国农业科技著作,对近代农业在中国的传播起了推动作用。

  清末,我国新式农业学堂和农事试验场相继出现。1897年浙江蚕学馆开学,1898年近代第一所农科大学和京师大学堂农科成立,这两所学校都聘请了日籍教师主持教务。同年,上海设育蚕试验场,也请过几位日本专家主持技术。据统计,到1906年,我国聘请的外籍农业教师多达600人。这种以高薪聘请外籍教师的局面,直到辛亥革命后大批留学生陆续回国才告结束。

  1889年,浙江海关税务司派送江生金和金炳生2人往法国蒙伯业养蚕公院学习蚕病的防治,他们回国后任浙江蚕学馆总教习。从1901至1911年间2831名留日学生中仅有55人毕业于农科。此外还有少数学生去美国和西欧各国专攻农科。我国近代著名的农学家、农业教育家,不少人是这一时期的留学生。

  19世纪末,新式农具、化肥、农药、家畜和农作物的优良品种也陆续引进。当时引进较多成效较大的都属于抽水排灌一类的机具。引进的农作物中以美棉(陆地棉)为最早,也最见成效。据统计,清末先后引进良种40余批,包括棉花、稻、麦、玉米、花生、烟草、土豆、蔬菜、水果等。1900年,罗振玉等人提出引进各国动物优良品种,如瑞士的羊、意大利的蜂、荷兰的牛等。1910年,北洋政府在察哈尔、北京、安徽设立了三所种畜场,购入了各国家畜、家禽良种,1917年,留美学生虞振庸引进一批荷兰奶牛,在北京创办模范奶牛场。1924年,留美学生陈宰均在青岛建立新型猪、鸡饲养场,引入巴克夏猪和来亨鸡。此外,广东岭南大学也于1918年引进过约克、盘克等良种猪。他们利用近代科学方法进行养殖和推广,成效较以前大为显著。

  清末,自1898年以后,各地农事实验场逐渐增多。1906年,清政府在北京设立中央农事试验场,由清末状元刘春霖任场长,内设树艺、园艺、蚕丝、化验、病虫害5种,每种均有试验项目。这类农业试验机关在1910年前总共约有20余所。由于人才缺乏、经费不足,因此成绩很小。

  1914年,张謇出任国民(北洋)政府农商部部长。他竭力提倡 棉、铁政策 ,广设农林试验场,以改良中国的农林作物。据1931年统计,各级农业试验场多达552所。一些国立、省立农业试验场,如1917年虞振庸办北京模范奶牛场,1922年江苏省昆虫局,1924年浙江省昆虫局,1924年陈宰办青岛良种猪、鸡场,1926年丁颖办广东稻作试验场等等,都在科研方面有所建树。不过大多数试验场缺少人才和经费,徒有虚名而已。

  这一时期里,一些著名的大学,如金陵大学、东南大学、南通大学、广东中山大学等积极开展农业科研活动,取得过多项科研成果。

  1928年5月,广东中山大学在一次全国教育会议上提出 农业教育推广 的议案。是年6月,国民政府由农矿、内政、教育三部共同颁布了 农业推广规程.年底,成立了中央农业推广委员会,协调组织全国的农业推广工作,有的地方也设立了相应的农业推广机构。当时的工作主要是介绍和推广农作物良种和种植技术,由于作物良种几乎都是我国农学家们培育的品种,每年增产效果好,推广成效较大。还组织推广家畜、家禽良种的繁殖和饲养,肥料和农药的施用及其他农业生产技术。这些推广以 结果示范为基础 ,配合各种宣传手段,在30年代里曾经搞得有声有色,确实收到了一定的成效。

  南京国民政府成立前后,全国农业研究机构又有发展,属于国立和省立的机构占了较大比重。据1935年统计,国立52所、省立356所、县立174所,私立及团体附设共59所,合计691所①。农业科研经费大约2000多万元。

  30年代是近代农业教育和农业科学研究的最好时期,曾涌现出一批具有重要影响的农业科研机构。例如中华农学会上海农学研究所,上海牛瘟血清制造所,水利工程研究所,中央农业实验所,中华棉产改进会,中央种畜场,中央水工试验所,西北畜牧改良所等。

  1937年抗日战争爆发,科研机构被迫西迁,不少机构只能归并或停办。

  中国农业科技刚刚发展起来就遭到战争的摧残。

  抗战胜利后,一些归并、停办的机构始得恢复,同时又曾设了一批科研机构,如中央农业实验所,中央林业实验所,中央水产实验所,中央畜牧实验所等,仅直属于农业部的各类试验场(所)就有45处。

  民国建立以来,在国外学习农业科学的留学生陆续回国,他们对发展中国近代农业科技起着开拓者的作用,也取得了一系列卓越成就。

  近代农作物育种的成就。我国的近代育种事业,以棉、麦、稻为主。

  近代纺织工业在中国迅速发展,对棉花需求量很大,但是国内当时棉花品种变异退化严重,因此,我国近代育种学家首先进行棉花的选育良种研究。

  1912年,金陵大学得到纱厂联合会的资助,率先着手棉种改良。1919年,他们在上海吴淞棉田里发现一个绒长而铃大的棉铃,带回南京选育成 百万华棉.几乎同时,江苏南通甲种农校于1914年开始选育南通 鸡脚棉 ,到1921年育成 鸡脚棉 良种。这些是中国近代农学家培育成的首批良种。1922年,东南大学成立 棉作改良推广委员会 ,聘请美国棉作专家柯克(O?F?Cook)为董事,先后育成青茎鸡脚棉、小白花棉、孝感长绒棉、江阴白皮棉等品种,并提纯驯化美棉脱字棉及爱字棉等。1932年中央农业实验所聘请美国棉作专家洛夫为技术指导,征集中美棉30余种,在全国17个试验点同时进行品种对比试验,经过几年的努力,选出适合黄河流域栽培的斯字棉、适合长江流域栽培的德字棉。经过推广,这几个棉种的种植面积都在百万亩以上。

  1914年,金陵大学农科首先开展小麦的育种工作。不久育成 金大26号 、 金大2905号 等品种,抗战前推广面积达百万亩。1932年,中央大学农学院金善宝教授引进意大利早熟品种明他那(Montana),从3000多个品种中选育成 中大2419.抗战期间,仅四川就推广7万亩。1949年后在长江中下游、西南、华南地区大面积推广,种植面积超过7000万亩。1935年,中央农业实验所开展小麦抗锈病育种,在南京、长沙等地多点试验,共选出9个抗锈病品种,用作抗病育种的原始材料。到1949年为止,该所共育成小麦良种60余种,推广的品种约30种,推广种植面积超过200万亩。

  ①钱天鹤:《中国农业研究工作鸟瞰》,1935年。

  水稻的育种工作是20年代以后才开始的。1923年,东南大学的赵莲芳博士用近代方法育成秈稻良种 帽子头.这一品种比本地稻种增产2成以上,到抗战前为止,在苏、浙、皖、湘等省推广20余万亩。1926年,广东中山大学农学院丁颖教授创办稻作试验场,他在广州市郊沼泽地发现野生稻 犀牛尾 ,将之与农家品种 竹粘 杂交,育成 中山一号 杂交种。这是世界上首次将野生稻的种质基因移入栽培稻之中,为育种方法开辟了新的途径。1923年中央农业实验所育成 中农4号 ,其后又育成 中农34 号,在长江中下游各省栽培,可以增产3成左右。1935年,丁颖在用印度野生稻与广东栽培稻杂交获得巨型大穗品种,定名 千粒穗 ,这一成功轰动了当时国内外育种界。此后,水稻育种工作发展较快,据1949年统计,全国共育成水稻品种近49个,推广面积400余万亩。

  20年代金陵大学首先开展大豆育种工作,1924年育成 金大382号,平均增产4成左右,在南京及成都附近推广种植10亩以上。之后,他们又育成 南宿州647号.西北农学院与中央农业实验所合作,育成 武功 系列大豆良种多个,产量均超本地品种3成以上。

  1936年,四川农业改进所采用玉米杂交方法育种,育成双杂交品种458、452、411、404等4个优良品种。同年,广西农事试验所也开始玉米育种研究,育成2D、CI、65、94等品种。30年代,山西铭贤学校从美国进口品种中选育出 金皇后 良种,西北农学院选育出 武功白玉米 良种,在当时的玉米生产中都发挥过积极作用。

  1932年,金陵大学与开封一家农场合作,育成 开封313号 大麦优良品种,产量超过当地种2成以上。还育成 金大99 号裸麦良种。西北农学院育成 武功3102 、 武功3120 等品种。

  1931年,燕京大学开始高粱育种工作,7年后选育成功 燕京129号 ,产量可超过当地品种5成以上。

  此外,北平农事试验场、四川农改所在30年代从事过甘薯的育种工作。

  广西农业试验场在抗战期间从事过甘蔗的育种,都获得成功。

  蔬菜的育种工作始于30年代中期,多属于良种的引种驯化工作。如1935年,西北农学院引进马铃薯 西北沃 ,中农所引进薯茄 美谷 及 肉特多 、大牛心芥兰、花椰菜 克利木兰 、胡萝卜 老魁 、无筋四季豆、白花椰菜等等。

  我国近代植物病虫害的防治工作始于民国元年,浙江嘉兴府因螟害成灾,设立 治螟局 ,这是我国最早的专业植保机关。1913年,农商部所属的农业试验场设立病虫害科,开创了我国近代病虫害防治的研究工作。1922年,江苏省设立昆虫局,以应付当时的虫灾,聘请了美国昆虫学家吴伟士(C?w?Wood-wortn)为局长兼总技士。1924年春,浙江省也成立了昆虫局,任命费耕雨为局长。1930年,广东省成立了昆虫研究所,1931年实业部中央农业实验所成立了病虫害研究室。此后中央棉产改进所病虫室、湖南昆虫局等机构也相继成立,我国近代植保科研事业开始形成一定的规模。同时植物的病害也引起生物学界的重视,并促进了学术研究的发展。1929年,中国植物病理学会成立,1932年《昆虫与病害》刊物正式发行,这标志着我国近代植物病虫害的研究工作已经展开,开始出现科研成果。

  1916年,章祖纯(孑民)发表《北京附近发生最盛之植物病害调查表》,开创了我国近代植物病害调查的先河。植物病害学家邹秉文主持了南京高等师范农科的植物病害的调查研究,他们对真菌分类、棉花病害、马铃薯病害的研究都取得了一定成果。金陵大学农科致力于谷类、水稻、烟草、柑桔等作物的病害研究,总结了一套防病栽培、药物防治等防治技术。他们还在实践的基础上对此作了深入的理论探讨,使病害研究能够深入发展。金陵大学还首先育成了抗胡麻病和稻瘟病的水稻品种系列。广东稻作研究所也在抗病育种方面开展了研究。1934年,沈宋瀚博士出版《水稻抗螟育种及小麦抗黑杆粉病及线虫病之遗传与育种》一书,该书是我国第一部抗病虫育种的理论著作。

  飞蝗(Locusta migratoria)是我国重大虫害,1929年南方数省发生特大蝗灾,仅浙江一地就损失2亿元以上。1934年,蝗灾再次大规模发生,南京国民政府召集苏、皖、浙、赣、湘、冀、鲁七省治蝗会议。国内大多数昆虫学家也与会参加讨论,提供治蝗办法,如提倡开荒地芦摊、搜集蝗卵、消灭蝗蝻、配制专用灭蝗农药,保护益虫益鸟、开展生物防治等等。这些措施,现在看来大多切实可行,它表明我国昆虫学家对蝗虫的滋生规律和生活习性都有相当深入的研究。但是使这些措施大规模地付诸实行,不是少数专家能办到的事。1933至1938年,蝗灾蔓延到全国10省265个县,造成了巨大损失,使千万人民深受其害。

  民国初年,在国外研读土壤肥料科学的留学生陆续回国,他们开创了中国近代土壤肥料科学。

  1930年,金陵大学开展了 中国土地利用问题研究 ,对长江、黄河流域诸省的土壤作了广泛的调查,其成果发表在地质调查所《土壤报告》第一号上,文章标题为《中国土壤》。其后,李庆逵、朱莲青、马溶之、熊毅、侯光炯等在此基础上扩大调查内容与范围,在1942年发表《中国土壤概述》一文,全面系统地描述了中国土壤的种类及分布情况。1930年,广东省成立了广东土壤调查所,由邓植仪任所长。至1937年,他们完成了广东土壤调查提要,调查范围涉及全省1/3的县市。这一工作在抗战期间也没有停止,共出版了土壤专刊两种,调查报告28号。开展过土壤调查工作的地区还有广西、浙江、四川、贵州、云南、福建等省。

  中央农业实验所在广泛的土壤调查工作基础上,对14个省份作了土壤肥力测验,检测了全国耕地的理化性状和肥力水平。各地农业试验机构都开展了肥料科学方面的研究工作,有些单位还能采用水平较高的田间试验和生物统计学方法。例如丁颖的 水稻吸肥时期研究 ,王正的 华北农田肥料问题之研究 等等。他们的研究数据详实可靠,具有普遍的指导意义。为了保持土壤的肥力,不少土肥专家还大力提倡施用农家肥料,推广绿肥种植。中山大学土肥专家彭家元等人,致力于堆肥腐熟试验,分离出一种能分解的纤维素,促进堆肥腐熟的细菌,并制成菌种,向农民推广使用。

  中国近代畜牧业的研究是以畜、禽品种的改良为主。1904年,高祖宪、郑尚真在陕西设立 牧羊公社 ,引入外国种羊,改良羊毛品质。1917年,虞振庸在北京创办模范奶牛场,发展奶牛饲养业。1924年,陈宰均在青岛创办新式禽畜场,改良鸡、猪品种等。总起来看,畜牧业的研究不如种植业的研究广泛而有成效。

  兽医事业始于本世纪初。其时保定成立 北洋马医学堂 ,后易名为 陆军马医学堂 ,以传授近代兽医科技为重点,培养了不少近代兽医人才。1932年,上海商品检验局蔡无忌等人创办 上海兽医专科学校.各地农事试验所也都设立兽医系(室),开展了禽畜病害防治研究。到30年代中期,我国一些地区已能初步控制家畜传染病的流行。例如1935年,徐州至上海铁路沿线耕牛口蹄役急性蔓延,情况相当危急。上海兽疫防治所迅速组织有关专家,采取了有效防治措施,仅用3个月就扑灭了这次大面积的传染病流行,保护了大量耕畜。

  (二)中国近代农、林科学社团

  辛亥革命前夕,各地设置了农务局等行政机关,建立了一批农务学堂和农事研究机构,培养了一批农业人才,还选派了一批青年出国学习近代农业科学知识。1910年,由南洋劝业研究会发起,联络各省农业团体和农务人员,组织成立了 全国农务联合会.该会明确规定仅限掌握农业专门知识的人申请入会,还聘请了一些国外留学生作为 国外通讯员 ,报导国外农业发展动态。辛亥革命后,该会却未能正常活动。

  1916年秋,在国内从事农事工作的一部分人与在日本留学的部分青年农学工作者聚集于上海,发起成立一个全国性的农业学术团体。他们的目的是联合一切研究农业科学的人们,共同研究,分工合作,以改进我国农业的落后面貌,提高我国农民的生活水平。1917年元月,在上海南市假江苏省教育会召开了 中华农学会 成立大会。 当时的会员计有王舜成(苏州第二农校校长)、周青、陆水范(京师大学堂毕业)、陈嵘(日本北海道农科大学林学系,陈、周都担任过浙江农校校长)、吴桓如(日本农实科林业系、上海南菁中学农科主任)、辻探先(美国康乃尔大学农学硕士,南京第一农校校长,是我国最先提出农业基因学说的一位专家)、唐昌治(江苏淮阴农校校长)、余天御、王沚川(南京第一农校教员)等50余人。会所最初设在南京三牌楼南京第一农校。 ①大会公推张謇为名誉会长,陈嵘为首届会长。1919年前后,我国留日学生组织的殖产协会 、留美学生组织的 中国农学会 以及 北京农学会 等团体相继归并入会,会员很快发展到200多人。1945年统计,会员达到4356人,分布在全国各农业教育和研究单位。团体会员135个。学会还在全国各大省市设立分会和地方干事,在美、日、德、法等国留学生中设有干事。这样 中华农学会 发展成为国内最大的学会之一,也是国际上知名的农业学术团体之一。

  中华农学会的主要活动是每年举行年会,自1918年在上海举行第一届年会以来,直到1936年在镇江举行第19届年会,年会从未间断。每届年会,会员皆踊跃参加,第11届年会在南京举办时,出席会员400人。除去学术交流外,每届年会都或多或少解决不少诸如求职、寻朋访友之类会员关心的切身问题。

  学会自1918年刊行《会报》。到1948年共刊行《会报》190期。最初的名称是《中华农学会丛刊》。后因经费困难,与林学会的刊物合刊,改名《中华农林会报》。后来又分开,改名《中华农学会会报》。学会会址迁上海后,刊物改由中华书局印行。到1928年第11届年会时,又决议将刊物收回自印,仍复原称。自1930年起,《会报》改为月刊。抗日战争爆发后,改为不定期刊物。

  1920年8月第三届会议决定每出《会报》5期,就刊行一次专刊。专刊内容分蚕、丝、稻作、农业教育、茶叶、除螟、蚕业、合作、畜牧兽医、作物育种、植物病害、园艺、森林、农艺化学、农业经济等项。此外学会还发行农业丛书23种,由于专业性很强,丛书的大部分是会员自己出钱印刷,由学会代销。

  ①谭纫就:《中国的离婚研究》,中华基督教女青年会全国协会 l932 年版,第 62 页。

  学会为了开展学术研究和学术交流,还组织过国际间学术交流活动。1928年,学会与德国爱礼司肥料公司合作,在上海合办农学研究所,研究所还附设农事试验场。所长为许璇,研究员由梁希和陈方济兼任。这个所是为爱礼司公司生产的狮马牌化学肥料作稻、麦、棉等农作物的肥效试验。全部经费与仪器由该公司提供。后来由于该公司提出无理要求,农学会便无条件地解除了合同。

  1926年曾与日本农学会商定,每年互派农学专家5人,研究双方的农业状况,交流学术成果。这种活动到1930年因故停止了。

  为了培植农业研究人才,学会募集有各种奖金。计有:费耕雨先生纪念奖金,授予有关昆虫的论著。

  许叔玑先生纪念奖金,授予农业经济方面的论著。

  黄聘珍先生纪念奖金,授予有关农业化学的论著。

  梁叔五先生60寿辰纪念奖金,授于林业科学著作。

  孙玉书先生50寿辰纪念奖金,授予有关棉作的论著并用以资助对棉作有研究的学生出国留学。

  1943年起学会还设有12个名额奖学金,奖给各农学院优秀研究生。设有100个名额奖学金,奖给一般农业专科学校优秀学生。

  延安中国农学会成立于1940年。该会宗旨是 研究农业学术、普及农业知识、辅成新民主主义的农业建设.会址设在边区农业学校内。

  中国农学会组织延安的农业科学工作者,进行了改良作物品种、防治作物病虫害、推广植棉技术、发展养蚕、扑灭牛瘟病等工作,取得了较好的成绩。

  1947年中国农业科学研究社在上海成立,园艺学家程世抚为名誉社长,程绪珂为社长。会员很快发展到700人,并在南京、台湾、武汉、杭州、北平、福建和复旦大学农学院等地建立了分社。 中农社 组织了园艺、农机、农业化学、农艺、农业经济、病虫害、农场经营、畜牧兽医8个专业组。举办过大型农业展览会、报告会、讨论会、参观等活动。还出版了《中农通讯》、《中农月刊》等刊物。

  1949年以后,中华农学会、中国农业科学研究社、延安中国农学会,联合其他农业学术团体,组成了现在的中国农学会。

  我国近代的农业学术社团还有:中华林学会(1917年)、新中国农学会(1926年)、中华昆虫学会(1928年)、中国园艺学会(1929年)、中国植物病理学会(1929年)、中国作物改良学会(1932年)、中国土壤学会(1935年)、华北农产改进社(1935年)、中国养鸡学术研究会(1936年)、中国土壤肥料学会(1936年)、中国农业经济学社(1937年)、中国农业推广协会(1937年)、中国稻作学会(1937年)、中国农具学会(1942年)等。

  (三)中国近代杰出的农学家

  俞大绂(1901- ),浙江绍兴人。1924年毕业于金陵大学,1929年留学美国,读植物病理学,获博士学位。1932年回国,历任金陵大学教授兼院长、北京农业大学教授、校长、名誉校长。

  数十年来从事植物病理学及微生物学的教学与研究工作,先后培养并推广抗病大麦、小麦良种,抗荚斑病含油量高的大豆良种。提出了小米病害的防治措施,在真菌异核现象研究中也获得重要成果。主要著作有《蚕豆病害》、《粟病害》、《微生物》等。

  1948年当选中央研究院院士,1955当选中国科学院学部委员。当选为前苏联农业科学院通讯院士。

  丁颖(1888- 1964年),广东省高州县(原茂名县)人。1924年毕业于东京帝国大学农学部。回国后,历任中山大学农学院教授,兼稻作试验场场长,农学院院长,华南农学院院长,中华人民共和国科技协会副主席,中国农业科学院院长。

  他从事水稻研究几十年,开创了一批水稻研究基地。他从生态学的观点,对中国稻种的演变和各种类型间的亲缘关系作了深入研究,取得了重要成果。他认定华南多年生野生稻是中国栽培稻种的祖先,中国稻作发轫于4700多年前的神农时代,否定了 中国栽培稻起源于印度 说。对栽培稻的起源、演变、形成过程获得了系统认识,为稻种分类奠定了基础。他提出了我国栽培稻的分类系统,独创性地提出栽培特性和形态特征的稻种分类法。在稻作区划研究方面,他将我国划为6个地域分明、特点突出的稻作带。温度是决定稻作分布的最主要的生态因子指标。早在1926年,他用选种的方法,把野生稻 犀牛尾 抵抗恶劣环境的种质首次转移到栽培稻上,育成 中山一号 良种,经多年选育成现在的包胎矮 种,已在生产中使用半个世纪之久。

  1936年,他用野生稻与栽培稻杂交,获得世界上首株 千粒穗 类型,轰动了东亚稻作学界。他首创 区制选种法 ,用此法先后选育60多个优良作物品种。他创立了 水稻品种多型性 理论,为品种选育、繁育与提纯复壮工作奠定了理论基础。著有《中国水稻栽培学》等140篇(本)论文和专著。

  1955年当选中国科学院学部委员,曾被授予前德意志民主共和国农业科学院通讯院士、前全苏列宁格勒农业科学院通讯院士、前捷克斯洛伐克农业科学院荣誉院士的称号。

  邓叔群(1902- 1970年),福建省福州市人。1923年清华学堂毕业,公费留学美国,1928年获美国康乃尔大学博士学位。回国后,历任岭南大学、金陵大学和中央大学教授。1932- 1937年任中国科学社生物研究所和中央自然博物馆研究员,随后任中央研究院林业实验研究所副所长。

  早期侧重林业植物病理研究,并从事过水稻、小麦、棉花病害研究。1939年他率西南森林调查团深入西南和西北原始林区。他制定了一套保证更新量、营造量大于采伐量的经营管理制度。这一管理方法一直延续至今。他后期从事粘菌、真菌的分类研究,采集真菌300O余种,占全国已知真菌总数45%,其中2400种已载入他的专著《中国的真菌》中,他发现新属4个,新种120个,均为国际所公认。共发表论文40篇。

  1948年当选中央研究院院士,1955年当选中国科学院学部委员。

  冯泽芳(1899- 1959年),浙江省义乌县人。1925年毕业于东南大学,1930年在美国康乃尔大学专攻棉花遗传育种,1933年获博士学位。回国后,任南京棉业统制委员会技术员、中央棉产改进所副所长兼植棉系主任、中央农业实验所技正兼棉作系主任和云南工作站主任、中央大学教授兼农学院院长、南京农林部棉产改进处副处长、南京大学和南京农学院教授、中国科学院棉花研究所研究员、所长。

  他致力于棉花遗传育种研究,对中棉的形态、分类和遗传,亚洲棉与陆地棉杂种遗传学及细胞学均有深入研究。他主持了中、美棉区域试验,开展西南七省棉花区域试验及云南木棉的调查研究等,他对我国扩大棉区、提高棉花产量和品质都起了积极作用。他最早在我国从事植棉区划及棉工业区域的系统研究,提出的我国分五大棉区的意见,也被延用至今。主要著作有《冯泽芳先生棉业论文选集》、《中国的棉花》等。

  1955年当选中国科学院学部委员。

  金善宝(1895- 1985年),浙江诸暨县人。1926年南京高等师范农学本科毕业。1930年赴美留学,先在康乃尔后在明尼苏达大学研习作物育种。1932年回国,历任浙江大学农学院副教授、中央大学农学院教授、系主任、南京大学农学院院长、华北军政委员会农林部副部长、南京市副市长、中国农业科学院副院长、院长。

  30年代,他选出 南京赤壳 、 武进无芒 、 江东门 等小麦优良品种。其中 江东门 迄今仍作为我国小麦早熟种质资源。他选育的 南大2419 良种在长江中下游、西南、华南地区推广,达7000万亩。50年代,他确认云南小麦是我国独有的一个新种。我国现有的93个普通小麦的变种,有19个是由他新定名的,60年代,他因选育出一批 京红号 春麦良种,受到全国科学大会奖励。主要著作有:《实用小麦论》、《中国小麦品种及其系谱》等。

  1955年当选中国科学院学部委员。曾是前全苏列宁格勒农业科学院通讯院士、中国农学会名誉会长、中国科协副主席。

  侯光炯(1905- ),上海市金山县人。1928年北京农业大学农化系毕业,1935年赴英、德、瑞、苏、美考察土壤。1937年任地质调查所土壤室主任,1946年任四川大学农学系教授,1952年任西南农学院土化系教授、系主任。

  长期从事土壤地理和土壤肥力的研究与教育工作。提出了土壤肥力的生物热力学观点,对土壤的粘韧曲线、土壤肥力短期鉴定法、立体土壤图都作过较深入的研究,主要著作有《中国农业土壤概论》等。

  1955年当选中国科学院学部委员。

  十一、中国近代建筑

  中国古建筑至清代已形成了完整的体系,这种体系是以单层为主,相互配置形成院落。建筑材料以木结构和瓦屋顶为主。到近代,这种建筑技术呈现了停滞和落后的状态。

  16世纪起,传教士在华建教堂,中国陆续有西洋建筑出现。鸦片战争后,这类建筑稍见增多,它们多是一、二层楼的 券廊式 和古典式欧洲建筑风格,技术上采用砖木混合结构。

  民国建立前后,西方各国竞相在华投资,开办工厂、银行,建火车站,近代建筑的规模不断扩大。同时欧洲风格的娱乐建筑、花园住宅也涌现出来。

  辛亥革命后,近代建筑材料工业也诞生了,于是水泥、玻璃、机制砖瓦开始广泛地应用在建筑上。中国的近代建筑是从砖承重墙体系的应用开始的,继而向钢筋混凝土结构广泛转化。于是出现了愈来愈多的高层建筑和大跨度建筑,同时在建筑结构上产生了一系列的演变。例如1908年建造的上海电话公司是6层钢筋混凝土框架结构;1925年建造的上海华懋(绵江)饭店,是首座10层以上高楼,是钢框架结构;1928年建造的广州中山堂,钢框架跨度达到30米,会堂容纳5000人。

  中国近代建筑在30年代达到高峰,在广州、天津、汉口和东北的一些城市,陆续建造了一批8、9层的建筑。上海10层以上的建筑有28座之多。1930年建造的上海百老汇大厦,高20层;1931年建造的国际饭店,高24层;1933年建造的大光明电影院,安装了空气调节设备;1934年上海江湾体育馆建成,跨度达到43。7米,为三绞拱钢架结构。上海的大新百货公司安装了自动电梯。这些建筑工程代表着中国近代建筑的水平。

  在工业建筑方面,1904年建造的青岛四方机车修理厂,其修理车间厂房为工字型钢架,连续10跨,每跨15米。钢架纵向排列,上承工字钢梁,屋顶为现浇钢筋混凝土屋面板,配以钢丝网玻璃,应是中国第一座全钢结构单层厂房。以后钢结构单层厂房大量增多。20年代后,钢桁架跨度达到20米,并设有50层吊车。例如上海电力公司透平车间,跨度为20米,柱高16。7米,安装了50吨吊车,是民国时拥有最大吊车的建筑。

  混凝土与钢筋混凝土结构的工业建筑要稍迟于钢结构工业建筑。1911年,上海日华纱厂最早采用钢筋混凝土结构和锯齿式屋顶单层厂房。20年代后出现了钢筋混凝土框架(上海振泰纱厂)、半门架(上海内外棉5厂)、拱形架(上海电车公司汇山路停车场)、双绞门架与双绞拱架(上海纶昌丝厂发电间)等新式厂房结构。工厂内部要求大空间的冷加工车间和热加工车间,多半采用气楼式,结构上或用单跨,或多跨,或主跨两侧带副跨等等。

  例如上海公大纱厂,用多跨连续方式,车间面积达到16000平方米以上。

  多层厂房是近代工业建筑发展中的一个进步。中国早期的砖木结构多层厂房均在4层以下。1913年,上海杨树浦厂1号锅炉车间首先采用钢框架结构多层厂房。1938年,该厂5号锅炉车间兴建了10层厂房,高50米,一、二层为灰坑,三、四层为燃烧室,五、六层是燃烧室与过热器室,八层为煤仓,九层设打风机,十层设引风机,另附钢质烟囱,高110米,是当时国内最高的建筑。多层建筑在30年代达到高峰,主要有三种形式,即框架、无梁盖楼和混合结构。近代的钢筋混凝土结构统作现场浇铸施工,少量采用预制楼盖板。钢筋混凝土的主梁多采用掖梁形式。多层厂房由于进深大,多依靠侧窗采光,并增加人工照明。多层厂房在建筑质量上有明显的进步,由于抗日战争的影响,这一技术陷于停顿。

  中国近代的建筑师们在解决实用功能和结构技术上曾创造了许多前所未有的技术成果,但在建筑形式上却缺少成功的经验,他们的工作局限于表现历史上某种建筑形式的 典型特征.这和他们所接受的以某个历史时期建筑的 典型特征 和 法式 作为标准的教育与训练经历是分不开的,与他们在西方留学时期就接受的西方建筑设计思想也是分不开的。这使得民国时期的建筑设计作品徘徊于几种定式之间,难得开辟独创的新路。他们的设计思想必然追随西方建筑学潮流而起伏。

  19世纪末,在中国流行所谓 折衷式 ;20世纪初,又风行 古典式;30年代,又兴起 摩登式.还有一些中外建筑师为中国宫殿式建筑所倾倒,他们主张中外并蓄、古今兼收的主张,并在实践中作了探索。

  折衷主义是指楼房具有现代化的结构,但表面却蒙上西方古典式建筑的外衣。典型的作品如1918年建成的清华大礼堂,其正面是爱奥尼亚柱,冠以穹顶,显得庄重典雅。1921年建成的天津开滦煤矿公司大楼,外面设有高达两层的爱奥尼亚柱廊。1923年上海汇丰银行建成,纵横均按罗马爱奥尼亚柱的比例,中部冠以圆顶,显示西方古典建筑的庄严美。此外,天津教堂是仿法国罗曼式,哈尔滨秋林公司仿俄罗斯式等等。

  20年代开始,中国近代建筑时兴包含着现代建筑思潮的 摩登式 建筑。

  典型的作品如上海沙逊大厦。这座建筑(今和平饭店)建成于1928年,表现了美国芝加哥学派的技术风格。它是在13层钢框架结构上加十几米高的方锥式屋顶。内部用不同风格装饰了客房与餐厅,设施豪华而先进。这座建筑无论在建筑技术上或内部装修上,在当时都属上乘。1934年建成的国际饭店共24层,高86米,钢框架结构,是民国时期最高的楼。上海百老汇大厦(今上海大厦),也在同年建成,高76。7米,共21层。为双层铝、钢框架结构,较全钢框架结构轻1/3。稍晚的建筑如上海大光明电影院、天津中原公司、大连火车站以及某些小住宅建筑,在现代功能上也有一定成绩,不再是西方摩登式建筑外形的模仿。这些对1949年以后的建筑也产生了影响。

  在30年代还出现了仿古代宫殿式的建筑。这些建筑不再是传统的木结构,仅只是保留了古典建筑的外形。这一学派由于提倡保留 中国固有之形式 ,因而得到政府官员和西方传教士们的支持,终于完成了用钢筋混凝土再现中国宫殿大屋顶的尝试。比较典型的有中山陵的设计。20年代初从美国归来的吕彦直,在中山陵的设计竞赛中,其作品体现了 简朴,浑厚 的风格,并且是 根据中国古代建筑精神 ,因而一举夺魁。再如广州中山纪念堂,采用八角形,在结构上采用30米跨的钢梁和混凝土结构,满足5000人会议的功能。这两座建筑的宫殿式外形配合周围优美的绿化环境,至今仍不失为建筑与环境相映生辉的成功之作。一些外国建筑师也热心保存 中国固有之形式 ,典型的作品如协和医院。北京协和医院建于1925年,是一组典型的院落组合建筑群,并用回廊联结各建筑,呈现出某种对称的格局。单体以三层为主,施工严格,用地紧凑,室外用不同标高组织交通等手法,给人一种深刻的印象。燕京大学则具有另一种特色,它修建在几个明园的遗址上,以严谨和活泼相交替的园林手法,建成了湖光塔影、相映成趣的校园。

  仿古学派的理论和实践,自30年代起就引起种种不同的意见。反对者批评说: 中国旧式的房屋不合时用,又不经济 ,还说 将古庙宇变为住宅,将佛塔改为贮水塔,是否合宜未加考虑,使社会人士对建筑之观念更迷惑不清。 中国建筑传统何去何从的争论,自此开端,时断时续一直延续到今天。

  民国时期的建筑或中或西,或古典或摩登,进而又相互交织、相互组合,形成了中国近代复杂多彩的建筑画面。

  抗日战争开始后,中国近代建筑活动扩展到内地偏辟的县镇,但工程多用竹、木、土、石等材料,为临时性建筑,建筑技术呈停顿状态。

  桥梁工程是一类特殊的建筑。自洋务运动以来,中国的大型桥梁全部为外国人主持建造,例如德国人修建济南黄河大桥、法国人和比利时人合建郑州黄河大桥,美国人建珠江大桥等等。直到1933年,才有机会让中国人主持修建钱塘江铁路、公路大桥。

  钱塘江经杭州入海,它在杭州附近水面宽阔,江底流砂厚度达41米,每当涨潮,波涛险恶,使建桥工程极为艰险。1933年,任命北洋工学院茅以升教授任钱塘江桥工程委员会主任委员,后来又任工程处处长主持大桥的设计和修建工程。茅以升决定桥址选在六和塔附近,设计中大桥长1453米,江中正桥长1072米,共16孔,北岸引桥288米,南岸引桥93米。桥为双层,下层是单线铁路桥,上层是双线公路桥。桥孔跨度67米,桥高77米。

  针对江水流急、江底流砂深厚的地形和水文,茅以升创造性地提出射水打桩的方法。顺利地在每个桥墩上打下160根木桩。继而又创造性地提出浮运沉箱的方法,利用海水涨潮浮运沉箱,利用海水落潮使沉箱(重600吨)

  准确地在江底木桩上就位。最后选用优质钢材建造钢梁,精心加工。全部工期只用2年,至1937年9月26日,大桥建成并通车。

  钱塘江大桥是中国工程师独立主持建造的第一座近代大型桥梁,它以卓越的建桥技术被人们誉为中国近代桥梁建筑史的里程碑。它的技术成就对现代中国桥梁工程也产生了影响。

  十二、中国近代工程技术

  (一)中国工程师学会的建立及活动

  自洋务运动以来,中国近代工业获得了某种程度的发展。辛亥革命的成功,使中国工程界的一些人士更抱定了 科学救国 、奋发图强的决心,他们酝酿着建立起全国统一的工程师学术团体,以便促进中国近代的各项工程学术。1912年,詹天佑在广州组成 广东中华工程师会 ;颜德庆、吴健等在上海成立中华工学会 ;徐文炯等在上海成立了 路工同人共济会.经过三个组织联络协商决定于1913年8月,在汉口联合组织一个全国性的组织,名叫 中华工程师会 ,推举当时极有名望的詹天佑为第一任会长。工程师学会的宗旨是 在规定营造制度;在发展工程事业;在力阐工程学术.①当时仅有会员146人。

  1918年3月,一批在美国学习工程的留学生、实习生,感到有必要将工程技术人员组成团体以利于发展中国近代工业技术。于是协商组成 中国工程学会 ,选举陈体诚为会长,当时会员只有84人。这个学会在美国共召开过5次年会。参加这个学会的都是一批有才华、充满活力、掌握近代科技知识的青年,因此工程学会的会务很活跃,几年的时间会员就超过1000人。由于多数会员陆续回国,后来年会就改在国内召开。

  1931年8月, 中华工程师学会 与 中国工程学会 协商决定合并,在南京举行的联合年会上宣布成立 中国工程师学会.选举北大教授韦以黻为会长。学会的宗旨是 联络工程界同志,协力发展中国工程事业,并研究促进各项工程学术 ①。总会设在南京。学会成立之初,即有会员2169人,是当时规模最大的学会。在以后的十几年里,学会为中国近代工程技术的发展,为团结中国广大的工程技术人员做了大量的卓有成效的工作。到1949年,学会已有会员16000余人,成为中国近代历史最长、会员人数最多、规模最大的科技社团。

  学会的会员分为会员、仲会员、初级会员(工科大学生)、团体会员和名誉会员。团体会员后来发展至百余个,主要是各有关工程技术单位和大学中的工科院系。至1947年,共有分会52个,分设于上海、广州、北京、美国,天津、杭州、青岛、南京、太原、武汉等地。

  学会的主要活动是年会。年会上除去宣读论文外,常讨论中国重大建设问题,如1926年讨论工程教育问题,1928年讨论城市问题,1936年讨论发展工业问题,1940年讨论专利的设置问题,1941年讨论工业标准化,1942年讨论西北的建设问题,1943年讨论西南建设问题,1945年讨论战时交通问题等等。

  为了解决某一具体问题,学会还专设各种专题委员会。这类委员会往往集中了学会推荐的专家,工作效率也比较高。计有工程名词委员会,材料委员会,建筑条例委员会,工程教育委员会,工程技术奖励委员会,国际技术合作委员会,工程史料编纂委员会,常期论文委员会,奖金审查委员会,职业介绍委员会,工程研究委员会,总理(孙中山)实业计划实施委员会,工程规范编纂委员会,编辑全国建设报告书委员会,工程教科书委员会,大学工科课程标准起草委员会,建筑工程材料试验所委员会,建筑总会会所委员会,材料试验设备委员会,战时工作计划审查委员会,军事工程团,四川考察团,广西考察团,康西旅行团,工程标准协进会等。

  ①张鸿来:《婚礼杂说》,北京文化学社 1928 年版,第 14-15页。

  ①《中国工程师学会 19 年度会务总报告》,中国工程师学会编,1931年。

  学会还参与了一些其他工作,如1935年,上海的材料试验所即由学会负责工作,为各厂商做材料试验。学会参与了对各类工程名词的审订,对工程标准的制定与推行,还参与了一些地区工业、工程的综合考察与研究等。

  学会为了鼓励工程技术人员的发明创造,曾设立工程荣誉金牌。1935年赠予侯德榜,奖励他对制碱工程的巨大贡献以及他的《纯碱制造》一书。1936年赠给凌鸿勋,奖励他领导并成功地建成陇海及奥汉路艰险路段工程。1941年授予茅以升,奖励他建成著名的钱塘江大桥。1942年赠予孙越琦,奖励他开发了西北油田。1943年授予支秉渊,奖励他在国内研制柴油机获得成功。

  1944年赠予曾养甫,奖励他领导修建了成都机场。1945年赠予龚继成,奖励他负责建成中印公路及油管。1946年赠予李承干,奖励他对兵器工业的贡献。1947年赠予朱光彩,奖励他负责黄河花园口堵口工程的成功。

  学会还设有奖学金,计有天佑奖学金,子博公路奖学金,仪址土木水利奖学金,朱母奖学金,石渠奖学金,涌芬工程奖学金以及几所大学内的工程奖学金。这些奖学金的目的是奖励青年工程师及工科大学生钻研工程科学。

  学会的会刊后来定名为《工程》杂志,共出百余期,发行量较大。杂志的内容限于报导国内外的工程建设消息,刊登各专门学会的会志和论文提要以及刊登一般工程论文。这些论文多是针对中国技术问题提出的学术见解,代表了中国近代工程技术的水准。《工程》的主编依次为吴承洛、沈怡、罗英等人。另外还出版了《特刊》、《工程师节特刊》、《会务特刊》。

  学会还出版了一批书籍,如詹天佑编写的《美华工学字汇》、《京张铁路纪略》,以及《机车丛书》等。后来还出版过各种名词草案,各种建筑材料实验报告,各地区考察报告等等。

  (二)中国近代冶金工程

  19世纪中叶,西方近代钢铁工程发生了革命性的变化。1832年尼尔松(Neilson)用热风炼铁,大大强化了炼铁生产。炼铁炉的炉身加高,炉型也得到改进。结果19世纪末高炉日产量比19世纪初提高了几十倍。

  1856年,美国贝塞麦(Bessemer)和美国凯莱(Kelly)分别发明转炉炼钢。1865年,德国西门子(Siemens)创造了平炉炼钢,可以用生铁和矿石炼钢。后来用生铁和废钢在平炉炼钢也得到成功。本世纪初,平炉钢产量超过转炉。1880年,西门子发现利用电弧可以冶炼金属,到本世纪初电弧炉被广泛用来炼制各种合金钢,上述工程技术的发展使钢铁工业迅速发展,从根本上改变了古代冶金技术的面貌。

  1886年,也就是贝塞麦发明转炉30年后,贵州青溪铁厂从英国引进100吨高炉两座,1吨贝塞麦转炉两座,轨板机一架,轨条机3架。1890年兴建汉阳铁厂,引进100吨高炉两座,8吨转炉两座,10吨平炉1座以及轧钢轨机和中、小型轧机等。工厂所有技术人员都是西方人。由于没有合格的焦炭,这些当时并不落后的设备不能正常进行。直到1908年成立汉冶萍煤铁厂矿公司,生产才趋正常。该公司是中国近代第一座钢铁联合企业,生产达到国际水平。

  1911年辛亥革命推翻了清王朝,接着爆发了第一次世界大战,致使钢价猛涨10多倍,这些都为我国冶金工业的发展提供了机会。另一方面中国工程技术人员和钢铁工人队伍的成长,也为中国近代冶金技术的发展奠定了基础。

  1917年,上海兴和机器厂(今上海第三钢铁厂)引进40吨平炉两座,年产钢3万吨。

  1933年,上海大鑫钢厂建1吨电炉两座,这是我国首批炼钢电炉,距电炉的发明也晚了约30年。

  近代的高炉朝大型化方向发展,我国亦如是。1915年,本溪湖煤铁公司建成140吨高炉两座。1918年,鞍山制铁所建400吨、500吨高炉各一座,是民国时期我国最大的高炉。1934年,生产生铁34万吨。

  抗日战争时期,汉阳铁厂、大治铁厂、大河沟铁厂、上海各钢铁厂迁往四川,在渡口建立钢铁厂,有100吨高炉、3吨转炉、3吨电炉、轧钢轧机、钢板轨机等设备。又兴建资渝钢铁厂、威远钢铁厂、电化冶炼厂、资蜀钢铁厂、二四厂、渝鑫钢铁厂、中国兴业公司、中国制钢公司、云南钢铁厂等。

  共有平炉5座,电炉15座,侧吹转炉15座,以及高炉及轧钢机等设备。在治金技术方面,中国的工程技术人员已能独立研制用钨矿代替进口钨铁,炼制枪筒钨钢,炼制成功75毫米炮筒钢、汽车弹簧钢、不锈钢等特殊钢,研制成功冷铸轧辊、低温氧化生铁去铁去磷法、局部冷硬轧辊铸造法等等。

  在有色金属冶炼方面,已经掌握了转炉、反射炉与电解法精炼粗铜;掌握了锡的洗选、冶炼、化验等生产手段,掌握用挥发烘抄冶炼锑,掌握了机器采金和近代炼金的方法等等。

  中国近代钢铁工业集中在东北。本世纪初日本帝国主义即垂涎东北的煤铁等资源。1905年,日本大财阀大包喜八郎即非法侵占安(今安东)奉(今沈阳)沿线本溪湖一带的某一铁矿,后来发展成 商办本溪湖煤铁有限公司.1909年,南满洲铁道株式会社开始在鞍山非法探矿,以后则发展采矿、制铁、制钢事业,使鞍山成为东北钢铁工业中心。1932年昭和制钢所垄断了鞍山的钢铁工业。1935年扩建第一炼钢厂,设100吨平炉4座,150吨平炉2座。

  同时建第二选矿厂、第一轧钢厂、大型轧钢厂、薄板厂和4号高炉。又兴建中型轧钢厂、无缝钢管厂、铸管厂、钢管厂、钢丝绳厂、镀锌厂、耐火材料厂、机械厂、中板厂等,形成了一座大型的钢铁基地。据1943年统计, 全国生铁产量为180。1万吨,而东北地区为170。2万吨 , 全国钢产量为92。2万吨,其中东北钢产量为86。9万吨 ①。

  抗战胜利后,钢铁工业反而每况愈下,各钢铁厂倒闭竟达80%。到1949年,全国钢产量仅15万吨。

  ①胡朴安:《中华全国风俗志》下编,河北人民出版社 1986 年标点本,第 373页;顾颉刚、刘万章:《苏粤的婚丧》,国立中山大学语言历史学研究所1928年版,第 56-57页。

  (三)中国近代电力工程

  1882年,当英国首座发电厂投入运行时,英国商人同年创办了上海电光公司,并在上海外滩首次采用弧光灯照明。1907年,我国首台汽轮发电机组投入运行,1913年,远东第一大发电厂——上海杨树浦电厂建成发电。1912年,我国第一座水电站——云南石龙坝水电站竣工发电。到1936年,全国发电设备总容量(包括企业自备电厂容量)达到128。5万千瓦,年发电量38亿度,占世界第14位。从民国元年起的25年间,电力工业平均年增长率达到16。4%。象征20世纪文明的电力工业,曾一度在中国的大地上迅猛发展。

  民国以来我国电机工业也不断得到发展。1916年,华北电器厂由杨济川负责技术,开始制造直流发电机和电动机,1918年开始制造交流电动机,1922年已能生产8千瓦直流发电机,1926年制造了一台150千瓦交流三相发电机。在民用电器方面,1914年杨济川试制成功一台电扇,以后不断改进。到1925年,华生厂生产的电扇已经可以和美国通用电气公司在上海造的G?E牌电扇相抗衡,并能远销东南亚。1933年,该厂聘请交通大学钟北琳教授为顾问工程师,聘请杜光祖教授为厂长,技术上又有进步,1936年制造了500千伏安,2300伏的交流三相电机。这是抗战前国内最大的电机。30年代华成电器厂根据各地电压设计制造各种交流电机,产品优于进口货,声誉颇佳。

  1927年纪洪延试制出中国第一台3千瓦的上击式水轮机,安装在福建夏道水电站。

  抗日战争开始后,各电机厂西迁,我国西南地区电机工业相应发展起来。

  1931年以后,日本为了掠夺东北的资源,大力开发东北的水电及火电站。到1945年东北的发电容量比1930年增加了8倍。建成了小丰水电站(63万千瓦)和丰满水电站(28万千瓦)。台湾省到1945年开发水电站35座,装机容量10万千瓦,火电站8座,装机容量5000千瓦。

  1945年,全国发电装备容量为294万千瓦,东北地区为180万千瓦,关内仅有71万千瓦,台湾省43万千瓦。到1949年,经历了解放战争之后,全国装机容量下降到185万千瓦(台湾省除外)。我国的发电量已退居世界第23位。

  抗战时期我国的电机工程技术仍在不断进步。1944年,中央机器厂为四川沪县电厂安装了一台2000千瓦汽轮机组(瑞士产)。根据B?B?C公司提供的设计,中央机器厂的王守泰主持制造了2000千瓦发电机,并将三相电压由2300伏提高到6900伏。1942年,中央机器厂根据瑞士机车厂的设计图纸,由江厚渊主持制造成功250马力VG25煤气机,可以与三相交流发电机联用。

  1940年,颜耀秋主持上海机器厂(重庆),试制了300马力卧轴混流式水轮机,装在青海西宁电站。1942年,吴振寰制成1000马力卧轴混流式双轮水轮机,由民生机器厂制造,装在四川长寿县下峒水电站。1943年,王守泰主持设计并制造了150马力混流式水轮机,他还完成了150、300、600千瓦水轮机发电机组的定型设计。1944年,民生厂又制造了一台由吴震寰设计的2000千瓦水轮机,同时中央器材厂改制成一台1940千瓦、 6900伏的发电机,二机联用,安装在四川下清渊水电站。

  抗战胜利后,较为突出的有1948年中央机器公司昆明机器厂制成380伏、50周、500马力8级滑环式交流感应电动机,这是当时国内制造的最大的电动机。资源委员会还计划从美国引进1万千瓦汽机组、水轮发电机组、电动机等。

  (四)中国近代航空工程

  辛亥革命前后,已有留学生在国外学习航空工程并从事飞机的研制工作。较为突出的如1909年冯如在美国设计制造飞机,并由他亲自驾机试飞成功;1910年,谭根在美国研制出一种性能先进的水上飞机。1910年,清政府令留日归来的刘佐成、李宝■在北京南苑建厂制造飞机,1911年6月制成第2号飞机,可惜试飞时坠毁。是年,冯如携自制的双翼飞机从美国回到广州,翌年因飞机失事牺牲。1914年南苑飞机修理厂由外国技师主持曾制成一架飞机。同年潘世忠设计制造功率为80马力的飞机一架。1918年,北洋政府海军部在福建马尾设立海军飞机工程处及海军飞潜学校。曾选派飞行学校学生多人前往美、英学习飞机制造,发展利用国产材料研制飞机。1919年,由巴玉藻、王助、王考丰、曾贻经等人主持设计制造出国产甲型一号双桴双翼100马力水上飞机,试飞效果较好,曾轰动一时,以后的十年里,又先后制造水上飞机15架①。

  1923年,广州航空修理工厂造成金尼式双翼教练机,飞机命名 乐士文第一号 ,乐士文即宋庆龄求学的英文名字Rosa-monde。孙中山和宋庆龄在飞机前留影纪念。孙中山还亲笔题了 航空救国 4个字。这一口号在许多年里曾鼓舞过我国航空工程技术人员的奋斗精神。

  1934年,航空委员会所属南京第一飞机修理厂制成 爪哇 号双翼侦察机。该机由田培业、朱家仁、乔刚等人根据Douglas标准设计。采用525马力Horner式发动机,最高时速277。8公里,最大飞行高度5181。6米,这是当时中国制造的最大的、性能最先进的飞机①。是年,在杭州建立了中央杭州飞机制造厂。翌年,又建立了韶关飞机制造厂和南京飞机制造厂。这是我国首批建立的有生产能力的飞机制造厂。到抗战前,杭州飞机制造厂按美国图纸生产诺斯若波(Northrop)式全金属轻轰炸机25架,其中发动机、螺旋桨、起落架、仪表、标准件均由美方供应。南昌飞机制造厂生产了中国最早的萨伏亚5- 81式双发动机轰炸机6架。

  30年代里,因为没有飞机发动机制造厂,所有飞机发动机全系进口,就连铝蒙皮、起落架、仪表也不能制造。一些工厂曾试制飞机发动机也未获成功。1934年,北洋大学机械工程系教授邓日谟受军政部委托仿制沃尔福(FoekWulf)飞机发动机,他用仿制零件逐一替换原发动机零件的办法试验,取得了完全成功。不久抗战爆发,这一工作也中断了。

  抗日战争时期,南昌飞机制造厂迁到南川,杭州飞机制造厂迁到云南垒允,韶关飞机制造厂迁到昆明。经过拆迁,各厂损失很大,工作一时难以恢复。1943年大定飞机发动机厂开始装配瑞特塞克隆G-105B式900马力气冷式飞机发动机,该机为星型9气缸,可装在DC-3型飞机和一般战斗机上。1944年9月首次装配成二台飞机发动机,经过100小时耐久试验,证明发动机合格。此后生产了30台G-105B。同年,林同骅、顾光复在南川航空委员会第二飞机制造厂主持设计并制造成功中运- 1式运输机,该机可乘坐8人。

  日本占领下的东北每年可以生产战斗机10架、高级教练机200架及750马力发动机200台,形成了有一定生产能力的航空工业。

  ①《福州地方志》,福州市政协文史资料工作组。

  ①胡朴安:《中华全国风俗志》下编,河北人民出版社 1986 年标点本,第 291-292页。

  中国近代航空工程研究发端于20年代,世界著名的空气动力学家冯?卡门曾建议在清华大学开设航空工程。1929年冯?卡门第一次来中国访问,他推荐了许多著名的空气动力学家来清华任教。1934年秋,清华大学决定自行设计5英尺风洞。1936年4月,清华校庆日前将风洞安装完毕,风速可达80英里/小时,能自动测出飞机模型所受阻力、升力和俯仰力矩。这是中国第一个风洞。后来又在南昌建造直径15英尺大风洞,由张捷迁负责监造,美国华敦德教授主持风洞的设计及全盘计划。冯?卡门教授回忆说: 至1937年夏,当我抵达时,这座建于南昌之风洞已接近完成阶段,主要的水泥薄壳结构已经完成,马达及螺旋桨已订购,且平衡装备已制造,此乃世界上最大风洞之一。 ①1938年,日机轰炸击中风洞。

  1937年,清华大学成立中国第一个航空工程研究机构——南昌航空研究所,顾毓琇任所长。1938年迁成都,后又迁昆明,由庄前鼎任所长。1940年在昆明建成5英尺风洞,开展了研究工作。在基础理论方面,着重于机翼剖面及机翼特性研究;在结合型号方面,开展了诸如飞机副油箱阻力、飞机阻力、E-16飞机模型实验等实验研究工作。

  清华大学机械系航空组在抗战前已研究制造了中国第一架滑翔机。1942年中国滑翔机总会成立。是年9月两架滑翔机 清华 号、 昆明 号由清华航空研究所制成,由汽车拖曳试飞成功。清华航空研究所还研究了直升飞机的设计,并着手研制一些重要部件。

  1939年,航空委员会在成都成立航空研究所,黄光锐任所长,下设飞机设计组、空气动力组和航空器材组。1941年,飞机设计组依据PT-17设计 研教一 式飞机;1942年 研教一 研制成功,曾多次试飞。1943年以AT-6为原准机的 研教二 研制试飞成功。1943年以苏-56轻轰炸机为原准机的 教研三 研制试飞成功。

  1945年,各研究单位内迁,由于当时航空工业局的基本作法是向美国购买,以致各研究机构工作处于瘫痪。

  ①《中国空气动力学发展史》编写筹备组:《冯?卡门中国之行》,《编务通讯》,1982.10.

  (五)中国近代车辆及造船工程

  洋务运动中我国已经有能力仿制国外蒸汽船舰及火车。例如1888年,留学归国的杨廉臣等监造中国第一艘巡洋舰 开济 号,该舰排水量2200吨,蒸汽机功率2400马力。1880年,天津机器局试制一艘形如橄榄的潜水艇,入水半浮水面,可从水下发射鱼雷。1881年,胥各庄修车厂制造出中国第一台蒸汽机车 中国火箭 号,牵引力100吨。1908年陈沛霖等仿制成功单缸卧式8马力煤气机。

  辛亥革命后,西方列强由于一次世界大战无暇东顾,外国机械向中国输入锐减。这种情况使中国民营机器厂不断增加,生产规模逐渐扩大。北洋政府和南京国民政府先后接收了江南制造局、福州船政局,以及一些铁路机车车辆修造厂。至此,中国的机械工业已积累一定经验,工艺水平有所提高,产品普遍实现了商品化。

  船用蒸汽机的制造,经过近半个世纪的发展,工艺水平已经达到一定水准。1918年,江南造船所按美国提供的设计,为万吨级运输舰制造了4台3000马力的大型蒸汽机。后来又制成3300马力每分钟300转的高速蒸汽机及配套锅炉。一般民营厂可以造4- 160马力单缸或双缸蒸汽机,以及400马力蒸汽机的配套锅炉。

  1913年,广州协同和机器厂仿制成中国首台烧球式40马力柴油机。1917年,江南造船所从美国购买 高伦 汽油机专利权,决定成批制造5- 500马力柴油机,后来,由于竞争失利而停造。次年上海鸿昌机器造船厂仿制12马力柴油机一台及60马力双缸柴油机两台。到20年代初能够仿制小型内燃机的厂家已较多。1925年工程师支秉渊等人创办新中工程公司,专门制造内燃机,4年后他们仿制成中国首台36马力双缸狄塞尔柴油机。1934年该公司的陈世仁设计制造了4缸、100马力狄塞尔柴油机,转速500转/分钟。其他民营机器厂也能仿制100马力以下的狄塞尔机,200马力以下的煤气机。由于缺少相应的试验研究,国产内燃机的精度和效率一般不如进口货。少数附件要依赖进口。到30年代中期国产汽油机也诞生了。

  民国以来船舶制造技术也已有一定发展。1918年,美国政府向江南造船所订造4艘万吨级运输舰。1920年国产第一艘万吨级轮船在高昌庙下水。船型为全遮蔽甲板型蒸汽机货轮,船长443英尺,型宽55英尺,型深37英尺111 英寸,满载排水量14550 吨,载重10200 吨,主机功率3000马力,

  2 满载航速11节。经验收各项指标都达到要求,其中船速还超过合同指标。1922年另外3艘运输舰也相继造成。1921年这个造船所还制成 大来喜 号钢制浅水轮,功率3300马力,排水量840吨,吃水8英尺,航速每小时14。5海里,过险滩性能好,其技术水平在当时中外船厂之上。但是当时中国技术人员没有独立设计的能力,原材料也依赖进口。1927年江南造船所才由叶在馥工程师主持技术工作。1934年,为中国海军制造了一艘双螺旋桨柴油机护航舰,排水量为1731吨,表明中国的造船技术已达到较高的水准。

  ①《武阳镇志》,1983年铅印本。

  30年代铁路机车车辆的生产已具备一定能力,据统计①,自制的蒸汽机车已占总数的6%,客车占59%,货车占62%。所造机车的型号是蒙古式2-6- 0混合机车、2- 6- 2调车机车、天皇式2- 8- 2货车机车、太平洋式机车。到1937年,唐山机厂共制造机车62辆,青岛四方机厂制成机车11辆,吴淞机厂制成9辆。但是制车所用一切原材料和主要零部件均系进口,如锅炉门、逆转器、车轴、车轮、注油器、预热器、仪表、车钩、缓冲器等。

  1925年上海二南汽车股份有限公司购用铁道汽油机车2辆,上川交通股份有限公司也在上海使用黑油机车、油电机车等。他们是中国最早使用小型内燃机车的公司。

  本世纪初,匈牙利人首先输入上海两辆汽车在租界行驶。1928年,福特汽车公司与中国实业家在上海浦东创办上海公司,装配汽车。1929年,沈阳民生工厂测绘一台万国牌货运汽车,并对一些零件重新设计。1931年5月他们制成中国第一辆民生牌载货汽车。该车载重1。8吨,自重2吨,发动机为6缸汽油机、功率65马力,轴距142英寸,最高时速64公里,除发动机、曲轴、电器装置及轮胎等少数部件委托国外生产外,整车结构是根据中国的具体情况设计制造的。是年9月,这辆车运抵上海,参加了汽车大游行,受到舆论赞扬。1935年夏,清华大学机械工程系在毛韶青(民生厂技师)主持下也组装成一辆2吨载货汽车。1933年,山西省汽车修理厂生产了3辆载货汽车。经长途行车试验,证明性能良好。后来经改进又生产2辆。汽车发动机为4缸、载重1。5- 2吨,时速30公里。同年,中央工业实验所试制一辆小型三轮车。

  新中工程公司在支秉渊主持下试制成功柴油发动机的汽车。1935年,由陆景云负责仿制perking牌35马力狄塞尔高速4缸柴油机,转速每分钟2200转。1937年春试制成功。至当年8月,该厂利用进口部件组装了100辆Benz牌2。5吨QM59型载货柴油汽车。

  1936年宋子文等在南京筹建中国汽车制造公司,12月该公司正式成立,由曾养甫任总经理,由中国农民银行投资,与德国Benz汽车厂协议,头两年在中国组装Benz牌2。5吨汽车2000辆。同时由该厂提供图纸、设备和技术,使中国汽车公司逐步自制零部件。1937年,中国汽车公司在上海南市半淞园建装配厂,开工生产。同时从德国进口设备,在湖南株州筹备总厂。吴新炳任总厂厂长兼沪厂主任。计划在桂林筹建分厂。当株州总厂建起电厂、金工车间和铸工车间时,抗战爆发,全部工程被迫中止。是年,铁道部也计划在株州建铁路总机厂,由程孝刚、茅以升负责,拟建机车、机器、炉管、车辆、动力、铸工六个厂,还由美国购来800台设备和钢制屋架,1938年遭日机轰炸,工厂被迫停办。

  抗战期间,新中工程公司迁至湖南,支秉渊再次筹划试制汽车发动机。

  1938年,公司决定建立发动机批量生产线,经多方努力,终于在次年于祁阳仿制成功德国M?A?N牌柴油汽车发动机。后来由于德国附件断绝,又将柴油机改型为45马力煤汽机,于1940年小批量生产。1942年支秉渊用这种煤汽机装配的汽车开到重庆。为了表彰他在制造内燃机方面的成就,中国工程师学会于1943年授予他金质奖章。

  1939年,中国汽车制造公司南华铁工厂制造了Benz牌4缸柴油汽车发动机,功率约55马力。用这种发动机装配了近2000辆Benz55马力载货汽车,卖给了军政部。1941年,中央机器厂龙陵汽车分厂组装了 资源 牌4吨载货汽车2辆。抗战中由于汽油匮乏,还研究改造了汽车发动机,使之能直接用植物油、天然气或煤气作燃料。1944年冬,重庆市公路局组织燃用桐油、木炭、酒精、天然气的汽车在重庆至贵阳的公路上作运货竞赛。战争时期日本在东北经营汽车厂,每年可组装汽车2万辆,修车1万辆。

  抗战胜利后造船、机车、汽车的设计与制造技术基本处于停滞状态。

  十三、结语

  中国传统的科技研究在清末已宣告结束。辛亥革命后,中国逐渐具备了发展近代科学技术的基本条件,特别是五四运动使中国人的科学意识增强了。于是在本世纪20至30年代形成了中国近代科学创建和发展的大好时机。

  从1911年至1937年这26年间,近代科学的几乎所有主要门类都在中国获得了发展机会,其中个别门类与少数科技专家在学术上已经赶上国际水平。首先是地质学,其次是气象学、植物分类学以及物理、化学及数学的某些研究工作都取得了非常重要的研究成果。这一时期中国近代科学技术在各学会组织的推动下,开展了国际学术交流活动,使中国的科技研究汇入世界科技发展的洪流之中。

  1937年以后,日本的侵华战争不仅破坏了中国近代经济,也严重地摧残了稚弱的中国近代科学和技术。几乎所有的科技部门都陷入了停顿的状态,这种局面一直持续到1949年。

  民国时期,中国处在半封建半殖民地社会,总起来说,国家的经济和科技都是落后的。据统计,从1928年至1947年的20年间,仅有大学毕业学生18万人。到1949年,全国的各种科研机构不过三、四十所,科技人员不足5万,其中有研究能力的学者和工程师仅数百人。因为战争的缘故,各研究所缺乏起码的仪器设备①。这种凄凉凋敝的景象和30年代的蓬勃生机形成了强烈的对照。

  民国时期的中国科技队伍是幼弱的,然而却集中了中国近代知识分子中的一批精英,他们有着强烈的爱国主义和忘我的科学献身精神,他们用杰出的成就向全世界表明,中国人民有能力追赶上世界科技的新潮流。这些成就对于当时还在苦难中挣扎的中国人民无疑是一种鼓舞,它增强了民族的自信与自豪。囿于篇幅和资料,本书无论在深度上还是广度上都是很不够的。我们谨向曾为中国近代科学技术做出过贡献的人们致以深深的敬意。

  ①《绥蒙辑要》,1936年铅印本。

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