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【新視界】西學東漸中的化學啟蒙

王 錦
(西安 新東方沃凱德(陜西)文旅有限公司)

從利瑪竇(Matteo Ricci,1552—1610年)等傳教士入華至五四新文化運動之前的“西學東漸”,是中國歷史上影響深遠的文化交流活動。利瑪竇入華時期,中國正處於明朝末期,經濟上資本主義雖然開始萌芽,但科學技術已經遠遠落後於西方。明代士人極少關注現實問題,及至明末,部分開明人士開始崇尚實學,撼動了漢代以來儒學的地位,為西學的傳入提供了契機。

這一時期也是西方科學技術體系形成時期,化學正從煉金術向現代化學過渡,被稱為實用化學時期。範‧赫爾蒙特(Jan Baptista van Helmont,1580-1644)進行大量氣體實驗。波義耳(Robert Boyle,1627—1691)提出微粒哲學。拉瓦錫(Antoine-Laurent de Lavoisier,1743年—1794)建立近代元素概念,創立氧化理論,提出質量守恒定律。道爾頓(John Dalton,1766-1844)發現倍比定律,提出化學原子論思想。阿伏加德羅(Amedeo Avogadro,1776—1856)提出分子概念,區分原子和分子。貝采尼烏斯(Jons Jakob Berzelius,1779—1848)用氧為標準單位,測定了元素原子量。1860年召開國際化學大會。由此,現代化學在西方產生並確立。

現代化學此時傳入中國,無論是智識發展還是社會變遷,都具有重要意義。對於這一時期中國現代化學書籍及其影響,張子高、楊根、徐振亞、黃麟凱、聶馥玲、季鴻崑、王揚宗、何涓等學者都有專門的研究。筆者不揣冒昧,結合文獻核正,在學習前輩學者工作的基礎上,就同一主題發表一個綜合性的看法。

從後煉金術到現代化學

西學東漸初期,現代化學還沒有建立。傳教士帶來的大部分是“後煉金術時期”的實用化學技藝,如醫藥化學、冶金化學、西方火藥的製造方法等,同時傳入的還包括早期樸素的化學思想。

意大利籍耶穌會士高一志(Alfonso Vagnone,1568—1640)在明代天啟六年(1626年)出版了《空際格致》,最先向中國傳入西方的元素論,但他所介紹的是亞里士多德(Aristotle,前384—前322)的四元素說。意大利籍耶穌會士熊三拔(Sabbatino de Ursis,1575—1620)於1606年來華,他編寫的《藥露說》一書介紹了一些西藥製作的方法,並用圖解說明了蒸餾製藥法及其器具。1610—1620年,徐光啟(1562-1633)與傳教士鄧玉函(Johann Schreck,1576—1630)等共同編輯了《造強水法》一書,最早介紹了硝酸的製法。明末1643年,德國籍耶穌會士湯若望(Johann Adam Schall von Bell,1592—1666)口授所著《火攻挈要》,介紹了各種西方火藥的配方、製法和應用。他還翻譯了德國著名礦冶學家阿格里科拉(Georgius Agricola,1494—1555)的10卷巨著《坤輿格致》(Dere Metallica),這是一部礦冶技術百科全書,介紹了多種金屬的化學性質和當時較為先進的西方冶煉技術。清朝初年,墨西哥方濟各會傳教士石鐸琭(Pedro de la Pinuela,1650—1704)編著了《本草補》一書,主要介紹了西方藥物學,共收錄西洋藥物六類數十種。這些書籍是現代化學形成前,中西方交流中為數不多的化學或醫藥專著。

19世紀現代化學初步確立後,相關理論知識逐漸從西方傳入中國。這一時期,現代化學最主要的科學傳播方式就是翻譯西方專著。化學譯著按內容大致分為普通化學、生活化學、分析與實驗化學、藥物化學與農業化學、應用化學與通俗化學。參與譯著的除外國傳教士外,還有一些中國早期翻譯家和對化學感興趣的人士。不過,由於當時科舉制並未被廢除,大部分知識分子仍然沈浸在科舉取士之中,西學的受眾面相對較小。下文將通過化學書籍尤其是化學普及書籍的梳理,來考察19世紀至五四新文化運動中的中國化學知識傳播。

內容分布及其奠基意義

普通化學與化學體系的引入

這一時期的綜合化學著作主要以系統介紹當時最新的化學基礎知識、概念、理論為主,多譯自西方文字,全部採用文言語體和說明文體,翻譯方式主要是外國翻譯者口譯、中國翻譯者筆述。其中,《化學初級》和《化學鑒原》系列是中國現代化學的奠基之作,二者都是依據英文著作編譯而成。

《化學初階》全書分2冊4卷,依據的原著是英國韋而司所著Well’s Principles of Chemistry無機化學部分。該書是美國一些地區正在使用的教科書。翻譯由美國北長老會的傳教醫生嘉約翰口譯、何瞭然筆述。前者來華後在廣州博濟醫局教授醫藥學和化學,後者則是中國早期的翻譯家和化學家。書中使用了英國化學家喬治‧索羅斯(George Fownes,1815–1849)所著《化學手冊》Manual of Chemistry中的符號法則。書中不僅介紹了常見的化學變化、化合物、物質不滅等基本概念和原理,還介紹了64種化學元素,並將其按照性質分類。《化學初階》是中國最早期的化學普及類書籍。在元素譯名等問題上,該書和相繼出版的《化學鑒原》系列都做了開創性的工作,為中文化學元素名稱奠定了基礎。

《化學鑒原》系列由《化學鑒原》《化學鑒原續編》《化學鑒原補編》組成,分別成書於1871、1875和1879年,是傅蘭雅和徐壽(1818—1884)譯述的化學系列書籍,由江南機器製造總局(簡稱江南製造局)出版。《化學鑒原》參考的原著和《化學初階》一樣,都是英國韋而司所著的Well’s Principles of Chemistry,《化學鑒原續編》《化學鑒原補編》的原著則是英國蒲陸山所著的Chemistry 和 Inorganic and Organic。這三部書主要介紹化學原理、金屬、非金屬、有機化學還有化學儀器方面的內容。《化學鑒原》第1卷介紹無機化學的基本原理和基本化學術語,第2卷主要介紹5種氣體的製取方法與化學性質,第3卷介紹10種非金屬元素及其發現過程、製取方法和化學性質,第4—6卷介紹金屬元素。《化學鑒原續編》24卷主要介紹有機化學知識。《化學鑒原補編》第1—4卷介紹非金屬,第5—6卷介紹金屬,附卷介紹化學原理。

傅蘭雅和徐壽在譯述這三部書時首創了羅馬字音和漢字音相結合的元素命名法,並發表了《中西名元素對照表》。這種統一的命名方法同樣為之後化學作品的翻譯奠定了基礎。

化學語境中的生活理念

《化學衛生論》是中國最早譯述的生活化學啟蒙讀物,由傅蘭雅和欒學謙合作譯成,成書於1876年。其原著是英國真司騰所著The Chemistry of Life(《生活的化學》),後由羅以司修訂。1876—1881年,該書在《格致匯編》雜誌上共連載了33章,後又由格致書室和上海廣學會重印了4卷木板單行本。全書主要講解基礎生物化學和營養學知識。第一部分介紹人與空氣、水、土壤的知識。第二部分介紹農業和食品方面的化學知識,尤其是油脂、淀粉和蛋白質(當時分別稱為是油質、小粉、哥路登)等營養物質的價值。第三部分介紹其他可食用物質,包括飲品的成分以及對人的生理作用、糖和各式可提取糖的原材料以及糖的加工工藝、各類酒的釀造工藝、功能和危害等。第四部分介紹毒品的原材料和製取方法以及危害。第五部分介紹具有特殊氣味的物質(如香油、松香、樟腦等)的原材料與製法。第六部分介紹消化、呼吸與人體的生理機能。

《化學衛生論》介紹的都是與每一個人的生存和生活息息相關的常識性知識。全書沒有晦澀難懂的原理,用直白的語言向讀者介紹了神秘的人體和生命現象,並做出了科學解釋。

分析化學和實驗化學與早期化學工業

分析化學與實驗化學最早的譯著是1872年英國人傅蘭雅和徐壽之子徐建寅(1845—1901)合譯、江南製造局出版的《化學分原》。《化學分原》譯自英國化學家鮑曼(J. E. Bowman)所著《實用化學及分析化學導論》(An Introduction to Practical Chemistry, Including Analysis)。全書共8卷。第1卷介紹化學實驗的操作方法、注意事項、玻璃儀器的製作,第2卷介紹吹火筒對元素和化合物的定性分析,金屬、非金屬的分離、分析方法、鑒定方法及應用,第3卷介紹簡單化合物和覆雜化合物的性質和檢驗方法,第4卷介紹簡單化合物和覆雜化合物溶於水和溶於酸的反應,第5卷用第2—4卷介紹的定性分析方法檢測溶液的主要成分和組成,第6卷介紹定量分析的具體實驗和儀器,包括常用的化學材料、儀器的製備和儀器的使用方法,第7卷介紹常用試劑的性質及其雜質的檢驗方法,第8卷羅列了重要化合物的常用數據表和鑒定方法圖表。

《化學分原》比較全面地介紹了當時西方的定量和定性分析知識,其中化學儀器和化學實驗、化學工藝方面的知識為中國早期化學工業提供了重要的參考。

這一時期分析化學與實驗化學方面的譯著,除《化學分原》以鮑曼所著的《實用化學及分析化學導論》為底本之外,其他大部分均參考德國富里西尼烏司和李比希(Justus von Liebig,1803—1873)學派在分析化學方面的成果,基本將同時期西方分析、實驗化學方面最新、最全面的知識翻譯並展示在了國人面前。

中西藥物化學和農業化學匯融

《萬國藥方》是美國傳教士洪士提(Stephen A. Hunter)根據思快爾(Squier)的《英國藥典參考》(Companion to the British Pharmacopacia)一書譯成,此外還參考了美國藥典、印度藥典和中國本土的本草書籍。全書共分8卷,第1卷介紹藥材定名的原則,可直接參考中藥名譯著亦可根據英文音譯。第2卷介紹各種病癥及對癥用藥。第3卷介紹中西藥名對照表。第4—8卷是以拉丁字母排列的藥名目錄。全書共收錄藥品959種,其中礦物藥約佔一半,還記載了所收錄藥物的名稱、性質、產地及化學成分。該書中已經可以看出一些中西醫結合的思想,對於西藥的引進與西醫思想在中國的傳播起到了很好的作用。

這一時期在藥物化學和農業化學方面的譯著共有5本。藥物化學方面,除《萬國藥方》外,還有《西藥釋略》《西藥大成》《西藥大成藥品中西名目表》,大都介紹了這一時期引進中國的西藥和西醫思想。農業化學方面有《農產物分析表》,原著由日本恒藤規隆所著,譯者是日本的藤田豐八。藤田豐八是清末翻譯農學書籍的重要參與者,應羅振玉的邀請在上海農學會(又稱務農會)開展翻譯工作。

應用化學與化學普及

應用化學在這一時期的譯著較多,共有24部。涉及的領域也較廣,直接影響了近代化學工業的產生與發展。

在這些譯著中,《火攻契要》《西洋自來火銃製法》《製火藥法》《爆藥紀要》《火藥機器》《開地道轟藥法》主要講西方的火器、火藥、炸藥等的製法及用法。《坤輿格致》《冶金錄》《造鐵新法》《寶藏興焉》主要講西洋採礦、冶金、機器冶礦。《西藝新知》《西國造瓷機器》《煉石編》《硫強水法》《製玻璃法》《種蔗製糖略論》《西國漂染棉布論》《西國造紙法》《製肥皂法》《製蘆栗糖法》《驗糖簡易方》《化學工藝》主要講化學工藝,比如製冰、製革、製瓷、製水泥、製硫酸、製肥皂、造紙、製玻璃、製糖、印染等,都是與民生息息相關的製造業化學知識。另有《電氣鍍金法》《電氣鍍鎳》等,主要講電氣冶金方面的知識。

這一時期的通俗化學讀物有6本,大都介紹普通化學和化學儀器基礎知識。正如譯著本的名稱所示,都是“入門”、“啟蒙”、“須知”類型的普及讀物。

其中,《博物新編》主要介紹基礎化學知識與化學儀器,附化學儀器圖,由英國醫生合信(B. Hobson)譯述、墨海書館出版。《化學入門》由美國傳教士丁韙良(William Alexander Parsons Martin)譯述、同文館出版。《化學啟蒙》有兩本,一本是江南製造局的林樂知與鄭昌棪的譯著,另一本是英國人艾約瑟(J. Edkins)所譯,後者屬於艾約瑟本人《西學啟蒙十六種》中的一本。這兩本書都是根據英國羅斯古(H. E. Roscoe)的《科學啟蒙叢書‧化學篇》(Science Primer Series‧Chemistry)所譯。《化學須知》由傅蘭雅譯著、江南製造局出版。《化學新編》由美國的福開森(J. C. Ferguson)編寫、李天相整理翻譯、金陵匯文書苑出版。

社會影響

1583年至19世紀90年代,以西方傳教士和中國知識分子為主要力量的科普活動,為中國帶來了西方現代自然科學知識與技術,培養了大量的人才,客觀上推進了中國的近代化進程。在化學領域,西方傳教士不僅帶來了現代化學,更重要的是推進了現代化學的本土化,並以各種形式積極地傳播給中國學者和接受新學教育的年輕人,推動了中國現代化學的發展和化學工業的誕生。到19世紀末,學校、醫院、報紙、近代各學科等領域已初步形成,中國化學近代化已經借助傳教士的工作建立了基本條件。

傳教士的初衷和士大夫的變與不變

20世紀前,傳教士是西方近代科技東傳的主要力量。為了傳教,採取的多種手段之一就是向宮廷和民間學者介紹西方科學。傳教士為了獲得傳教的合法地位,把第一步傳教的目標定在了中國的上層社會,通過結交士大夫階層,把這一時期已經領先中國的西方科學知識作為打入中國上層社會的主要手段,博得他們對西方文化的好感。

傳教士先是展示各種新奇的西方科學儀器,以吸引好奇的士大夫,再以廣博的知識和全面的見解獲得他們的尊敬和好感,進而嘗試傳教。比如利瑪竇,他編制了以中國為世界中央的《坤與萬國全圖》獻給士大夫階層,這既滿足了士大夫們的自尊心,同時也讓中國的士大夫階層第一次對世界有了一個全面的認識,開闊了他們的視野。接著,利瑪竇介紹了統治階層比較關心的天象歷法,也就是西方的天文學,首次向中國傳入西方的宇宙體系(地心說)。一部分開明的士大夫階層轉而開始向傳教士學習西學的先進理念與知識,也有如徐光啟等少數人因此加入了天主教。

然而學術傳教並未達到傳教士預先設想的目標,雖然以利瑪竇為代表的天主教耶穌會傳教士充分體現了宗教上的寬容和文化上的理解以及策略上的靈活性,將天主教的教義盡量更改得貼近中國的儒學與本土文化,但是由於幾千年來儒學的根深蒂固和中國悠久的本土文化,西學的傳入並沒有改變絕大多數國人的信仰,隨著羅馬教廷對傳教事務的干涉,中國人開始抵觸傳教士的行為。明萬歷年間出現了第一樁“教案”,天主教遭受重大打擊。雍正時期傳教士再次被驅逐,僅留下數人在欽天監中服務。這種情況直至鴉片戰爭後才發生改變。

盡管如此,鴉片戰爭前期的學術傳教也起到了重要的作用,在一定程度上開闊了士大夫階層的眼界,使其了解到了西方先進的科學技術。但在這個科學傳播的過程中,作為受眾的士大夫階層一直處於一種缺乏自覺的被動輸入狀態,傳入的西方科學技術也都停留在器物層面,沒有觸動中國的思想、體制和學理層面。直到鴉片戰爭等一系列戰爭失敗後,上層階級才開始真正邁出了向西方學習的步伐。開明士大夫階層開始“開眼看世界”,逐漸意識到西方科學技術的先進與之對於國家的重要性。洋務運動中,“洋務派”創辦西式學堂,派遣留學生,創辦書局、翻譯館,譯述西方科學書籍,使相關群體如西式學堂的學生、部分和洋商交易的商人、留學生、民間學者,以及科舉制廢除後的部分舊學生獲得了了解西方文化的機會,這些群體是清末化學普及作品的基本受眾。

從學制改革到教學內容更新

西學東漸時期西學的傳入,在制度方面引起了多方面的改革。最重要的一個方面表現在學制和教學科目設置上。

1903年,也就是癸卯年。清政府頒布了癸卯學制,初次確定了各級學制,初等小學堂(五年制)開設“格致”科目,學習一般的自然常識。高等小學堂(四年制)的第二年“格致”科目講授物理基礎知識,第三年講授元素及化合物。中學堂(五年制)的第五年講重要元素及其化合物,以及有機化學的初步知識,同時做化學實驗。高等學堂為大學預科,相當於現在的高中,學制三年,學科分三類:第一類為預備進入文科大學者,講授算學和物理;第二類為預備進入工科大學者,講授化學和礦物學;第三類為預備進入醫科大學者,講授化學。各類都有化學實驗。大學堂設分科,學制三年,政法科和醫科中的醫學類為四年;又設通儒院,相當於研究生院。分科大學堂的格致、工科、火藥學、動植物、地質學、藥物學、農藝化學、林學等專業都設有較多化學課程。

癸卯學制頒布以後的若干年,是中國近代包括化學在內的科學教育體制逐步形成的過渡時期。1905年9月2日,袁世凱、張之洞上奏停止科舉,以便推廣學堂與實學。清政府準許自1906年開始,所有鄉會試、各省歲科考試立即停止,並令學務大臣迅速頒發各種教科書。

在創辦的西式學堂中,對近代化學比較有影響的是上海的格致書院和北京的京師同文館。

上海格致書院,辦學目的是講習格致各學科,由徐壽和傅蘭雅發起,邀請中西紳商捐資創建,聘請傳教士教習化學和礦學,並按時邀請中西名人學士講演格致學理。設藏書樓、博物院供師生學習所用。比利時政府還贈送了一套精制的化學儀器供師生做一些基礎的實驗。

傳教士與洋務派共同籌劃建立的京師同文館,於1862年正式成立,是中國第一個外語翻譯兼教學的機構,開創了中國近代高等教育包括化學教育事業的先河。為了更好地展開課程,籌辦了大量的化學教材,其中包括1868年丁韙良編寫的“格物入門”叢書。

從譯書機構到留學潮

京師同文館開創初期的目的是培養翻譯人才,課程限於外國語言文字,同時也講授漢語。1865年,京師同文館從一所翻譯學校改為高等學堂,並擴建校舍,陸續添設自然科學課程。首次開設的課程就包括化學,同治五年(1866年)中國海關稅務司赫德返英,介紹法國人畢利幹來館教學。京師同文館學制八年。學生從廣東、上海商人中專習英、法、美三國語言者以及八旗子弟年齡在13—14歲以下者中挑選。第七年開始講授化學。

學習西方化學的途徑,由譯書機構的譯述逐漸變為留學生教育。晚清,美國基督教會派到中國來的傳教士甚多,先後在中國設立了13所高等學校,包括上海的聖約翰大學、滬江大學,蘇州的東吳大學,杭州的之江大學,南京的金陵大學、金陵女子文理學院,廣州的嶺南大學,福州的福建協和大學、華南女子文理學院,北京的燕京大學,濟南的齊魯大學等,並大多成為中國近代的知名大學。北京輔仁大學也是由美國天主教傳教士主辦的。這些教會大學的畢業生留學的首選國家自是美國,而自美國回國任教於大學的中國留學生又會影響新的一代留學生前往美國。

中國早期的化學教育,為之後中國的現代化學領域培養了大量的人才,為下一時期現代學制的形成奠定了紮實的基礎。使得中國的科舉制度從制度及民眾思想方面逐步瓦解,新的教育制度開始慢慢滲透並且被民眾接受。

圖書助力實業

大量現代化學化工知識的引入,引發社會各界對於化學與生活和化學工業的高度關注,化學工業也在洋務運動中大規模引入中國,而化學工業的發展又反過來刺激了化學圖書的需求,化學圖書又助力現代化學工業的發展。

清末,尤其是洋務運動時期,創辦了許多工廠,其中比較出名的包括1861年曾國藩創辦的安慶內軍械所、1865年李鴻章創辦的江南製造局、1866年左宗棠創辦的福州船政局、1867年崇厚創辦的天津機器製造局等。

在這些工廠中,與化學有關的產業包括硫酸、工業和火藥等。硫酸工業發端於1870年左右,當時,徐建寅同其父徐壽效仿鉛室法製硫酸,他們在儀器、設備、環境保護等條件都很差的情況下,成功製備了硫酸。1874年,江南製造局龍華分廠建成中國第一座鉛室,成功地運用了徐壽父子的技術。同一年,徐建寅被調至天津機器局專門製造硫酸。徐建寅去後,還建成了淋硝廠、硝鏹水廠,使得硫酸日產量飆升至2噸。火藥工業發端於1879年,徐建寅被派往德、英、法等國進行考察,其間先後考察了各國的煉鋼、機械、軍火、化學、煤氣、水泥、陶瓷、印刷等幾十個工廠,為中國引進近代科學技術做出了突出的貢獻。1900年,徐建寅被調往湖北,督辦保安火藥局並在漢陽建造了一個無煙藥廠。此後,又陸續建立了陶瓷工廠、味精工廠等。

西學東漸使中國的現代化歷程大大加速。化學領域,譯書、辦學、興業成為知識啟蒙、思想革新、實業興國的前奏,為中國成為今天的化學大國奠定了基礎。

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