詹天佑与中国工程科学

詹天佑是中国工程科学的先驱，他*为人称道的业绩是主持修筑了**条由中国人独立建设的干线铁路——京张铁路，他也因此享有“中国铁路之父”的盛名。中国铁路自19世纪下半叶在激烈的反对声中艰难起步，至今已走过了一个半世纪。从*初完全依赖外国技术，到今天已实现技术自主并具备技术创新和技术出口能力，其背后是中国工程科学这百余年的发展与腾飞。我们今天在充分享受工程科学发展所带来的巨大便利的同时．回顾和考察工程科学在近代中国建立与发展的历程，不仅有学术意义，也有一定的社会价值。 一、关于工程科学 “工程”一词，简单地解释，是人类有目的、有组织地改造世界的活动。与其相对应的英文单词“engineerin，可译为“工程”或“工程学”，《大美百科全书》将其解释为“透过研究、经验及实务而获得在数学及自然科学方面的专业学识，并可配合判断力发展出一套方法，来经济有效地利用自然资源为人类造福”；《不列颠百科全书》对其的解释为“应用科学原理使自然资源*佳地转化为结构、机械、产品、系统和过程以造福人类的专门技术”。 关于“工程科学”，目前尚无明确、统一的定义。钱学森认为“工程科学”*重要的本质是“将基础科学中的真理转化为人类福利的实际方法的技能”①，它“把工程技术中的宝贵经验和初步理论精炼成具有比较普遍意义的规律”②，这些规律可能包含一些自然科学还没有的东西。中国科学院院士沈珠江将“工程科学”定义为“工程中运用的综合性的知识体系”，“工程科学从事的研究属于应用研究，即如何把技术科学和管理科学提供的知识具体应用于工程的设计和实施中”。①举例来说明，结构力学是基础科学，结构设计是工程科学，具体结构的设计则是工程实践。 工程作为人类有目的地改造世界的活动，古已有之。但在18世纪工业革命以前，由于工程属于工匠的活动范围，而科学为学者的领地，两者基本处于相互分离的状态。而且当时的科学尚未发展到足以指导技术实践的程度，工程的技术手段主要是工匠世代相传的实践经验及技能技巧。工业革命的兴起，确立了资本主义机器大生产方式在社会生产实践活动中的主导地位，技术革新受到鼓励。随着工程及生产活动的专门化、复杂化程度及知识含量的不断提高，仅靠工匠的经验和技艺已不能满足技术革新的要求。工匠们开始关注自然科学的进展，以便寻求科学理论的指导。与此同时。自然科学理论日趋成熟，有些领域的理论成果已经走在技术的前面，具备了指导工程和生产实践的功能；促进科学与技术结合的社会建制(如大学实验室、工业实验室等)已初步形成，作为学者的科学家也开始关注科学理论在实际中的应用。于是，工匠传统与学者传统开始融合，工程领域的科学知识与实践经验相结合而产生出的工程科学逐渐兴起。②传统上，工程科学包括四个主要的工程学科，即土木、机械、电气和化学工程，后来又发展出航空、农业、生物、陶瓷、电机、材料、冶金、工业工程等学