铁路技术移植中国的早期努力——以京张铁路的修建为例

段海龙

(内蒙古师范大学 科学技术史研究院, 内蒙古 呼和浩特 010022)

铁路技术移植中国的早期努力
——以京张铁路的修建为例

段海龙

(内蒙古师范大学 科学技术史研究院, 内蒙古 呼和浩特 010022)

通过分析中国人早期获得铁路知识的过程,以及京张铁路修建过程中仪器设备及原材料的购置、隧道的开凿和桥梁的架设、詹天佑对国外铁路技术的跟踪等相关文献,探讨铁路技术在京张铁路修建过程中的实施情况。认为近代西方铁路技术在该项工程中首次完全由中国人实施完成，在轨道铺设等方面显现出技术本土化的特点。受工业化程度所限,机车制造等技术移植到中国,必定是一个漫长的过程。

铁路技术 移植 京张铁路

近代铁路产生于19世纪二三十年代的英国,由于其运输功能强大很快被欧美国家接受。19世纪三四十年代,欧美掀起了第一轮兴建铁路的热潮。随着铁路的修建,铁路技术逐步在世界各地实现了移植。成功的技术引进一定是与技术输入国的状况和需求相适应的[1]。近代中国特殊的社会状况,决定了铁路技术的移植过程。以往对中国铁路史的研究多侧重于政治、外交与经济等因素对铁路建设的影响,如《帝国主义与中国铁路(1847—1949)》[2]和《中国铁路：金融与外交(1860—1914)》[3]等所述。王斌博士的《近代铁路技术向中国的转移——以胶济铁路为例(1898—1914)》[4]一书是近年来出现的专门研究铁路技术移植中国的重要成果之一。本文拟以京张铁路为例,考察其建设的过程,探讨铁路技术在京张铁路修建过程中的移植情况,以及这一过程对中国近代铁路建设的影响。

1 京张铁路之前的铁路输入

19世纪三四十年代,有关铁路的报道开始出现在传教士及国内人士创办的期刊书籍中。1865年,英国商人杜兰德(Durant)在北京宣武门外建了一段窄轨铁路,首次向民众展现了火车。1876年,淞沪铁路由在华洋商修成运营,一年之后被拆除。从19世纪60年代开始,西方国家尝试将铁路引入中国,以获取巨额的经济利益。李鸿章在19世纪60年代表明自己对铁路的看法：“只有中国人自己修建的铁路才能为中国服务。”([3],3页)1881年，在李鸿章的授意下,唐胥铁路建成,拉开了中国土地上建设铁路的帷幕。

在修建京张铁路之前,我国已经修建了数条铁路,这些铁路的共同之处是总工程司*“司”为技术职责称号,“师”是科学技术职业称号, 建国后统一为“师”。清代总工程司全权负责工程建设。都由外国人承担。甲午战争之前,聘用外国人的主要原因是国内尚无能够胜任这一要职的人选；甲午战争之后,总工程司成为了资本输出国的附属输出,列强试图利用资金与工程司来控制路权,以达到他们的目的。

虽然铁路出现在中国的土地上,但铁路技术未能完整地被中国人掌握并实践。在技术移植方面,由于总工程司都由外国人担任,铁路建设从路线选择、勘测、设计、施工,到运营管理都由外国人把控,中国的技术人员只能承担一些技术含量较低的建筑任务。铁路技术只是在铁路修建过程中被部分引进。值得肯定的是,通过铁路的修筑,输入了外国的铁路工程师,培养了中国第一批筑路工人,逐步成为之后铁路建设的重要力量。第一条铁路唐胥铁路是由英国工程师主持修建,采用了1.435米的轨距(之后成为国际标准)。工程师金达(C. W. Kinder)主持了中国多条铁路的修建,并都采用此标准,为之后我国统一轨距奠定了良好的基础。

由于各国工程师修建铁路的标准(如轨距)都参照本国标准,在中国的土地上出现了不同规制的铁路线,不仅影响了路线之间列车的调度,还阻碍了中国铁路标准化的进程。在建筑材料方面,为了倾销本国产品,各国争相兜售本国的原材料,抑制了中国工业发展。同时,中国技术人员无法接触到国外先进技术,延缓了铁路技术向中国的移植。

2 铁路技术知识的学习与引进

铁路技术的知识引进,主要表现在国外学习与国内培训两个方面。

2.1 国外学习铁路知识

1872年,清政府首派幼童到美国学习西方科技。1881年,分4批派出的幼童全部被召回。在这些人中,一部分学习了铁路技术,其中最具代表性的人物是詹天佑。

幼童初到美国时,尚无明确的学习专业,只是“送赴泰西各国书院学习军政、船政、步算、制造诸学,约计十余年,业成而归,使西人擅长之技,中国皆能谙悉,然后可以渐图自强”([5],183—186页)。1877年,驻英大使郭嵩焘在致李伯相的信中说：“嵩焘欲令李丹崖携带出洋之官学生改习相度煤铁及炼冶诸法,及兴修铁路及电学,以求实用。”[6]考虑到詹天佑等第一批留美幼童是在1878年开始上大学,郭嵩焘极有可能在他们的专业选择方面起到了指引作用。詹天佑在美期间,正值美国大修铁路时期。尤其是在1876年,为庆祝建国100周年,美国在费城举办了百年博览会。期间美国西部客运铁路公司(The West and Passenger Railway Company)在博览场地内修建了3英里长的一段铁路供游客参观和乘坐,詹天佑等人在容闳的带领下参观了博览会([7],22页)。这可能促使了詹天佑等人选择学习铁路工程专业。

1878—1881年间,詹天佑在耶鲁大学(Yale University)雪菲尔德理工学院(Sheffield Scientific School)土木工程系(Civil Engineering Course)专修铁路工程专业。根据现有资料记载,詹天佑入读的土木工程系入学考试必须通过英文、美国史、地理、拉丁文、算术、代数、几何、三角及英国史等课程。大学期间,第一学年主要学习基础理论知识,如德文、英文、解析几何、物理、化学、球面三角学、力学、自然地理、植物学、经济学,也有少量专业课如工程制图、等角投影绘图学。第二学年专业课程分量有所增加，课程有数学(含微积分)、测量学、投影几何学、德文、法文、力学、地形测量学等。第三学年加强了野外实测专业课程,同时更注重工程理论的学习等；课程有野外工程学、铁路路线勘测学、路基土方计算、凿岩工程学、地质学、矿业学、法文、桥梁及房屋结构学、工程材料学、蒸汽机动力工程学、水力学、天文测量学([7],23—24页)。以上课程,几乎涵盖了铁路工程的方方面面。詹天佑系统地学习了西方铁路技术,成为中国掌握铁路修建技术的第一人。之后的3批留美幼童中,有十几人学习铁路专业,但都没有完成大学学业,只是学习了一年或两年的课程,但这些人(例如邝孙谋)在接触西方科技之后,回国经过实践锻炼,也掌握了铁路建设技术。赴美幼童修习铁路技术,为铁路技术移植中国做了必要准备。

2.2 国内培养铁路技术人才

随着国内铁路路线的逐步延伸,清政府日益感到维修、管理铁路的人员匮乏,开始培养铁路人才。

1888年,为缓解唐津铁路技术人员严重短缺问题,李鸿章在天津北洋武备学堂开办了中国历史上第一个铁路班,专门培养铁路技术人才。根据《洋务运动中来华洋匠名录》[8],先后有7位德籍工程师为该铁路班执教,学堂初始以教授铁路工程和行车运输为主。第一任总教习是包尔·格奥尔格(Bauer, Georg, 1859—1935),1889年来华。其他6位分别是瞿恩图(1890年来华)、李宝(Major Pauli, 1885年来华)、崔发录(1885年来华)、哲宁(1885年来华)、那珀(1885年来华)、巴恩壬(1885年来华)。

武备学堂专业学习的内容有“中国经史、天文、舆地、格致、测绘、算学、化学、德文、英文、炮台设置、马步炮队操练阵式、枪炮技艺、营垒工程等”[9]。 目前尚未找到北洋武备学堂铁路班的具体课程设置。可以看出,该学堂引入了西方科学内容,理论与实践并行,铁路班的教学应该秉承此法。以包尔为代表的德籍教师尽心竭力,教学方法得当,学生收获颇丰。关内外铁路总工程司金达在1896年5月4日请求创办山海关铁路学堂的报告中,对北洋武备学堂派来的12名学生评价：“该学生到工以来,亦颇增识见,较诸前向香港及电报学堂招来助理工程师者,尤为干练。”可见这批学生获得的工程知识不错[10]。该班首届学生约有学生20人,其中12名学生于1892年冬毕业,均被分配到关内外铁路参加新线修建工程[11]。

中国第一所铁路专门学堂是山海关北洋铁路官学堂(Imperial Chinese Railway College),1896年由津榆铁路总局(北洋铁路总局)创办,是今西南交通大学的前身。该学堂以学习铁路铺设技术为主,较少涉及机车技术([12],18页),先后由英国教授史卜雷(E. Sprague)、英国人葛尔飞(D. P. Griffith)任总教习。1905年之前该学堂一直由外籍教师讲授专业知识。1896年,该学堂开设的“铁路工程”专业学制为3年,1900年停办；1905年复校后改为4年。到1900年4月，17人获毕业证书,其中有之后参与京张铁路建设的耿瑞芝、苏以昭等人。山海关铁路学堂开设与铁路技术相关的课程有：

算学: 算术、代数、几何、求积法、三角、解析几何及微积分原理

物理: 普通物理

力学: 静力学、动力学及流体静力学、工程及材料力学、机械及结构设计

制图: 徒手画、几何及透视、机械图及土木工程图

测量: 定(放)线及土方计算、铁路曲线、道岔、道口、普通测量及水平测量

机械: 机械原理、工程机械设备

铁路工程: 路基、桥梁、涵洞([12],21—22页)

从课程内容可以看出,学堂注重讲授基础理论知识,如算学、力学、物理等,也有实践性很强的机械图及土木工程图、路基、桥梁、涵洞等，所设课程多与铁路铺设密切相关,较少有涉及机车车辆。

山海关铁路学堂因1900年八国联军入侵而中断,在3年多的时间里,培养出了37名结业和正式毕业的铁路技术人才,这是我国本土培养的第一代土木工程科的技术人才,在近代的铁路建设中发挥了重要作用。

北洋武备学堂铁路班和山海关铁路学堂的教学活动是西方铁路技术向中国移植的重要渠道。它们都聘请外籍工程师,引进国外教学体系,使用国外图书作为教材,讲授当时先进的科学技术知识。从效果来看,两校在本土铁路工程技术人员的培养方面非常成功。1903年前后,各地以不同形式开办了一批铁路学堂[13],在一定程度上补充了中国铁路建设人才队伍。

3 京张铁路的修建——铁路技术的本土化尝试

京张铁路是第一条完全由中国人修建的干线铁路,几乎调集了分布在全国各条铁路线上的中国工程师参与建设。詹天佑在《京张铁路工程纪略》中写道：“本路工程始终出力各员为: 正工程司颜君德庆、陈君西林、俞君人凤、翟君兆麟,工程司柴君俊畴、苏君以昭、张君俊波等,余繁不及备载。”这8人中,颜德庆有留美经历,陈西林、俞人凤、翟兆麟、柴俊畴4人为天津北洋武备学堂铁路工程班1893年首批毕业生,张鸿诰、苏以昭和张俊波为山海关铁路学堂毕业生。除这8人外,在京张铁路供职的还有北洋武备学堂1893年铁路工程班首批毕业生沈琪,山海关学堂毕业学员耿瑞芝、李鸿年、刘德源、赵杰、周凤侣、胡兆蓉、俞妙元、王桂心、张可铭、邵善阊、马联升等。

国外留学和国内培养的第一批铁路技术人才,是中国自主修建铁路的主要力量。

3.1 设备与材料的购置

京张铁路初建时,中国工业尚处于初级阶段,很多基础设备和建筑材料都需要从国外购进。京张铁路采购的原料和机器设备大多通过招标方式购自英美,也有一部分购自日本、比利时等国。

1906年3月26日,詹天佑致信美国纽约州特罗伊城(Troy N.Y.)古尔比商行(Wessrs.W.& L.E.Gurby),请他提供1份土木工程师及测量师所用测量仪器目录,以及科学技术图书目录。1906年10月23日的信中显示,詹天佑从美国购回了钢卷尺([14], 26—27页)。1907年2月21日詹天佑写信向伦敦英国特劳顿·西姆斯(Troughton & Simms)制造厂购买用于京张铁路的测量仪器：

1.1架第24号、5英寸测量经纬仪。读至30秒、具有圆盘罗盘仪及对向装置读数镜,具有轴向水准器及反光镜,具备三支脚螺旋及镇定钣以及可移动对中十字线玻璃片上刻有视距线——31英镑。

2.1件最优质便携式皮箱——2英镑5先令。

3.1件附加经纬仪用读数放大镜。

4.1件附加十字线玻璃片,上刻有视距线。

5.1架第12号、16英寸特劳顿·西姆斯水准仪,无罗盘仪,具备三支脚螺旋及十字线玻璃片——15英镑。

6.1件最佳便携式皮箱——1英镑17先令6便士。

7.1件附加水准仪用十字线玻璃片。

注意: 上述仪器、三脚架、皮箱均须印有T. Y. Jeme字样。([14],36页)

信中提及的经纬仪(见图1)*图片采自中国革命博物馆编《中国革命博物馆藏品选》(文物出版社,2003)和皮箱,现存于中国革命博物馆,为国家一级文物。仪器纵38cm,横33.5cm,高21cm,铜质。仪器上所印的字样为詹天佑之广东语音英文拼音名。

图1 詹天佑测绘京张铁路使用的仪器(左)与仪器上加印的“T. Y. JEME”字样(右)

铺轨所用的石碴是由詹天佑自开自采的,除供本路使用还对外出售,即“开源节流”。枕木等多通过日本洋行采购([15],1832页)。钢桥上使用的钢梁购自英国([16], 212—213页)。水泥大多通过洋行从德国进口([14],12页)。钢轨是铁路建设必需材料,使用量很大。京张铁路初建时期,为降低成本,低价购买了其它铁路的旧钢轨来用([16], 136页)。由于汉阳铁厂生产的钢轨质量不稳定,京张铁路其余所用钢轨多通过洋行采购。

按照詹天佑最初设想,京张铁路所有机车和车辆均从唐山机车厂采购([14],1页),唐山制造厂生产的机车也主要是组装国外购回的零部件。但是唐山制造厂的机车制造能力有限,只能生产客货车辆,因此本路机车多购自国外。尤其是关沟段路况特殊,詹天佑专门从美国定购了马莱机车([16],241页)。

京张铁路的一些主要的建筑原料和机车都是购自国外,说明京张铁路建设的技术移植过程是不彻底、不完全的。

3.2 技术实施的本土化：京张铁路的修建

京张铁路全由华人修建,引进国外仪器设备同时,需要借鉴国外经验,但具体实施还要结合当地情况。京张铁路的铺轨过程,是铁路技术本土化的一个重要表现。

铺设钢轨初始,由于缺少机车和车辆运送钢轨,工人们只能用线路摇车以人力推送轨料到轨道尽头。所有木工作业都由该路自行完成([16],147页)。

京张铁路工程中,最为艰难的是开凿八达岭隧道。此处地况复杂,石质坚硬,长度达3000英尺,外国人认为中国人自己不能修建京张铁路的主要原因就是此处隧道修建困难。1906年4月日本人雨宫敬次郎向袁世凯建议使用机器开凿([15],1852页),后英国工程师建议由外国人包办,他们都认为不使用先进的器械无法完成该隧道开凿。但这些都被詹天佑拒绝。为了节省机器成本,詹天佑不愿高额购置先进机械([17],7页)。工人们最初采纳詹天佑的建议使用凿岩机,但之后发现凿岩机在操作中困难很多,使用不便,遂改用手钻,开凿的速度更快([16],149,151页)。开凿工程十分艰难,詹天佑在《京张铁路工程纪略》有如下详细记载：

凿洞工程每端用小工六十名为一班,置监工一人。以四十名为凿工,余二十名为连运土石者。凿工以两人为一排,一人持钢钉,一人持铁锤,轮流施凿。每四小时能凿孔一寸二分深约二尺余。孔既凿成,乃由工头装纳炸药。……每班八小时能轰二次,每一昼夜可开洞二尺至三尺不等。([17],115—116页)

为了加快工程进度,在保证安全的情况下,詹天佑试用矿山常用的拉克洛(Rackarock)炸药,发现效果很好,便将其首次用于开挖隧道：

为了安全缘故,我们正在使用拉克洛炸药。我们这里的工人都愿意使用它,这种炸药爆破时无危险,但其爆破力和硝酸甘油炸药相同。([16],187页)

京张铁路途经桥梁多达数十处,在跨度大的地方,采用“欧美新创”([17],92页)的钢架桥。怀来河大桥位于康庄至张家口间,为该路最长的钢桥,其桥墩高出地面两丈多,桥梁用四条当时比较新式的工字形钢梁铆合而成。重17吨的桥梁完全由人工安置完成(见图2)。

当此钢梁尚未运到之先,用十四寸方木四条分两层置于墩上,将道木钢轨钉妥,中用螺闩系紧,可免方木倾倒之虞,河底则木建成长式方台,以为工人立足之处,并可保其危险。迨轨道敷至该处,用机车将桥梁分二次运来。另以道木接台于道隄之旁,将桥梁渐次移于台上,然后以道木逐次取去,使桥梁得置于轨道间。钢轨顶用油刷遍,再横置短轨两条,令桥梁乘于短轨之上,以粗绳系于桥梁之一端,使数十工人负绳而走；另备大铁撬杆数根,工人各执撬杆将横置短轨拨向前进,以助负绳者之猛力而能勇往直前。……如桥梁已置于桥墩方木之上,则用千斤顶数座将梁之两端承妥,然后方木移至墩旁。再以他之一座如前发装置,共需二十余小时。俟两座装妥,用锅钉将花梁角铁铆成一座。

图2 人工架设桥梁示意图。采自《京张铁路工程纪略》(1915)

该桥由詹天佑设计,由翟兆麟副工程司具体设计并指导施工。当时设备简陋,抽水用农田灌溉的水车,打桩靠人力拉拽的落锤,钢梁杆件均用骡车运达工地进行组拼[18]。

铁路的铺设工作是铁路建设的重要环节,铺设质量直接影响火车的行驶。在开凿隧道和架设桥梁工作中,中国技术工人结合实际情况,出色地完成了任务。京张铁路完全由中国人铺设,首次实现了铁路铺设技术的完全移植。

3.3 信息的实时追踪

从1881年詹天佑回国到1905年主持京张路工程的20多年间,西方铁路技术又有了较大的发展。詹天佑通过书信咨询、购买书籍等方式获取西方最新铁路技术信息。

1906年3月24日,詹天佑在给美国的同学信中说：“我一直希望再有机会到美国去,为了能学到更多的事物,特别是在铁路方面。这一方面我现有的学识不够,今天已有多么大的进步和多少发明啊!”表达了他对新知识的无限渴望。1906年10月23日,詹天佑给美国伊利诺大学布雷肯里奇教授的信中说：“请为我购买你和你们土木工程系教授认为对我有用的书籍。有一书是我无论如何也都想买到的,那就是介绍发明家和叙述起源的铁路史。另外,我还需要一本土木工程和机械工程名词的词典。”([14],26—27页)书单显示,有《铁路工程师外业用书》《金属桥梁设计的经济原理》《宾夕法尼亚(Pennsylvania)铁路》《山洞工程、炸药和凿岩》《蒸汽机问答卷1、2》《蒸汽机车运行和管理》等书籍,而且他的要求是“所有书籍均要最新版本的”。可以看出,詹天佑非常重视发明家和铁路发展史的情况,并及时跟踪国外关于桥梁设计、隧道工程及蒸汽机车技术发展的科技最新动态。

除了购买最新版的图书,詹天佑还订购期刊。1906年10月23日,詹天佑给美国康州纽哈芬城的毕奇洛写信([14],27页) 购买纽约出版的1906年8月23日以来各期《工程新闻》(EngineeringNews)。在多封信中,詹天佑都提到《工程新闻》,这应该是詹天佑在美期间经常阅读的期刊。1908年1月11日,詹天佑又给美国伊利诺大学布雷肯里奇写信([14],49—50页)：“《工程新闻》出版公司的图书目录终于见到了,我现在将购书单寄上,希望你为我购买,前三册是目录中没有的,如能买到时,望代购买”。可见,《工程新闻》是詹天佑回国后及时了解国外工程技术发展的重要读物,借此了解国外科技新闻及最新出版的图书。

此外,詹天佑在京张铁路建筑中遇到问题也会及时向国外友人咨询。1906年9月21日,詹天佑给美国宾州匹兹堡的洛德(E. P. Lord)写信：

高兴地得知你在从事机车制造工作,可否给我一份产品目录？我这里有一项艰巨的工作,此处有长约12英里的铁路,其坡道几乎连续为1/30,又无其他线路可选,在这样的陡坡道上行驶的机车,你生产过没有？我们的车辆大多为30吨车,有没有可牵引10辆这样重车在这种坡道上行驶的机车？希望你告诉我关于此种机车的价格情况(当然是蒸汽机车)。轨距为4英尺8英寸半,煤是烟煤,并非硬煤。

1907年4月14日他又给洛德写信([14],39—40页)：

感谢你去年12月28日的来信,此信于2月收到。承你寄来机车目录和有关资料,一并表示谢意。

在12英里长、1/30坡道的路线上采用何种机车,我尚未做出决定。据你所知,美国有没有这样大坡道的铁路？哪种类型的机车能确保在这样大坡道上运行安全？我想最不利的情况,恐将是机车在下坡道行驶的时候。制动以后,整个列车是否将沿轨面向下滑动？再有,此路弯道甚急,有多处700英尺半径或8度的曲线。何种机车可以在1/30坡道上牵引10辆30吨重车行驶且尚有余力？如你提供给我一些资料,我将极为感谢。

我也需要知道有关这种机车速度的简要情况。

洛德是詹天佑在耶鲁大学的同学,毕业后从事机车制造工作。因此,詹天佑向他咨询山道专用机车的情况。从书信内容来看,因为当时的中美之间书信往来周期大约3个月，考虑到工程技术的更新周期,詹天佑应该能够相对及时地了解到国外的最新科技信息。

3.4 京张铁路中的技术移植及对其他铁路建设的影响

从19世纪三四十年代欧美第一轮筑路热潮开始,到20世纪初期修建京张铁路,这六七十年间,西方铁路技术不断地发展、完善。英国之外的地区在引进铁路的同时,也为适应本土情况进行技术调适。以美国为例,他们虽然没有排斥英国1.435米的轨距,但火车较之英国更大、更高、更长、更重,如蒸汽机车的高度比英国的要高出3英尺。美国人在路线设计与机车制造方面很快地适应了美国规模化建设铁路的需要,在很多细节上使用了不同于英国的铁路技术。

由于詹天佑的留美经历,京张铁路中的许多技术直接来源于美国。在修建京张铁路过程中,詹天佑不断写信给美国同学,跟进铁路最新信息。他直接询问京张铁路修建过程中遇到的问题,如大坡度机车的使用等。铁路技术主要涉及路线铺设与机车行驶两大部分,京张铁路工程中最为艰难的是关沟段,铁路要穿过八达岭且坡度过大,这大大增加了工程难度。詹天佑选择了“之”字形路线，通过缩短隧道长度以达到降低坡度的目的。而“之”字形线路很早就被广泛地使用于美国的矿山铁路中,在美国学习过铁路工程的詹天佑对此一定不陌生。詹天佑采用了“自动挂钩”(Janney Coupler)来解决车辆之间的连接问题。“自动挂钩”最早是由美国工程师Maj. Eli H. Janney发明的,1887年美国制车协会通过采用此类挂钩的决议,詹天佑将其翻译为“郑氏车钩”[19],在京张铁路中使用,并有意推广。此外,铁路附属设施如站房的式样,也采用了当时美国流行的小车站形式[20]。因此,整体看来,京张铁路的技术来源与美国更为接近。

毋容置疑的是，留美幼童在中国本土培养的学生,学习、掌握、并在实践中运用铁路技术。在京张铁路修建的过程中,路线建设技术已被中国工程师全面掌握,与中国实际相结合,逐步实现了本土化。

如前所述,詹天佑最初设想京张铁路的机车车辆全部由唐山制造厂提供,但限于工业水平,当时中国还没有掌握机车的生产技术,唐山制造厂只能生产客货车辆,没有能力自主生产蒸汽机车。1900年该厂开始进口英国机车零件组装蒸汽机车,1908年曾为京张铁路组装15台摩格尔型机车。京张铁路修建初期,调车机车多购自美、英两国的机车制造厂。1908年,本路向美国利玛机车公司(Lima Locomotive Works)定制轴式0- 2- 2- 0牙轮蒸汽机车,还向英国北英机车公司(N. B. L. G)够买0- 3- 3- 0马列型机车,专用于关沟段爬坡。建筑材料来源方面,京张铁路除铺轨使用的石碴就地取材外,水泥及枕木、钢轨及配件大都购自国外。因此,铁路工程中材料的国产化比例极小。

京张铁路的成功修建在中国铁路史上有里程碑意义,激励国人纷纷自办铁路,在国内掀起了“自办”铁路的高潮。詹天佑一度任四路六职(任张绥铁路总工程司，河南商办洛潼铁路工程顾问、川汉铁路总工程司兼会办、商办粤汉铁路公司经理兼总工程司),其他工程师也被国内其他铁路聘用,除陈西林等人继续留在本路延修张绥铁路外,颜德庆被派往宜川任川汉铁路副总工程司、徐文泂被派往江苏铁路等。修建京张铁路,培养出中国第一支完整的铁路建设队伍,为之后中国铁路的建设开创了新的局面。

如前所述,铁路工程是一项集众多技术于一体的专业工程,受社会工业化进程的影响。京张之后的铁路修建在技术方面并没有太多的创新,只是随着启新洋灰厂和汉冶萍钢铁公司的产品逐步完善,水泥与钢轨的国内自给程度有所提高。

4 结 语

京张铁路是完全由中国铁路技术人员修建的第一条干线铁路,是铁路技术在中国本土化的集中体现,是近代铁路技术移植中国过程中的重要案例。

以赴美学成归来的詹天佑总工程司为首招纳了国内培养的本土铁路技术人员,组成了中国第一支铁路建设队伍。这个团队的出色表现,表明铁路铺设技术完全被中国人掌握。在铁路修建过程中,一些基本的土石木方,都可以因地制宜解决,但一些工业化程度较强的原料如水泥、枕木还需要从国外进口,尤其是一些测量器材和机车,需要直接从外国购置。在修建过程中,开凿隧道架设桥梁等技术都结合实地情况完成,实现了铁路铺设技术的本土化。

从京张铁路的修建过程可以看出,洋务运动为人才储备提供了必要的准备,国内技术人员的培养为铁路铺设技术提供了队伍。但铁路建设是一项重大且系统性强的工程,完全移植需要多种社会因素保障。近代中国工业极其薄弱,抑制了近代技术的全面移植,在铁路技术方面尤为突出。这反映了技术输入国的状况决定了技术引进的程度。铁路技术首先以实体形式进入中国,其后才掌握相关知识。轨道铺设技术完全被移植,但机车制造技术由于工业化进程所限基本空白,因此,整个铁路技术未能整体被引进。

与1905年之前中国修建的铁路相比,京张铁路修建在技术移植方面迈出了坚实的一步,为之后自主建设中国铁路开创了道路。但限于中国当时工业化程度及社会其它社会因素的影响,铁路技术完全移植中国是一个漫长的过程。中国到20世纪下半叶才完全掌握铁路技术。

1 Jeremy D J.InternationalTechnologyTransfer:Europe,Japan,andtheUSA, 1700—1914[C]. Hants: Edward Elgar Publishing Limited. 1991.

2 宓汝成. 帝国主义与中国铁路(1847—1949)[M]. 上海: 上海人民出版社, 1980.

3 马纪樵. 中国铁路: 金融与外交(1860—1914)[M]. 许峻峰译. 北京: 中国铁道出版社, 2009.

4 王斌. 近代铁路技术向中国的转移——以胶济铁路为例(1898—1914)[M]. 济南: 山东教育出版社, 2012.

5 [清]李翰章. 曾文正公全集(4)[Z]. 北京: 中国书店, 2010.

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15 关赓麟. 交通史路政篇(第九册)[M]. 南京: 交通部铁道部交通史编撰委员会, 1931.

16 詹天佑科学技术发展基金会, 詹天佑纪念馆. 詹天佑文集: 纪念詹天佑诞辰145周年[Z]. 北京: 中国铁道出版社, 2006.

17 詹天佑. 修造京张全路办法. 见: 詹天佑. 京张铁路工程纪略[M]. 中华工程师学会. 1915.

18 《中国铁路桥梁史》编辑委员会. 中国铁路桥梁史[M]. 北京: 中国铁道出版社, 1987. 18.

19 詹同济. 詹公工学文集[Z]. 铁路工程博物文献, 1991. 125.

20 王世仁, 张复合, 村松伸等. 中国近代建筑总览·北京篇[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1993. 14.

Early Transplantation of Railway Construction Technology into China——A case study on Beijing-Zhangjiakou railway

DUAN Hailong

(InstitutefortheHistoryofScienceandTechnology,InnerMongoliaNormalUniversity,Hohhot010022,China)

Through analysis on the process of acquiring the knowledge of railway, the purchase of equipment and raw materials, the construction of tunnel and bridge, Jeme Tien Yow tracking foreign railway technology documents, we investigated the implementation of railway technology in the construction of Beijing-Zhangjiakou railway. This paper argues that the modern western railway technology had been partially transplanted; track construction had been realized in China for Beijing-Zhangjiakou railway. Due to the limitation of industrialization, it must be a long process for locomotive manufacturing technology transplanted into China.

Railway technology, Transplantation, Beijing-Zhangjiakou Railway

2016- 01- 08；

2016- 08- 24

段海龙，1975年生，山西省灵丘县人，内蒙古师范大学科学技术史研究院副教授，研究方向为中国铁路史。

国家哲学社会科学规划项目:社会变迁与京绥铁路修建史研究(编号：13XZS015)。

N092∶F532.9

A

1673- 1441(2016)03- 0338- 10