中国发明家故事----詹天佑
中国发明家故事----詹天佑
——中国铁路工程的先驱
(公元1861～1919)
铁路是现代交通运输事业的重要手段之一.它使得巨额数量的物资和人
员的输送成为可能,它使一个国家各个地区之间得以形成最紧密的联系,它
使普通人的两只脚,都变得比《水浒传》上日行千里,夜行八百的"神行太
保"戴宗还神奇,使我们通过铁路,可在一日之内到达三四千里之外!
如果说在世界上,铁路工程的先驱当推英国人史蒂芬森的话,那么在中
国,铁路工程先驱的头衔,詹天佑则是当之无愧的.
身 世
詹天佑,字眷诚,1861年4月26日生于广东省南海县.詹家祖籍为安
徽婺源县(今江西东北)人氏,至其父詹兴洪时,发生了第一次鸦片战争,
后其家境逐渐衰落.因此举家迁至南海县,曾做茶叶买卖,后迁往广州定居.
天佑在家是老大,下有6个弟,妹,故生活颇为艰难.
詹天佑成长的时代,正是国运日弱,世界列强开始侵略中国之时.西方
的科学技术,也随着传入中国.
詹天佑6岁入私塾就读,但他对四书五经并不感兴趣,倒是对西方的新
科技,新知识颇感新奇.10岁那年,他考取了幼童赴美官费留学生.此一去,
悠悠10载,在大洋彼岸,从小学到大学,他接受了与国内完全不同的现代科
学教育.这一经历使他成为近代史上最早运用现代科技以提高我国生产力水
平的先驱之一.
他先就读于美国康涅狄格州西海文海滨男生学校,15岁又考入该地文山
房高级中学.他很早就显示出数学方面的才华,学习成绩在全班乃至全校经
常名列前茅.他的体育也非常好,游泳,棒球,钓鱼,无所不能.
高中毕业,他以全班第一,全校第二的成绩考进了耶鲁大学雪菲尔理工
学院,专攻土木工程专业.
那时的美国,到处是一片蒸蒸日上的景象,开发建设日新月异,发明创
造层出不穷.这一切都强烈地刺激和震撼着詹天佑那颗拳拳的爱国之心.
特别是1876年费城举办的美国独立百年博览会,更是给詹天佑留下了永
生难
忘的印象.他看到了蒸汽机,印刷机,电话,看到了无数的发明创造,
他甚至看到了一列以蒸汽机车做动力的火车,在数英里长的环行轨道上飞速
奔驰.强烈的自尊心和民族责任感,使詹天佑下定决心,学好科学技术,报
效祖国!这成了他刻苦学习的强大动力.1881年,他以优异成绩完成大学本
科学业,以学士学位在耶鲁毕业.那年他20岁.
1881年8月,他与众多同学一道,怀着激动的心情乘船返回了阔别10
年的祖国.想不到,腐朽没落的清政府,并没有真正认识到这批掌握了先进
科技知识的学生的价值,只是随便给他们分配了工作就算完事,詹天佑也未
幸免.
起步维艰的中国铁路
翌年10月,詹天佑被分到了福州船政局.从那时起,他被先后调动数次,
学过驾船,做过英文"教习",还为当时的两广总督张之洞绘制过广东沿海
险要图,但始终是用非所学,他的专长被埋没了.
1887年3月,詹天佑回到老家,在父母主持下,与早年有婚约的,父亲
好友谭伯村的四女谭菊珍结了婚,婚后的生活,倒也幸福美满.但最令他遗
憾的,是学了满肚子学问,却找不到报国之门.
那时的中国,与欧美国家的繁荣景象比较起来,真是一个天上,一个地
下.人家快马加鞭,拼命发展,拼命向世界扩张,而我们堂堂的"天朝大国",
却像一个步履蹒跚的老人,半睡半醒,还做着"我是天下第一强国"的美梦
呢!
早在19世纪60年代,铁路技术就已传入中国.但是,铁路工程遭到了
顽固的当权者的反对.他们认为,开山凿路,会"破坏风水",火车轰鸣,
会"震动祖坟".为此,争论持续多年,筑路之事进展缓慢.而西方从19
世纪30年代起,就进入了建筑铁路的"疯狂岁月".到了70～80年代,整
个欧洲和北美,已初步形成了遍及大陆的铁路网.在铁路交通的促进下,欧
美各方面的发展把中国抛得更远了.
然而直接的利害关系和科技的优越性却使包括政府官员在内的许多中国
人渐渐转变了看法,筑铁路逐渐被提
上日程.
首先是军事上的需要.帝国主义的侵略,利用坚船利炮在沿海行动迅速,
打击凶狠.而我们则行动迟缓,粮草供应不上.偌大国家,从南到北上万里
海防,内部却因无行动迅速,运载量大的交通网络,致使各地不能相互照应.
另外,那时清廷已开始建立海军,然而军舰需要大量煤炭做燃料,从唐
山开采的煤要大量运到塘沽港,岂是骡马大车所能承担的任务——要知道,
一列拉1000吨货物的普通列车从唐山到塘沽港一天的运输量,用1000辆骡
马大车一个星期恐怕也运不完呢!
于是,尽管朝中顽固派极力反对,但随着时间的推移和一次次的军事失
败,就使得他们的声音越来越少,慢慢没有人听那一套了.
还有件有趣的小事,也说明了科技优越性对人心的震撼.一次,恭亲王
因事去天津,先乘骡车出京城到丰台,30多里路,慢悠悠走了多半天,不想
从丰台乘上去天津的火车后(那时这段铁路刚通车),240多里路,竟只用
了3个多钟头就到了,其速度和乘车的舒适,使亲王终生难忘.他回京后,
毫不犹豫地下令把铁路从丰台筑到永定门…….
詹天佑是外国人已在中国建了数条铁路之后,在朝野对是否筑铁路的无
休止纷争中,于1888年27岁时,走上了他筑铁路的漫长道路.他那时只想,
外国人能筑铁路,中国人也一定能.但他没想到,他日后的业绩,最终使他
成为中国铁路史上人们永远不会忘记的伟大人物.
扎实的脚步
詹天佑参加修筑铁路,是经他的老同学邝孙谋举荐给"中国铁路公司"
的.邝孙谋深知天佑才学出众,作风扎实.而现在却在干用非所学的工作,
真是埋没了人才.因此,邝孙谋一向詹天佑提及此事,他立即答应了.从此,
他一步一个脚印,一干就是30多年,为中国铁路建设耗尽了毕生的精力.
在头10多年中,他从助手到工程师,再到总工程师,扎扎实实干了许多
工程.凡他主持过的工程,几乎件件达到了很高的水平,并有独到的创新.
他曾主持过天津—塘沽段的铺轨工程;也曾担
任过天津—芦沟桥段铁路建设
的工程师;他还承担过关外铁路极为复杂的"接收"和修复工作.其中,最
出色的,要属主持滦河铁路大桥的建设和修筑西陵铁路了.
滦河是我国北方一条颇大的河流.它水深流急,水文地质状况复杂.如
果要修筑关(指山海关)里至关外的铁路,就非跨越滦河不可.滦河大桥因
此成为建这条铁路的"卡脖子"工程.当时修筑此路的总负责人是一个叫金
达的英国人.开始,金达把这个有很大"油水"的工程包给了另一个英国人.
然而这个英国人却是个草包.他采用打桩的办法建桥墩,结果由于勘察,钻
探马虎,选址不当,打桩困难,而失败了.金达又去请日本人,然而日本人
也无能为力.眼看工期一天天迫近,出于无奈,他抱着怀疑的态度,叫詹天
佑试试.
詹天佑勇敢地接受了这一挑战性的工程.他并不急于按英国人的老路干
下去,那样成功的把握不大.他决定从了解情况入手,认真对桥址及其附近
的水文,地质状况进行了深入的勘察,分析.最后,他做出了两项重要决策:
第一,改变桥址,寻找更有利于建桥的地点;第二,采用压气沉箱法建水下
基础和桥墩.
这两项决策及其以后的施工,使滦河大桥终于如期建成.詹天佑因此而
名声大震,大大长了中国人的志气,英国人也不得不对他另眼相看了.1894
年,他被英国土木工程学会接纳为会员.
1902年,慈禧太后忽然心血来潮,想于第二年春天坐火车去西陵(今河
北易县梁各庄附近)谒陵祭祖.为此,需从京汉线(北京至汉口)上的高碑
店站至梁各庄筑一铁路支线.是年10月,慈禧把督办该路的任务交给了袁世
凯.袁几经周折,才选中詹天佑为总负责人.此时,只剩下4个月的工期了.
詹天佑仓促受命,在隆冬季节匆忙上阵.他率领部下,边勘察,边选线,边
备料,边施工.当时,材料缺乏,冰天冻地,施工极为困难,但这却成了詹
天佑充分展示才华的场所.他周密计划,精巧设计,全力以赴.他还大胆采
用诸多非常规但又能保证安全
运行的办法,终于在短短4个月内,建成了这
条特殊的铁路.第二年,当慈禧乘火车经此线到西陵谒陵祭祖之时,对该路
的建成大加赞赏.但她哪里知道,这条路凝聚了詹天佑多少心血和智慧啊!
西陵铁路虽然不长,但它的建成却有一个特殊的意义:它揭开了中国人
自己当总工程师主持修铁路的序幕,第一次从勘察,选线,到设计,施工,
都是由中国人自己完成的,从而使中国人取得了建铁路的完整经验.是年,
詹天佑42岁,此时的他,已是一位完全成熟的铁路工程师了.
顶 峰
从北京向西,有一条非常著名的铁路.它从广阔无垠的华北大平原,突
然开始爬坡,在短短几十里路内,一下升高数百米.火车到此,前面一个车
头拉,后面一个车头推,轰轰然缓慢爬升.车旁,一边是巍峨壮观的八达岭
的群山,八达岭上,雄踞着万里长城,一边是深不见底的山涧,使人有凌空
飞跃之感.这就是京张(北京—张家口)铁路一个险峻地段.
这条铁路所以著名,除了它的险峻,除了它与万里长城并肩而行,还有
一个重要原因,那就是它与詹天佑——这位伟大的爱国工程师的名字联在一
起.看到它,就看见了中国人民的才智.在旧中国,它使中国人增强了自信;
现在,它则鼓舞着年轻一代为中华民族的振兴而奋发努力.
张家口,为北京西北方重镇.它连接着晋,蒙,陕,宁(夏),自古为
北方游牧民族与内地汉民的商品集散,交换之地.每天自张家口入居庸关进
京的商旅络绎不绝.此外,这里的交通还是清王朝与边疆少数民族联系的重
要通道.
政治,经济上的需要,使清王朝下决心建筑该线.凭着声誉和扎实的功
底,詹天佑被任命为"会办"兼总工程师,总揽筑路全权.他成了第一位在
当时建筑难度最大的铁路干线上负全责的中国工程师.
詹天佑充满了自信.他以其特有的勤奋,精细,务实的作风,带领所属
员工,开始了艰苦的工作.他们首先对路址进行了细致的勘察和选定.为此,
詹天佑和部下几乎踏遍了京西的崇山峻岭,终于找到了
三条可供选择的线
路.有趣的是当年勘察的这三条线路,后来都变成了现实:一条就是京张线,
一条是丰沙线,再一条,最终成为我国90年代建成的著名电气化运煤专用线
——大(同)秦(皇岛)铁路的一部分.仅这一事实,就足以证明詹天佑是
多么了不起——他选的线,竟有如此的科学性和实用价值!
京张线终于在1905年秋开工了.这条铁路的难点,当属从南口至岔道城
一段.它耗费了詹天佑的大部分心血.铁路在这里沿着一条叫关沟的大山沟,
在不到17公里路段内爬升500多米,整个线路坡度在30‰左右.其间要凿
穿4个山洞,要建许多桥涵,要削去许多的大山坡,工程极为艰巨,要解决
的技术难题比比皆是.
詹天佑充分展示了自己的聪明才智.
八达岭洞,全长1091.18米,是全线最长的洞.按常规,从洞址两头向
中间打,由于只有两个工作面,进度很慢.詹天佑采用从洞顶的山上往下打
两个直井直达工作平面,然后分别向两边伸展,这样工作面变为6个,大大
加快了工程进度.詹天佑又自己创造了一套通风设备,解决了井内通风不良
的问题.这个洞,终于在1908年5月22日夜间打通.其他山洞,也因地制
宜采用不同方法,先后打通.
对该线路上的诸多桥涵,詹天佑采用中国石桥的拱型技术,建得既美观
又结实.詹天佑还以就地取材的方针,在当地取石铺路,架桥,从而节省了
大量资金.
最有意思的是,在青龙桥附近,詹天佑采用折返线原理,修了一个"之"
字形路段.这一设计,使线路坡度降至33‰以下,并使八达岭山洞长度减少
一半.现在,每当人们坐车至青龙桥站,但见火车爬上一慢坡停靠,待再开
动时,却反向而行,沿"之"字的另一边最后冲上八达岭.
经过3年半的艰苦奋战,京张线终以提前工期4个月,以费用为全国最
省的优异佳绩建成.这在当时真算是一件震惊全国的大事,它使外国人惊叹,
更使得中国人振奋.
留给后人的财富
京张铁路使詹天佑获得了极大荣誉,也
大大提高了中国工程技术人员的
地位.在以后的10余年中,詹天佑担任过许多重要铁路工程的最高职务.他
日夜操劳,殚精竭虑,长期超负荷劳动,严重损害了健康.1919年2～3月
间由于在天寒地冻的东北连续工作月余,终于不堪重负病倒了.他几经转院
就医,不见好转,于4月20日下午3时半,在汉口仁济医院,带着对民族振
兴的无限憧憬和遗憾与世长辞,年仅58岁.
詹天佑在中国铁路史上留下了重重的一笔.他以无可辩驳的事实向世人
证明,中国人不但以刻苦耐劳著称于世,在聪明才智和掌握现代科技方面也
绝不在西方人之下.他终于打破了外国人总揽中国工程技术的垄断地位.自
他以后,铁路工程到处都活跃着中国工程技术人员的身影.
詹天佑,在中国当时还无工科大学培养自己人才的情况下,创造了在实
践中培养人才的一整套方法.中国早期的铁路工程技术人员和组织管理者,
相当多的人都出自于他的培养.出于伟大的爱国精神和民族责任感,他向他
的学生们倾注了全部的爱心.
詹天佑的许多思想,都成为后来工程专家们的宝贵精神财富.例如他说
的"技术第一要求精密,不能有一点含糊和轻率,"大概,差不多"一类说
法,不该出于工程人员之口";"精研技术,以资发明,镜以淬而日明,钢
以炼而益坚,凡诸学术,进境无穷,驾轻就熟,乃有发明";"行远自迩,
登高自卑,一蹴而就,非可永久.工程事业,必学术经验相辅而行,徒恃空
谈,断难任事……".这都是很有见地的.
最后,让我们以这位伟大爱国工程师的一句名言结束故事:"各出所学,
各尽所知,使国家富强,不受外辱,足以自立于地球之上!"