中國通史（第十一卷） · 第三十七章　化學

第一節　早期的化學書籍翻譯與化學知識傳播 西方近代化學知識是隨著鴉片戰爭的硝煙而開始進入中國的。到鴉片戰爭後期，有一些國人開始學習西方技術，仿造軍火和輪船。在這種仿製火藥火器的活動中，必然接觸到一些酸鹼和金屬化學知識，這樣中國人開始了解到一些零散的西方近代化學知識。如十九世紀初歐洲化學家合成起爆藥雷酸銀的技術，就在鴉片戰爭稍後傳入中國。道光二十二年（1842），丁守存在天津製造地雷、火機時進行了仿造，獲得成功，並在其《自來火銃造法》中記載了他實驗過的硝酸鉀和乙醇的提純方法、硝一礬蒸餾法制硝酸和雷酸銀製法等①。 鴉片戰爭之後，中國關閉的大門被打開了，但西方近代科學技術並沒有因此而很快傳入中國。一方面清廷仍堅持閉關政策，林則徐、魏源等人「師夷技之長以制夷」的思想沒有受到重視。另一方面，自1807年來華的基督教新教傳教士和恢復活動的來華天主教士恃船堅炮利為後盾，也不再以科學知識為敲門磚。所以鴉片戰爭後的20年間，傳入我國的西方近代化學知識十分有限。 中國人了解獨立的化學學科，可能以瑪禮遜學堂的學生為最早。該學堂是為紀念第一位來華新教傳教士瑪禮遜（RobertMorrison，1782—1834）而創辦的第一所教會學校。1839年在澳門開辦，招收了幾名中國幼童入學。1842年該學堂遷至香港後，曾一度開設過化學課，內容很膚淺①。 在近代早期的西學東漸史上，傳教士醫師作出一定的貢獻。最早的一些西方科學譯著大都是他們編譯的。如合信（BenjaminHobson，1816—1873）在譯醫書時，就編譯了一本《博物新編》（1855），作為其《西醫五種》之一。《博物新編》是一本自然科學常識書，它所介紹的近代科學常識，已遠遠超越了明末清初耶穌會士介紹的科學知識水平。該書共三集，分別講述了理化、天文和動物學知識。其第一集「地氣論」和「水質論」等篇之中介紹了化學知識，第一次向國人介紹了元素理論，並具體闡述了養氣（今氧氣）、輕氣（今氫氣）、淡氣（今氮氣）、炭氣（今二氧化碳氣）、磺鏹水（今硫酸）、硝鏹水（今硝酸）和鹽鏹水（今鹽酸）等化學物質的性質和製法。此外，他的《內科新說》（1858）卷下的「東西本草錄要」也介紹了一些化學藥品的製法。 《博物新編》是第一部介紹了近代化學基礎知識的譯書，但該書並沒有提到化學這一科學分支。最早把chemistry譯為「化學」並將其作為科學的一個分支來介紹的，是上海墨海書館的翻譯家。這是一家英國倫敦會在華出版機構，館主傳教士麥都思聘請著名數學家李善蘭等人與傳教士偉烈亞力等合作，翻譯了幾部數學、天文學、物理學和植物學著作，較系統地介紹了近①本章涉及的有些時間、機構和人物等，因記憶所及和資料所限，可能不完全準確，尚需進一步考訂。①潘吉星：《論清代化學家丁守存的起爆藥雷酸銀合成》，《科技史文集》第15輯，上海科學技術出版社1989年版，第58—67頁。 代自然科學知識。儘管在他們的譯著中，沒有一部是化學書，但他們已把chemistry一詞翻譯過來，稱為「化學」。他們以「變化」之「化」譯以物質反應變化為研究對象的。chemistry這一學科，極為貼切。據研究，目前所見「化學」一詞的最早出處是在墨海書館傭書的江蘇學者王韜1855年的日記之中①。稍後，偉烈亞力在他主辦的《六合叢刊》月刊上就一再運用此詞。偉烈亞力在《六合叢刊》創刊號（1857年1月）「小引」中還把化學與「察地之學」（地質學）、「鳥獸草木之學」（動、植物學）、「測天之學」（天文學）、「電氣之學」（電學）、「重學」（力學）、「聽學」（聲學）和「視學」（光學）等並列，從此化學作為近代科學的一個分支，逐漸為中國人所了解。 1861年，第二次鴉片戰爭中國再一次失敗，清廷終於認識到中國再也無法閉關自守了，一部分上層統治者發起了一場「借法自強」的洋務運動，核心就是要學習掌握西方的先進技術，特別是軍工技術。從1865年籌辦上海江南製造局開始，一批軍工、工礦企業陸續建立，它們都與化學密切相關；許多民用工業品如火柴、肥皂、食品等也離不開化學。化學知識的引進已刻不容緩，在這種形勢下，一系列化學譯著陸續問世。 1868年，京師同文館出版了該館總教習、美國傳教士丁韙良所著《格物入門》，其中有《化學入門》一冊。《格物入門》雖在1868年刊出，但其編譯在1866年即已完成。《化學入門》分為「總論」、「原質」（元素）、「氣類」（氣體）、「似氣類」（非金屬）、「金類」（金屬）、「生物之質」（有機物）共六章，採用問答體介紹了30種元素及其化合物，已初具化學知識系統的輪廓。 在《化學入門》問世的時候，廣州博濟書局的美國傳教醫師嘉約翰與其學生何瞭然，上海江南製造局翻譯館的徐壽和英國人傅蘭雅已著手翻譯專門的化學書籍。嘉約翰從1866年起，在博濟醫．局附設學校講授解剖學和化學，何瞭然曾從合信氏學醫兼及化學，他們在1869年開始翻譯《化學初階》，1870年譯成二卷，1871年刻成印行。1868年5月，在徐壽的請求下，江南製造局專設翻譯館，聘傅蘭雅為主要口譯人，開始較大規模地翻譯西方科技書籍。徐壽對化學特別重視，在翻譯館設立之初，他就計劃翻譯化學書。從1868年開始，他與傅蘭雅合作，由傅氏口譯，他筆述翻譯了一系列化學著作，為化學知識的介紹與傳播作出了極其重要的貢獻。 由於化學專門著作的漢譯在當時尚屬初次，許多元素與化學概念在漢語中都沒有相應的詞彙表達，因此必須擬定一套元素與化學概念的漢譯名。為此，徐壽等人作了充分的準備工作。1869年，他們開始翻譯《化學鑒原》，同年11月之前他們譯出了該書第一卷，即概述化學理論的一卷，並添加了「華字命名」一節，闡述元素與化合物的命名方案。關於元素的譯法，徐壽等首創了以元素英文名稱的第一音節或次音音譯為漢字再加偏旁以區別元素的大致類別的造字法，巧妙地將元素名稱譯為漢字。他們據此新造的漢字元素名稱如鈣、鈹、鋰、鈉、鎳等合乎漢字習慣，幾乎看不出是新造的漢字。他們的這一元素譯名原則與所譯50個元素漢名中有36個至今仍為我們所習用。而在當時，嘉約翰、何瞭然了解到他們的譯名後，就在翻譯《化學初階》時採用了徐壽等人所擬的一些譯名。至於化合物的譯名，徐壽等除對一些特別①顧長聲：《傳教士與近代中國》，上海人民出版社1981年版。 常見的化合物採用意譯外，一般都譯其化學式，「連書原質之名」，如硫酸銅的中文譯名為「銅養硫養三」。 《化學鑒原》於1869年譯完，1871年作為翻譯館的第一批譯書，稍後於《化學初階》刊印問世。《化學初階》和《化學鑒原》是最早的兩部系統介紹無機化學知識的漢譯書，而且它們是根據同一部原著翻譯而成，都是譯自Wells』PrinciplesandApplica-tionsofChemistry的無機部分，原書是美國南北戰爭前後很流行的課本。著者DavidA.Wells（1829—1898）是美國科學著作家和經濟學家。《化學初階》譯文比較簡略，而《化學鑒原》內容很豐富，譯文也比較流暢，被時人譽為「化學善本」。《化學鑒原》共6卷，卷一論述化學基本概念與基本原理，如元素理論、親和力理論、物質分類、原子理論、酸鹼理論、當量概念、定組成定律、定比定律、質量作用定律和物質不滅定律等。全書介紹了64種元素，從卷二起分類介紹元素及其化合物的製法與性質，是整部書的重點所在。卷二論述氣體氫氣、氯氣、氧氣和氮氣及其化合物，卷三論述碘、溴、氟、硫、磷、矽、碳等非金屬及其化合物，卷四論述鹼金屬、鹼土金屬等及其化合物，卷五論述鐵、錳、鈷、鋅、鉛等22種賤金屬及其化合物，卷六論述汞、銀、金、鉑等貴金屬。由於原書是十九世紀六十年代前後的普通化學課本，它所介紹的化學知識與當時化學的最新水平距離較大，部分內容已陳舊過時，如書中原子量與當量的概念含混不清，還沒有正確的分子概念。至於元素周期律在西方化學教材中也是到19世紀70年代中後期才被採用。 在介紹有機化學時，徐壽和傅蘭雅選擇了C.L.Bloxam（1831—1887）所著《化學》（1867）一書的有機化學部分，譯為《化學鑒原續編》，於1875年刊行。Bloxam是倫敦King’sCollege的化學教授，所著《化學》從1867年初版至1912年共出12版，是一部很著名的教科書。該書的特點是介紹化學理論不多，而著重論述元素及其化合物的性質、製法和應用，故其主體不易受當時化學的飛速發展而動搖。但Bloxam對有機化學的興趣不大，其書有機部分主要取材於他的同事W.A.Miller（1817—1870）的《化學基礎》第三卷（ElementsofChemistry，vol.Ⅲ.organicchemistry，3rd.ed.，1864—1867），較無機部分遜色①。有機化學被徐、傅譯為「生物化學」。《化學鑒原續編》按其不同的來源和製法分類論述當時已知的主要有機物，如氰化物、苯及其衍生物、動植物鹼、植物染料、動植物香料、有機酸、醇、糖和金屬有機化合物等。由於有機物西文命名都很複雜，徐、傅對有機物名稱翻譯絕大多數都採用音譯，故《化學鑒原續編》一書比較難讀。 《化學鑒原續編》譯成之後，他們又將原書的無機化學部分譯出，稱為《化學鑒原補編》，於1789年刊行。《化學鑒原補編》主要分類介紹各種元素及其化合物的性質與製備，內容比《化學鑒原》更為豐富，其元素分類較《化學鑒原》更接近於元素周期律。譯者還增補論述了新發現的元素鎵及其化合物。但《補編》沒有介紹當時新的化學理論。徐壽和傅蘭雅還根據翻譯《續編》、《補編》時積累的化合物譯名編成《化學材料中西名目表》（1885）出版，這是第一部英漢化學詞彙表。 《化學分原》（1871）是第一部分析化學譯著，由徐壽之子徐建寅和傅蘭雅合譯，它概述了定性分析和定量分析的基本方法和實驗。後來徐壽和傅①劉廣定：「中文『化學』源起再考」，《化學》1991年第4期，台北。蘭雅根據英譯本ManualofQualitativeChemistryAnalysis（newed.tr.byS.W.Johnson，NewYork，1875）和QuantitativeChemicalAnalysis（7thEng-lished.，London，1876），把近代分析化學之父、德國分析化學大師KarlR.Fresenius（1818—1897）的兩部最有名的分析化學專著譯為《化學考質》（1883）和《化學求數》（1883）刊行、KarlR.Fresenius的這兩部著作是十九世紀在定性分析和定量分析方面最著名的著作，內容相當詳盡，代表了當時分析化學的發展水平。因此，十九世紀介紹到中國的化學知識，與當時西方科學水平最為接近的是分析化學這一學科。 《物體遇熱改易記》（1899）譯自HenryWatts（1808—1884）編輯的名著ADictionaryofChemistryandtheAlliedBranchesofOtherSciences（London，1875）中的有關條目。它介紹了氣體、液體和固體受熱膨脹理論、氣體定律、理想狀態方程、絕對零度等理論和概念，詳細羅列了十九世紀七十年代之前西方科學家研究液體、固體熱膨脹率的實驗結果。 上述無機、有機、分析化學著作的翻譯出版，表明近代化學知識的引進介紹在洋務運動時期已有一定的系統性。與此同時，江南製造局還譯出了不少專門的化工著作和其他化學著作。在化工方面，徐壽等人譯有《造硫強水法》、《制玻璃法》、《制肥皂法》和《制油濁法》等。傅蘭雅還與汪振聲翻譯了一部化學工業名著，即著名的德國工業化學家GeorgLunge（1839—1923）的ATheoriticalandPracticalTreatiseontheManufactureofSul-phuricAcidandAlkali，withColleteralBranches（London，1879—1880），將其譯為《化學工藝》（1898）刊行。此書共三集，初集論述硫酸工業，二集論述鹽酸工業和呂布蘭制鹼法，三集介紹了十九世紀六十年代新發展起來的索爾維氨鹼法制鹼工藝，並論述了漂白粉的製造。另外還有《電氣鍍金略法》（1881）和《鍍鎳》（約1882），論述金屬電鍍工藝。在金屬化學和礦冶化學方面，有《造鐵全法》（1880）、《寶藏興焉》（1885）和《銀礦指南》（1891）等。其中《寶藏興焉》是根據英國著名化學家WilliamCrookes（1832—1919）的APracticalTreatiseonMetallurgy（London，1868—1870）翻譯的，詳細論述了金、銀、銅、錫、鎳、銻、鉍、汞等金屬的礦藏、冶煉與提純及其物理化學性質，內容相當深入豐富。此書也是徐壽和傅蘭雅翻譯的。此外，在火藥方面，製造局譯有《制火藥法》（1871）和《爆藥紀要》（1880）等；在農業化學方面，譯有《農務化學問答》（1899）、《農務土質論》（1902）和《農務化學簡法》（1902）。 江南製造局的主要口譯者傅蘭雅，不僅同徐壽等人翻譯了大量的化學譯著，他還以自己的力量創辦了第一種中文科技刊物《格致匯編》，以通俗易懂的語言介紹和宣傳了各種科技知識，其中化學知識在《格致匯編》中占有較大的篇幅。它曾刊登過有關製造玻璃、冰塊、啤酒、汽水、蔗糖、火柴、榨油、水泥和造紙等日用化工技術的文章，並連載了傅蘭雅和欒學謙翻譯的《化學衛生論》一書。《化學衛生論》譯自英國化學家JohnF.Johnston（1798—1855）所著TheChemistryofCommonLife（rev.ed.，Edinburg，1859），論述日常生活中的化學現象和有關化學知識，深受讀者歡迎，後來由廣學會出版了單行本。化學是實驗性很強的學科，但當時製造局沒有專門論述化學實驗和實驗儀器的譯書，《格致匯編》中連載二年的《化學器》（1880—1881），填補了這一空白。它譯自英國化學家和科學儀器製造商JohnJ.Griffin（1802—1877）的ChemicalHandcrift—aClassifiedandDescriptiveCatalogueofChemicalAppartus（2nd.ed.，Lon-donandGlasgow，1877），比較詳細地介紹了化學實驗室常用工具、衡量儀器、容熱量熱器、分離分析儀器等，並附有大量的插圖。《格致匯編》曾多次重印，各冊印數達數萬份以上，遠遠多於製造局譯書的單種銷量，《化學衛生論》和《化學器》還印行過單行本，因此《格致匯編》傳播化學知識的作用未可低估。鑒於當時許多人對製造局譯書感到深奧難懂，傅蘭雅還根據局譯化學書，編寫了《化學易知》（1880）和《化學須知》（1886）等入門書，便於初學。 十九世紀下半葉，翻譯化學書的還有京師同文館化學教習、法人畢利干（AnatoleA.Billequin，1837—1894）及其學生、同事。畢利乾等譯有《化學指南》（1873）和《化學闡原》（1882），前者是一部普通化學教材，後者與《化學考質》底本一致，也是KarlR.Fresenius的定性分析專著。但畢利干譯書中所造元素名稱的新字筆劃十分繁瑣，不合漢字習慣，譯文佶屈聱牙，故流傳較少，影響較小。 一系列化學譯著的出版，改變了十九世紀六十年代以前化學知識引進與傳播的落後狀況，到十九世紀末，化學知識的介紹甚至可以說已走在數學、物理等學科的前頭。當時許多探求科學知識的人士都非常重視化學。有人認為「製造功夫，以算學為體，以化學為用」，又有人認為化學應用廣泛，因而「冠乎聲學熱學光學電學之上」，甚至還有人認為「化學實為諸學之根」①。當然，依賴譯書學習化學知識具有很大的局限性。首先，絕大多數譯書都是英美流行的教科書，十九世紀後半葉的化學新發現和新理論一般都沒有介紹過來，化學各分支學科雖大都有譯本，但除無機、分析化學外，其他都只有唯一的譯本；其次，即使是最好的譯書，一般人也感到難讀難懂，真能理解其科學內容的人實在很少。因此，人們從譯書中獲得的化學知識是十分有限的，有時免不了鬧笑話。比如，到1890年，已知的元素已不止64種，但當時譯書只介紹了64種元素，有人竟將64種元素與64卦相比附。 ①D.I.Daviset.al，「CharlesLoudonBloxam-AVictorianUniversityandMilitaryAcademyChemistryTeacher」，Ambixvol.33（1986），Pt.1，pp25—29. 第二節化學教育的形成翻譯 介紹化學知識，目的在於培養中國自己的近代化學家。徐壽等通過譯書而具有一定近代化學知識的人才，可稱是中國第一批近代化學家。他們通過翻譯化學著作，傳播了化學知識，對化學科學在我國的建立有篳路藍縷之功。他們還利用自己的化學知識，對洋務運動時期建立新式工礦企業有所貢獻，如徐壽為江南製造局龍華分廠建硫酸車間（1874年），徐建寅在山東機器局和湖北槍炮廠設計製造火藥，徐華封在淄川礦廠冶煉鉛礦等。但這一批人人數很少，根本不能滿足洋務事業的需要。當時還有一些人通過學習化學譯書掌握了一些化學知識，但他們的水平有限，根本不是化學專門人才。專門人才的培養需要專門的教育，這就迫切需要變革傳統的教育制度。從十九世紀六十年代開始，洋務派興辦了幾所新式學堂，嘗試外語與科技教育。但是由於科舉制度沒有改變，風氣不開，洋務派對科技發展支持不力，在甲午戰敗以前，化學教育進展甚微。 中國近代第一所學堂是京師同文館，官辦學堂中最早實行化學教育的也是同文館。1866年，該館擬議科學教育計劃，並聘請外人當教習。次年，通過中國海關總稅務司赫德聘法國人畢利干為化學教習。畢利干曾在法國著名化學家JeanB.J.D.Boussingault（1802—1887）的實驗室工作過，來華前擔任另一法國化學家AnselmePayen（1795—1871）的助手。1871年畢利干來館執教，至1890年返回法國，繼由德國人施德明（CarlStublman）擔任化學教習。同文館初期的兩名優秀學生承霖和王鍾祥，曾先後任化學副教習①。同文館的化學課，分用中文與外文授課兩種。中文化學課，選修者主要是從一些略知化學者中招取的主修化學的學生，這些學生多用《化學指南》、《化學闡原》為教材。但他們不懂外文，難以深造；還有一些年齡大的學生，在「格物」課內兼習化學，也用漢文講課。同時還開設了外文化學班，供一些有一定外文基礎的學生選修，年限不定。教育內容以無機化學和分析化學為主。1876年，同文館還建立了化學實驗室，學生在實驗室可學做一些基本操作和實驗。據說在同文館所有科學課程之中，學生最喜歡化學。但是該館培養的科學人才微乎其微，它的大多數肄業生都以翻譯或教書為業，少數化學優秀生曾在天津等地的機器局任職。 徐壽對化學教育也曾努力嘗試。1876年，他與傅蘭雅等創建了格致書院。他們購置了一些簡單的化學儀器。1883年，該院曾擬聘一名外國人來院開設化學、礦學課，因缺乏經費而作罷。1889年，聘到一英國人來院執教，但此人不久就病故了。直到1895年以後，傅蘭雅等人在書院開設了周末教演班，講授數學、化學知識。欒學謙《格致書院講演化學記》所記敘的正是1897年講化學時的情景①。當時，連《化學鑒原》中的基礎知識聽眾都詫為驚奇，說明洋務30餘年間，化學知識的傳播還十分有限。光緒初年，浙江瑞安孫詒讓、平陽楊鏡澄等人辦過一所瑞平化學堂，但不久即解散。 洋務運動時期，在教育方面最大膽的嘗試是向國外派遣留學生。首先是選派幼童到美國學習，自1871—1874年，陸續有120名幼童赴美，準備學習①見王韜編《格致課藝匯編》卷4。 ①朱有瓛主編：《中國近代學制史料》第一輯上冊，華東師範大學出版社1883年版，第32—66頁。科學技術。但他們絕大多數還未進入大學或專科學校或未完成大專學業即於1881年被莫名其妙地撤回，學習中途夭折。而且這批留美學生以學習工程技術和電報的人最多，專門學習化學的實無一人。但當時美國大、中學校已有普通化學課，他們當然也因此而掌握了一定的化學知識，且遠勝於國內通過譯書學習化學。1877—1886年，福州船政學堂選派了幾批學生到英、法等國深造。船政學生大都是學習造船和駕駛，但其中學習製造的七八個學生在法國學習礦務學。化學是近代礦學的重要基礎之一，這些留學生在巴黎國立高級礦務學院等校學習，已經受到了比較系統的化學訓練。陪同第一批留學生的隨員翻譯羅豐祿，曾進英國倫敦King’sCollege，受教於化學家、《化學鑒原續編》與《補編》的原作者C.L.Bloxam，他是當時唯一的專門學習化學的留學生。這些留學生在1880年都回到了國內，有的主持煉鐵煉鋼等工作，有的發現了福州穆源鐵礦。他們雖不以化學為業，但其化學水平在當時國內遠在他人之上。 教會學校較早開設化學課的有山東登州文會館，其創辦人是美國北長老會傳教士狄考文。該館前身是蒙養學堂，創建於1864年，狄考文曾為該學堂建一個極其簡陋的理化實驗室。1873年，學堂增設中學課程。1876年改名為登州文會館，其後科學教育大為進步。該館學生在第五、六年學習無機化學和分析化學，採用江南製造局譯書為教材，另外狄考文自編有《理化實驗》（未刊）。文會館用中文教學，其畢業生科學水平較高，為當時教會學校爭相延聘。狄考文的一名學生丁立潢，學習理化儀器製造專業，在二十世紀初辦過一所山東理化器械製造所，為當時全國第一家①。到十九世紀九十年代，主要的教會學校如上海聖·約翰書院、蘇州博文書院、杭州育英書院、南京匯文書院等都開設了化學課。這些教會學校的畢業生，其中有些人擔任了清末學制改革後所辦初、高等學堂的化學教師。 在編寫教科書和統一化學術語方面，傳教士們也做過一些工作。早在1877年，新教傳教士就組織了學校教科書編撰委員會即益智書會，該會的非傳教士主編傅蘭雅編寫了《化學易知》和《化學入門》等書。到十九世紀末，傳教士厚美安編譯了《化學入門》（1889），福開森（J.C.Ferguson，1866—1945）編譯有《化學新編》等。同時，傳教士也很注意科學術語的翻譯與統一工作。1891年，益智書會下設科學術語委員會，起初由傅蘭雅整理化學名詞。1896年傅氏赴美後，由狄考文、赫士（W.H.Hayes）、嘉約翰等人負責。1898年，他們發表了《修訂化學元素漢譯名表》，1901年又出版了狄考文主編的《化學術語與命名法》（ChemicalTermsandNomerclature）。他們擬譯了71個元素的譯名，對元素譯名也有所改進，如氣體元素一律加「氣」字頭（吸取了杜亞泉《亞泉雜誌》的做法）；但他們不尊重徐壽和傅蘭雅的元素譯名已被大部分接受的事實，對大量的元素譯名進行了重譯或改譯，其新造漢字卻很繁瑣彆扭，故很少有人沿用。《化學術語與命名法》的主要篇幅是無機物的命名方案，其中acid先前譯為「鏹水」，他們改譯為「酸」，salt譯為「鹽」和「礬」，ox-ide（氧化物）譯為「銹」，等等。「酸」、「鹽」和「銹」等字一律置於譯名之尾，據此他們列出了近千種無機物的譯名。這本術語譯名出版的時候已臨近中國人大量翻譯日文科學書籍之時，故而影響較小。 ①《新學報》第三冊，光緒二十三年七月。 留日運動是在甲午戰敗，特別是1900年義和團失敗後興起的。1894—1895年，中國在甲午戰爭中敗給了日本，以求強求富為標榜的洋務運動宣告破產。甲午戰敗的原因是多方面的，其中，導致鴉片戰爭失敗的主要原因之一科學技術落後這時仍然是一個重要原因。這就表明，洋務運動中小打小鬧的教育變革是遠遠不夠的。甲午戰爭後，出現了要求變革社會的維新運動，教育改革為其重要原因之一。雖然這次百日維新最終失敗。但是，改革和廢除科舉制度，已是大勢所趨、刻不容緩。1901年，教育改革終於提上了議事日程。1901年，清廷明令廢除八股，改試策論；與此同時，清廷還鼓勵青年出國留學，特別是留日。在此前後，許多青年為救國求知而赴日留學。 1900年，留日人數超過了先前留學歐美人數的總和。1904年，留日生達3000人，1906年近2萬人。其中學習化學科和應用化學科者不乏其人。留日學生在留日期間就開始翻譯日文書刊，同時國內許多人也自學日文競相譯書。當時人們認為西書價貴，日譯西書眾多而價廉，讀日譯書實如讀西書，故譯日文書既經濟又迅速。一時編譯日文書的熱潮蓬勃高漲。但是，初期人們關注的中心是社會政治制度，譯書以政治歷史為主，科技譯書較少。在1903年學制改革之前，譯自日文的化學書，僅有虞和欽等譯的《化學實用分析術》（1902）、樊炳清等譯《近世理化示教》（1902）等少數幾種。 光緒二十六年（1900）十月，杜亞泉（1873—1933）在上海創辦《亞泉雜誌》，這是中國人自辦的第一種科學雜誌。同《格致匯編》一樣，該刊以譯文為主，惟多譯自日文期刊。此刊內容以化學為主，刊登了「化學原質新表」；介紹了十多種新發現的元素，其中有惰性元素氬、氦，放射性元素鐳、釙等，還專門介紹了門捷列夫元素周期律。《亞泉雜誌》僅出10期，次年四月停刊①。 1903年，清廷頒布了「癸卯學制」即《奏定學堂章程》，在全國推行新的教育制度。這是中國歷史上教育制度的一次巨大變革，科學教育終於納入了新的教育體制之中。 癸卯學制分為初、中、高階段教育。第一階段初等教育包括初、高等小學堂各五年，在高小第二、三學年，格致課講授物理與化學知識，其中化學講授「尋常化學之形象」和「原質及化合物」。第二階段為中等教育，設中學堂五年，第五年設化學課，「先講無機化學中重要之諸原質及其化合物，再進則講有機化學之初步及有關實用重要之有機物」，並要求教學「本諸實驗」以「得真確之知識」。第三階段為高等教育，其中高等學堂（相當於大學預科）三年，分科大學堂三至四年，通儒院五年。高等學堂分為三類，預備入經學、法政、文學、商科者不設化學課，預備進理工農醫科者必修化學，在第二年講「化學總論」和無機化學，第三年講有機化學。大學堂分為八科，其中格致科下設化學門，農科下設農藝化學門，工科有應用化學門。此外工農醫各科各門也都有相應的化學專業課，如醫化學、製藥化學、衛生化學、物理化學、森林化學、電氣化學、製造化學等。格致科化學門相當於理學院化學系，除數學、物理課外，設有無機化學、有機化學、分析化學、化學實驗、應用化學、理論及物理化學、化學平衡論等。工科應用化學門，開設無機化學、有機化學、化學史、製造化學及實驗、化學分析實驗、電氣化學、①張匯文：《一所早期的教會學校——登州文會館》，《文史資料選輯》（上海）1978年第2輯（總第22輯），上海人民出版社1979年版。 試金術及試金實習、冶金學、礦物學等課。大學堂第三年畢業時，要求「呈出畢業課藝及自著論說」，即做畢業論文。通儒院相當於研究生院，分科分專業進行學術研究①。 除上述正規直系教育系統外，癸卯學制還制定了師範教育章程，分為初級、優級師範。初級師範培養初、高小學堂師資，優級師範培訓初級師範和中學堂師資。初級師範設有化學課，優級師範有一類專門培養理化師資力量。癸卯學制主要是參照日本的學制而制定的。清末民初，學制雖幾經變更，但大都以此為基礎，只略有損益。它的頒布對中國近代科學的發展有極其重大的影響，從此科學不再僅僅是少數熱心者的愛好，而成為國家的事業，中國科學逐漸走上了體制化的道路。 新學制頒布後，各級學堂如雨後春筍，迅速建立起來。各類學堂迫切需要化學教材，因此大量的日文科學教科書被譯介過來。據初步統計，1903—1911年間，譯自日文的化學教科書有40種之多，它們一般都是中學堂課本，如余呈文譯《中等化學教科書》（1905）、虞和欽譯《中等化學教科書》（1906）、敏智齋主人譯《中等教育工業化學》（1906）、何燏時譯《中等最新化學教科書》、張修爵等譯《最新實驗化學教科書》（1905）、胡朝陽譯《普通化學教科書》（1907）、虞和寅譯《近世化學》（1907）、范迪吉等譯《無機化學講義》（1908）和《有機化學講義》（1908）、杜亞泉譯《化學新教科書》（1911）、張修爵與彭樹滋譯《最新化學實驗教科書》（1911）等等，也有不少師範教材，如江蘇師範編譯的《化學》（1906）、黃乾元譯《化學》（1905）、嚴保誠譯《化學》（1907）等。這時也有少數譯自西文的化學教材，如曾宗鞏譯《質學課本》（1906）、徐兆熊譯《無機化學教科書》等。這些豐富多樣的教材很快就取代了先前僅有而早已陳舊的江南製造局等洋務運動時期的化學譯著。大量的日文化學術語也隨譯書而傳到中國，為我國擬定化學用語時採用，如「無機化學」、「有機化學」、「分析化學」、「物理化學」、「元素」、「分子」、「原子」等等都是借自日文的化學名詞，而以前徐壽等人譯書的術語除元素名稱外，大多摒棄不用了。除使用譯書外，某些中學堂還直接使用外文教材，如天津南開中學用英文，湖南民德中學用日文教材。 清末民初化學教育的進步還表現在大多數省立高等學堂都開設了化學課，如浙江、江南、山東、山西、兩湖、廣東、江西、四川等省高等學堂，一律有無機、有機化學課。各校師資或聘自英、美、日等國，或由教會學校如登州文會館、杭州育英書院等校畢業生擔任，也有一些留日回國者。這些高等學堂多用外文授課，一律採用外文原版教材。直到二十年代，才有國人自編高等化學教科書，但一般高校仍採用外文教材。 至於化學系的設立，雖然癸卯學制已有計劃，但遲至1910年京師大學堂才分科，格致科下設化學門，這可以說是我國最早的化學系（即北京大學化學系前身）。京師大學堂化學門的學生都是預科德文班的學生。因為當時認為德國科學最發達，欲通科學必通曉德文，故分科時，德文班學生全部分到了格致科。 京師大學堂格致科化學門也是當時唯一的化學系，北洋大學堂、山西大學堂等都不設化學門。因此絕大多數學生都只受到了大學預科的化學教育，①楊根編：《徐壽和中國化學史》，科學技術文獻出版社1986年版。 國內還無法培養相當於國外正規大學畢業的化學專門人才，於是許多青年紛紛赴歐美留學。與留歐相比，留美是後來居上。特別是庚款留美生選派，推動了留美高潮的到來。1909—1911年，遊美學務處進行了三次選拔考試。1911年清華留美預備學堂成立，同年十月，辛亥革命爆發，清皇朝終於覆滅，許多人以為革命已經成功，應該提倡科學和實業了，所以，抱科學救國主張而奔赴歐美留學的人日益增多。他們絕大多數都學習理工農醫。經過幾年的努力，留美留歐生中有一些人以化學為專業，獲得了所在國家的博士學位。據初步統計，1918—1930年，我國留美學生，以化學（含生物化學、化學工程）為專業在美國獲得博士學位者達41人。留歐生獲化學博士學位者更早，但人數比留美者略少。此外，還有許多獲得學士或碩士學位的化學或相近學科的畢業生。他們絕大多數都陸續回到了祖國。 這些學成回國的專門人才是我國第一批現代化學家。他們在歐美受到了系統的科學訓練，從事過現代化學研究。他們的回國大大縮短了我國與世界化學先進國的距離。他們中有不少人成為我國現代化學教育與研究的奠基人和開創者。正因為他們回國，在20—30年代，我國一批高等學校建立了化學系；同時，還成立了一些專門的化學研究機構，如中央研究院化學研究所（1928）、北平研究院理化部（1929）、黃海化學工業研究社（1922）、中華工業化學研究所（1929）和南開大學應用化學研究所（1932）等。