中國通史（第十一卷） · 第四章 工業工程技術
第一節 土木工程建築
中國近代建築史的內容極其複雜，它既包含傳統建築方式的延續與變化，舊城鎮的改造，也包含近代西方建築方式的傳入與發展，以及新興城市的建設活動。但從本質上講，這時期建築文化反映的是半殖民地半封建社會的特點，也是中西建築方式交融的過程。
由於封建社會末期清朝政府的閉關鎖國政策，造成了經濟與技術的停滯，在建築發展方面也已遠遠落後於西方，不論在建築類型、建築理論、建築設計方法方面，還是在建築材料、建築結構、施工技術等方面都不能和歐美先進國家同日而語。隨著西方資本主義的入侵和中國殖民地化的日益加深，新興的西方建築方式日益在中國傳播，對中國傳統建築文化產生了嚴重挑戰，並促使中國近代建築逐步走上現代化的道路。
（一）建築新類型、新技術與新形式的出現隨著資本主義列強在華勢力的深入與鞏固，各國為了滿足其殖民統治的需要，開始在中國的許多城市中建造了一系列新興的西方建築。其中有為政治服務的公使館、領事館、總督公署、巡捕房、工部局、兵營；有為經濟服務的銀行、洋行、海關、飯店、新興商業建築；有為交通運輸及工業生產服務的碼頭、船舶修造廠、火車站、原料加工廠、倉庫；有為其生活享樂服務的娛樂性建築、花園住宅等等。此外，由於交通運輸與商業貿易的發展，許多大城市的人口急遽增加，房荒日趨嚴重，於是為了滿足廣大居民生活需要，一種仿歐洲聯排式住宅的城市裡弄住宅類型便最初在上海產生。這種類型的住宅後來很快在沿海城市流行起來，並且根據中國的城市環境而有一定的變化和發展。
當時的房屋，一般說來，都沒有固定的風格，早期以殖民地式和折衷式居多，逐步又傳來了古典式、羅曼式、哥德式、巴洛克式、歐洲村舍式和平房式。從現存的版畫與文獻記載中可以看到，在開埠之初，十九世紀四十年代和五十年代所建造的西式洋房都只有一二層。六十年代到八十年代已出現不少三四層的建築。這些建築物多是磚木結構，磚牆承重，木樓梯，木樑板，其造型比例和細部裝飾都不大考究，外牆以青磚砌築，夾有紅磚水平線條裝飾，牆的外表不施粉刷。到二十世紀初時，已開始出現不少五層以上建築，建築藝術也考究多了，外觀已有應用面磚、石塊和水刷石粉面等做法，內外裝飾也相應增加，房屋的機械設備也比較現代化，高層建築已應用了電梯。上海在1843年建於外灘的舊英國領事館和1848年建於金陵東路外灘2號的舊法國領事館都是二層建築，造型仿歐洲文藝復興時期的建築式樣，磚木混合結構，形式比較簡樸。室內有壁爐，屋頂上有許多煙囪。其中法國領事館在中部還高出一圓頂為三層，主立面二層均採用了連續的券廊做法。到十九世紀晚期，在上海外灘一帶建造的俄國領事館和德國領事館已都是三層建築，立面採用連排的券形窗，屋頂上部還設有閣樓和老虎窗。1905年建造的上海舊日本領事館則已達到極其堂皇與豪華的地步，外觀採用西方古典建築式樣和裝飾，在立面上有突出的柱式和連續券廊，建築材料則為磚石混合，在中部屋頂上還做有方形的曲線穹頂，似帶有義大利文藝復興建築大師帕拉第奧（AndreaPalladio，1508—1580）的手法。
北京在十九世紀末和二十世紀初已在東交民巷、台基廠、御河橋一帶形成外國使館區，區內陸續建有各資本主義國家的使館、銀行、洋行、教堂、花園洋房和兵營等等。其中以英、美、法、日、俄等國的使館規模較大，四周均有圍牆，內部有廣闊的庭院和各類建築，前面有莊嚴的大門，建築布局與設計手法往往中西結合，不甚嚴格。如原英國使館，雖大門為雄偉的歐洲文藝復興式樣，但圍牆與院內附屬建築則仍沿用中國傳統形式。原法國使館和日本使館的大門均為不嚴謹的折衷主義建築式樣，雖然都有中央券洞和壁柱、檐口等西方古典建築細部，但手法粗劣，而且還都在大門兩旁設置一對中國傳統的石獅，是中西結合的典型例子。而北京原比利時使館雖規模不及上述幾個國家，但其主體建築則為典型的北歐中世紀府邸形式，複雜的高坡屋頂、老虎窗和許多小尖飾，與簡潔的牆面、窗戶產生對比，襯托在綠樹成蔭的庭院內，顯得異常怡然幽雅，這無疑是經過建築師精心設計的。
1898年在青島建造的舊德國總督公署則採用歐洲古典復興時期的公共建築形象，平面的中部與兩端突出，造成在水平方向劃分為五段，內部為單面走廊式布局。立面造型嚴謹，高四層，頂層部分為閣樓，上面還設有一排弧形的老虎窗。建築主體部分的立面為二層連續券廊，正中部分有一寬闊的券門，入口台階直上二層。建築外部為石牆，內部應用鋼骨包混凝土結構，頂上為陡峭的兩折形孟薩式屋頂，紅瓦屋面，頗能表達莊嚴的氣勢。此外，1861年建造的武漢前英國領事館則是採用英國花園式住宅的例子。
上海江海關建築的變化過程可以說明公共建設的發展情況。1857年在漢口路外灘建造的上海江海北關還是一座古廟式的建築，前有牌坊，主體建築為二層傳統形式，上面還高出一個三層的小閣樓。1868年《天津條約》簽訂後，中國江海關全由外國人管理，江海關的建築也由外國人負責建造。1891年開始擬建的上海江海關關署，由一名英國建築師設計，於1893年落成。由於該建築是由英國人設計的，所以建築物帶有英國哥特建築風格，主體高三層。該建築「前面以鐵欄圍繞，入其門，地甚廣，可以方軌並馳。由南首石梯歷級而升，..梯傍有石獅，蓋仿中國衙署式樣也。中央有鐘樓。屋頂並設有避雷針。各處玻璃窗裝在外面，百葉窗裝在內，為防日曝雨灑之用。..又有暖氣設備，天寒時便可滿室溫和」①。
新式旅館是近代出現的一種重要公共建築類型，從平面布置、建築形式到結構做法都與中國傳統客棧迥異。1866年在上海英租界建造的前匯中飯店，高三層，造型是仿歐洲十九世紀的折衷主義建築做法，磚木結構，外牆為磚砌，每層均有白石檐口線腳裝飾。1906年，前匯中飯店的三層建築被拆除，重建新樓，高六層，是當時首批上海高層建築之一。新樓主體局部應用了鋼結構，其餘仍為磚木結構，內部已裝置電梯設備。它的立面外牆為紅磚所砌，每層均有線腳劃分，窗間牆為白色面磚裝飾，總體造型帶有折衷主義建築風格。比這座建築略早幾年在北京長安街上於1900年落成的北京飯店舊樓，是由法國人投資建造的。建築物主體高七層，鋼骨架外包混凝土結構，電梯設備齊全。正立面為土紅色面磚貼面，並在適當部位做有檐口、陽台等①引自屠詩聘主編：《上海市大觀》，中國圖書編譯館1948年版。
古典細部裝飾，總體造型新穎簡潔，氣勢宏大，因而形成為當時北京新建築的重點。本世紀初在北京建造的六國飯店（後改為國際飯店），外觀則完全仿法國古典主義建築形式，手法嚴謹，立面主體部分為三層，底層做成基座狀，二、三層用通長的柱式與窗間牆連成整體，頂部為陡峭的兩折形孟薩式屋頂，上面開著一排老虎窗，裡面設有閣樓作為輔助用房。這座建築的設計可算是外國建築師的精心之作。
此外，在這段時期中，資本主義列強在我國建造的洋行、銀行、工部局、俱樂部更是與日俱增，這些建築多半是採用西方古典建築形式或歐洲中世紀的建築手法，一般說來，早期比較簡樸，後期則規模逐漸增大，設計也豪華精緻得多。例如上海滙豐銀行在1867年、1880年、1923年三次興建的大樓中，就可明顯看到其發展的過程。如在1880年建造的滙豐銀行只不過是三層的折衷主義小型建築，而到1923年落成的滙豐銀行新樓則已是赫赫有名的六層石砌外牆的古典大廈了。在十九世紀後半葉，上海的洋行已有41家，最出名的是上海怡和洋行，位於今北京路外灘，當時建築規模已很宏大，高三層，內部有壁爐，外觀為殖民地建築風格，入口有古典柱式的門廊。本世紀初已改建為六層大廈。其他如天津的舊義品放債銀行、天津舊英國工部局、天津舊日本領事館、天津舊德國俱樂部（1907年）、上海前市政廳大廈（1864年建，已拆除）、上海舊旗昌洋行（1898年）、上海東方匯理銀行（1898年）等都是本時期比較典型的西式建築實例。
（二）天主教與基督教建築的廣泛傳播1840年以後，西式教堂便在各地不斷出現，教堂式樣也隨著傳教士的修養與興趣而有所不同。
羅曼式教堂：亦稱羅馬風教堂，這是十至十二世紀流行於歐洲的一種教堂建築風格，平面呈拉丁十字形（長十字形），以山牆面為主要入口，特點是立面應用一些古羅馬建築的細部，但不甚嚴謹，門窗頂部均用半圓形券，屋頂內部天花為石砌半圓形肋骨拱結構，外部覆蓋有高坡屋頂。早期在中國出現的西式教堂常採用這種型制。1847—1853年建造的上海董家渡聖·方濟各·沙勿略（St.FransisXavier）教堂為現存最早的一座西式教堂，它是羅曼式與巴洛克式混合的教堂。當時該教堂為羅馬天主教耶穌會常駐遠東大主教的駐節座堂所在地。設計人為西班牙傳教士范廷佐（FerrandJean），監修者為羅禮思（FlelotLouis）神父。教堂平面為羅曼教堂常用的拉丁十字形，內部用柱墩分成中廳和兩個側廊，中廳較高，側廊略低，內部天花都是做成羅曼式半圓形的肋骨拱頂。但其拱頂結構卻不像歐洲羅曼式教堂那樣是真正由石料砌成，而是用木骨構成輪廓後，再在外部粉上灰泥，形似拱券，這可能是當時中國工匠尚未掌握西方這種拱頂的建造技術，只求外貌相似。因此門窗都開得較大，並且在窗間牆處不設磚扶壁，這是由於假拱頂沒有側推力的緣故。教堂的立面則帶有義大利巴洛克教堂手法，山花部分應用了一些柔和的曲線，兩側各有一個高起的小鐘樓，造型端莊而又富有變化，是早期教堂建築的精美實例之一。1860—1861年在上海法租界四川南路建造的洋涇浜天主堂，原名為聖·約瑟堂（St.JosephisChurch），是較典型的法國羅曼式建築，磚木結構，設計人和監造者均為羅禮思神父，正立面山牆頂上設有三座尖塔，下面有一圓形的玫瑰窗，整座建築造型精美別致，尤其是側面牆上的彩色玻璃花窗特別引人注目。此外，1870年建成的南京石鼓堂路天主堂及1894—1898年在上海郊區佘山建造的佘山修道院、四川彭縣白鹿鄉的天主教堂、1933年建造的青島聖米厄爾天主堂等等，都是典型的羅曼式教堂。
哥德式教堂：是十二至十四世紀盛行於歐洲的一種教堂建築風格，起源於法國。平面內部常有一個中廳和一二個側廊，盡端有半圓形的聖壇，主入口在正對聖壇的山牆面，上面有巨大的圓形玫瑰窗。建築特點是用尖券、尖拱和骨架結構，外部有明顯的扶壁和飛扶壁，立面上一般有三個層層退進的尖券門，兩個對稱的鐘塔，或集中為一個，體形高聳，屋頂上還有許多小尖飾，牆面常做有宗教故事題材的裝飾，表現了超塵脫俗的宗教思想。建築四周的窗戶較大，多用彩色玻璃鑲嵌畫裝飾，富有神秘寧靜的氣氛。這種教堂式樣在我國天主教與基督教建築中均常採用。1703年在北京蠶池口建造的天主教舊北堂就是採用哥德式，1887年因皇室擴展宮廷，舊北堂被拆除遷建於西什庫，1888年建成，俗稱西什庫教堂，亦稱新北堂，仍然採用法國哥特教堂型制。它是北京最大的天主教堂，建築牆身全用城磚砌築，表面用漢白玉石料裝飾細部，做工精緻，形象準確，但教堂前的平台欄杆、石獅和一對碑亭則為中國傳統舊制，形成中西結合的布局。1863—1888年建於廣州的石室聖心教堂是我國近代最典型的法國哥德式天主教堂之一，尖塔高58.5米，居全國所有教堂之冠。中國最傑出的哥德式天主教堂當推上海的徐家匯天主堂，它也是上海最大的天主教堂，原名聖依納爵天主堂，系法國天主教神父南格祿（GottelandClaude，1803—1856）和法籍教士梅德爾（LemaitreMathurin，1816—1863）於道光二十七年（1847）所創建，光緒初年，開拓舊址，重建新堂，1910年10月23日舉行落成大典。新堂平面進深79米，面闊28米，中間最寬處達44米，塔高31米，規模宏大，成為上海一重要建築物。禮拜堂的大門朝東，正門兩側有高聳的塔樓，幾里之外已能望見。禮拜堂內部為哥德式的骨架券結構，牆面主要為紅磚所砌，牆基勒腳用有一部分青石，線腳、花飾、雕刻均為白大理石做成，塔頂則為淡紫色的石片瓦，整座建築體形高大，色調和諧古雅，細部精緻秀麗，給人以神聖、崇高的印象，故被稱之為「中國教堂之巨擘」①。在基督教教堂中亦不乏哥德式建築的佳作，比較傑出的例子為上海聖三一教堂，俗稱紅禮拜堂，是上海現存最早的基督教禮拜堂。教堂位於江西路，1866年奠基，1869年落成。建築師為英國人史浩德（GilfertScott）與凱德納，承造者為番漢公司。該教堂原為外國人禮拜之用，教堂型制為英國鄉村哥特教堂式樣，外觀非常秀麗，禮拜堂內部呈拉丁十字形，在中廳與側廊之間設扶壁與尖券門窗，廳內天花亦做成骨架形的六分尖拱，用木構仿石工做法。堂內兩側的彩色玻璃花窗，每扇均為紀念有功於教會的人士，構圖與做工均極精緻。1891—1893年間，又在教堂前增建了一座方形鐘塔，體形高聳，已成為教堂的重要標誌。此外，如1899年在上海新閘路建造的聖彼得堂、1900年在天津泰安道建造的基督教禮拜堂（安格利教堂）、1897年重建的天津望海樓天主教堂也都是採用哥德式的實例。
文藝復興式與巴洛克式教堂：歐洲文藝復興建築思潮流行於十五、十六世紀，主要提倡人文主義與古典建築型制；巴洛克建築風格則流行於十七、十八世紀，強調在古典建築形式上自由變化，並常在造型上應用大量曲線與曲面。這兩類風格的教堂在我國亦為數不少。北京八面槽天主教堂就是典型①參見路秉傑：《上海的教堂》，《新建築》1986年3期。
的仿文藝復興式教堂實例。該堂原名聖若瑟堂，俗稱東堂，1655年由利類思和安文思二位神父創建，1720年毀於地震，1885年重建成為文藝復興式教堂，面西向，立面上採用了嚴謹的西方古典柱式和分層的檐部，頂上還做有鐘樓和突出的穹頂。不久該堂又被毀，現存的東堂為1905年所重建，基本上按原樣修復，總體造型尚嚴謹，只是兩側略有修改，細部摻有中國傳統建築的手法，做工也比較粗糙。1904年重建後的北京宣武門天主教堂，原名聖母無染原罪堂，俗稱南堂，則是一座帶巴洛克風格的教堂，造型活潑秀麗，建築外牆全為青磚砌築，立面上應用了明顯的卷渦和曲線裝飾，山牆頂部與入口上部的小山花也都做成對稱的卷渦狀，而裝飾細部也帶有一些中國傳統建築手法。此外，在有些城市還出現了帶俄羅斯建築風格的東正教堂，典型例子如哈爾濱道里的東正教教堂（1901年），上海新樂路東正教教堂（1931年）等。
教會學校與醫院：起初多沿用中國傳統建築型制，後來隨著社會的發展，一部分學校與醫院已開始應用現代建築技術，但仍保持中國宮殿式建築屋頂形式；另一部分則直接移植了歐洲建築式樣，為新式學堂和醫院建築開闢先例。例如1888年，美國基督教美以美會的傅羅到南京干河沿創設匯文書院。同年建有三層西式教學樓，南面中間還建有五層鐘樓，外牆全部用青磚砌築，內部為木結構，該建築目前仍保存完好，即現在金陵中學的鐘樓，它是南京最早的三層西式樓房。後因屋頂失火，故將主體建築改為二層，原三層部分改為閣樓，設有老虎窗，並將原兩折式屋頂改為四坡屋頂，鐘塔部分原為五層，後改為四層現在的樣子。現存的這座建築平、立面對稱，鍾亭在最高位置，顯示出莊嚴肅穆的效果。立面簡潔樸素，二層間有線腳裝飾。根據現存建築的特點分析，該建築形式屬美國殖民期的建築風格。1898年，匯文書院又在鐘樓兩旁建有教堂、西教學樓等三座建築，均按西方建築型制，亦為南京仿西式建築做出楷模。此外，在成都已於1907年建成了四層的四聖祠醫院，亦為教會所辦，外牆全用青磚砌築，但在柱頂、券面等某些局部則點綴有紅磚作裝飾，也是該時期常用的手法。
（三）洋務派與民間仿洋式建築1840年以後，洋務派在興辦軍事工業的同時，也在江南一帶建造起一批最早的工業建築。如上海的江南製造局和江南造船廠的廠房，南京的金陵機器局、金陵船廠、金陵火藥局的廠房等。這些廠房均為二層磚木結構，屋頂用三角形木桁架，並輔以鋼結構拉杆和鐵件，外牆用青磚砌築，這是與當時歐洲紅磚廠房不同之處。其中金陵機器局廠房現在還保持著原貌。
除工業建築之外，洋務派還建造了一批大型民用建築，如火車站、郵電局、國會、咨議局、勸業會場、學堂等等。較典型的例子如：京山鐵路北京車站（1893年，現為北京前門車站），北京的舊國會（1908年，現為新華社），北京的萬牲園大門、暢觀樓（1906年，現為西郊動物園），北京的舊陸軍參謀本部（1908年，現為北大醫院病房），清華學堂（1911年），南京的江南水師學堂（英籍教員樓建於1890年），兩江師範學堂（1905年），江蘇省咨議局（1908年），以及清兩江總督張人駿的西式花廳（1910年建，現為孫中山辦公舊址）、上海前市政府（1864年建，現已拆除）等均是。
在民間，許多店鋪和住宅的門面也自發地模仿西洋建築形式。當時所謂的「洋式門面」多半都帶有巴洛克建築的裝飾，也有一部分是其他式樣。這類例子在北京前門外大柵欄與瀋陽中街一帶到處都可見到。
所有上述洋務派建造的一些公共建築與民間的仿洋式建築中，只有江蘇咨議局、湖北咨議局與清華學堂建築造型嚴謹，外觀為歐洲文藝復興建築式樣，目前保存得也最好。其餘建築多半都是在西式門面上摻雜著濃厚的中國傳統裝飾。如舊國會大廈、萬牲園大門等都在巴洛克門面上雕刻著雲龍裝飾。北京前門車站則是一座比較典型的西方折衷主義建築，並有高聳的鐘塔，但在拱形候車廳正立面的兩邊也刻有明顯的中國升龍圖案。在一些民間的「洋式門面」上，還常常雕刻著獅子滾繡球、福祿壽三星、劉海戲金蟾以及中國的卷草、葫蘆等裝飾。這些特殊情況的出現都是與當時晚清文化的總方針「中學為體，西學為用」的思想分不開的；同時也有當時工匠習慣於迎合中國人傳統習尚的關係，它充分地表明了中國半殖民地半封建社會性質在建築上的反映。
水利自1840年至1919年八十年間，隨著西方現代科學技術的傳入，中國的水利科學同其他許多學科一樣，經歷了由傳統的技術向近現代技術的過渡。這一時期，引進國內的新技術主要有：（一）河道測量測量是水利工程規劃設計的基礎，我國在清初康熙時，就有全國性的三角測量。咸豐十一年（1861）英國海軍測繪長江航道，根據此次的測量成果，9年後繪製了長江計里全圖。同治二年（1863）兩江總督曾國藩受總理各國事務衙門之命測繪長江自湖南巴陵以下至上海崇明海口長江河道圖。光緒十五年（1889），河南、山東河道總督吳大澄在開封設立河圖局，進行河南閿鄉至山東利津海口的河道測繪工作，光緒二十五年（1899）天津武備學堂學生施測了山東曹州至利津黃河下遊河道。
我國具有實用意義的河道地形測量則開始於近代，應用於水利工程，約在民國初年。
宣統三年，張謇設江淮水利局於清江浦，用新法實測淮、運及沂、沭、泗水道，有平面及斷面各圖，還有水位、流量的測量，並有完整的測量圖表及報告。這次測量後所繪的圖2500多幅，圖說1000多份，表25卷，在水利測量史上，揭開了新的一頁。1916年，江淮水利測量局又以舊黃河口平均水位為假定零點高程，實測各處河湖底的海平，這是海拔在淮河測量史上的首次使用。1917年，江淮水利測量局對淮河進行第二次測量，測量工作從該局上屆測量止點五河縣開始，持續上溯至桐柏主峰胎簪山止，全長760餘公里，歷時一年半。1919年，張謇依據歷年來的測量成果，發表了江淮水利計劃書。在此前後，華北各河流，長江、珠江等河也先後開展了作為水利規劃前期的測量工作。
（二）水文測驗近現代水文測驗技術取得了根本的變化，表現為：測驗工具及計算方法的更新，定量連續的觀測，水文測驗作為水利規劃的依據，測站大量增加，先進的測驗手段不斷引進，觀測的內容也逐漸豐富。咸豐十年（1860）上海海關在長江口外吳淞口設置潮位站。同治四年（1865）漢口的長江幹流也設置了水位站。光緒六年至三十年（1880—1904）福州、廈門等地還先後設置了潮位站和雨量觀測站。
（三）施工機械和通訊設備現代施工機械的引進對提高工效具有十分重要的意義。早在光緒初年，福建烏龍江上就首先使用挖泥船疏浚河道。清末時，黃河淤積嚴重，決口不斷，有人建議採用機器挖泥船疏浚黃河。光緒十四年（1888），在黃河鐵門關以下河口段採用挖泥船疏浚，但是由於船吃水太深，使船體擱淺無法行進。光緒十七年改用輪船帶傳統疏浚機械混江龍，但效果也不太理想。另外，海河工程局、上海浚浦局也有多艘各種式樣的挖泥船。光緒十二年，上海江南製造局開始參考外國圖紙試製挖泥船。
光緒十九年（1893），薛福成建議各省在大江大河沿線架設專用電話線，將有線通訊用於江河防汛。稍後，永定河設置了報汛專用電話線。山東河防局於光緒二十八年開始設置了電訊機構，架設電話線路，到光緒三十四年（1908），兩岸已架線長700多公里。報汛電話的使用，改變了歷史上「飛邊報情」，人與水搶速度的狀態，大大提高了報汛速度。光緒十四年，黃河河南長垣、山東東明堤防段施工中始用小鐵路運輸土料。同年鄭州堵口、次年山東章邱堵口，都採用了小鐵路運輸材料，工效提高好多倍。此後，黃河歲修和堵口搶險都普遍採用小鐵路。電燈照明也在黃河河工中使用，大大改善了施工條件。
（四）水力發電1912年（一說1913年），在我國雲南滇池地區的螳螂川建成我國第一座水電站。這座水電站於1908年醞釀籌建。當時滇越鐵路自越南修至雲南，法國以鐵路沿途用電為理由，要求在滇池出口處之螳螂川上設水電站，雲南恐利權外溢，決定集官商股份自辦，定名為商辦躍龍電燈股份有限公司，電站即由躍龍公司主持興建。電站設計者是德國人，電機也是從德國進口的，1912年建成發電。民國早期還在四川金堂、瀘縣、康定等地修建了5座小電站，總發電量300千瓦。這一時期是我國水電事業的初創和起步時期。
此外，在張謇的倡導下，1915年河海工程專門學校在南京成立，校長由李儀祉擔任，完全採用西方教學方法辦校。它是我國第一所專門培養水利工程技術人員的學校。
第二節 能源電力
十九世紀末葉，電力工業開始傳入中國。中國生產和使用電能的年代，與歐美一些國家相比較並不晚，但由於長期政局動盪，戰爭迭起，電力的發展曲折緩慢，大大落後於一些工業發達國家。
（一）電力工業的發展從1882到1911年，英、法、德、日、俄等國商人，在各國政府支持下，在上海、香港、廣州、天津、北京、大連、青島、漢口等二十餘個城市，相繼興建了約30座電燈廠（公司）。與此同時，中國官僚、民族資本工商業者，在上海、寧波、杭州、福州、汕頭、蘇州、鎮江、蕪湖、武昌、重慶、成都、昆明、開封、長沙、濟南、煙臺、太原、吉林、滿洲里、齊齊哈爾以及台灣台北等30餘城市也相繼開辦了40多座電燈廠（公司）。這一時期建成的近80座電廠的發電設備總容量約有37000千瓦。據其中30座電廠統計，發電容量22767千瓦，外資和民族資本經營的各占50.9％和49.1％。
1919年2月出版的《電界》第39期，內有全國電燈公司統計表，其中經清郵傳部立案的電廠有11座；經民國交通部立案的電廠有62座；未經交通部核准立案的電廠有42座。全國共有115座電廠，其中88座電廠總容量為21589千瓦（另27座電廠統計表中未填容量，也未列入外商所建電廠）。另據《中國近代工業史資料》第4輯中第904頁：「1903—1947年歷年華商發電容量、發電度數」記載，其中1903年全國電廠總容量為300千瓦，到1919年增加到28615千瓦。
以上資料表明，中國電業發展初期的27年（1882—1919）中，民族資本辦電已有一定規模，除通商口岸城市外，各省城以及商業興盛城市幾乎都創辦了小型電燈廠（公司）。以下簡述中國電力工業萌芽時期最早辦電的幾個事例。
1.中國最早的電廠。
中國最早出現電燈和興辦電業，發生在上海租界。清光緒五年（1879）4月11日①，上海公共租界工部局電氣工程師畢曉甫（J.D.Bishop），在虹口乍浦路的一幢外商倉庫里，以一台10馬力（7.46千瓦）蒸汽引擎帶動直流發電機發出的電能，點燃了炭極電弧燈。這是電能在中國大地上第一次應用。中國興辦公用電業始自光緒八年（1882）。英國商人李德（R.W.Little）等招股籌集白銀5萬兩，創辦上海電氣公司（ShanghaiElectricCompany），在南京路江西路西北角31號A（原為老同孚洋行住房後的倉庫，今南京東路190號）建設發電廠，安裝一台購自美國的16馬力蒸汽機以皮帶拖動的發電機。同時在南京東路、江西中路的轉角圍牆內豎起了第一根電杆，再沿外灘至虹口招商局碼頭的街道旁立杆架線，串接15盞電弧燈，於7月26日下午7時正式供電。翌年，發電機組遷裝到乍浦路41號，另建新廠，擴建了從英國購進的2台蒸汽發電機組，可供40盞電弧燈用電。6月，上海電氣公司與公共租界工部局簽約，在外灘、南京路、百老匯路（今大名路）3條街道旁①引自1992年6月中國大百科全書出版社出版的《中國大百科全書》電工卷第638頁。1994年12月當代中國出版社出版的《當代中國的電力工業》第2頁則為5月28日。
安裝電弧燈，淘汰了煤氣燈。
上海電氣公司是世界上最早出現的公用電業之一，與1875年在法國巴黎北火車站建成的世界首座火電廠相距僅7年。由於經營管理不善，1888年，上海電氣公司破產，後由董事長魏特摩（W.S.Wetmore）等另招股集資，在乍浦路41號原址成立新申電氣公司（NewShanghaiElectricCompany）。1890年，從英國購進1台25千瓦單相交流發電機（頻率為100赫茲），配以雙缸凝汽式蒸汽機；並引進新型戶內交流白熾燈，電壓100伏，亮度採用8—500燭光，由用戶自由選用，比電弧燈使用方便多了。繳納電費由過去按燈頭計價，改為按電能實耗收費，因而深受市民歡迎。1891年，上海市民家中陸續裝用白熾燈。翌年，外灘一帶的155盞煤氣燈都改用白熾燈。不到兩年時間，裝用白熾燈總數達2895盞，公司的經營效益迅速提高。
1893年8月31日，工部局以白銀6.61萬兩收買了上海新申電氣公司，成立工部局電氣處。
1893年9月1日，上海公共租界工部局在武昌路、乍浦路東南角租地建設中央電站，裝機總容量197千瓦。工部局又增加投資2萬兩購置設備，選新址於虹口斐倫路（今九尤路）原屠宰場，興建新中央電站，裝機總容量為298.5千瓦。廠房設計和機器設備的布置安裝，均參照英國曼徹斯特市電廠。1901年，英國人奧特里奇擔任電氣處總工程師，用銀7萬兩和5年時間，更換全部直流發電機為交流發電機，總容量達600千瓦，由原來只供夜間照明改為晝夜連續供電。為了提高電能質量和降低線路損失，從1903年起，發電機頻率從100赫茲降至50赫茲；供電電壓從100伏上升到200伏、220伏；通向市中心的5條高壓線路相繼建成投入運行。1904年，開始向工廠提供動力用電，全市白熾燈增加到88201盞。1905年，電廠改造完成，發電設備容量增加到1600千瓦，最高負荷達1090千瓦。1907年，該廠安裝了中國第一台汽輪發電機組，容量800千瓦，由英國派生公司製造；同時安裝1台當時遠東最大最先進的自動鏈條爐排鍋爐，蒸發容量為每小時2.4萬磅（10.9噸），由英國拔柏葛公司（B＆W）製造。翌年，直流供電電壓提高到400伏，有2台直流發電機專供電車公司，容量600千瓦。從此上海街道出現有軌電車。是年斐倫路電廠容量4400千瓦，最高負荷2500千瓦。1911年，電廠容量增至6400千瓦。
1908年，工部局以銀7.5萬兩購置楊樹浦沈家灘黃浦江邊39畝土地，1911年11月動工興建江邊電廠（後改名為楊樹浦電廠），1913年4月12日建成發電，裝有2台德國製造的2000千瓦汽輪發電機組和4台英國製造的2.2萬磅（9.98噸）/小時鏈條爐排鍋爐。1923年，楊樹浦電廠容量增至12.1萬千瓦（汽輪發電機組12台，鍋爐26台），成為遠東最大的火電廠。
2.最早的官辦和民辦電業。
中國最早於1882年在上海創建電廠後，1888年，廣州、台灣、天津、北京相繼出現電燈廠，發展迅速。清末洋務派首領之一張之洞（1837—1909）在兩廣總督任內，派人在國外購買一台直流發電機，隨帶電燈100盞，於1888年7月18日運到廣州，在總督衙門（今廣州越華路廣東省民政廳）旁建廠，安裝發電機，架設線路，23日開始發電，整個衙門亮起了電燈。這是中國官府建廠用電的開端。
1890年，美國舊金山的華僑商人黃秉常，稟准兩廣總督張之洞在廣州開辦電燈廠。他在美國華僑中集資40萬元，籌辦廣州電燈公司。2台100馬力發動機和2台100馬力交流發電機（每台可供電燈750盞）購自美國威斯汀豪斯（西屋）電氣公司。1891年，廣州沿街、店鋪和公共場所共裝電燈700盞。這是民族資本經營電業之始。
3.中國最早的水電站。
1888年，台灣巡撫劉銘傳在台北市東門創立興市公司，建設電燈廠，從國外購進蒸汽發電機組，建成發電。隨後，劉氏曾計劃在台北市附近的淡水河支流新店溪，開發建設龜山水電站，甫見端倪，卻因於1891年離任而擱淺。該水電站直到清光緒二十一年（1895）日本侵占台灣後，才於1905年建成發電，裝機容量500千瓦。它是中國國土上最早的一座水電站。
4.宮廷里的第一盞電燈。
清光緒十四年（1888）為了慈禧太后還政光緒帝載湉後退居休養，修葺西苑（今中南海），北洋大臣李鴻章（1823—1901）派機器局總辦恩佑，用白銀6千兩，向丹麥祁羅弗洋行購買發電設備。當年農曆三月由海軍衙門付定銀4千兩，將發電機組運到北京，安裝在中南海（今國務院）西門外盔頭作北側餑餑房，稱西苑電燈公所，隸屬於清宮廷內的奉宸苑。發電機容量15千瓦，供宮內照明用電。北京第一盞電燈安裝在西苑慈禧寢宮儀鑾殿，當年12月14日（農曆十一月十二日）前已供電亮燈了①。
5.中國大陸最早的水電站。
1908年，雲南勸業道劉嶺舫與雲南總商會商定，由民間集資，招募商股，成立商辦耀龍電燈公司，聘請德國工程師在螳螂川上興建石龍壩水電站。1910年，從德國西門子公司購進2台240千瓦水輪發電機組，電站設計、施工、安裝承包給德商利和洋行。同年7月開工，1912年4月建成發電。同時，中國當時輸電電壓最高的石龍壩至昆明市區的23千伏線路架設完工，全長34公里，把水電站的電能送到小西門萬鍾街水塘子變電所，降壓為3300伏，分送市區各配電變壓器，再降壓至110/190伏，供用戶用電。石龍壩水電站是1919年以前中國大陸僅有的一座水電站。
（二）電器工業的發展中國在1919年前的電器製造工廠寥寥無幾，而且均集中在上海，都是規模很小的從事修配業務或生產零部件、低壓電器的工廠。
由於外商在中國享有殖民主義者的特權，在資本與技術方面都占有優勢，並具有一定的壟斷性，因而外國資本最早在中國興辦電器製造工廠。1911年，美國慎昌洋行在上海開辦電器修造工場，它的主要業務是修理該行經營的進口電器設備，同時生產一些簡單的小型電器。
1913年，美國通用電氣公司在上海成立子公司，稱安迪生燈泡廠，主要生產白熾燈泡，並生產低壓線路電瓷配件、電風扇以及家用電燈開關，資本約為白銀100萬兩，職工有近千人。在當時稱得上是一座產品較先進、質量較好、頗具規模的大廠。
國人興辦電器事業始自1914年。是年，錢鏞森在上海創辦錢鏞記電業機械廠。新中國成立後的上海南洋電機廠，就是以該廠為主的幾家工廠合併組①在中國第一歷史檔案館所存清宮案卷中，有清朝國子監祭酒（最高學府主管官員）盛顯，於光緒十四年十一月十二日（1888年12月14日）致慈禧太后和光緒帝奏摺，內稱：「聞近日北洋大臣有呈進電燈之事」，「太監等人未經嫻習..或有差失，不可不慮」，「可否即飭停止」。這說明1888年12月14日前，西苑內已亮起了電燈。
成的。
1916年開辦的上海華生電器廠，是由洋行職員葉有才和布店帳房楊濟川、木行跑外袁宗耀三人合資經營的，主要生產電風扇、電流表和電氣開關等產品，並製造電力變壓器和電機。1917年，該廠自行設計、製造成中國第一台電力變壓器。1922年，該廠製造的8千瓦直流發電機和60安電鍍用直流發電機，曾在上海總商會的展覽會上獲金獎。1926年，該廠又製造出中國第一台交流同步三相發電機，容量150千瓦。進入三十年代，華生電器廠在製造電機和輸變電電器方面有了更快發展，取得較大成就。
1919年，上海華通電器機械廠成立。該廠是由原上海電力公司方棚（即變壓器）車間的總領班姚德甫集資創辦。該廠初期承包裝修工程，隨後仿製市場上缺少的電器元件，逐漸批量生產電流表、電壓互感器等。三十年代中期，華通電器機械廠的產品已發展為三大類：工業電器、家用電器和鐵路電器，成為當時國內最大的綜合電器工業製造廠。1936年，該廠為上海華商電氣公司製成1台仿西門子公司的33千伏、600安高壓油開關，安裝在上海泗涇變電所投入正常運行，為上海電網電壓上升為33千伏作出貢獻。
煤炭中國近代煤炭工業技術在社會歷史急劇變化中，經歷了由手工操作到半機器操作的過程。煤炭工業新技術主要是伴隨近代煤礦的誕生而從西方引進的。
（一）近代新式煤礦的誕生近代新式煤礦誕生的標誌主要是指使用了以蒸汽為動力的提升機、通風機和抽水機，並具有生產的規模性、專業性和商業性。
中國近代煤礦誕生於十九世紀七十年代。當時清政府已經建立起幾十個近代軍工民用企業，外國商人也在中國建立了一批航運、鐵器、玻璃等民用企業。舊式手工煤窯生產，已無法滿足大量的煤炭需求。因此，購買西方採煤機器，聘請外國技師，開辦新式煤礦成為清政府洋務派官員的迫切要求。在洋務派首領李鴻章、沈葆禎等人的積極倡導下，從光緒元年至二十年（1875—1894），中國先後建起了規模大小不等的近代新式煤礦16個，採用官辦、官商合辦、官督商辦三種方式進行經營，但不論哪一種方式，實權主要操於官府。16個煤礦中大多歸於失敗，只有基隆煤礦和開平煤礦算得上應用西方採煤技術和設備正式建成投產、並具有大機器生產特徵的近代新式煤礦。基隆煤礦建成最早，堪稱中國近代煤礦的先聲，開平煤礦發展最快，堪稱近代新式煤礦的代表。
台灣基隆煤礦是由兩江總督、福州船政局督辦沈葆禎創建的。1876年開始籌建，聘請英國工程師、購買英國機器，1878年建成投產，日產能力約300噸，主要設備有蒸汽提升機、通風機和抽水機。由於基隆煤礦是官辦企業，管理人員官氣十足，不善經營，中飽私囊，投產幾年後還未達到設計年產能力，便開始走下坡路，1879年產煤3萬噸，1881年產煤5.4萬噸，1882年產量開始下降，1883年降至3.1萬噸。1884年因中法戰爭，礦井被炸，生產停止。戰後一蹶不振，長期處於停產、半停產狀態，1892年因長期虧損而封閉。1884年中日甲午戰爭爆發，台灣淪陷，基隆煤礦被日本侵占。
開平煤礦是由直隸總督李鴻章委派輪船招商局總辦唐廷樞創建的。1881年建成投產，日產能力500噸。主要設施有：提煤立井1個，深60丈，直徑14英尺；通風、抽水立井1個，深30丈，直徑14英尺；蒸汽絞車（即提升機）1台、蒸汽動力扇風機1台，蒸汽動力水泵3台、靠重車牽動的小絞車1台；機修車間1個；運輸鐵路1條，從唐山至胥各莊，長15里（是中國第一條鐵路）；運河（稱煤河）1條，從胥各莊至蘆台，長70里。這些機器設備主要購自英國，是當時比較先進的煤礦技術設施。開平煤礦的建設和生產，都聘請英國人任總工程師。開平煤礦與基隆煤礦不同，創辦經費主要來自私人資本，截至1891年，共用銀220萬兩銀，其中直隸總督墊款僅24萬兩。開平礦務局招商章程，是中國煤礦業中第一個明顯具有資本主義性質的招商章程，其中心內容表明：該礦以商品生產為目的，是由商人主持的資本主義性質的企業；強調投資者的資本安全和有利可得，保證大股東對礦山的管理權。開平煤礦從建成投產至1892年唐廷樞去世，一直在唐廷樞的主持管理之下，依章辦礦，產銷兩旺，盈利豐厚，發展迅速。到1894年建成三對井，日產煤1500噸，到十九世紀末，開平煤礦年產量已接近80萬噸。
開平煤礦的利潤在中國早期近代企業中是不多見的。它在建成投產後的第八年即1888年開始發放股息，每年股息在10—12％以上。因此，開平股票在上海市場上為人們爭相追逐，溢價購買。
與基隆煤礦、開平煤礦同一時期籌建的新式煤礦尚有直隸（今河北）磁州煤礦（1875年）、湖北廣濟煤礦（1875年）、山東嶧縣煤礦（1880年）、直隸臨城煤礦（1882年）、江蘇徐州利國驛煤鐵礦（1882年）、北京西山煤礦（1884年）、山東淄川煤礦（1887年）等14個。但是，這些煤礦或是由於地質條件差，或是由於資金不足購買不到外國機器，或是由於管理不善，未能形成規模生產能力，仍以沿用手工開採為主。
近代煤礦是適應清政府洋務派和外國資本主義勢力發展需要而產生的，它們一出現就帶有明顯的半封建、半殖民地性，煤礦新技術不能得到充分應用、充分發揮，受到諸多因素的限制，主要表現在三個方面：（1）煤礦創辦人大都是封建官僚和地方官吏，資金來源不足，經營管理又帶有嚴重的衙門習氣，機構臃腫，管理腐敗，領導人常常遠離生產現場發號施令，坐失時機，耽誤工期，浪費資金；（2）技術上完全依靠外國，沒有消化吸收外國的先進技術，離開外國工程師，煤礦生產建設則無法進行；（3）生產的煤炭首先滿足洋務派開辦的軍工、民用企業需要，剩餘部分才投入市場，所以，煤礦生產缺乏市場的驅動力。這三個方面的特徵，也是中國早期近代煤礦成功少、失敗多、發展緩慢的主要原因。
（二）近代新式煤礦的初步發展十九世紀末二十世紀初世界資本主義經濟在電力革命的推動下，得到迅速發展，煤炭成為發展經濟最重要的能源動力，而中國豐富的煤炭儲量，為列強覬覦已久。1894年中日甲午戰爭，清廷敗北，此後中國國勢日衰，列強乘勢來華攫取開礦權，通過獨資或合資經營的方式，紛紛在華建礦。與此同時，中國民族資本在外資刺激下，也紛紛籌資建礦，一時間新式煤礦如雨後春筍般出現。到1919年，生產規模稍大的煤礦有42個，年產量總計達到2005萬噸。生產規模比較大的新式煤礦有：中英合辦的開灤煤礦，日資經營的撫順煤礦和煙臺煤礦，英商經營的福公司焦作煤礦，中日合辦的本溪湖煤礦，中德合辦的井陘煤礦，中德合辦的淄博、坊子煤礦，中英合辦的門頭溝煤礦，中比合辦的臨城煤礦以及中國民族資本經營的保晉礦務公司、嶧縣中興煤礦、萍鄉煤礦、六河溝煤礦等。這些煤礦技術設備比較新，主要設備均是從外國購入，有的設備為當時國外最新產品，例如開灤林西礦立井在1908年安裝了1台1000馬力的蒸汽絞車投入運行，這種蒸汽絞車是英國1906年出產的最新產品。萍鄉煤礦在1907年投產時，即在總平巷使用架線式電機車，共有36台。當時西方在煤礦井下使用電機車也剛剛開始不久。焦作煤礦1902年開始先後開鑿5個立井，湧水量都很大，小時湧水量共計1818噸，該礦共安裝36台蒸汽作動力的抽水機進行排水，抽水能力之大，當時在世界上也很罕見。撫順煤礦地面運輸在1914年前使用蒸汽機車運輸，1914年後改用電機車運輸。這些新技術都接近當時世界的先進水平。
（三）西方採礦科學的引進清廷洋務派為了實行「自強求富」的政策，在開辦近代企業的同時，開辦一些專科學校，聘請外國人講授現代自然科學知識，翻譯西方科技著作，以更好地引入西方的科學技術。與開採煤礦有密切關係的引進措施有兩項。一是設立江南製造局翻譯館和開平礦務局翻譯處，翻譯自然科學和技術工藝書籍；二是開辦中西大學堂，培養人才。僅江南製造局翻譯館設立二十餘年間，就翻譯了近代地質、採礦科學書籍十幾種。該館在同治十二年（1873）首先翻譯了《金石識別》，接著又翻譯了英國著名地質學家賴爾的《地學淺釋》。嗣後，翻譯了《開煤要法》（1875年前譯）、《井礦工程》（1879年）、《寶藏興焉》（1893年）以及《求礦指南》、《礦學考質》、《開礦器法圖說》等等①。這些著作分別介紹了各種礦藏形成的原因，礦藏與地層的關係，尋找礦藏的方法，開採礦藏所用的機器設備以及各種金屬的冶煉方法。西方地質採礦科學論著的翻譯出版，無疑對鞏固和發展新興的採礦業起了理論指導作用。
在引進西方科學技術的同時，地質採礦學作為一門學科也被列入新興學堂的專業之一，並且還出現了一些地質採礦的專科學校。1892年建立的湖北鐵路局附屬礦學堂是中國近代最早的初等礦業專門學校。1895年創建的天津中西學堂（北洋大學）設有礦務學專業。1896年創辦的南京礦務鐵路學堂和南京儲才學堂也都設有礦務專業。1906年，唐山路礦學堂創辦。1909年，焦作路礦學堂創辦。這些學堂的創辦，為中國培養專門的礦冶技術人材發揮了很大的作用。
石油石油工業引進外國的技術與設備開礦，始自洋務運動。光緒二年（1876）清政府兩江總督沈葆楨到台灣巡視，得知台灣苗栗出磺坑產石油，有人正在那裡用土法開採，並欲將該處租給英國商人。沈葆楨主張將之收歸國有，文煜、丁日昌上奏清廷，奏准，便從美國購進鑽機設備，聘請鑽井技師，於1878年開鑽一口井，深120.17米，日產油1.5噸。第二口井鑽至中途發生事故，工作就此告終。又光緒十一年（1885），台灣首任巡撫劉銘傳再次開發台灣石油資源，上奏清廷成立礦油局，先後於苗栗出磺坑鑽五口井，最深120米，僅一口出油。後因資金匱乏，劉銘傳與英商范嘉士訂立承辦台灣油礦合同，①《江南製造局譯書提要》卷二，宣統元年印；並參看葉曉青：《近代西方科技的引進及其影響》，載《歷史研究》1982年第1期。
遭到清廷反對，劉銘傳亦被革職，苗栗油礦被查封。清政府不允許與外國人訂合同，但允許聘請外國人承包技術與購買外國設備。1903年，陝西省大荔紳商於彥彪等人與德國世昌洋行漢納根私訂開採延長油礦的合同，實際上是出賣礦權，遭到陝西布政使樊增祥的斥責。後經陝西省巡撫曹鴻勛上奏，將延長油礦收為官辦，由賑款20萬兩生息項下撥付開辦經費。請兩名日本技師來華勘查，並在延長成立了石油官廠。1907年鑽成了1號井，日產油三百公斤。這是中國大陸上第一口近代化油井，即現在的延1井。出油後，用小銅釜試煉，日可得油25斤，經試用「煙微光白，不遜外油」。於是又建煉油房，當月就有14箱燈油運往省城。中國大陸第一次煉出「洋油」，「延長官廠」也引起全國關注。後又連鑽5口井，但僅有2口出油，且產量不多。後來因為辛亥革命即將爆發，日本技師藉故回國。開採工作幾乎停滯。
宣統元年（1909），新疆地方政府籌集30萬兩紋銀，從俄國購買了1台提油機（煉油設備）和1台挖油機（鑽井設備）。當時，提油機安在烏魯木齊工藝廠，挖油機則運到獨山子開始鑽井。井鑽到七八丈深時，井內聲如波濤，油氣蒸騰，直涌而出，「以火燃之，焰高數尺」。這是新疆用鑽機打出的第一口油井。1911年，辛亥革命爆發，忠於清廷的新疆巡撫袁大化下令停辦石油采煉工業，剛剛萌芽的新疆石油工業便被扼殺了①。
1914年，北洋軍閥將地方油礦一律「歸為國有」，設立「籌辦全國煤油事宜處」。經辦的第一件事便是與美孚石油公司簽定《中美合辦油礦合同》，開設溥利石油公司。又派熊希齡為督辦，在陝北延長成立「中美油礦事務所」。當年由美孚派出地質、測量技師，與中國人一起，到陝北進行石油地質勘查。他們用新式頓鑽機鑽了7口井，但均未獲得工業性油氣流。經兩年時間，耗資270餘萬元，結果一無所獲。於是，美國技師棄之而去。美孚石油公司在陝北延長一帶鑽探石油未達到目的，回國後便發表文章斷言說：陝北油層系石炭紀，無大規模開採價值。受其影響，外國地質界也一直認為中國油源貧瘠，不是產油國，而是售油國。
從1878年台灣苗栗油礦由美國人打出第一口井起到1919年，41年間共開發了3個油田：台灣出磺坑油田（1878年）、陝西延長油田（1907年）、新疆獨山子油田（1909年）。其中有兩個夭折。至1919年，僅有延長1口井出油，年生產原油96噸。中國石油工業起步艱難，後又長期處於勉強維持的狀態。
①見《新疆圖志》關於興辦石油礦的記載。
第三節 冶金
經歷兩次鴉片戰爭後，自19世紀60年代開始，有鑒於西方列強的船堅炮利，清朝統治階級中分化出一個洋務派，由他們掀起「借法自強」的洋務運動。從此至90年代中期，洋務派以「中學為體，西學為用」為指導思想，舉辦了一系列求強求富的活動，如製造槍炮船艦，編練新式陸海軍，興辦近代工礦企業，設立學堂，派遣留學生等。為解決兵工廠所需的原料、燃料和經費等問題，自十九世紀七十年代開始興辦了一批用新式機械從事開採、冶煉的金屬礦山和冶煉工廠，在開辦官辦金屬工業的同時，民族資本主義的金屬工業也有所發展。甲午戰爭後，清政府看到「強敵環伺、伏莽潛滋」①，並因國內革命運動的高漲，而強調擴充軍事工業，與此相應，官私礦冶業也有所發展，同時，外資開辦的礦冶廠也日漸增多。1913年第一次世界大戰爆發後，因進口減少而出口增加，從而為中國金屬冶煉事業提供了空前未有的良機，使我國的金屬冶煉在這一時期得以較快地發展。
鋼鐵冶煉由於製造槍炮、彈藥、輪船和鋪設鐵路需要大量鋼材，而向國外進口又要耗費巨額資金，所以洋務派所辦的金陵製造局、江南機器製造總局、福州船政局、天津機器局、湖北槍炮廠等兵工廠都附設有新式冶金設備，但沒有形成生產規模。在19世紀90年代鋼材需求量大增的情況下，發展冶金乃成為第一要務，為此，1890年海軍衙門在奏摺中寫到：「設立煉鐵，乃開辦鐵路、鑄造槍炮之第一要義。」②張之洞說：「槍炮、路軌各廠皆以鐵廠為根。船板、鍋爐及各機器皆需要精鋼，炮鋼尤精，今日煉鋼尤為自強要務，必宜速為講求。」③李鴻章也說：「船炮機器之用，非鐵不濟、非煤不濟。」④在此形勢下，我國近代新法冶金事業逐步發展起來。1885年興辦貴州青谿鐵廠是我國興辦鋼鐵廠的第一次嘗試，而1890年漢陽鋼廠的建立，則標誌著中國新法冶金的正式開端。
1885年貴州巡撫潘霨奏准清廷辦購近代鋼鐵冶煉設備，創立青谿鐵廠。
1886年2月，潘霨將青谿縣城土爐煉的鐵，送「南北洋」檢驗，「經滬津局試驗，均稱綿軟而韌」，與洋鐵相同，如果用近代技術方法冶煉，「其質地之良，比洋鐵有過之而無不及也」。遂派員赴英國遊歷各廠，觀其所用之具，擇要購買，於1887年購回日產25噸高爐1座、1噸貝塞麥酸性轉爐2座、煉熟鐵爐8座、軋條機3座，共花費12610英鎊。潘霨的胞弟潘露被委任為該廠總辦。此人曾任江南製造總局會辦，人稱其「語及機器、化驗、製造諸事，在在熟諳」。潘露就任後，帶領各項工匠抵青，經營五載，積勞成疾於1890年7月10日病故（另說是畏懼追究，吞金自殺）。而該廠於1890年6月26日開爐出鐵，因為資金緊缺，廠址距離焦炭產地有數百里之遙，導致焦炭成本高，加上缺乏經營管理人才及交通不便等原因，致使該廠投產不久即①光緒二十五年一月兩江總督劉坤一奏議，見《東華續錄》卷151，第32頁。②《張文襄公全集》卷96，第21頁。
③《張文襄公片牘》卷16「致海署」。
④《李文忠公全集·奏稿》卷19。
停產。①如果說青谿鐵廠的創辦是中國新法冶金的嘗試，那麼，張之洞於1890年開始建立的漢陽鐵廠則是我國大規模引進新法冶金的開端，正式拉開了建立中國近代鋼鐵聯合企業的序幕。作為洋務派代表人物之一，張之洞早在1881—1884年擔任山西巡撫期間，見山西煤礦資源豐富，就曾萌發開礦山、辦鐵廠的想法。任兩廣總督後，他看到國內所需鋼鐵及機器皆購自外國，事事仰給於外人，尤非長遠之計，因而於1889年開始擬在廣州城外設立鐵廠。張之洞因提出修建蘆漢鐵路的建議獲得醇親王奕的支持，遂被調任湖廣總督，新任兩廣總督李翰章以廣東鐵資源不足和資金困難為由，建議鐵廠移往湖北興建①。該廠於1891年8月在漢陽正式動工，至1893年12月22日竣工，次年6月正式投產。全廠包括大小10個分廠，內有248立方米高爐兩座、8噸酸性轉爐2座、10噸平爐1座，鋼軌廠有800毫米軋機，還有鐵貨廠、熟鐵廠、機器廠、鑄鐵廠、造魚尾板道釘廠、自備電廠和輪船、碼頭等，投資為546萬兩庫平銀，如再加上在廣東時購機墊付的預定金13萬多兩及從廣東調湖北運礦船1隻10萬兩，則總共投資569萬兩以上。在興建漢陽鐵廠的同時，張之洞還從德國購買採礦設備，建設大冶鐵礦，鋪設了30多公里輕便鐵路，使之成為中國第一個用近代技術開採的露天鐵礦。該礦於1891年開始生產鐵礦石，年產4萬噸。
由於對冶金工業毫無經驗，同時也缺乏知識，張之洞辦廠時不免出現一些失誤。如配置的兩座酸性貝塞麥爐，不適合於含磷較多的大冶礦石，影響了所產鋼軌質量，使鋼軌容易脆裂，遭到用戶抵制，企業虧損延至1903年，該爐不得不停產。由於焦煤供應不上，生產時停時續，以致只好高價購買北方開平礦和從德國進口的焦炭。
為尋求資金來源，張之洞保舉盛宣懷招商承辦漢陽鐵廠，在招商承辦章程中規定，每出一噸生鐵提銀一兩以還官本，官本還足以後繼續提取以為報效。先招商股100萬兩，年利八厘；商辦之後，用人理事，均由督辦一人經手。從1896年4月11日起由官辦改為官督商辦。為了保證鐵廠產品的銷路，清廷於同年9月任命盛宣懷督辦總公司，並要求全國所需的鋼鐵材料應向漢陽鐵廠購買，還批准漢陽鐵廠的產品減免厘稅五年。
官督商辦後，著手解決焦煤的難題，1898年3月，由張之洞、盛宣懷上奏，決定在江西萍鄉採煤煉焦，並提出禁止另設公司，各小煤廠的煤由萍鄉煤礦總局統一收購，併吞和收買小井265口。至1907年，該廠基建工程完成，解決了鐵廠的燃料問題。另一個大問題是鋼鐵產品質量問題。1904年，盛宣懷派李維格出國考察，李維格認為：「鐵廠命根，全在鐵礦、焦炭。應將所有生料帶往外國考驗（化驗）。倘生料不合化煉，則舊廠必須停止，斷無擴充之理；如果合用，承煉成鋼鐵，本輕質佳，可期與歐美爭勝，然後放手去做。」李維格等人帶著礦石、焦炭、生鐵、鋼材等樣品，自1904年3月赴日本、美國、歐洲考察，與國外同行切磋，聽取他們的建議，並請英國化學家梭德對樣品進行化驗。化驗結果表明，鐵礦石含鐵60—65％，是好礦石，但含磷高（＞0.1％）；焦炭質量上佳；貝塞麥爐所產鋼含磷0.20％。由於鋼中含磷過高，使鋼軌易脆裂。歸國後，李維格向盛宣懷提出：「煉鋼有酸性、①孫毓堂編：《中國近代工業史資料》第一輯下冊，中華書局1962年版，第674—687頁。①劉漢明主編：《漢冶萍公司志》，華中理工大學出版社1990年版，第16—20頁。鹼性之別，酸法不能去鐵中之磷，惟鹼法能之。」①因此必須廢棄貝塞麥而改用馬丁鹼法，同時建議購置新機、改造爐座、聘請外國工程師等。盛宣懷接受建議，並委任李維格為漢陽鐵廠總辦，負責該廠的改造擴建任務，從此開始了漢陽鐵廠的大規模技術改造的序幕。他從歐美諸國擇優購機，新建250噸煉鐵高爐1座；拆除原有的貝塞麥爐和10噸小馬丁爐，改建為30噸馬丁爐4座；新建150噸混鐵爐1座，輥徑為1016毫米的初軋機1座，輥徑為760毫米的鋼板軋機1座以及其他輔助設備。聘請德國漢堡工廠工程師呂柏擔任漢陽鐵廠總工程師，還有4名德國工程師，在技術上把關，並制定了嚴格的產品質量標準和化驗、力學等檢驗制度①。
辛亥革命爆發後，工廠遭到戰火破壞，外國技術人員撤走，工廠停產。
我國技術人員吳健率領技術人員負責進行恢復工作，使工廠基本恢復到戰前水平。1916年吳健被任命為漢陽鐵廠廠長，兼任大冶鐵廠副廠長，主持籌建大冶鐵廠。1917年興建的大冶鐵廠，建立兩座年產450噸的大型高爐，使漢冶萍公司成為亞洲最大的鋼鐵煤聯合企業。企業的管理體制也從最初的官本官辦發展到官督商辦以至完全商辦。第一次世界大戰爆發後，各國互相廝殺，無暇東顧，加以戰爭需要，漢冶萍公司進入了發展的黃金時代。這一時期又購置開辦了一批附屬廠礦，投資興辦了一些合資企業。
改造後的漢陽鐵廠面貌為之一新，產量與質量大幅提高。生鐵產量1902年為15825噸，1908年增至66410噸，1910年猛增至119360噸，1919年達166096噸，為該廠建廠以來的最高記錄。煉鐵耗焦也從1904年的1.75噸降到1910年的1.05噸。鋼產量在1907年新建平爐恢復生產後，至1919年增至50113噸。鋼的品種除鋼軌外，還有方鋼、扁鋼、等邊與不等邊角鋼、工字鋼、槽鋼、丁字鋼和八角鋼等多種，鋼中含磷降至0.012％。質量提高使產品信譽大增，銷路順暢，不僅國內有大批客戶，而且遠銷至香港地區和日本、美國等地。
第一次世界大戰前後，除漢冶萍公司有較大發展外，本溪、鞍山、上海、陽泉和石景山等地鋼鐵企業也先後起步，並獲得了一定程度的發展。
綜上所述，1840至1919年，鋼鐵業也和其他行業一樣，引進了西方先進技術與設備，開始新法冶金，其中又以漢冶萍公司為代表，它是一座鐵鋼煤的聯合企業，並與軍工、鐵路等行業發展緊密相連。
有色金屬經過洋務運動，中國的有色金屬工業也逐步發展起來，出現了一批官辦的採用新式機械的廠礦。如漠河金礦等。同時，民族資本的金屬工業也有所發展，在十九世紀八十年代以後的十多年中先後開辦的有色金屬金、銀、銅等民營廠礦約有16家。甲午戰爭後，礦冶業更加受到重視，自1904年至1911年又先後開辦了官辦或官商合辦的有色金屬礦場12處，如麻哈金礦、黃金洞金礦、觀都金礦、贛州銅礦、水口山鉛鋅礦、蒙自錫礦、銅仁銻礦等。同時外資開辦的礦場也逐漸增多。第一次世界大戰爆發後，我國有色金屬工業獲得了空前的發展。
①汪敬虞編：《中國近代工業史資料》第二輯上冊，中華書局1962年版，第476頁。①劉漢明主編：《漢冶萍公司志》，華中理工大學出版社1990年版，第195頁。礦冶業的發展推動了金屬工業技術的引進，使我國的有色金屬冶煉技術有了較大提高，但就總體而言，技術水平仍然是相當落後的。
在採礦技術方面，這時的金屬礦山開採的設備和工藝還很落後，大多停留在手工操作的水平，僅個別礦山使用機器開採。如1909年，官商合資集股成立的箇舊錫務有限公司，從德國訂購新式設備，1913年開始機械化采錫。1927年，平桂錫礦在水岩壩設模範錫礦場，採用砂泵、水輪開砂錫礦。對於地下開採，絕大多數礦山沒有地質勘察報告，只有極少數（如雲錫、水口山、錫礦山、大吉山等）憑露頭和地質構造推測和估算，提出礦床評價報告。開採時也沒有正規的開拓系統和採礦方法，一般是從礦體露頭起，掘進彎曲而起伏不定的狹窄坑道，追蹤礦脈或礦體，見砂採礦，采富棄貧。當時較先進的礦井是我國的第一口新式礦井——水口山鉛鋅礦一、二坑。1904年水口山鉛鋅礦聘請夏佐卿於老鴉巢建成第一坑斜井，並裝設鍋爐、抽水機、吊車、鐵軌，利用機械排水和運礦石。1914年，在第一坑附近開第二坑豎井作為主風井，以後又陸續開拓三坑斜井和四坑盲井，形成一個豎井、盲井和斜井的聯合開拓系統①。1916年，板溪銻礦也開始採用西法開採。
在選礦技術方面，這時的選礦技術大多停留在落後的手工揀選和重力淘選方法。如錫選礦大都沿襲錘碎、馬磨、人挑運搬、手工洗選方式。銻選礦則先將採下的礦石在窿內用肉眼分選一次，運至地面，以鐵錘敲去礦砂的廢石；將青砂（高品位硫化銻）與花砂（低品位硫化銻）分開，這叫錘選；再把粒度在10毫米以下的碎粉砂置於篾篩中，浸入水桶，以手捧篩旋轉震搖，礦砂留於篩底，細末及泥土沉入桶內（即淘選）；最後將淘選時沉入桶內的細泥砂置於三合土斜槽的高端，經水流使較輕的泥土與細砂分開（稱為滴塵）。這時期較先進的選礦設施和技術是1909年水口山鉛鋅礦建成的選礦廠，該選礦廠能處理非手工所能選別的鉛鋅混雜砂，是我國第一座機械重力選礦廠。主要設備有鄂式破碎機、對輥破碎機、圓筒迴轉篩、淘洗箱、威爾夫勒洗床等50台，日處理礦量200噸。全廠以蒸汽為動力，設有鍋爐3台，共120匹馬力。廠內裝有手動吊車，原礦及廢石利用卷揚機運輸①。另外，機械化程度較高的箇舊選礦廠碎礦、磨礦和礦砂選別採用了碎礦機、磨礦機和搖床。
在冶煉技術方面大多仍採用土法冶煉。
銅的土法冶煉工藝是先焙燒礦砂，然後進入鼓風爐冶煉，得到冰銅，進一步吹煉即得到粗銅。用土法煉出的粗銅一般只含銅85—90％，要得到精銅需要將粗銅放入反射爐精煉。1912年雲南會澤開始用反射爐精煉銅，煉出99.5％的精銅。
鉛的土法冶煉，當用氧化礦原料冶煉時，將氧化礦直接加入鼓風爐，在高溫下被木炭還原，熔鉛從爐底流出。用硫化礦原料冶煉則要先脫硫，然後在鼓風爐中還原得鉛。1910年湖南建立黑鉛煉廠，從美國採購機械設備，以鼓風爐火法冶煉。這是我國當時唯一西法煉鉛的煉鉛廠，能日煉鉛砂50噸。錫的冶煉在二十世紀以前普遍採用人力鼓風的土鼓風爐冶煉。1910年①湖南省地方志編纂委員會：《湖南省志》第9卷《工業礦產志·冶金工業》，湖南出版社1991年版，第76頁。
①湖南省地方志編纂委員會：《湖南省志》第9卷《工業礦產志·冶金工業》，湖南出版社1991年版，第77頁。
雲南錫公司開始採用水箱鼓風爐和煤氣反射爐煉錫，因效率低而繼續用土爐冶煉。
我國近代銻的冶煉技術有很大進步。1896年粵商黃大成創設大成公司，從日本引進冶煉生銻（硫化銻）技術。1908年梁煥奎兄弟創設華昌公司，從法國購得赫得士米德發明的蒸餾煉銻法專利，用揮發焙燒還原熔煉法從低品位礦砂中煉出純銻，1909年工廠投產。我國銻冶煉在工藝上有許多獨到之處。一是華昌公司的赫氏焙燒爐經我國工人的實踐，建成中國式揮發焙燒爐（俗稱直井爐）①，大大提高了冶煉的質量和產量。這種焙燒爐不受赫氏專利的限制，故而遍及全國各地。二是高品位的氧化礦經破碎還原後直接還原成純銻。三是把煉純銻後的泡渣再煉純銻，即將還原熔煉所產爐渣先在反射爐或坩堝中重熔還原成粗銻，然後在反射爐中煉成純銻。
土法鍊汞的土灶有蔑簍灶、葫蘆灶、土圈灶（又稱氣包灶）三種，它們的冶煉方法一樣，不過焙燒、冷凝部分形狀各異，大小不同。1901年貴州銅仁萬山汞礦採用與英法水銀公司1902年豎爐鍊汞大致相同的鍊汞技術。
在1949年前我國煉銀一直採用如下的方法：先在水中淘洗含銀的礦石細粉，得到精礦（稱為「礦肉」），然後拌之以糊粉使成團，進行燒結，得到燒結塊（稱為「窖團」），再將「窖團」加入鼓風爐內冶煉，得到含銀的鉛，最後用灰吹法將鉛氧化成密陀僧（PbO）除去，便得到銀。雲南、貴州等地近代仍採用類似上述的方法煉銀。
土法煉鋅使用馬槽爐，其工藝是將氧化鋁礦和還原用的煤粉混合後裝入陶質蒸餾罐內，罐內接漏斗，加上鐵蓋，將罐排列於長方形土磚爐格上，加灼炭于格間，再加炭團，隨著溫度升高，鋅質還原上升遇鐵蓋凝集，沉入漏斗凹處，取出放入模中，即為鋅塊。
①趙天從：《銻》，冶金工業出版社1987年版，第5頁。
第四節 交通鐵路
從1840至1919年，中國的鐵路建設從無到有，從少到多，逐步從華北、東北向全國各地延伸擴展，至1919年，我國鐵路總長達10926公里①，為日後鐵路的發展奠定了基礎。但是，1840年以後，隨著中國半殖民地化程度的日益加深，中國的鐵路修築權也不可避免地受到帝國主義列強的攫奪，至1919年，列強在我國修築的鐵路達3755公里，約占我國鐵路總長度的34.4％②。近代中國的鐵路建設，是在控制與反控制、掠奪與反掠奪的鬥爭中艱難地發展起來的。
（一）中國鐵路的開創1876年英國怡和洋行詭稱欲在上海至吳淞之間「修一條尋常的馬路」而購得一塊地皮，卻修築了一條14.5公里的窄軌鐵路。這是在中國的國土上出現的第一條鐵路。由於它並未得到中國政府的批准，侵犯了中國的主權，理所當然地遭到中國人民的反對。但是，清廷把鐵路這現代化的交通工具看作是奇技淫巧，擔心它會對人們的思想產生不良的影響，因而，在花了28.5萬兩白銀把它贖回後，即行拆掉。
1880年7月，唐山煤礦開始出煤，為了把煤運至天津，清政府准許修一條從唐山至胥各莊（今丰南縣）的鐵路。鐵路於1881年11月8日通車，這是一條長10公里、每米僅15公斤的輕軌鐵路，軌距為1435mm的標準軌距。它是我國自己修築的第一條鐵路，在我國鐵路發展史上占有重要的地位。這條鐵路開通後，起初為了避免火車震動陵寢，決定車廂由騾馬牽引，後來才使用了由中國工人用舊鍋爐改制成的一台被稱為「龍號」的機車作牽引動力。這條鐵路後來向兩端延伸，向南經蘆台、塘沽至天津，稱為津沽鐵路，全長為131公里；向北經古冶，穿出山海關至中後所（今綏中縣），全長為348公里，共修築了15年。這條鐵路成為今日京瀋線中的一段。從1887年至1893年，台灣也修建了第一條鐵路，從基隆經台北至新竹，全長為100公里。
（二）贖迴路權鬥爭與商辦鐵路的發展甲午戰爭後，日本、俄國、英國、法國、德國等列強，競相在中國劃分勢力範圍，強行攫取在中國修築鐵路的特權，以及對所修鐵路的經營管理權。1903年，俄國在東北地區修築了長達2556公里的鐵路。1904年，德國在山東建成440.7公里的鐵路。1908至1910年，德國與英國兩次對津浦路貸款。1910年，法國在雲南建成滇越鐵路中國段達469.6公里。另外，法國還貸款參與京漢鐵路的修築。1898年，英國獲得了天津至鎮江、山西至長江沿岸、九龍至廣州、浦口至信陽、蘇州至寧波五條鐵路的貸款權。1905年日俄戰爭結束後，日本取代俄國侵占了我國東北的鐵路權益。
帝國主義列強或是直接侵占中國的築路權益，或是通過貸款的方式來控制中國的鐵路命脈，這種強盜行徑激發了中國人民反抗外來侵略的愛國熱情。以1905年從美國贖回粵漢鐵路權益為發端，在全國範圍相繼展開了以①參見本卷《丙編·典志》第七章第二節。
②參見本卷《丙編·典志》第七章第二節。
贖迴路礦權，拒絕借款，創設鐵路公司為內容的一系列愛國群眾運動，從資產階級上層、地主紳士、地方官員到廣大的人民群眾，都捲入到這個運動中。在收迴路礦權益運動的推動下，各省展開了商辦鐵路的活動，對帝國主義的掠奪和清政府的出賣，展開了正面的鬥爭。僅在1903至1907年，全國就有14家鐵路公司創立。他們在極其困難的條件下，集中了一批資金，先後修築了一批鐵路。自1906至1915年，浙江修建了208.8公里，江蘇修建了78.5公里，廣東修建了244.2公里，福建修建了28公里，湖南修建了50.7公里，江西修建了52.7公里等。
（三）官辦鐵路的發展在收迴路礦權的反帝聲浪中，官辦鐵路也有了較大發展。其中值得一提的是詹天佑於1905至1909年主持設計修築的京張鐵路。京張鐵路從北京到張家口，全長201公里，地形複雜，有相當長的地段需劈山、架橋、挖洞才能通過。當聽說這條路將由中國人自己設計修築時，外國報刊就公然譏諷說：「中國造此路的工程師尚未誕生。」①詹天佑不畏艱險，親自勘查線路，設計線路圖紙，制定施工方案，終於以四年的時間，比原計劃提前了兩年，工款比預計的節省了4％，完成了京張鐵路的修築任務。京張鐵路共開鑿了總長為1645米的隧道，架設了125座橋樑，開挖了200多個涵洞，動用的土石方約200萬立方。我國著名的地質學家李四光在紀念詹天佑誕辰一百周年大會上說：「詹天佑領導修建京張鐵路的卓越成就，為深受侮辱的當時中國人民爭了一口氣，表現了我國人民的偉大的精神和智慧，昭示著我國人民偉大的將來。」①造船以林則徐為代表的中國有識之士，看到西方的飛箭式帆船和蒸汽機輪船，勝過中國的老式帆船，早在鴉片戰爭期間就曾提出造船鑄炮，師夷之長技以制夷的觀點，借向西方學習先進技術以「禦侮」、「自強」。在這一思想的影響下，到了十九世紀六十年代，就出現了由封疆大吏曾國藩、李鴻章、左宗棠等人操辦的洋務運動。正是在這種形勢下，中國的近代造船業得以發端。
（一）中國第一艘輪船「黃鵠」號1861年12月，曾國藩設安慶內軍械所，製造槍炮。1862年，委任中國近代科學家徐壽（1818—1884）、華蘅芳（1833—1902）等人，設計和製造輪船。首先製成蒸汽機船模長約1米，旋即著手實船試造。1863年11月造成一艘木質暗輪（即螺旋槳）蒸汽機船，試航結果未能滿意。1864年7月，曾國藩攻占南京，徐壽等人的輪船試製工作也遷南京進行。1865年4月，終於建成中國自行設計的第一艘輪船。該船載重25噸，排水量約45噸，船長16.8米，航速6.7節，命名為「黃鵠」。「黃鵠」號的成就，雖與前5年在英國建成的巨型遠洋客貨船、排水量達27384噸的「大東方」（GreatEastern）號相差懸殊，但在我國這卻是一項偉大的科學實踐，在培養人才方面的作用未可低估。
①引自金士宣、徐文述：《中國鐵路發展史》，第258頁。
①《人民日報》1961年4月27日，第4版。
（二）江南製造總局及其所造船舶1865年，曾國藩、李鴻章在上海創辦江南製造總局，主要是製造槍炮借充軍用。1868年，總局製成中國第一艘木殼明輪兵船「恬吉」（後改名為「惠吉」）號，船長59.2米，寬8.7米，吃水2.56米，排水量600噸，裝炮8門，航速約9節①。
江南製造局在1865到1885年的20年間，僅造船12艘，排水量總計10490噸，另外還修船11艘。然後竟長期荒蕪達20年之久，直到塢局分立。
1905年4月，船塢從製造局獨立出來，稱江南船塢。由於經營上採取了商業化的做法，為江南船塢帶來了生機。自局塢分立後至1911年的6年間，江南船塢累計造船136艘（排水量21040噸），修船524艘，還提前還清了局塢分立時所借開辦費白銀20萬兩。
辛亥革命後，江南船塢改稱江南造船所。1912年，江南造船所建成船長約百米的長江客貨船「江華」號。該船曾被改建，前後營運了60多年，充分顯示了它的優越性能。
1918年，江南造船所建成船長59米、載重330噸、載客200餘人的川江客貨船「隆茂」號，試航速度達13.79節。川江灘多流急，對船舶的操縱性要求嚴苛。「隆茂」號不僅航速快，能自行上灘，而且操縱靈活，受到川江航業界的歡迎。
（三）福州船政局及其造船技術成就1866年，閩浙總督左宗棠在福建馬尾創辦福州船政局，專事造船。1867年在福州船政開辦求是堂藝局，後來改稱船政學堂。
1867年12月，福建船政局第一座船台竣工。1868年1月18日，開工製造第一艘船舶，次年6月10日下水，該木殼輪船命名為「萬年清」。該船船長23丈8尺，寬2丈7尺8寸，吃水14尺2寸，排水量1370噸，載重450噸。指示功率為150馬力，航速10節。同年9月，「萬年清」北上試航，船中操駕及管理人員全用中國人。1870年1月，更有第二艘輪船「湄雲」號建成試航，該船排水量550噸，功率80馬力，航速9節，配火炮5尊。1872年4月22日，木殼巡洋艦「揚武」號比原計劃提前半年下水。該船排水量1560噸，功率250馬力，航速12節。噸位和航速都有很大提高，顯示了一定的技術水平。到1875年的近10年間，船政局興建成兵船、商船15艘，排水量合計17000餘噸。這批船雖屬仿製的木殼輪船，質量上只達到西方的二三流水平，但卻反映了中國近代造船業的前進步伐。
1874年，依照合同雇用的外國技匠期滿，大部分辭退回國。船政學堂自己培養的學生則逐步走上生產崗位，促進了船政局向自造的階段順利過渡。1875年，船政學堂製造專業學生吳德章、羅臻祿、遊學詩、汪喬年等，獻其自繪船身及機器圖樣，稟請自造。經過1年製成，於1876年3月28日下水。自己獨立設計製造的蒸汽機船命名為「藝新」號，排水量245噸，功率50馬力，航速9節。汪喬年、吳德章於1876年7月10日駕駛「藝新」號出洋試航，「船身堅固，輪機靈捷」。擔任副監督的法國人德克碑認為：「中華多好手，製作駕駛均可放手自為。」①船政大臣沈葆楨對「藝新」號的成功給①參見楊槱：《中國造船發展簡史》，《中國造船工程學會1962年年會論文集》第二分冊，國防工業出版社1964年版，第18—20頁。
①參見陳道章：《馬尾船政大事記》，福建省航海學會，1986年。
予很高評價，稱之：「實為中華發創之始。」②自「藝新」號起，船政局進入了自主造船時期。
船政局在造船技術上，緊跟當時西方的技術進展。例如西方在1850年開始盛行鐵木混合結構船，也稱鐵肋船，船政局在1876年就著手製造鐵肋船。西方在1860年開始盛行鋼質船，船政局第一艘鋼質船則始於1886年③。在蒸汽機的選用和試製上也是這樣。1876年，船政局就曾向國外購買較新式的省煤的康邦輪機（Compoundengine）。康邦輪機，即複合式的多汽缸、蒸汽可多次膨脹的兩缸或三缸蒸汽機，機器效率較高，功率也較大。
1877年5月，船政的第20號船「威遠」號下水，這是第一艘鐵肋船，排水量1268噸，功率750馬力，航速12節。安裝的正是購自英國的臥式康邦蒸汽機。
1878年6月，船政的第21號船「超武」號下水，這是第二艘鐵肋船，其排水量、功率和航速均與第20號船相同。所有鐵肋、鐵梁、鐵龍骨、斗鯨（首柱）及所配輪機，均系華工按圖仿造，而且與購自外洋者如出一轍。1882年，由船政學堂派遣去歐洲學習的留學生魏瀚、楊廉臣、李壽田等學成歸國。由他們監造的我國歷史上噸位最大、航速最高的鐵肋巡海快船（即巡洋艦）「開濟」號，於1883年1月下水。船長85米，寬11.5米，深8.1米，吃水5.85米，排水量2200噸，臥式康邦機2400馬力，航速15節①。「開濟」號的建成，表明中國在造船技術上與西方的差距在縮短。
「第一艘巡洋艦開濟號撥歸南洋水師後，得到兩江總督左宗棠的重視，決定再定造兩艘，是為二號快船與三號快船。」②第二號快船「鏡清」號，大約用兩年半時間建成。第三號快船「寰泰」號，用了35個月時間。這三艘鐵肋木殼巡洋艦的主尺度、結構和蒸汽機基本相同，惟鏡清號、寰泰號設有具有減搖作用的舭龍骨，「日後船行愈穩而不簸」。
1886年12月7日，在當時任福建軍務大臣的左宗棠等人的促使下，我國第一艘鋼質、鋼甲巡洋艦「龍威」號開始安放龍骨，由魏瀚備料監造。1888年1月29日下水，1889年5月15日建成。該艦長62.5米，寬12.6米，深6.8米，吃水4.2米，排水量2100噸，雙蒸汽機共2400馬力，航速14節。配有260毫米主炮1門，120毫米炮3門，魚雷發射管4具。軍艦前段裝甲厚5英寸，後段裝甲6英寸，機艙、炮台裝甲厚8英寸③。在編入北洋海軍序列後改名為「平遠」，是後來參加中日甲午戰爭的主力戰艦之一。「龍威」號的建成，標誌我國科技人員的造船技術水平達到了一個更高的階段，因而博得外國技術專家的稱讚。
1884年8月，法國遠東艦隊闖進馬江，挑起震驚中外的甲申中法馬江海戰，海戰中船政局損失嚴重。1898年的戊戌變法期間，慈禧發動政變，廢除一切新政，撥給船政的款項被挪作京師部隊的軍費，給船政造成極大困難。1907年6月，清皇朝走向沒落，頑固派控制船政局，陸軍部咨令停造輪船。福州船政遭到內外反動派的扼殺。
②參見林慶元：《福建船政局史稿》，第162頁。
③參見林慶元：《福建船政局史稿》，第202頁。
①參見《中國近代艦艇工業史料集》，上海人民出版社1994年版，第932頁。②林慶元：《福建船政局史稿》，第203頁。
③參見姜鳴編著：《中國近代海軍史事日記（1860—1911）》，三聯書店1994年版，第304頁。福建船政局從1866年開創到1907年停造的40年中，共造大小兵商輪船計44艘。
中國其他各近代造船工廠還有：1873年創辦的廣東軍裝機器局所屬黃埔船局；1867年成立的天津機器局（1880年曾建造過一艘潛水艇）；1880年興建的北洋水師大沽船塢（系當時北方最早、最大的造船中心）；1890年竣工的北洋水師旅順船塢局（該局所築大石船塢當時號稱「東洋第一塢」）；1898年由俄國中東鐵路公司所建的大連修造船場；1898年由德國人所建的青島水師工廠，1907年改名為青島造船廠（建有1.6萬噸浮船塢）。
航空（一）民間的航空活動鴉片戰爭後，西方的航空知識傳入中國。首先是航空新聞和科幻小說，接著是外國飛行家來中國作飛行表演。最著名的是法國的環龍。他於1911年1月10日攜飛機來上海，從2月到5月進行了三次表演，觀眾達數萬人，但不幸的是他在5月6日的飛行中，遇難身亡。
正是在這種國門洞開，航空知識傳入的情況下，中國也出現了一批熱愛航空，富於探索的航空先驅者。如謝纘泰、余焜和、馮如、譚根等都是自發地投身於航空事業的先驅者。
謝纘泰是廣東開平人，1872年生於澳大利亞，1937年卒於香港。中學畢業後隨父到香港，肄業於皇仁書院。他在數學和手工技藝方面相當擅長。西方飛艇成功的消息傳到香港後，引起他研究飛艇的興趣。他從1894年開始研究，1899年設計成中國號（CHINA）飛艇。這艘飛艇採用鋁合金為主要材料，在氣囊之下懸有艇身。艇身前後有電動機驅動的螺旋槳，推動飛艇前進。謝纘泰的飛艇在當時可謂是先進的。1908年，《東方雜誌》載文《華人之新發明家》說，謝纘泰在英國研製飛艇的朋友菲利普也嘗試研製新飛艇，但這種飛艇一遇大風便只能退而不能進，而謝纘泰的發明遠勝於他①。
謝纘泰完成中國號的設計後，欲把這項設計獻給清政府，但遭到冷遇。
謝纘泰在氣憤之下，將圖紙和說明書寄給了英國飛艇研究家，深受同行的讚賞。中國人的一項優秀設計沒有被本國所重視，這實是一大遺憾。《東方雜誌》評價說：「嗚呼！吾國工藝之不振久矣。而其咎實國家社會屍之，始之無教育，繼之無輔助，終之無保護。」②與謝纘泰相似，另一位華僑余焜和在甲午戰爭後，立志研製飛艇以抵禦外侮，洗雪國恥。余焜和也是廣東開平人，旅美30年。他一向熱心機械學。他認為：「世界機器之大用，可為國家富強之用者莫如飛船（即飛艇）。」③於是潛心研究西方的飛艇，在博採各家之長的基礎上，提出了自己的新設想。他設計的飛艇，比西方的飛艇更為優越。1905年，在清政府派端方、載澤赴美考察之時，余焜和乘機前去宣傳飛艇，希望政府能夠採納，但未能成功。①黃漢綱：《我國最早的氣艇專家謝纘泰、余焜和》，《航空史研究》總11期；冼玉清：《我國第一個製造氣艇的人》，《羊城晚報》1961年8月14日。
②姜長英：《中國航空史》，西北工業大學出版社1987年版，第44頁。③黃漢綱：《我國最早的氣艇專家謝纘泰、余焜和》，《航空史研究》總11期；冼玉清：《我國第一個製造氣艇的人》，《羊城晚報》1961年8月14日。
1907年，余焜和回國，再次要求政府發展飛艇，要求授予其飛艇設計專利，廣州的《農工商報》也為其宣傳。結果還是未得到支持。無奈，他只好返回美國，在華僑的資助下，於1910年初製成一艘飛艇，試飛成功。這是中國人製造成功的第一艘飛艇。由於得不到政府的支持，余焜和的飛艇研製僅此而已。
中國最早的航空活動都沒有得以繼續下去。中國有自己的設計家，而他們的才華根本沒有施展的機會。由於當時清皇朝的腐敗無能，不鼓勵也看不到本國的人才。像謝纘泰、余焜和等幾位先驅者也就成了曇花一現的人物。飛機的出現立刻成為震驚全球的大事。不久在中國發生了辛亥革命，民國政府建立。北洋政府和民國政府都十分重視航空事業。儘管當時政局不穩，但航空事業由於其軍事價值，仍然得以在中國植根、發展，並且湧現出一大批成就非凡的先驅者。這些先驅者不但取得了很大的成就，而且也影響到整個國家的航空意識。他們使飛機和現代航空在中國確立了自己的地位。在這些先驅者當中，馮如是傑出的代表。
馮如1883年生於廣東恩平。他自小聰穎，入私塾讀書時已表現出很高的機械天才。1895年他12歲時，隨表親來到美國。先在舊金山，後到紐約。白天在工廠做工，晚上讀書。10年之後，在機械和電學方面已有很深的造詣，曾發明打樁汽機和其他機器。
美國萊特兄弟1903年發明試飛成功第一架飛機，1904年日俄兩國為爭奪在中國的利益而在中國領土上打仗。這兩件事對馮如影響觸動很大，他立志研究製造飛機，用以加強中國國力，振興中華。1907年秋，馮如得到當地華僑的資助，在舊金山奧克蘭設廠研製飛機。華僑青年朱竹泉、朱兆槐、司徒璧如等先後作其助手參與飛機製造。1908年4月，馮如製造成功了第一架飛機。但飛機在試飛時沒有成功。接著，馮如對這架飛機進行了大量修改，設計成功第二架飛機。1909年2月在試飛時，只飛起了十幾米便摔了下來。經過兩次失敗，馮如並沒有動搖，但資助者失去了信心。在非常困難的時候，他在美國成立了廣東飛行器公司，集資研製飛機。他對原飛機失敗的原因進行了大量研究，並觀察飛鷹的動作，開始製造第三架飛機，經十多次修改，終獲成功。1909年9月21日，馮如駕駛這架飛機試飛取得了成功。這是中國人第一次駕駛自己製造的飛機的成功飛行。由於1908年秋萊特兄弟的公開表演而在美國引起了飛行熱潮，馮如的飛機和飛行再次在美國引起廣泛關注。9月23日的《舊金山觀察者報》頭版發表文章《中國人的航空技術超過了西方》，報道了馮如製造飛機的失敗和成功的經過①。中國《東方雜誌》在1909年和1911年也對馮如的事跡給予高度評價。在美國的孫中山聞訊後，也對馮如大加稱讚。
1910年10月，馮如又製成一架飛機，試飛了10多次。據記載最大飛行高度已達200多米，時速超過100千米，距離達32千米②。這在當時是相當出色的成就。馮如的事跡受到旅美華僑的讚許，還獲得了美國國際航空學會頒發的甲等飛行員證書。美國的報紙對馮如取得的成就齊聲讚揚。美國各地爭相請他任教，但被他謝絕。他的願望是以航空報效祖國。
1911年2月，馮如偕同助手朱竹泉、朱兆槐等帶兩架飛機回國，並準備①參見黃漢綱：《中國創始飛行大家——馮如》，《文物天地》1981年第1期。②參見姜長英：《中國航空史》，第50頁。
把在美國的廣東飛行器公司遷回廣東，以發展中國的航空事業。其中一架飛機機翼長8.85米，弦長1.35米，發動機功率22.4千瓦。1912年8月25日，馮如在廣州燕塘表演飛行。飛機升空後，因轉舵過急，飛機失速下墜。馮如身受重傷，不幸犧牲。中國第一位飛行家兼飛機製造家馮如就這樣壯志未酬身先死，時年僅29歲。
馮如製造的飛機雖系仿製①，但取得的成就和產生的影響很大。馮如死後葬於廣州黃花崗七十二烈士墓左側，碑塔正面篆刻「中國始創飛行大家」，左右兩側刻有《民國第一飛行家馮如君墓志銘》②。
與馮如齊名的另一位中國早期航空先驅者是譚根。他原籍廣東開平，1889年生於美國舊金山。譚根飛行技術高超，獲得過美國加利福尼亞飛行協會證書、萬國飛行協會證書，是美國航空學會會員。他在當地華僑資助下試製水上飛機。1910年7月製成船身式水上飛機一架，參加芝加哥萬國飛機製造比賽大會獲獎，為水機組第一名。他也是當時整個亞洲唯一參賽的人③。
1913年，檀香山的華僑創建了中華飛行器公司，聘請譚根任設計師並培訓飛行員。這期間他製造了兩架教練機。此後，他在夏威夷群島、日本和南洋各地進行飛行表演，曾飛越菲律賓境內2416米高的馬榮火山，創造了當時水上飛機的世界飛行高度紀錄。他曾先後飛行400次之多。在日本的飛行也受到廣泛讚揚，被譽為東亞飛行界之第一人①。
1915年譚根應邀回國並在香港、廣州進行飛行表演。同年7月，譚根任廣東航空學校飛行主任。1916年，譚根又任廣東護國軍討袁航空隊隊長。但此後的情況眾說紛紜。有的說他看到孫中山連遭失敗而對革命失去了信心，轉而投靠了軍閥龍濟光。也有的說他在1918年參加了討伐龍濟光的戰役。還有的說他是出於無奈而投靠了軍閥。無論如何，他在回國後，再也沒有設計過飛機，後來也與航空無緣了。這也是非常可惜的事②。
（二）官方的航空活動清政府在行將倒台之際，也曾批准一些在海外的留學生學習航空，但以飛行為主。厲汝燕就是較早的一位。他於1909年畢業於倫敦納布生敦工業學校。此時歐洲航空正值大發展之際。他立志從事航空事業，曾多次呼籲清政府重視航空。1910年經清軍咨府批准入英國布里斯托爾飛行學校學習。畢業後經英國皇家航空俱樂部考試合格，取得飛行員執照。1911年受革命軍政府委託，在奧地利選購兩架「鴿式」單翼機回國，被委任為滬軍都督府航空隊長。1912年4月在上海江灣跑馬場作飛行表演並散發傳單，取得很好的飛行成績。清宣統元年（1909），曾從法國留學生中選派了秦國鏞、潘世忠、張紹程、姚錫九等人學習飛機駕駛，前後共三年。宣統二年（1910），軍咨府請留日學生李寶焌、劉佐成製造飛機，製造廠設在北京南苑廡甸毅軍操場。1910年，劉佐成和李寶焌在日本製造了第一架飛機，但未獲成功。1911年，劉佐成在南苑製造了第二架飛機，在試飛時因發動機出現問題，飛機起飛後①參見陳應明：《馮如飛機的考證及其他》，《航空工業史料》第三輯，1983年。②參見黃漢綱：《中國第一個飛行家馮如歷史文獻正誤》，《航空史研究》總第5期，1984年。③參見彭謙：《航空救國與振興中華》，《航空史研究》總第15期，1987年。①參見郭天麟：《東方早期航空人物——譚根》，《航空史研究》總8期，1985年；黃嚴：《關於譚根二、三事考辨》，《航空史研究》總24期，1989年。
②參見馬毓福：《中國軍事航空》，航空工業出版社1994年版，第43頁。墜落失敗。
這些派留學生學習航空，購買飛機、建航空工廠和製造飛機的活動，標誌著中國官方航空事業的開始。雖然取得的成就不大，但這些工作的意義是十分深遠的。
那時學習飛行的留學生大都進入軍事航空領域。秦國鏞擔任了北洋政府在南苑創建的北京航空學校校長。該校曾培養了大批飛行人員。潘世忠於1914年擔任南苑航空學校修理廠廠長。厲汝燕曾擔任副廠長併兼管教練軍士。這個廠曾仿製了螺旋槳、機翼和飛機機身，還曾利用外國發動機設計、製造了一架飛機，於1913年10月20日試飛成功。設計者就是潘世忠。這架飛機採用推進式螺旋槳，機頭裝有一挺機槍，命名為「槍車」，可謂是中國第一架自行設計製造的軍用飛機。
這一時期，中國航空仍處在開創階段，取得的成就不大。在此期間雖有一些人設計製造成功飛機，而且水平也不低，但沒有得到足夠重視，飛機的研製工作得不到繼續，致使許多有才華的人忍痛放棄了航空事業。
通信（一）近代郵政的產生和發展我國近代郵政是隨著帝國主義的入侵而產生的。首先是由外國人強行在我國境內設立郵局，以後才逐步轉到由中國政府開辦郵政。
1840年鴉片戰爭後，英國以不平等條約為據在我國各通商口岸設立郵局，其他各國競相效法。法國於1861年、美國於1867年、日本於1876年、德國於1886年、帝俄於1897年先後在我國設立郵局。這些「客郵」，不僅收寄他們僑民寄往本國的信件，而且還收寄中國人國內互寄的郵件，他們各自印製各國的郵票，有的還以怪異郵票高價謀取暴利，肆無忌憚地侵占我國通信主權。
由於西方各國對華往來的日益增多，以及國內商埠、港口的通信聯繫日趨頻繁，清政府於1866年決定由海關兼辦郵政。當時海關為英國人赫德所把持。海關先後在北京、天津、煙臺、牛莊（今營口）、上海等處，開辦郵政，並發行了中國第一套郵票——大龍郵票。這是我國近代郵政的雛形，史稱「海關郵政」②。
海關郵政開辦時，面臨著全國郵政通信的雜亂局面。當時除海關郵局之外，還有古老的驛站通信、外國侵入的「客郵」以及私人辦理的「民信局」等等多種通信系統，這種混亂情況對發展統一的郵政通信是極為不利的。赫德在取得海關郵政的大權以後，又進一步向清政府要求擴大成為官辦郵政。清政府的一些大臣也提出驛站臃腫腐敗，開支浩大，傳遞效率又低，奏請開辦統一的國家郵政。1896年3月20日光緒皇帝批准開辦大清郵政官局，總理衙門隨即委任赫德為總郵政司，負責大清郵政官局事務，至此「大清郵政」正式開辦。與此相應，驛站在經濟上難於維持，被自然淘汰。對於民信局則採取行政手段和多種措施，通過競爭、控制或排擠使之逐漸衰落。對客郵則予以限止，唯有僑批局因其深得華僑信任，又難以取代，因而仍繼續存在。①本文主要參考下列著作：《中國近代郵電史》，人民郵電出版社1984年版；《中國郵電百科全書》，人民郵電出版社1993年版；《當代中國的郵電事業》，當代中國出版社1993年版。②《中國郵電百科全書》綜合卷，第707頁。
大清郵政參照當時世界各國郵政的方式而經營信函、明信片、印刷品、報紙雜誌、貨樣以及快遞信函、匯兌、包裹等各種業務。到清朝結束時，郵政事業已有了較大發展，1911年，全國郵界總局達49處，郵政局、分局和代辦局達到6250處，郵路總長達到19萬公里。郵政業務發展迅速，以進口、出口及轉口信函總數為例，1901年為1000萬件，1904年達到6600萬件，1906年超過1億件，到1911年達到4億多件，是我國早期郵政的大發展時期①。（二）電信業的興起我國近代電信業是隨著國外新技術的出現和國內資本主義工商業的發展以及軍事政治的需要而發展起來的。由於帝國主義入侵，清政府軟弱無能，電信主權不斷被外商強占、分割和蠶食。自辦的電信則步履艱難，發展緩慢，設備要向外國購買，人員要請外國人培訓。再加之官僚主義和上層的腐敗，通信效率不高，質量也不能得到保證。但電信網絡的建立卻大大促進了我國國內經濟和對外貿易的進一步發展，推動了我國民族工商業的增長，並為我國未來的通信發展創造了有利條件。
1.電報通信的建立。
自從美國人莫爾斯於1837年製成電磁式電報機以後，在西方各國，發展很快。當時，正是帝國主義勢力大舉入侵我國的年代，各國為了及時了解中國的軍政商情，千方百計在我國裝置電報線路。1868年，美商旗昌洋行首先在上海私設陸上專用電報線，進行通報。隨之各國機關企業紛起仿效，在上海租界內，私自架線通報。1871年由丹麥、英商和俄國皇室投資的大北電報公司在沙俄慫恿下，由海參崴敷設水線經日本長崎而在我國上海擅自登陸，並在英租界私設電報房，收發國際電報。與此同時大北電報公司又從香港敷設水線至上海，從而達到從北線可通日本、俄國，從南線經香港通達歐美各國，強行奪取了我國國際通信的主權。大北的舉動，促使英美等電信公司的海線也紛紛在我國海岸非法登陸，經營電報業務。外國公司所辦的通信業，大大方便了帝國主義盜竊我國軍事政治和經濟情報，嚴重侵犯我國主權，威脅我國安全。在此情況下，我國一些有識之士和洋務派官員鑒於國防、外交、經濟及維護主權的需要，主張自主興建電報通信「以息各國之垂涎」①。我國從事進出口貿易的大商賈也強烈要求使用電報通信。1874年，清政府首次批准在台灣海峽兩岸，自設電報，但未能付諸實施。我國第一條自辦的電報線路是1877年6月15日在上海建成，從直隸總督行轅到江南製造總局，開創了我國自主通信的首例。1876年初福建巡撫丁日昌在福州船政學堂內附設我國第一所電報學堂，培訓電報技術人員，並隨即於1877年10月11日在台灣建成台南至高雄的電報線路，全長約95華里，這也是我國最早自行修建和管理的電報線路之一。
1879年5月清政府為加強軍事通信，從大沽、北塘海口炮台架設電報線通達天津，這是我國第一條軍用電報線。隨後1880年9月又批准建設天津至上海的電報線，全長1536公里，於1881年12月28日竣工並開放營業。相應在天津設置電報總局和電報學堂，在紫竹林、大沽口、臨清、濟寧、清江浦、鎮江、蘇州、上海等處設立電報分局。其後，清政府連續修建了津京線、長江線和廣州—龍州線，這幾條線路加上津滬線路，大大加速了京城到邊疆①參見《中國郵電百科全書》綜合卷，第707頁。
①《中國郵電百科全書》綜合卷，第708頁。
的通信，在中法戰爭中，改變了以往閉目塞聽、被動挨打的局面。中法戰爭結束後至1899年，我國又先後建成川漢、川滇、滬粵、粵桂、贛粵、閩台、津奉（今瀋陽）、津保、保陝等線，至此全國總計約有45000多公里電報線路，初步構成全國幹線通信網①。
隨著我國自辦電信的迅速發展，西方各國不能容忍中國建設獨立的通信網絡，因而變本加厲地強行架線，爭奪對我國電報通信的控制權。甲午戰後，西方各國進一步強占租借地，瘋狂爭奪和瓜分勢力範圍，我國的電信主權，不斷被鯨吞蠶食，大北、大東和太平洋公司互相協商，瓜分了我國國際電報的收益，德、法、丹麥等國利用侵華戰爭的機會，繼續加速架設電信線路。台灣的電報陸線和福州至台灣的水線因1895年中日簽訂馬關條約而落入日本手中。由此可以看到，由於清政府的軟弱和腐敗，我國電信業是在十分困難的情況下，在帝國主義各國的侵略壓迫下，艱難地發展起來的。
電報的出現，在清末社會中發揮了重要作用，在加強國防方面，改進了軍情的及時性和軍隊的機動性，在外交方面，加強了與世界的聯繫，促進了對外貿易的發展，此外對航運、防汛、工商以及民族資本主義的發展均起了推動和促進的作用，電報通信的影響是廣泛而深遠的。
2.電話通信的發展。
我國電話通信的發展情況與電報相似，同樣是在帝國主義侵略的年代，在外商紛紛搶占我國的電話經營中起步。1876年美國科學家貝爾發明電話通信以後不久，1881年丹麥的大北電報公司就搶先在租界開始裝設電話，並在1882年2月於上海設立第一個電話交換所①，經營電話業務。同年英商上海電話互助協會也爭相設立電話交換所，開業通話。這些電話所，各有用戶二三十家，這是我國電話通信的開始。1883年英商東洋德律風公司兼併上述電話所，進一步發展電話。隨後，外商又要求在漢口、廈門等地開辦電話。1897年德國強占膠州灣，在青島及煙臺等地安裝電話。1900年丹麥人璞爾生趁聯軍入侵之機，在天津租界開設「電鈴公司」，架設電話線至塘沽、北塘，次年又延伸至北京。京津間開始出現外商經營的長途電話。清政府電政督辦盛宣懷為防止電話事業繼續被外商分割，於1899年奏准由電報局兼辦電話。當年在天津設置少量專供衙署官邸使用的電話，八國聯軍侵華時均被毀。1900年南京電報局設置市內電話，供官署專用，有16個用戶。至清末，南京、蘇州、武漢、廣州、北京、天津、上海、奉天（瀋陽）、太原、廈門、煙臺、昆明等地，已先後開設官辦、地方官辦和商辦的市內電話。1904年11月，我國自建的第一條長途電話線路——京津線架成通話。1905年4月，清政府以5萬兩白銀收購璞爾生電鈴公司設備，與自辦電話統一經營。據統計，至1911年，我國建有電信局所503個，電話交換機容量達8872門，電話用戶8369戶①。
以上史實說明我國電話通信同樣是在與外國勢力激烈爭奪中艱難地發展起來的。
3.無線電通信的出現。
1895年無線電通信問世以後，由於其在遠距離通信中的極大靈活性，在①《中國郵電百科全書》綜合卷，第708頁。
①參見《中國郵電百科全書》電信卷，第62頁。
①參見《中國郵電百科全書》電信卷，第6頁。
我國軍事通信中很快得到應用。1900年前後，兩廣總督為加強軍防，先後在廣州督署衙門及馬口、前山、威遠等軍事要塞以及廣海、寶壁、龍驤、江大、江鞏、江固、江漢等江防艦艇設置無線電機，這是我國最早使用無線電的記載②。與此同時，這種空中的通信方式也很快地被帝國主義用於對我國的侵略活動。1904年初，法國在秦皇島高地設立了無線電柱，並曾分別被日俄在戰爭中利用。同年六月，沙俄在煙臺領事館籌建無線電台與旅順通信。鑒於以上情況，清政府開始考慮設立南北間的無線電通信。1905年7月，北洋大臣在天津開辦無線電訓練班，聘請外國教師，併購買馬可尼的火花式無線電機分別裝置於南苑、保定、天津等處行營以及海圻、海容、海籌、海琛等四艘軍艦上，作為相互間的通信聯繫。此後無線電通信逐漸向民用領域發展。1906年廣東瓊州海線中斷，乃向上海禮和洋行購買無線電機兩套，分裝於瓊州和徐聞兩處以恢復兩地的電報通信。1907年江蘇省吳淞至崇明水線，因時常被船舶拋錨而毀斷，修理費用很大，也在兩端安裝無線電機，收發電報。在無線電通信發展過程中，日、美、法、英、俄等各國強行私設無線電台，爭奪無線通信權，到清末，外國私設的無線電台有20處之多。
4.通信新技術的採用。
清代通信技術是在帝國主義的入侵過程中逐步發展起來的，所採用的技術、設備都由外商自行設置或者向外國購置並聘請洋人培訓人員、安裝建設。當時國外的電信新技術剛剛興起，處在初創時期，電子管、自動機械等尚未發明，因此所用技術均為早期的簡易設備。例如：電報機是使用人工莫爾斯電報機，用手擊電鍵進行發報，用電磁鐵推動聲、光或畫出紙條進行收報。所用電話機均為磁石式手搖搖把電話機，由接線員人工予以接通雙方電話。無線電機則使用火花式產生電波的馬可尼發報機，總之均為早期初創時的新技術。清政府對我國自己發明的新技術則拒絕應用。如1873年，華僑商人王承榮從法國回國後，與福州王斌製造出我國第一台國產電報機，每小時可拍千個漢字，呈請清政府自辦電報，可惜清政府竟拒不採納，使王承榮的名字長期湮沒無聞，他們自製的電報機也未傳於世①。由於傳遞漢字電報的需要，我國鄭觀應在參考法國人所編的《電報新書》的基礎上改編而成《中國電報新編》，經清政府郵傳部電報總局採用，這是我國使用的漢字電碼最早文本，以後歷經改進成為現用的漢字電碼本①。
②《中國郵電百科全書》綜合卷，第709頁。
①《中國近代郵電史》，第47頁。
①《中國郵電百科全書》電信卷，第81頁。
第五節 其他重工業
兵器
十九世紀中葉，在洋務運動「自強」的口號下，中國近代的兵器工業開始建立，以兩江總督曾國藩於1861年創辦安慶內軍械所為開端，到1865年李鴻章委派丁日昌購買上海旗記鐵廠，建立江南製造局，從此，中國的兵器製造由手工步入機器生產的新時代。在洋務運動的推動下，清朝末期，幾乎每省都建有一個甚至數個規模不等的兵工廠，形成中國早期的近代兵器工業。清朝滅亡後，在北洋政府統治期間，陸軍部曾計劃集中統一管理全國的兵器工業，統一兵器制式，但隨著袁世凱的稱帝失敗和去世而未能實現。北洋政府分裂後，形成軍閥割據的局面，各派軍閥在各自的割據區域內，或利用清代遺留下來的兵工廠，或建立新的軍工企業，生產所需的武器彈藥。這一時期，由於注意引進和仿製第一次世界大戰前後出現的新式槍械、火炮和彈藥，從而把兵器的生產技術提高到一個新的水平。
（一）槍械利用火藥燃氣能量，發射直徑一般小於20毫米的身管武器，以點毀傷方式，殺傷個體生動目標和裝甲目標的兵器，稱之為槍。大於20毫米者稱之為炮。按槍械的使用特點，可分為步槍、輕重機槍、衝鋒鎗、手槍和信號槍等，主要用於裝備步兵，也用於裝備其他兵種。下面分別對近代中國的步槍、輕重機槍、手槍的發展情況進行介紹。
在我國近代兵器工業建立的初期，西方各國的步槍製造技術不斷出現突破，步槍品種繁多。我國各機器局仿製的步槍也品種各異，口徑大小不盡相同。按彈藥裝填方式區分，從槍口裝入膛內的槍稱為前裝槍或前膛槍，從槍身尾部裝填彈藥的槍稱後裝槍或後膛槍。前裝步槍中，槍身未刻來複線的稱滑膛槍，刻有來複線的稱線膛槍。清朝採用西方技術設備製造步槍則始於十九世紀六十年代，大體上經歷了由前裝到後裝、由大口徑到小口徑、由滑膛到線膛、由單發到連發的發展過程。
1867年，江南製造局仿製成功第一支德國11毫米單響毛瑟前裝線膛槍，這也是中國最先採用機器製造的步槍。其他各局也曾先後製造過此槍。這種槍已屬西方國家淘汰產品，在後裝線膛槍仿製成功後，此槍逐漸淘汰。我國後膛槍的仿造，也始於江南製造局，1867年開始仿造美國13毫米林明敦邊針後膛單發槍。同前裝槍相比，這種槍的射擊精度和射速均有很大提高。1891年，江南製造局綜合奧國曼利夏連珠快槍和英國新利槍、南夏槍三者之優點，研製出8毫米5響快利連珠後膛槍，簡稱快利槍，這是清代在仿造的基礎上，唯一有所創新的槍，但由於質量存在問題，1901年停造。此外各個製造局還先後仿造過其他多種步槍。
在清代，促使步槍產量和質量都取得重大成就的是張之洞1890年創辦的湖北槍炮廠。1893年，該廠開始仿製德國力佛廠1888年式毛瑟槍，在仿製過程中，因材料和加工存在一定困難，故作了一些改進，1895年投產，定名漢陽式步槍。到1909年共生產步馬槍130658支，成為晚清產量最多的一種步槍。由於此槍口徑小，性能優良，清政府曾議定將此槍定為制式步槍。1906年陸軍部議定將步槍制式由7.9毫米改為6.8毫米，以1904年式毛瑟槍為制式，請德國代行設計6.8毫米步槍。廣東製造軍械總廠於1907年首先仿製成功，接著其他各局也先後仿製成功，此後，其他各廠的老式步槍逐步淘汰。進入民國後，1913年北洋政府陸軍部決定將7.9毫米毛瑟槍定為制式步槍，此後，7.9毫米制式步槍的生產在全國迅速發展，除個別者外，所有生產步槍的工廠，均統一生產這種制式步槍。在此基礎上，漢陽兵工廠（前名湖北槍炮廠）總辦劉慶恩於1915年開始設計出一種7.9毫米的自動步槍，這是中國自行設計研製的第一支自動步槍。由於自動步槍耗彈量大，加之袁世凱死後北洋政府分裂，軍閥混戰，此槍未能組織正式生產。
在機槍方面，我國的機槍製造技術經歷手動機槍和自動機槍兩個發展階段，自動機槍的發展又有一個先有重機槍後有輕機槍的過程。1881年金陵製造局開始仿製美國加林托1862年發明的加林托輪轉機槍，這是中國最早的手動機槍，四川機器局1884年也開始仿製。1884年金陵製造局又仿製美國諾敦飛1878年設計的多管排列式機槍。由於這兩種槍系多管手動，裝填彈藥費時費事，在自動機槍問世後，逐漸被淘汰。1888年，金陵製造局開始仿製英國人希蘭·馬克沁1883年發明的第一代單管自動馬克沁重機槍，這是我國最早製造的單管7.9毫米自動重機槍，生產30餘挺後，1893年停造。1914年，金陵製造局按照德國1899年式馬克沁重機槍實樣進行測繪，1915年試製成功，至共生產300餘挺後1922年停造。除馬克沁重機槍外，部分工廠還仿製了1907年式奧地利6.8毫米守瓦茲洛色重機槍等類型的重機槍。丹麥1902年發明的麥特森輕機槍是世界上最早出現的輕機槍，我國廣東製造軍械總廠於1908年開始仿製麥特森輕機槍，原槍口徑為8毫米，為使與我國的步槍口徑一致，1921年將口徑改為7.9毫米，定名為79旱機關槍。漢陽兵工廠1915年也開始仿製，但產量不大。此外，1915年上海製造局（前名江南製造局）仿製成功法國哈其開斯輕機槍，此後湖南兵工廠、山西軍人工藝實習廠也曾仿製生產。
手槍的發展過程，與步槍基本相同，只是各種不同類型的手槍出現的時間，略晚於步槍。據史料記載，在清代已開始生產手槍，四川機器局1902年至1903年曾製造利川前裝手槍1970支。在此前後還製造德國毛瑟手槍2824支，此槍是前裝手槍還是後裝手槍，現有資料無法定論。半自動手槍的製造是在進入民國時期以後開始仿造而逐步發展起來的。在1920年以前，我國所仿製的主要是1900式勃郎寧半自動手槍。此槍系美國約翰·摩西·勃郎寧設計，型號較多，有半自動和自動手槍系列。在我國仿造的是其早期設計的M1900年式半自動手槍中的6英寸和8英寸兩種型號。金陵製造局從1913年開始仿造，至1920年共生產1900式6英寸和8英寸勃郎寧半自動手槍1000餘支。上海兵工廠1916年至1921年共生產6英寸勃郎寧半自動手槍7600支、8英寸勃郎寧半自動手槍2481支。
（二）火炮中國近代的火炮製造技術主要從西方國家引進，炮的仿造經歷了從前裝炮到後裝炮、從滑膛炮到線膛炮、從採用銅鐵鑄造到採用鋼材加工製造，由低級向高級逐步向前發展的過程。各種火炮的仿造，一般都落後於當時國外的先進水平5到10年。
前裝炮的彈丸從炮口裝入，先有前裝滑膛炮，後有前裝線膛炮。19世紀60年代初，我國從英法等國引進並仿製的前裝滑膛炮，一般以生鐵為原料，將其熔化為鐵水，用鐵模鑄造，將心軸取出後，再用火將炮身燒透，待冷卻後，對內孔外圓進行打磨，使其光滑，然後，鑽通引火，即可使用。1864年，蘇州洋炮局以蒸汽為動力用天軸皮帶工具機加工製造的24磅子生鐵短炸炮，是中國最早採用機器製造的前裝滑膛炮。隨後，江南製造局、金陵製造局等也都先後製造過多種型號的前裝滑膛炮。隨著技術的進步，前裝滑膛炮發展為前裝線膛炮，通過在炮膛內增加數條螺旋形膛線（來複線），使從炮口飛出的彈丸在空中高速旋轉，不僅提高了射程，而且炮彈侵徹力和命中精度都明顯提高。1878年，江南製造局仿製的英國阿姆斯特朗式40磅子前裝線膛炮，以鋼為內管，採用熱套工藝，在管外加熟鐵箍，以增加炮身強度，是我國最早出現的鋼膛熟鐵箍前裝線膛炮。1880至1885年江南製造局又仿造80、120磅子阿姆斯特朗式鋼膛熟鐵箍前裝線膛炮50門。在後裝線膛炮出現後，這種炮很快被淘汰。
後裝炮炮彈彈形長，炮彈從尾部裝入，採用炮閂將其閉鎖於炮膛內，炮彈裝填既迅速又簡便，這是火炮技術的一大進步。我國仿製的後裝炮分為舊式後裝炮和新式後裝炮兩大類。1867至1873年期間仿製的9磅子後膛來復炮，是中國最早的後膛炮。此後的30多年間，江南製造局仿製成功包括英國阿姆斯特朗式80磅子、180磅子、800磅子等在內的多種型號規格的後裝炮。而蘭州機器局、金陵機器局、湖北槍炮廠、大沽造船所、福建機器局、四川機器局、吉林機器局等也生產過部分後裝炮。隨著火炮生產技術的發展，十九世紀末，特別是在第一次世界大戰前後，西方各國研製出一批新式後裝炮。這種炮同舊式後裝炮相比，系管退式，炮身長，射程遠，配有瞄準裝置，射擊精度高，而且重量輕，機動靈活，既可用於邊防，也可用於山地野外作戰。二十世紀初，我國一些兵工廠紛紛引進仿造，在1920年前所生產的主要品種有山炮、野炮、榴彈炮等，如：（1）滬造克式75毫米山炮。此炮系江南製造局1905年仿德國克虜伯式14倍75毫米後裝管退式山炮而成。（2）滬造克式29倍75毫米野炮。此炮系上海製造局1913年仿德國克虜伯式29倍75毫米野炮而成。（3）漢造29倍75毫米野炮。此炮系漢陽兵工廠1913年仿德國克虜伯式29倍75毫米野炮而成。（4）漢造克式120毫米榴彈炮。此炮系漢陽兵工廠1918年仿德國克虜伯式120毫米14倍口徑榴彈炮而成。（三）彈藥彈藥品種繁多，包括槍彈、炮彈、手榴彈、航空炸彈、水雷、地雷及其他爆破器械等，現選擇槍彈、炮彈、手榴彈3個主要品種簡述其發展。
中國近代槍彈的生產，始於十九世紀六十年代。最初引進前裝槍用的銅火帽和鉛丸進行仿造，進而仿製後裝槍用黑藥槍彈，直至仿造各種無煙藥槍彈。1864年，蘇州洋炮局最先採用機器仿製銅火帽和鉛丸，用於前裝滑膛槍和前裝線膛槍。此後興建的其他局廠，有的也曾一度生產銅火帽和鉛丸。由於前裝槍使用的鉛丸和火藥需從槍口裝入，裝填費時，影響射速，在後膛槍及槍彈出現後，前膛槍彈則逐步淘汰。1867年，江南製造局在仿造後膛槍的同時，開始仿造後膛槍彈。最初的後膛槍彈系無被甲的鉛錫合金彈頭，發射藥為黑火藥，用一銅殼（藥筒）把彈頭、火帽和發射藥組裝為一個整體，形成定裝彈，又稱黑藥鉛彈，這是槍彈生產技術的一次重大發展。此後，其他各局廠也先後生產這種槍彈。由於這種槍彈直徑較大，一般均在10毫米以上，發射時初速低，射擊後產生煙團，既妨礙射擊視線，又易暴露目標，至十九世紀八十年代，隨著無煙火藥的發明及應用，黑藥鉛彈逐步被淘汰。1884年，法國發明單基無煙藥後，很快被用於槍彈作發射藥，使槍彈的技術戰鬥性能大大提高。1891年，江南製造局生產的新快利槍彈，是我國最先採用無煙藥製造的槍彈。隨後其他各局廠也紛紛停產，將黑藥鉛彈轉為生產無煙藥槍彈，至1910年前後，我國生產的步機槍彈基本上都屬於無煙藥槍彈。其品種規格基本隨著我國槍械口徑的發展變化而變化。
我國近代的炮彈生產，隨著火炮生產技術的發展，經歷了從前裝炮彈到後裝炮彈、從滑膛炮彈到線膛炮彈的發展過程。1864年，蘇州洋炮局仿造的短炸炮彈，是中國最先採用機械加工的方式生產的前裝滑膛炮彈，此後江南製造局、金陵製造局、天津機器局、吉林機器局、福建機器局、雲南機器局、杭州機器局、湖北槍炮廠等先後都生產過這種炮彈。前裝滑膛炮彈系用生鐵鑄造，大多為球形，重量約6磅至180磅不等，分空心和實心兩種。這種炮彈雖比十九世紀六十年代以前用手工業生產方式製造的炮彈技術性能有很大提高，但存在彈丸彈道不穩定等弊端。江南製造局1867年開始生產前裝線膛炮彈，有12、18、40磅子等多種型號，直到1897年左右，才停止線膛炮彈的生產。金陵製造局1892年左右製造的瓦瓦司三槽開花彈和銅珠來復炮彈也屬於前裝線膛炮彈。前裝滑膛炮彈和前裝線膛炮彈，都必須從炮口裝填，操作不便，彈丸彈道穩定性差，發射速度也較慢，在後裝炮彈出現後，逐漸被淘汰。
後裝炮彈彈形長，彈丸附有彈帶，發射時彈帶嵌入炮管膛線，賦予彈丸以旋轉運動，並可防止火藥氣體泄出，提高了射速和命中精度。這種炮彈按其生產技術的發展，有舊式和新式之分。舊式後裝炮彈，是我國各兵工廠早期仿製的炮彈。在十九世紀六十年代至九十年代初期所仿製的舊式炮彈，彈體用包鉛作導引部，有簡單的碰炸引信，彈體裝黑炸藥，用黑火藥栗色火藥發射，無藥筒，發射時將發射藥用法蘭絨或粗棉綢包裹後，進行裝填。各式鋼膛熟鐵箍炮和全鋼後膛架退式等火炮均使用這類炮彈。至1890年後至二十世紀初，我國生產的舊式後裝炮彈有所改進，彈體已採用銅作導引部，炸藥為黑火藥或石子藥（塊狀藥），發射藥為無煙藥，開始使用底火和藥筒，有較複雜的著發引信。這類炮彈主要供快炮、過山炮等使用。十九世紀末二十世紀初，特別是第一次世界大戰前後，西方各國火炮生產技術發展很快，一些性能優良、運動性強，適宜陣地作戰的各種管退式山炮、野炮陸續出現，與此相適應的管退式火炮炮彈也得到迅速發展。管退式火炮炮彈的彈體材料，逐步由生鐵過渡到鋼性銑和鋼。彈體炸藥也由黑火藥逐步過渡到用苦味酸和梯恩梯。引信由單一引信逐步發展到使用著發和延期雙用引信。保險機構更加完善可靠。炮彈發射藥已完全使用無煙藥。我國仿製的新式後裝炮彈品種以75毫米山野兩種炮彈的生產時間最長，產量最大，使用也最廣泛。我國近代的手榴彈製造，是從第一次世界大戰期間，從國外引進仿製，逐步發展起來的。最先製造手榴彈的是汕頭制彈廠，於1917年開始製造。北洋政府大總統府軍事處駐保（定）修械司至遲在1919年就已開始組織手榴彈的製造。
（四）火炸藥黑火藥是中國古代的四大發明之一。火藥的發明和運用於軍事，使兵器發生了一次深刻的革命，從而由冷兵器時代進入了火兵器時代。隨著科學技術的發展，西方一些國家又研究出栗色火藥、無煙火藥和各種炸藥，用於槍炮作發射藥和彈體炸藥，黑火藥的使用範圍則大大縮小。中國近代兵器工業建立初期，槍炮發射藥和彈體炸藥均為黑火藥，基本購自西方國家，並稱之為洋火藥。我國採用機器生產黑火藥始於天津機器局。1868年，天津機器局自英國購買機器，於1870年建成一座生產黑火藥的工廠，這是中國第一個以蒸汽為動力，用機器生產黑火藥的工廠。繼之各兵工局廠也紛紛仿造各種規格的黑火藥。雖然工廠較多，但是產量並不大，據對1874至1911年期間的不完全統計，各廠共生產黑火藥1921萬磅。
隨著遠程火炮的出現，需要燃速較慢的火藥。為降低燃速，美國於1868年至1882年期間，採用降低製造火藥所用木材的焙燒溫度製成棕色木炭以代替黑色木炭，將火藥配方中的硫磺比例降低，用水壓機將火藥壓成高密度、單孔或多孔的幾何形狀藥餅（也稱藕形餅），再經低溫烘乾，製成火藥，因其顏色為栗色，故稱栗色火藥。我國生產栗色火藥的僅有兩家，天津機器局自1887年開始仿製，1898年具有年產栗色火藥20萬磅的生產能力；江南製造局1893年開始製造栗色火藥。自無煙火藥、苦味酸和梯恩梯炸藥出現，取代了黑火藥和栗色火藥作槍炮發射藥和彈體炸藥，此後黑火藥和栗色火藥的使用範圍更加縮小。
我國化學家徐壽、徐建寅父子於1867至1874年，在江南製造局製成鏹水棉花火藥，這是中國最早製造的硝化棉，但未正式投入生產。天津機器局自1881年開始仿製硝化棉，1883年獲得成功，隨後建廠大量生產，這時生產的硝化棉，主要充當炸藥使用。中國無煙藥的仿製與生產始於江南製造局。1893年，江南製造局從德國購進無煙藥生產設備一套，1895年建成投產，這是中國最早的生產無煙藥的工廠。此後天津機器局、湖北鋼藥廠、德州北洋機器局、四川機器局、廣東製造軍械總廠等紛紛建廠生產無煙藥。它們的建立，初步形成了我國的無煙藥工業，仿製生產出各種槍炮所需的不同品種規格的發射藥。
中國猛炸藥的試製與生產起步較晚。1915年，北洋政府陸軍部軍械司徐尚武試製成功苦味酸，但未投入生產。直到漢陽火藥廠1922年和1924年先後研製成功苦味酸和梯恩梯以後，我國才開始小批量生產這種炸藥。
化工十九世紀四十年代，由於貿易的不斷發展，西方近代化學化工知識逐漸傳入我國，中國近代化工技術由此而萌芽。
（一）西方化學化工知識傳入時期（1840—1900）
1.化學知識的傳入。
十九世紀六十年代，隨著洋務運動的興起，興辦了工廠和礦山，修鐵路，辦電報，辦學堂，西方的自然科學知識，包括化學知識也陸續傳入中國。1855年，英國醫生霍森（BenjaminHobson）編著的《博物新編》在中國出版，其中第一集介紹了西方近代化學知識，談及化學元素有56種，介紹了氧（書中稱「養氣」或「生氣」）、氫（「輕氣」或「水母氣」）、氮（「淡氣」）、一氧化碳（「炭氣」）以及硫酸（「磺鏹水」或「火磺油」）、硝酸（「硝鏹水」或「水硝油」）、鹽酸（「鹽鏹水」）等的性質和製造方法。此外，1868年京師同文館出版的《格致入門》中也介紹了一些化學知識。第一位比較系統地介紹西方近代化學知識來我國的學者是徐壽（1818—1884）。他在江南製造局參加西方科技書籍的編譯工作前後達17年，共編譯書籍13種，其中大多數是化學方面的著作。1871年他翻譯出版了《化學鑒原》一書，書中概述了一般化學教科書的內容，包括一些基本理論和各種重要元素的性質。此書曾風行一時，「對西方近代化學知識在我國的傳播，起了一定的作用」①。此書述及的元素已有64個，徐壽首創的以西文第一音節造字的原則，被後來的中國化學界所接受，一直沿用至今。此外，他還譯有其他化學著作，如《化學鑒原續編》，內容是有機化學方面的知識，《化學鑒原補編》介紹了無機化合物的知識，《化學考質》內容是定性分析，《化學求數》介紹定量分析，《物體遇熱改易記》介紹了物理化學知識。1866年，徐壽的兒子徐建寅（1845—1901）翻譯出版了《化學分原》，介紹了定性分析的知識。
以上書籍的出版，較系統地介紹了當時西方化學知識的各個方面，為近代化工技術在中國的萌芽創造了條件。
2.化工技術的傳入。
隨著化學知識的傳入，化學工藝操作和技術也陸續傳到了中國。1880年，徐建寅和汪振聲合譯的《化學工藝》出版，書中介紹了制酸制鹼等化工工藝知識。1883年前後，徐壽還和一些人發起成立了「格致書院」，在這裡舉辦一些講座或科學討論會，也向聽講人作示範性的化學試驗。
化工工藝知識的傳播促進了化工產品的製造生產。英國和其他一些西方國家首先在我國開設化學工廠，如1853年，英商就在上海開辦老德記藥房，用以配製西藥。1870年英國人在上海開辦美查肥皂廠生產肥皂等產品。1889年英商在上海開辦美查制酸廠（後來改名為江蘇藥水廠），用鉛室法生產硫酸，供銀爐業提煉金銀用。這一時期，中國的官辦和民辦企業也開始生產一些化工產品：1867年上海江南製造局建成了採用鉛室法技術制硫酸的工廠。1876年天津機械局建立淋硝廠，也採用鉛室法生產硫酸，日產量達2噸。1880年上海燧昌自來火局開始生產火柴，1888年葉澄衷在上海創辦「燮昌火柴第一廠」，每日可產梗硫磺火柴36萬盒，約占當時全上海火柴日產量（包括外商辦的火柴廠）的40％。1896年，葉澄衷又在湖北漢口創辦「燮昌火柴第二廠」，生產價廉物美的「雙獅」牌火柴。1889年唐廷樞創辦唐山細棉土廠（今啟新水泥廠）開始生產水泥。1895年江南製造局試製成功無煙火藥，並在上海建立了單基無煙火藥廠。
（二）化工技術的萌芽時期（1901—1919）
隨著化學化工知識的傳入和少量化工產品的生產，二十世紀初，中國的近代化工技術進入萌芽階段。由於第一次世界大戰期間外國輸入中國的商品減少，稍具規模的民族工業開始生產純鹼、硫酸銨化肥和一些輕化工產品，中國基礎化學工業由此起步。
1.制鹼。
純鹼是一種基本化工原料，制鹼工業是中國化學工業中歷史最久的行業。1903年，內蒙古鄂托克旗王爺下令放墾土地，山西人李京客在白彥淖設立「大興號」作坊，開始生產錠子鹼。後來，山東人郭永熙設立「天聚泉」鹼廠，每年可產10萬公斤的鹼錠。其生產工藝為：將取自鹼湖裡的鹼塊放入化鹼鍋化成液體，除去泥沙雜草後澄清，加入熬鹼鍋熬濃結成鹼錠。每口鍋出一個鹼錠子，約50公斤。山西人鄭氏（名字不詳）在郭永熙之後，在內蒙古察爾汗也用相同方法生產錠子鹼。
1910年，北京人董立衡買下吉林省大布蘇湖的開採權，成立「天惠」公①杜石然等《中國科學技術史稿》，科學出版社1982年版，第260頁。司，生產面鹼。其生產工藝與天聚泉廠基本相同，年產面鹼700—800噸，產品暢銷東北三省。由於質量好，每年還有相當數量的面鹼出口日本，為當時天然鹼工業之最。與此同時，有人在吉林省雙遼縣創辦鄭家屯魚鹼公司，在玻璃山設有7家作坊生產面鹼（年產900噸）和磚鹼（年產210噸），從業人員達105人。在20世紀初至大連鹼廠投產前30年間，天惠和鄭家屯魚鹼公司的產品基本控制我國東北市場。
1917年，范旭東創辦永利制鹼公司（後改名為永利化學工業公司），1919年在塘沽建設永利鹼廠，採用蘇爾維法（SolvayProcess）生產純鹼。但這一技術當時為蘇爾維公司所壟斷，從美國買到手的只是落後的設計圖紙和設備。范旭東邀請當時在美國留學並獲得博士學位的化學家侯德榜回國擔任總工程師。在沒有專利的情況下，從事制鹼技術的探索，經過3年多的艱苦努力，終於在1924年生產出第一批純鹼。
2.制酸。
硫酸工業在中國起步較早，繼十九世紀下半葉江南製造局和天津機械局用鉛室法生產硫酸之後，1918年河南鞏縣兵工廠首次採用當時先進的接觸法工藝生產硫酸。此廠用煅燒硫磺產生二氧化硫，再通入空氣在催化劑鉑作用下生成三氧化硫，進而得到硫酸。
3.氮肥。
中國最早生產的氮肥是硫酸銨。1916年，撫順煤礦門德式煤氣工廠，採用硫酸吸收煤氣中的氨這一工藝，生產硫酸銨。1919年鞍山制鋼所開始煉焦，並用同樣方法副產硫酸銨肥料。用以上方法生產的硫酸銨產量極小，談不上規模生產。
4.輕化工。
這一時期，我國民族資本家在沿海城市陸續建起幾個化工廠生產輕化工產品。1915年上海建起了開林油漆廠和瑞太石粉廠。1918年在上海開設振華油漆廠和永和實業公司，主要生產厚漆、噴漆。1918年日本人在大連設廠開始生產二硝基氯苯及硫化黑染料，年生產能力後來達到2000噸。次年，中國商人開始在青島、上海、天津等港口城市創辦了一些染料廠，主要生產硫化染料，所需中間體從國外進口，大多是將國外的原染料運來後拼成各種商品染料。1919年上海大豐化工廠開始生產無機鹽類產品。
1915年，歸國華僑在廣州開設「廣東兄弟創製樹膠公司」，開始生產膠鞋。此後在上海相繼建立上海正泰化工廠、大中華橡膠廠，它們生產的雙錢牌，箭鼓牌膠鞋和回力牌球鞋等產品，在東南亞享有一定的聲譽。1919年由袁良、錢賞延等集資設立北京溥益實業公司，在山東設製糖廠和酒精廠，利用甜菜作原料，用雙碳酸法制白糖，日產糖可達50噸，用糖密發酵法制酒精，每日可生產96％的酒精7000餘磅。
上述化工廠生產所需的原料、設備，部分或全部需依賴進口，生產技術大多十分落後，中國化學工業還要走很長的路。
第六節 輕工業紡織
從1840到1919年，我國的紡織技術就總體來說，經歷了由引進西方技術，逐步推廣集中性工廠化生產，到開始消化仿製動力紡織機器的過程。即由手工業逐步向近代大工業過渡。
（一）1840年前後我國紡織技術狀況1.紡紗技術。
1840年前後，我國手工紡紗機器已經達到很高的水平。
紡紗有多種形式復錠腳踏紡車，一人可以同時紡2—3根紗。歐洲產業革命前也曾出現過有2個錠子的紡車，但「能夠同時紡2根紗的紡紗工人，幾乎和雙頭人一樣不易找到」①。
合股拈線廣泛採用20錠轉輪推車式拈線架和56錠退繞上行式竹輪大紡車①，這也都適於相當規模的手工作坊使用。
以上這些與西歐產業革命時期所推廣的機器相比，紡車上還缺抽長拉細的牽伸機構，因此牽伸是在人手和錠尖之間進行，難以多錠化。至於拈線則除了未使用「二次能源」（蒸汽發動機）之外，一點也不落後。而且諸如上行式加拈方法，現代最新式拈線機上還在採用。
2.機織技術。
1840年以前，我國的手工機織技術，在製造高檔、精美產品的領域中，也已達到很高的水平。各地因地制宜廣泛使用傳統的大花本花樓機、丁橋②形多綜多躡（踏板）機、竹籠式提花機、絞綜紗羅織機等多種織機，用來織造豐富多彩的絲、麻、棉、毛織品。大花本花樓機傳到歐洲後，法國人發明了迴轉打孔紋版和橫針來代替線編花本，用來作為花紋信息的存貯器。後來又加上動力驅動，到1860年造出了賈卡提花機。多綜多躡機用紋鏈和轉子取代躡和丁橋，加上動力驅動，就成為近代多臂織機。紋綜紗羅織機更換了綜的材料，加上動力驅動，就成為近代紗羅織機。這些織機近代化的改造，雖都由歐洲人完成，但淵源關係是很明顯的③。
用於生產大宗織物的，1840年之前我國早已普及了腳踏提綜開口、手投梭的狹幅木織機。大多數用水平式機架，局部地區也有採用直立式的。十八世紀中期，歐洲人發明了手拉滑塊打擊梭子，使其沿筘座旁的走梭板往復滑溜的「飛梭」機構。以後，又發明了用踏盤（凸輪）壓鑷代替足踏，曲軸推筘打緯代替手拉，再加上動力驅動，就演變成近代的「力織機」①。
西歐產業革命以後，動力紡織機器連同工廠化大工業生產方式逐步傳入我國。
（二）動力紡織機器的引進和推廣1.紡紗機器。
①馬克思：《資本論》第1卷，人民出版社1975年版，第397頁。
①參見陳維稷：《中國紡織科學技術史》（古代部分），科學出版社1984年版，第170、192頁。②丁橋，在密排的踏板上有散布的如過河踏步石相似的凸栓，以備足踏，避免相鄰踏板的動作互相干擾。③參見陳維稷：《中國大百科全書·紡織》大百科全書出版社1984年版。①參見陳維稷：《中國紡織科學技術史》（古代部分）。
十九世紀八十至九十年代，開始引進西歐動力紡織機器。如甘肅織呢局引進德國全套粗梳毛紡紡紗、織造和染整設備；上海機器織布局和湖北織布局引進英國和部分美國的全套棉紡和棉織機器。當時棉紡的工藝流程是：原棉要經過松包、給棉、開棉、再經3道清棉；頭道清棉成卷後，在第二、三道都是4個棉卷併合；三道棉卷經梳棉成生條，再經3道並條，每道都以6根併合，最後成為熟條；然後通過3道粗紗機紡成粗紗，最後上細紗機紡成細紗。本廠自用的紗送去絡筒或卷緯，銷售的紗則經搖絞打包出廠。粗梳毛紡工藝流程，則幾乎和現代一樣。這些引進機器的技術水平，在當時世界上是先進的。但當時中國還沒有自己的紡織技術人員，起初掌握不了關鍵技術。對於原料選配、防火措施、工藝操作、生產調度等都一無所知，完全依賴聘請的洋技術人員，以致洋人一走，不久便發生甘肅織呢局鍋爐爆炸（1882年）和上海機器織布局失火全部焚毀（1893年）的重大事故，導致全廠停產。當時引進的設備也多不能與國產原料相適應。機器的製造質量也完全不能與後來所造相比。如當時牽伸羅拉未經淬火，易於磨滅；皮輥芯子固定，常有軋煞，影響產品質量。在這種技術條件下，我國棉紡廠生產棉紗以14英支為主，用於織造14磅布。生產率每錠每24小時約產14英支紗1磅。工人當車能力清棉每機1人，梳棉每6台1人，粗紗每台2人，細紗每台（400錠）4人，搖紗每台1—2人。此外還有出廢花、收回花、送筒、掮紗、收管、擺管、幫接頭等輔助工人。總計每萬錠的工廠需用工人約650人①。
十九世紀末二十世紀初，英國、日本等外資紡織廠在中國相繼開辦。英國、日本的技術和管理經驗逐步傳入中國。接著民族資本紡織廠漸多，他們聘請歸國留學生，特別是曾在日資在華工廠工作過的人為技術骨幹，並逐步開始自行培養不同層次的技術人才。這樣，中國人才逐步掌握動力機器紡紗技術，並且進行局部的改進，使外國製造的機器能夠適應中國的原料、市場和環境條件。在工藝和技術管理方面，也逐步掌握了隨紗的支數、用途、季節等條件而選配適當長度、粗細、強力、轉曲、色澤的不同原棉。設備保全、保養方面，學會了平車、揩車、磨車以及定位、吊線、求水平等技術。運轉方面則推行了分段、換筒、落紗、接頭、生頭以及加油、清掃等的合理化工作法。為了交流研討技術，出刊了華商紗廠聯合會季刊、恆豐紡織技師手冊等書刊。
2.機織機器。
我國引進動力機織設備始於十九世紀八十至九十年代。甘肅織呢局引進的全套德國造毛紡織染設備中，包括普通毛織機20台，提花（賈卡）毛織機、卷緯機、整經機、漿紗機各1台。上海機器織布局從英國和美國引進的全套棉紡織設備中，包括絡紗、整經、卷緯、漿紗、穿經和大量棉織機。當時的織機還是人工換梭，沒有斷經自停的「力織機」，用蒸汽機的動力，通過天軸（或地軸）集體傳動各機。操作技術和工藝都是由聘請的外國技術人員傳授的。
到第一次世界大戰前夕，我國已有動力棉織機4000餘台，動力毛織機100餘台，以及與之配套的絡、整、漿、穿等準備機械。由於當時沒有自己的技術人員和熟練工人，當車能力很低。如棉織機每人1台，整經機2人1①參見朱仙舫：《三十年來中國之紡織工業》，《三十年來中國工程》，1945年，第9卷第8期，第325頁。
台，另外還要配備幫接頭等工人。100台棉織機的車間，要用工280人，而且男工的比例很大①。直到抗日戰爭前夕，所產棉布以16磅粗布和12磅細布為大宗，花色布很少。因此棉織廠大都是平紋機，很少採用有梭箱調換運動的多臂機②。
至1919年，我國棉紡有143萬錠，其中日資33萬餘錠，英資24萬餘錠。紡織廠附設織機近8000台，內日資近2000台，英資近2400台。不包括半機械半手工和手工織機。初步形成了紡織大工業。
陶瓷清代後期，中國瓷業由停滯走向衰落，這種狀況一直延續到二十世紀中葉。與中國相反，從中國學會了瓷器燒制的歐洲人，在產業革命之後，藉助於近代科學的興起和機器代替手工勞動的工業生產，陶瓷業得到了迅速的發展。近代的化學和礦物學知識，使他們在制瓷的原料和釉料的選擇和加工上更趨於合理，機器的加工，特別是成型技術不僅保持了瓷坯的成型質量，而且大大提高了生產效率。技術水平的提高使他們生產的瓷器在質量上逐漸趕上和超過了中國，在生產的數量和成本上也是中國難以相比的。特別是英、德、法等國的陶瓷產品，在國際市場上所占的比重越來越大。日本的制瓷業也發展很快，第二次世界大戰以後，日本的瓷器已可與英、德、法等國相抗衡了。
鴉片戰爭後，享有種種特權的西方商人在瘋狂地掠奪中國財富的同時，也把大量洋貨傾銷於中國市場。不能自主的海關保護不了中國脆弱的民族工業。中國瓷業雖然有著得天獨厚的原料、傳統的技藝和廉價的勞動力，但是面對洋瓷的挑戰，處境十分艱難。這種處境最突出的是表現在它仍然是一些規模小、生產零散的手工作坊，無論在資金、技術、產品和市場等各方面都缺乏競爭力。這種情況使得中國瓷業由停滯走向衰落的趨勢更為明顯。
甲午戰爭後，中國一些民族工商業者開始在中國的瓷業中推行一些改革，並創辦了一些新型的瓷廠。其中最典型的是江西景德鎮瓷業公司和湖南瓷業公司的創建。
太平天國革命時期，景德鎮由江西與安徽的通道變成軍事重鎮，數載的戰火致使景德鎮廬舍為墟，百業盡廢。光緒年間，稍微恢復了一點元氣。甲午戰爭以後，清廷制定了中國第一部工業法典《公司律》，於1904年頒布實施。在這種形勢下，江西景德鎮瓷業公司宣告成立，原定為官商合辦，但由於商人害怕「受制於官」而心存疑慮，1907年經商人曾鑄稟請農工商部按照《公司律》，改歸商辦。與此同時，制瓷原料蘊藏量極為豐富的湖南醴陵，也創辦了一個官商合辦的「湖南瓷業公司」。原先醴陵只有一些小的手工作坊生產粗瓷，自湖南瓷業公司成立後，開始大量生產日用細瓷，並創造了釉下彩瓷的新品種，由此一舉成為當時的制瓷重要產地。此外，1903至1908年間在農工商部註冊的陶瓷廠還有9個。這些陶瓷廠的建立促成了中國陶瓷業發展的一個高潮。然而當時由於社會動盪，國內環境很惡劣，在這種情況下這些私營企業又要面對大量傾入的洋瓷的競爭，如據不完全統計，1913和①參見朱仙舫：《三十年來中國之紡織工程》，《紡織染工程》，1945年，第9卷第8期。②參見《25年來我國棉紡織業之回顧與前瞻》，《杼聲》，1937年第1期。1920兩年洋瓷輸入的情況如下：瓷輸入統計表單位：銀兩英國德國俄國日本香港（英）
1913年102627212704744493470583710471920年69746（美國）1343199067113117176時間國別大量湧入中國市場的洋瓷，價廉物美，在中國市場上占有較大份額。中國瓷業則處境艱難。
面對洋瓷的激烈競爭，中國瓷業只有迅速走上工業化的生產道路，憑藉國內資源和勞動力的優勢與之相抗衡。但這條路在已陷入半封建半殖民地的中國，是很難行得通的。為了生存和發展，這一時期中國瓷業只能另闢蹊徑，充分利用中國傳統瓷器的特色，發展仿古瓷和藝術瓷的生產。中國仿古瓷器的生產在清末民初已有相當規模。早在清朝雍正、乾隆年間，精工仿製的上自戰國金銀銅壺，下迄唐三彩及定、汝、哥、官、鈞窯的瓷器，大都達到了以假亂真，真偽難辨的程度。有此基礎，且青花、五彩、粉彩、琺瑯彩及多種色釉的傳統工藝並未完全失傳，因此所制仿古瓷器甚為精緻，不僅在國內有買主，同時也走上了國際市場，深受外國收藏家歡迎。日本收藏家上田恭輔曾提到：「今日市場（指中國）之物，大抵為摹仿品或後世之偽造物」，「仍以青花、五彩、爐均、胭脂紅等，尚有可觀，其價格之便宜，殊堪驚異」。藝術瓷的發展是這一時期瓷業生產的另一個特點。中國傳統的瓷業造就了一批能工巧匠，他們在精細瓷的裝飾藝術上充分發揮了才幹，展現了極高的藝術水平。在藝術瓷的製作中，他們不但繼承了原有的錐拱、玲瓏、鏤雕等技藝，而且還吸收了西方的雕塑技法，使美術瓷中的人物一改過去的單調呆板模樣而變得生動活潑，瓷雕如「太白醉酒」、「蠶食」等，還具有強烈的現實內容。另外，他們還創造了一種淺絳彩技法。由於這是一種費時的人工彩繪，所以產量很有限，不合大量生產的要求。
然而，儘管上述仿古瓷和藝術瓷的生產在市場上占領了一席之地，但是對於中國這個廣大的市場，粗瓷的生產仍然是不可缺少的。因為廣大勞動群眾，買不起洋瓷，也不需要仿古瓷或藝術瓷，這種狀況不能不對整個瓷業產生影響。
第一次世界大戰前後，歐美列強忙於戰事，暫時緩和了對中國的侵略和壓迫。趁此機會，中國的民族工業在國內一片「抵制洋貨」，「收回權益」的口號下稍微有些發展，新式的瓷廠又建了幾個，例如1914年吉林建起了中興瓷業股份有限公司；1915年浙江創辦了泉色瓷業工場；此外還有福建的鳳濟公司，四川的蜀瓷公司，山東的博山瓷業公司，河南的新安瓷業廠，河北的北京瓷業公司，山西的晉艾陶器有限公司及遼寧的肇興窯業公司等。這些制瓷企業的規模和產量都不大，又由於當時交通不便及政府的苛捐重稅，以致它們只能維繫生產、部分解決國內低檔次的瓷器需求。這些新式的瓷廠在制瓷技術上已開始採用碎石機粉碎原料，採用石膏模法鑄坯，採用霧吹器上釉，採用刷花法或貼花法裝飾等，但是這些技術上的初步改進與西方瓷業的生產技藝和生產效率相比仍有較大的差距。
造紙（一）中國傳統手工造紙業的衰落十九世紀末葉至二十世紀初葉，中國造紙工業步入了歷史的重大轉折時期，一方面是傳統手工造紙業的日益衰落，另一方面是近代機器造紙業的開始萌芽。
我國傳統的手工造紙業到了明清時期雖在個別地區已出現過一些資本主義萌芽的工場手工造紙業，但為數甚少，生產規模也很小。從總的情況來說，我國手工造紙業絕大多數仍停留在小農經濟的家庭副業狀態，仍沿襲使用傳統的生產工藝和簡陋的工具設備，存在勞動生產率低，生產周期長，產量低，成本高等缺點。
自十八世紀六十年代至十九世紀初葉，由於印刷業的機器化和報紙業的出現，西方造紙工業的機械設備和生產工藝不斷出現新的發明創造，如荷蘭式打漿機、加壓蒸煮鍋、造紙機以及化學法和機械法製造木材紙漿的技術等等。清嘉慶三年（1798）法國人羅伯特（N.L.Robert）發明了長網造紙機後，1804年在英國正式投產。從此歐美各國逐漸由手工造紙發展為機器造紙，根據社會需要，生產技術不斷發展，產品種類增多，質量日益提高，生產規模不斷擴大，從而形成了近代化的工業生產。而中國在長期的封建統治下，直到清朝晚期仍閉關自守，使我國的傳統手工造紙技術呈現停滯不前的狀態。從此我國的造紙技術開始落後於西方國家。
1840年鴉片戰爭後，適應現代生活的「洋紙」（即進口機製紙）便開始湧入中國市場。由於洋紙的大量傾銷，使原有的傳統手工紙市場逐漸被洋紙所侵占。
由於西學東漸，國內新的文化教育和出版印刷事業逐漸興起，社會上所消費的紙張，不但在數量上大幅度增加，而且在品種規格和質量方面均有了新的要求。原有的傳統手工紙，其特性只適用於毛筆書寫、繪畫和一般舊式賬冊、單面印刷書刊，而不適於鋼筆書寫和新式印刷的要求，於是，大量的紙張便只有依賴進口的洋紙。在傳統手工紙中，只有專供中國書法繪畫和毛筆書寫信札文件的高級紙張如宣紙、連史紙等尚能在紙張市場中保持一定的地位。1915年安徽涇縣生產的宣紙還以其優異的質量在巴拿馬萬國博覽會上榮獲國際金質獎章，這是我國紙張當時唯一獲獎的優質產品。
（二）近代機器造紙技術的傳入1.洋務運動影響下中國機器造紙業的誕生。
在晚清時期掀起的「洋務運動」影響下，社會各階層開展了「實業救國」、「挽回利權」的愛國主義熱潮。新式的機器造紙工廠也在清皇朝統治的最後30年期間，從無到有，陸續建成或籌建。這一時期建成的不同規模的一批機器造紙廠約有30家，這是我國機器造紙工業的開端。
關於我國第一家機器造紙廠，在近百年來有關歷史文獻中都認為：「清光緒十七年（1891），李鴻章在上海楊樹浦創辦倫章造紙局，是我國機器造紙廠的嚆矢。」但實際上李鴻章並非我國機器造紙廠的首創者，倫章造紙局也不是我國第一家機器造紙廠。根據多方面的歷史考證，實際的情況是：中國第一家機器造紙廠是在1884年投產的設於上海楊樹浦的上海機器造紙局。該廠是由官僚資本家曹善謙（字子揮）於1882年籌建，並獲得當時清政府北洋通商大臣李鴻章批准而創建的①。此廠即現在上海天章記錄紙廠的前身。
繼上海中國機器造紙局之後，又有廣東的宏遠堂機器造紙公司（1890年）、上海浦東陸家嘴的華章造紙廠（1901年）、上海龍章造紙廠（1907年）、湖北武昌白沙洲造紙廠（1909年）等一批機器造紙廠相繼建成投產。2.近代機器造紙技術的傳入。
我國早期建成的機器造紙廠均是成套引進國外的機器設備，並聘用外國造紙專家為技術顧問。生產紙漿所用的原料主要是破布、稻草、竹子、廢紙等，而木材紙漿尚不能生產，仍要靠從國外進口。就是製造紙漿所需的化工原料和造紙機上所用的重要器材如銅網、毛毯等也要依賴進口。這批早期的民族造紙工業，由於多種原因，雖歷時30年，但進展緩慢，效果不佳，甚至有很大一部分失敗破產。但是，它們對於我國機器造紙工業的發展是具有啟蒙作用的。
在我國機器造紙業萌芽的時期，中國人也開始到國外學習西方機器造紙技術。由於當時東鄰日本的機器造紙工業已漸趨發達，最早到國外學習的人員大多是去日本，隨後又有前往英、法、德、美等歐美國家去學習的。光緒二十二年（1896）由清朝廷公費派遣18人到日本學習造紙和印刷技術，各地官府也派有官員赴日參觀學習，民間也有自費赴日學習的。這批留學人員中的不少人後來在我國機器造紙工業的發展中發揮了重要的作用。
在出國學習西方機器造紙技術的同時，我國少數著名的傳統手工紙生產人員也有到國外參觀學習的，對手工紙生產技術的進步也帶來一定的積極作用。清光緒十八年（1892）安徽涇縣小嶺的曹廷柱奉兩江總督劉坤一之命，赴日本考察紙業，探求改良傳統手工造紙之法。曹廷柱見日本手工造紙均用洋鹼蒸煮原料，用漂白粉漂白紙漿，效果顯著，使用方便，歸國後即提倡用進口洋鹼和漂白粉代替原來使用的桐鹼蒸煮原料和日光漂白，此後逐漸在宣紙和其他手工紙生產中得到推廣。光緒三十年（1904），河北省遷安縣的實業家李顯庭曾三次到朝鮮平壤參觀學習手工和機制高麗紙的生產技術，回國後用當地的桑皮原料仿製出糊窗和書畫用的高麗紙，並建成河北省第一家機器造紙廠——顯記造紙廠，生產機制高麗紙。從此，遷安的手工和機制高麗紙長期並存，現在已發展成為馳名中外的「遷安書畫紙」①。
（三）第一次世界大戰期間（1914—1919）機器造紙工業的短暫發展中國機器造紙工業在發展初期即受到進口洋紙的壓力。進入二十世紀以來，洋紙的進口數量逐年迅猛增長。國產機製紙因抵不住洋紙的沉重壓力而生產仿手工紙如連史紙、毛邊紙等產品，而這些是傳統手工紙中的高檔產品，這就使得手工紙的生產受到了侵占排擠。
在第一次世界大戰期間，由於帝國主義暫時放鬆了對中國的侵略以及人民愛國運動的高漲，形勢有所好轉，我國的機器造紙工業又有所發展。在這期間又有四家新廠建成投產，其中坐落在漢口諶家磯的財政部造紙廠是清皇朝及北洋政府相繼投放巨額資金創設的官辦企業。該廠主要生產鈔票紙，資①參見繆大經：《上海機器造紙局——中國第一家機器造紙廠》，《紙史研究》第13期，第24—27頁；羅端陽：《也談我國第一家機器造紙廠》，《紙史研究》第13期，第28—29頁。①參見曹天生：《中國宣紙》，中國輕工業出版社1993年版，第121頁；馬詠春：《遷安造紙考察散記》，《紙史研究》第1期，第63—69頁。
金雄厚，規模宏大，機器設備齊全，均系購自美、德、比各國，並雇用了外國工程技術人員。但是官辦企業受官僚腐敗的影響，投產後生產很不正常。由於經營管理不善造成長期虧損，從1915年開工生產不到6年，即於1921年被迫停產。
在1914—1919年間，全國實際運營生產的機器造紙廠只有8家，年生產能力為9334噸，總資本額443.26萬元，職工共1205人，全年總產值為2277106元①。因為機器造紙廠在輕工業中投資較多，建設時間較長，利潤也不如當時的棉紗、麵粉等行業高，這就在一定程度上影響了發展速度和發展規模。印刷中國傳統的雕版印刷和活字印刷，在近代前期（1840—1919）的印刷領域，仍占據主導地位。近代前期是中國傳統印刷為主導的近代印刷術的傳入和發展期。
（一）雕版印刷業的發展與興盛1.雕版印書業的發展與興盛。
古代的中國，雕版印刷主要用來刻印書籍。直至清末，全國各類圖書，除少數為傳統的活字印刷外，絕大部分都是雕版印刷的。
中國的雕版印書，歷來分官、私、坊刻三大系統，其中以官刻圖書為多。（1）官辦雕版印書系統。官辦雕版印書系統，由中央和地方設立的官辦刻書機構組成。清代中央刻書集中在武英殿。武英殿刻印的圖書，史稱「殿本」，創於康熙朝，盛於乾隆朝。同治八年（1869），武英殿失火，損失慘重。光緒年間，隨著變法、革新措施之施行，雖曾一度中興。然其刻書數量和質量均趕不上康乾二朝。近代前期的雕版印書主要集中在各地的官書局。官書局是清末州府縣衙等地方政府設立的刻書機構，所刻圖書，史稱「局本」。局本的刻印創始於同治，極盛於光緒①，是清末刻書最多、影響最大的官辦刻書系統。
官書局的創立，與太平天國的反儒政策及宣傳有著直接的關係。當時太平天國執行反儒政策，對千百年來流傳下來的儒家經典採取了一系列毀滅性措施。馬壽齡著《金陵癸甲新樂府五十首》之《禁妖書》載：「搜得藏書論擔挑，行過廁溷隨手拋，拋之不及以火燒，燒之不及以水澆。讀者斬，收者斬，買者賣者一同斬。」①可見，太平天國對儒家及其經籍的打擊措施是非常嚴厲的。為了維護清皇朝的統治和傳統的儒家思想文化，1863年，曾國藩率先在南京創設「金陵書局」。此後各地紛紛創立官書局，出版了大批圖書。其中以1867年在浙江杭州創辦的浙江書局、1867年在武昌創辦的崇文書局、1886年在廣州創辦的廣雅書局刻書最多。與此同時，太平天國對刻書也頗為重視，設有龐大的出版刻書機構詔書衙、詔命衙、刊書衙、宣詔衙、鐫刻營和刷書衙，分別承擔著圖書的編輯、刻版、刷印與發行任務。
（2）私、坊雕版印書系統。在清末，私人集資刻書已成為被人推崇、兼①上海社會科學院經濟研究所、輕工業發展戰略研究中心：《中國近代造紙工業史》，上海社會科學院出版社1989年版。
①朱自嘉：《官書局書目匯編·緣起》。
①《賊情彙纂》卷4。
文化與福利性質的、有惠於社會的高尚事業。晚清私人刻書成果纍纍。著者有金山錢氏（錢熙祚、錢熙輔等）、繆荃孫、王先謙、葉德輝等。其中葉德輝刻書多達160多種。
坊肆刻書，南方集中在蘇州、上海、廣州、南昌、成都等地；北方則以北京為多。這些坊肆在晚清刻印了不少圖書。
2.雕版印刷在證券、年畫及織物等領域的應用。
在晚清，以紙幣為主的各種證券印刷、商品廣告印刷、包裝裝潢印刷、詩箋年畫印刷、織物印刷，仍在採用雕版印刷方式，而且在工藝技術上也有所改良和進步。
紙幣印刷，咸豐三年（1853），因軍需浩繁，籌措不支，開始發行以銀兩為單位的「戶部官票」和以銅錢為單位的「大清寶鈔」，此後又發行銀票和錢票，設立銀錢局。光緒年間，銀錢局已遍布各省。與此同時，太平天國於1860年刻印發行「天國寶鈔」，用薄棉紙印刷。
紙幣之外，晚清時期刻印量較大的證券是「地契」。地契多由縣一級的主管部門印製。另外，還有當票、借據等證券採用雕版印刷。
在清代，詩箋、畫紙和年畫印刷，是雕版印刷的重要領域。由於詩箋、畫紙和年畫多為彩色印刷，所以對印刷技藝的要求較高，反映著當時雕版印刷業已達到的技術水平。光緒年間刻印詩箋之風在北京十分興盛，北京琉璃廠的松古齋、清秘閣等十幾家店鋪都從事詩箋畫紙的刻印與銷售。由於詩箋的發行對象是達官貴人、文人墨客和社會名流，因此製作都十分精緻、考究，達到了當時雕版印刷技藝之高峰。
咸豐、同治年間，木版年畫作坊遍布全國各地，其中尤以蘇州的桃花塢、天津的楊柳青、山東濰縣的楊家埠最為著名。當時每年各地年畫作坊的印銷量均以百萬計，除滿足國內需要外，還遠銷印度、緬甸及東南亞各國。年畫的幅面已達長108厘米、寬56厘米，是當時世界版畫業的一大奇觀。
清末，織物印花仍採用傳統的雕版印刷。按其雕刻印版的特徵，當時有木戳印花、木滾印花和鏤空型版印花。這些印花工藝，在中國流行已久，近代仍很盛行。
（二）傳統活字印刷的發展與興盛中國的活字印刷，到清末，出現了泥、木、銅、鉛、錫等各種不同質的活字並存的繁榮景象。
1.泥活字的進一步研製和應用。
畢昇發明的泥活字印刷，除宋周必大、西夏僧侶和元初楊古曾用來印刷圖書外，史載甚少，可見未能推廣開來。到十九世紀上半葉，有蘇州李瑤用泥活字排印的《南疆繹史勘本》和《校補金石例四種》，字體雋美秀雅，質量上乘，可與雕印之精品媲美。有涇縣翟金生竭盡三十年之心力，製成大、中、小、次小、最小五種泥活字十餘萬枚，排印了《泥版試印初編》、《仙屏書屋初集》等圖書多種，頗受世人讚譽。
2.木活字的應用和普及。
木活字在清朝頗為盛行，占盡風騷。自武英殿用金簡製作的木活字排印《武英殿聚珍版叢書》之後，從書局、衙門、書院到個人，廣泛效法，流行遍及全國各地。流傳至今的清代木活字印本多達2000種。可見清代本活字流行之盛。
清末民初的木活字印刷，可分為官民兩大類。其中：官辦木活字印刷除武英殿外，主要由各地的衙門、書院和官書局承辦。
在大量排印書籍之餘，還排印了北京的《京報》、《萬國公報》，無錫的《白話報》等報紙和《晉紳錄》等定期出版物。
民辦木活字印刷包括坊肆和士大夫階層的木活字印書和遍布全國的木活字家譜。其中尤以家譜最為普及。北京圖書館收藏家譜五百種，60％是光緒年間用木活字排印的。
3.以銅活字為主的金屬活字印刷。
以銅活字為主的金屬活字，有銅活字、錫活字、鉛活字三種。以銅活字使用最多。武英殿曾用銅活字排印了一萬卷的《古今圖書集成》。1840年後，銅活字印刷轉向民間。其中最讓人稱道的是福建林春祺的「福田書海」。林春祺秉承父志，自道光五年（1825）到道光二十六年（1846），歷時20多年，耗資白銀20餘萬兩，刻成大小銅活字40多萬枚，幾近武英殿銅活字的兩倍。因其故籍是福清龍田，故名為「福田書海」。福田書海古今字體齊全，楷書雋美，字畫精巧。林氏用其排印了顧炎武的《音論》、《詩本音》等圖書。
錫活字和鉛活字較之銅活字使用為少。錫活字出現於宋末元初。清之佛山鎮，賭博盛行，所需彩票——闈姓票和白鴿票數量頗巨，佛山一唐姓出版商為印此彩票，於道光三十年（1850）開始用錫鑄造活字，計扁體、大字長體和小字長體三副，共十餘萬枚。咸豐元年（1851）用其印成馬端臨《文獻通考》。
鉛活字印刷始於明朝，清道光年間廣東梁發曾手刻鉛字排印自著《祈禱文》。其後清河王錫祺又於光緒五年（1879）用鉛版印刷潘德輿著《金壺浪墨》。這時，更為先進的西方近代印刷術已傳入，中國人就不再用舊法製作鉛活字印刷了。
（三）近代印刷術的傳入和發展1.近代印刷術的傳入。
中國的近代印刷，究其源，發軔於十九世紀初。最先傳入的是凸版印刷術，稍後是平版印刷術，再後是凹版印刷術。
（1）凸版印刷術的傳入。
凸版印刷的傳入，主要是鉛活字版、泥版澆鑄鉛版和紙型澆鑄鉛版及其相應技術、設備的傳入，以鉛活字版傳入為始。
（i）鉛活字的傳入和中文鉛活字的研製。1807年，英國傳教士馬禮遜（RobertMorrison，1782—1834）為排印中文聖經，在中國僱人刻制字模，澆鑄中文鉛活字。這是在中國本土採用西方鉛活字印刷術製作中文字模、澆鑄中文鉛活字之始，故史學界把1807年作為西方近代印刷術的傳入年份。馬禮遜的行為引起基督教舊教的忌恨和清朝官府的注意。刻工因怕招致災禍，便將所刻字模付之一炬。這使他的嘗試遭受重大挫折。7年之後，馬禮遜為避免重蹈前轍，派助手Dr.及新收教徒到馬六甲設立印刷所，並於1819年印成第一部《新舊約中文聖經》。與此同時，英國人馬施曼（Dr.JoshuaMarshman）在檳榔嶼譯印《新舊約聖經》①，因托湯姆氏（P.P.Thoms）在澳門鐫刻字模，澆鑄中文鉛字。以上二例，是早期在中國用西法製作中文鉛活字的開端。此後，西方各國紛紛效仿，研究製作中文活字，印刷中文書報。①張樹棟、張耀昆：《中國印刷史簡編》，百家出版社1991年版。
西方鉛活字技術用於中國，最大難題是數以萬計的漢字活字之製作。對此，美華書館的姜別利功勳卓著。咸豐八年（1858），姜別利（WillianGamble）來到中國寧波，主持美華書館事務，翌年始創電鍍（鑄）華文字模。其法是以黃楊木鐫刻陽文，再鍍制紫銅陰文，鑲入黃銅殼子。此法不僅大大減少鐫刻用工，而且質量甚佳。姜氏還把中文活字製成大小與西文活字相同的七種字號，創用「元寶式」排字架，既解決了中西文混排難題，又提高了排版速度。
（ii）泥版與紙型鉛版的傳入。鉛活字印刷系直接印刷，弊端是印後拆版，重印則需重排。因有此弊，遂有泥版和紙型做型版澆鑄鉛版之發明。泥版傳入中國的時間，當在鉛活字印刷傳入不久。美國設在澳門的花華聖經書坊，上海的字林西報、著易堂、申報館等創建初期曾用之。泥版澆鑄鉛版，只能一次性使用，澆完即碎，不久即為紙型所取代。
紙型系在排好的活字版上壓制而成，於澆鑄鉛版後可以收存、反覆使用，且可方便地運往外地澆版印刷。中國採用紙型在光緒中葉（1890年前後），上海修文書局始用之①。
凸版印刷於紙型鉛版之後，是照相銅鋅版的傳入。照相銅鋅版採用當時先進的照相術。照相術用於製版並傳入中國，大大加速了中國近代印刷事業的發展進程。
（2）平版印刷術的傳入。
平版印刷是用圖文處在同一平面上的印版進行印刷的工藝技術，始於塞納菲爾德（AloisSenefelder）於1796年發明的石印術，包括石版、珂羅版、照相平版（以上為直接印刷）和膠印（間接印刷）等。
石印術是率先傳入中國的平版印刷術，傳入時間不晚於1832年。石印術分單色石印、彩色石印和照相石印三種，在傳入初期均系單色石印。隨後，彩色石印、照相石印、影印、馬口鐵平印、珂羅版平印、金屬版平印、膠印，及其相應設備陸續傳入。這些平版印刷術及相應設備的傳入多為國人自行引進。
（3）凹版印刷術的傳入。
凹版印刷是用圖文部分低於空白部分的凹版進行印刷的工藝技術，主要是雕刻凹版印刷，我國古已有之。近代傳入的凹版印刷，有雕刻銅版和影寫版兩種。其中雕刻銅版的傳入分南北二系。南方為義大利派，經日本傳入中國；北方為美國所授。
義大利派的雕刻銅版首先傳入日本。中國元和王肇鋐遊學日本，因將其所繪地圖付鐫於日本某印書局而發現日本有雕刻銅版印刷之法，遂努力考求、學習，盡得其法，並於次年撰就《銅刻小記》一文，詳細記述了當時雕刻銅版的工藝技術及過程。數年後，上海江海關印務處開始採用雕刻銅版印花，直到光緒三十一年（1905），商務印書館聘得日本雕刻銅版技師來華，雕刻銅版技術才得以發展。
光緒三十四年（1908），北京（當時稱北平）度支部印刷局派遣陳錦濤赴美考察印刷，聘請美國雕刻家海趣為技師，到該局傳授雕刻凹版技術，用雕刻凹版工藝印製郵票、鈔票等有價證券。此為北方採用雕刻凹版印刷之始。2.近代印刷術的發展。
①修文書局為日人開設於上海，鉛印，其版多為紙型澆鑄之鉛版。
近代印刷術的發展，需從工藝技術的演進及其相應設備的引進、眾多印刷機構的建立兩個方面加以描述。
（1）工藝技術的發展。
（i）凸版印刷工藝技術的發展。前已述及，泥版、尤其是紙型鉛版的應用，為活版印刷的重大發展。此後，又有石膏版、照相銅鋅版等凸版印刷術的傳入和研製，尤其是三色照相網目銅版之應用，使得凸版印刷術達到了前所未有的水平。這是凸版製版方面取得的發展和成就。
凸版印刷發展的另一成就和標誌，是凸版印刷機械設備的更新和發展。
西方最先傳入的凸版印刷機是手扳架，每日印數不過數百張。同治十一年（1872），上海申報館始用手搖輪轉機，效率大為提高。此後，蒸汽引擎和自來火引擎以代人力的印刷機、以電氣馬達為動力的華府台單滾筒印刷機相繼傳入。至此，凸版印刷處在即將高速發展的前夜，預示著中國近代印刷業崛起之日的來臨。
（ii）平版印刷術的發展。十九世紀三十年代初傳入的石印術，是直接手書上版的單色石印。同治十五年（1876），英人美查在上海開辦點石齋印書局，採用石版印刷《康熙字典》等書籍。光緒八年（1882），國人自辦的上海同文書局開業，購置石印機12架，影印《康熙字典》、《二十四史》等書籍和字畫碑帖。形成了同文書局、拜石山房與點石齋印書局在石印業的三足鼎立之勢。此後，石印業迅速發展，光緒年間，僅上海一地就有石印所50餘家，為鉛印所之兩倍有餘。原因是石印業投資少、見效快，致使光緒年間石印較之鉛印占有明顯的優勢。
石印術傳入約半個世紀，同業中出現了彩色石印。此後彩色石印因其能以區分圖像的濃淡層次而飲譽一時，是清末石印術已經達到的技術水平之標誌。
1875年，珂羅版、膠印工藝傳入中國，使得平版印刷工藝技術更是錦上添花。上海土山灣印刷所曾用以印刷精緻的聖母畫。1876年有正書局用其大量印刷書畫碑帖。1902年文明書局又出版了大批書畫冊。商務印書館於1907年採用此工藝，印品質量十分精美。清末珂羅版印刷也曾飲譽一時，頗受青睞。
中國1911年前引進、使用的平版印刷機，均採用直接印刷。最先使用的是木質石印架，到英人美查創辦點石齋印書局，改用輪轉石印機。石印架和輪轉石印機均系手工操作，效率低且費人力，後改用自來火引擎以代人力，印數稍有增加。光緒末年，商務印書館購進輪轉鋁版印刷機，印數可達1500張/小時，為平版印刷術之重要改進。宣統三年（1911），上海英美菸草公司購進小型膠印機，為間接印刷在中國之首先採用者。膠版印刷的引進和發展，為近代印刷術的進一步發展和中國近代民族印刷業的崛起奠定了堅實的基礎。
（iii）凹版印刷術的發展。近代雕刻凹版技術傳入後，於光緒三十一年（1905），商務印書館聘請日本雕刻技師和田滿太郎等來華傳授雕刻凹版技術。這時雕刻凹版技術除手工外，開始採用機械。凹版印刷得到初步的發展。1908年清政府在北京建立的度支部印刷局，規模之宏大，技術之先進，堪稱亞洲之最，在中國印鈔和凹版印刷史上占有重要地位。1909年，該局從美國購進「萬能雕刻機」全套設備和打樣機、試印機；1910年，美國技師海趣親自設計、雕刻了大清銀行鈔票的鋼凹版。該版分一元、五元、十元、百元四種，圖案設計精緻，雕刻線條清晰，層次分明，六色印刷。這套鈔票的印製，對中國印鈔及凹印技術的發展作出了重要貢獻。此後，該局又陸續添置了切紙、鉛印、石印、打孔，以及電動凹印等設備。其規模建制、技術設備，均居亞洲領先地位。
（2）近代印刷機構的建立和發展。
（i）外國人在中國建立的印刷機構。據不完全統計，1840—1919年，僅西方基督教徒在中國建立的印刷機構就有50多家，另有一些外國商人也投資印刷，在中國建立印刷機構。外國人所建印刷機構中，最具代表性的，當屬墨海書館、美華書館和申報館。
「墨海書館」系英國倫敦布道會於1843年在上海創辦。初建時僅擁有中文鉛字二副，西文鉛字七副，並從英國運來印刷機三台。因當時上海尚無電力，出現了用牛拉機器進行印刷的奇聞。
美華書館系美國基督教長老會所設，前身是1844年創建於澳門的花華聖經書房，1860年經寧波遷到上海，是當時西方傳教士在中國開辦的規模最大、設備最全的活版、機械印刷機構。
申報館系英國商人美查於1872年創建於上海。二年後，用其所獲利潤又開辦了點石齋印書局和圖書集成鉛印書局及申昌書局。其中，點石齋設有在當時來說全國最大的石印工場。
（ii）國人自辦的近代印刷機構。清末民初，國人自己也創建了一些新的印刷機構，其中影響或規模較大的，當屬同文書局、商務印書館、度支部印刷局和中華書局。
人們較為看重同文書局，是因為同文書局——還有與其同時建立的拜石山房的創建，打破了外國人建立的點石齋印書局稱霸中國石印業的局面，形成了點石齋、同文書局、拜石山房在石印業的三足鼎立之勢。它的創立，既是西方近代印刷在中國已站穩腳跟並開始加速發展的標誌，又是中國近代印刷業蓬勃發展之先兆。
1897年，商務印書館在上海北京路開業。1900年又盤入日辦修文書局的印刷機、銅模和鉛字。至此，商務印書館已初具規模。1903年，商務與日本合資，利用日本的資金、技術和設備，使商務迅速發展。此後，商務在技術、設備、管理諸方面，一直處在國內同行業的領先地位，對近代民族印刷業的崛起和發展作出了重要貢獻。
1908年，清政府批准在北京建立了亞洲最大的印鈔企業度支部印刷局。
該局1909年購進美國先進的「萬能雕刻機」及全套設備，設備先進，技術精良，承擔著國內紙幣、郵票等有價證券的印製任務。
1912年，以出版發行業務為主的中華書局在上海成立。次年，該局在北京、天津、廣州、漢口、南京等地設立分局，1915年開始自辦印刷廠。到1916年，該局在各地的分局多達40餘處。各廠的鉛印機、膠印機以及相關設備數百台。是國內僅次於商務印書館的第二大出版印刷企業。
從上述四個大型印刷企業、尤其是商務印書館和中華書局的創立及發展不難看出，西方近代印刷術從十九世紀初傳入後，經過約一個世紀的發展，到二十世紀初，逐漸取代中國傳統印刷之勢業已形成。