锡山名人（十七）| 数学双星华蘅芳、华世芳

华蘅芳广交朋友，搜罗群书，积累了深厚的数学功底。他不但结交了墨海书馆的著名学者容闳和外国传教士伟烈亚力、傅兰雅等人，还与上海当时热心西学的一些学者如王韬略、管小异、吴子登以及西方人士韦廉臣等交往。1859年，李善兰把他与伟烈亚力合作翻译的西方近代数学著作《代数学》《代微积拾级》送给了华衡芳。华蘅芳回家后夜以继日地刻苦攻读，直到完全融会贯通。华蘅芳后来回顾这段情境时， 深有感触：“不悟则已，一悟则豁然开朗也。”

哥哥华蘅芳和朋友们学习钻研科技，深深地影响了比他小12岁的弟弟华世芳，为他以后紧随哥哥走数学之路打下了基础。

华蘅芳在科学知识积累日愈深厚的同时，也接触到大量的洋务运动思想，他思索着一定要将自己学到的知识用在“民生利用、强国富兵”上。

△位于荡口古镇的华蘅芳故居

1861年9月，洋务派首领、两江总督曾国藩筹建“安庆内军械所”， 闻知华蘅芳和徐寿的才华，遂委派江苏巡抚薛焕邀请他俩“参与其事”， 要求制造一艘用机器驱动的轮船。

华蘅芳和徐寿首先从造船用轮机着手。当时的中国，机器工业、钢铁工业几近空白，甚至连一颗螺丝钉也不会制造，摆在华蘅芳和徐寿面前的困难可想而知。他们先来到上海和无锡荡口，寻找出有关造船方面的书籍，在英国人合信所著的《博物新编》中找到了蒸汽机和船用汽机方面的图样后，立即赶回安庆。

华蘅芳又和徐寿一起到外国轮船上实地观察汽机运行情况。在彻底弄清了蒸汽机的技术原理后，华蘅芳“推求动理、测算汽机”， 绘制出制造的图样。徐寿和儿子徐建寅领着工匠们用手工工具按照图样进行“巧慧绝伦”的制造，经过三个月的努力，终于试制成功了第一台汽机模型，汽缸直径1. 7英寸，机器转速达到每分钟240转。蒸汽机试验成功，是造蒸汽机船可喜的开端。恰逢荡口来信，说邹佩兰生下一子。华蘅芳可谓双喜临门，为儿子起名华俊。

机轮船于1863年10月开始试制，很快就造成了一艘长约3丈、使用暗轮的小型木制机轮船。但由于缺乏经验，汽锅不能连续供给蒸汽，小轮船只行驶了一里就停止了。华蘅芳和徐寿很快就找出问题所在，对汽锅和船身进行了改进，用炉管锅炉代替了原来的汽锅，于12月20日再次进行了试航，终于取得了成功。我国历史上第一艘具有实用价值的明轮蒸汽机船诞生了，取名“黄鹄”。华蘅芳和徐寿在我国造船史写下了崭新的一页。

这事在朝野引起了轰动。当时上海出版的英文《字林西报》作了专门报道，称之为“显示中国人具有机器天才的惊人实例”。

△黄鹄号样图

1865年，借前往上海“襄办江南制造局局务”之机，华蘅芳顺道回了趟家。他的儿子华俊自小体弱多病，虽四处延医买药，但总不见效，令华蘅芳十分担心，但他却又没有多余时间在家看护儿子。

华世芳这年12岁，受哥哥的影响，也偏喜数学。华蘅芳很是高兴，不但给华世芳开列了要读的一系列算学书目，还给他留下了作业，华世芳学习数学更起劲了。

华蘅芳没想到，刚回到上海，就从家里传来了儿子华俊夭折的凶讯。华蘅芳万分悲痛，却没有时间回家，挥泪写下了四首悼诗。强忍着失去儿子的悲痛，他把全部精力投入到江南制造局的创建中。这时，他和徐寿都担任了制造局委员，曾国藩给他们的任务是“宜遵谕专心襄办轮船”。

其时的上海江南制造局，既有了从国外进口来的机器设备，又有可供造船的大型船坞，华蘅芳和徐寿要造的就不是只载几十吨的木质小火轮，而是几百吨的大型兵轮了。

他们参考了国外制造兵轮的书籍，精心设计图样，用了一年的时间，到1867年7月，我国自行制造的第一艘大型兵舰终于下水了。这条船“长十八丈五尺、阔二丈七尺五寸”， 马力为392匹，载重600吨，船上装有8门大炮。舰的“汽炉、船壳两项，均系厂中自造，机器则购买旧者整修参用”。试航那天，上海的老百姓奔走相告，纷纷来到黄浦江边观看，朝着在江上扬波逐浪的巨轮欢呼雀跃。第二天，上海的中外各种报刊都在显著位置报道了这个消息。曾国藩亲自坐船试航后，十分满意，给这艘兵船命名为“恬吉”。他给清政府上折说，这艘船“尚属坚致灵便，可以涉历重洋”。继任曾国藩的两江总督马新贻也认为，这艘兵船对于我国今后的造船工业是“为山起于一篑，导江始于滥觞”。

自第二艘兵轮开始，华蘅芳和徐寿将以前的明轮改为暗轮（螺旋桨）。此后直到1876年，整整10年时间，他们一直在江南制造局制造兵船，共造出了7艘。他们造船的技术越来越精，船也越造越大、越造越好。其中的“海安”号上装有20门大炮，载有500名水兵，在当时已经是一艘大型军舰了。它在黄浦江上试航时，岸边观看的人有万人之多。《申报》报道说：“其所造之船亦能日新而月盛，充斯量也，其制造之法不几可日进于泰西诸国也哉。”

华蘅芳还主持了江南制造局龙华火药厂的技术工作。他还亲自试制“强水” (硝酸），以代替进口硝酸，制造火药。有一次厂房发生爆炸，幸好华蘅芳正巧在门外和工匠交谈，幸免一死。1873年，华蘅芳被任为江南制造局提调。

不久，他的妻子邹佩兰因病去世，年仅39岁。华蘅芳在收拾妻子的遗物时，见到邹佩兰遗留下来的诗稿，看着一行行悲绝凄美的诗句，心如刀割，不禁潸然泪下。他将诗稿收集起来，整体刊印，题为《纫余小草》， 并在序中表达了自己对妻子的歉疚之意。序曰：“惟念二十年来，饥驱在外，恒累岁不归，归不及数月，旋又他适。吾妻善病工愁，每至话别之际，未尝不泪涔涔下。吾以为儿女之态宜然。不料竟不永年也。嗟呼！生不得常聚一室友，死且不及抚其尸。”

华世芳已渐渐长大成人。在苦读经书的同时，他按照哥哥的安排，把家中的几百本算学书籍一卷卷地阅读研究。华蘅芳曰：“余弟于举业之暇，辄发余所藏之书面披览之，因尽得窥其奥。”可见华世芳也是极有数学天分之人。

△徐建寅、华蘅芳和徐寿三人合影

早在上海拜访李善兰等西学翻译家时，华蘅芳就认识到要将更多的西方科技知识介绍到中国来的重要性。

1868年4月，江南制造局翻译馆正式开馆，华蘅芳和徐寿、徐建寅都担任了翻译委员。华蘅芳又与玛高温再次合译了《地学浅释》。翻译近半时，华蘅芳患上了痢疾。在徐寿等朋友的反复劝说下，华蘅芳不得不放下译书，歇下来养病，待病稍好后再重新工作，坚持着将《地学浅释》翻译完毕。

《地学浅释》中提出的关于地质进化的“均变论”观点，消陈了过去的“灾变论”的认识，最达尔文进化论的先声。这部书的译出，不仅对我国地质学科起了启蒙作用，而且对思想界产生了深远的影响。

接着，华蘅芳又与美国人金楷理合译了《御风要术》， 与英国人傅兰雅合译了《防海新论》， 还与人合译有关气象等方面的著作。华蘅芳翻译的西方数学有代数、三角、微积分等10种。译著作品共有14部180余卷。最有价值的是《决疑数学》，这是第一次把有关概率论的理论引进到我国的数学书。

华蘅芳译著，主张“其文义但求明白晓畅，不失原书之直意”。世人称华蘅芳的翻译文辞朗畅，足以兼信、达、雅三者之长。

△清代江南制造总局刻本《防海新论》，华蘅芳笔译

1876年下半年，华蘅芳在上海格致书院担任教习，向来访者讲解仪器的用途，或者对于他们在阅读书院图书馆的科学书籍时所遇到的问题给予解释。期间，他编写出版了《开方古义》《算法须知》《数根术解》《积较术》和《写算笔谈》等著作。第二年，李鸿章调华蘅芳到天津机器局任提调，负责技术工作。该局有一台从德国买来的测试子弹速度的电机，却因为没人会用，一直闲置。华蘅芳研究了说明书，用微分的方法进行计算，很快就明白了电机的原理和使用方法，使这台机器转动了起来，成为测试天津机器局制造枪械和子弹性能的重要仪器。华蘅芳在天津机器局不到两年又回到上海，担任格致书院董事会驻院山长。

1894年，华世芳30岁出头，已在习算界崭露头角。当时上海求志书院每个季度都会出一些经史、算术题目让人解答，其中的算术题非常深奥，但华世芳都能理解其中的道理，解答出来，成绩在每一季中都名列前茅。华蘅芳回家后，就把自己当时的译著交给华世芳校对。华世芳不负哥哥期望，改正了不少谬误之处。

早在1885年，江苏学政黄漱兰闻知华世芳的数学之名，特意调他入江阴南菁书院深造。在此前后，华世芳撰写了三本落作：《近代畴人著述记》《答数界限》《连分数学》。后二部书后来合题为《恒河沙馆算草》刊行。

这年，华世芳“科试拔萃于乡”， 授直隶州州判。

△锡山区以华蘅芳命名的蘅芳路

1887年，应李鸿章的邀请，华蘅芳前往天津武备学堂，任算学教习。天津武备学堂是一所新型陆军学校，这里的学员大多是从李鸿章的淮军兵营里选来的军人，都是行伍出身，有的连书也没有读过，教他们一般的加减乘除都难以接受，更不要说代数、几何了。华蘅芳针对这种情况，就以测量为算学的主要内容，编了一套浅显易懂的“平三角测量法”作为教材，一般的学员都能听得懂。

天津武备学堂曾买到一个法越战争时期法国军队侦察用的旧氢气球。德国教习故弄玄虚，对氢气球的原理和制法秘而不宣，学员们根本放不起来。华蘅芳便和学员们一起查资料，另让工匠们设计了一个直径五尺的小球，用盐酸制造氢气进行充气，在学校的操场让氢气球放飞上了天。学校里师生们一片欢呼，令德国教习非常惭愧。这个氢气球也是中国航空史上自制的第一个氢气球。

1892年，华蘅芳60岁的时候，应湖北武昌两湖书院的聘请，到该院主讲数学课程，直至1897年才返回上海。期间，他编写了《求乘数法》《数根演古》《循环小数考》和《算学琐语》等著作。

1898年，家乡好友杨模在无锡创办竢实学堂，特地聘请华蘅芳出任总教习。华蘅芳这才算是叶落归根，回到了家乡无锡。

几十年在外的经历，让华蘅芳深感到国民教育的重要性，他把他一生最后的心血都投放到教育更幼小的孩子们身上来了。竢实学堂是我国创办最早的一所新式小学，没有任何教材。华蘅芳和教师们一起，自编了国文、算学、史地、外语等教材，科学设置课程和教时。他在繁重的总教习的工作中，还抽出时间亲自教授学生算学。他根据幼童特点，采取深入浅出的教学方法，尽可能地启发学生对学习算学的兴趣。华蘅芳有时故意将算题做错，让学生们进行纠正。他笑着对学生们说：“先生老矣，算学竟不及尔等。”受他的影响，学生江蘅、杨兆鋆等人后来也成为颇有建树的数学家。

△华蘅芳的生平事迹广为流传

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早在学习算学和翻译西书的时候，华蘅芳就有自己写作数学著作的想法，只是一直忙于机器制造和翻译西书，无精力旁顾。除早年著《抛物线说》外，一直等到近五十岁时，才在教学余暇开始著书了。

1882年，华蘅芳自辑数学著作《开主别术》和《数根术》各1卷，《开方古义》2卷，《积较术》3卷，《学算笔谈》前6卷，共13卷，汇刻《行素轩算稿》 (1~5) 刊行问世。1893年，又在武昌刻印所著数学著作《行素轩算稿之六》， 共辑入《算法丛存》等10篇数学著作。

在数学工具方面，华蘅芳在19世纪末就看到笔算和珠算各有利弊，预见到“后世必有能创有一器、立一法，而各事皆备者”。20世纪电子计算机的出现，印证了他的这一科学预言。

华蘅芳研习数学方法有许多创见。他认为：“一切算法，皆从算理而出，惟既得其法，则其理寓于法之中，可以从法得理，亦可舍理以用法，苟其法不误，则其理亦不误也。”这对我国传统的算学只讲算法而不讲算理是一个鼎新。

华蘅芳的数学理论、教学思想、教学方法多汇集在他的《学算笔谈》和《算斋琐语》等著作中。另外还著有《行素轩时文》《行素轩笔谈》和《行素轩诗存》等作品。

由于常年治学辛劳过度，67岁时华蘅芳经常头昏目眩，不得已于1900年回老家荡口养病。1902年，一代数学巨星华蘅芳因病辞世，享年69岁。

华蘅芳的数学成就，被当时的数学大师李善兰评价为“独务精深”， 并盛赞他的开方别术“空前绝后”。著名数学家吴嘉善的评介是“自树一帜，卓然成就”。他的数学思想和数学教学方法，至今仍是新鲜和富有启示的。他把毕生精力献给了自然科学事业，实现了他生前所说过的：“吾果如春蚕，死而足愿矣。”1985年，中宣部批准的全国第一批纪念性塑像名单中，华蘅芳名列其中。

华世芳于25岁时，为华蘅芳与傅兰雅会译的《代数难题解》做校核。1884年撰写了《近代畴人著述记》， 第二年又出版了《恒河沙馆算草》。1894年任湖北武昌自强学堂数学教习。1896年，应常州龙城书院的聘请，担任该院的山长，后来又兼任江阴南菁书院和靖江书院的讲席，1904 担任了上海南洋公学（今上海交通大学）总教习。几个月后调到北京，任清政府商部高等实业学堂算习教习。他“口讲指画，不辞劳悴。日课之外，复编讲义，务以详明晓畅，启发后来”。在商部高等学堂任课还不到一年，因积劳成疾，患肺病于1905年逝世，终年51岁，数学遗著尚有《勾股三角》等。

文字来源：《锡山名人》

图片来源：网络返回搜狐，查看更多