中国第一篇《Nature》论文，140年前就发了

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1875年在上海创建的格致书院即是现在的上海格致中学

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你知道中国第一篇Nature是什么时候发布的吗？

早在140年前的清朝末期，中国人就在 Nature 上发表了第一篇论文——《考证律吕说》。

《考证律吕说》登载于《格致汇编》1878年第7卷，后由《格致汇编》的主编傅兰雅（John Fryer,1839—1928）译为英文在Nature发表，这也是中国科学家在Nature发表的第一篇论文。

文章纠正了著名的伯努利定律，引起了国际巨大的反响，nature编辑评价道:"这非常出奇"，也是这篇文章，使得Nature创办以来，第一次出现了中国人的名字。

Nature是一本国际性的科学周刊，由Nature Portfolio出版，创刊于1869年。它发表了各个科学和技术领域的最优秀的同行评审研究，根据其原创性、重要性、跨学科兴趣、及时性、可读性、优雅性和惊人的结论来评选。Nature发表了具有里程碑意义的论文，获奖的新闻，领先的评论和专家意见，关于重要的、热门的科学新闻和事件，使读者能够分享科学的最新发现，并促进全球科学界的讨论。

《考证律吕说》的作者是徐寿，一位清朝末期的科学家和工程师。

他被称为中国近代科学的启蒙者，因为他翻译了大量的西方科技书籍，制造了中国第一台蒸汽机、第一艘轮船、第一艘军舰等，还在《格致汇编》上发表了许多科学论文。《考证律吕说》是他关于声学的一篇论文，纠正了伯努利定律的错误，引起了国际学术界的注意。这篇论文后来被傅兰雅翻译成英文，于1881年在Nature杂志上发表，成为中国科学家在Nature上发表的第一篇论文。

1.

父母早逝，自学成才

徐寿出生于1818年，他的家乡是江苏省无锡县的桥社岗里村。由于他的父母早逝，他不得不同时从事农活和商业来养活自己和家人。尽管如此，徐寿并没有停止学习，他开始培养自己的工艺制作技能。他对科技方面的兴趣非常广泛，他热衷于数学、天文历法、物理、音律、医学和矿学等各个领域。

徐寿在制作工艺器械方面的技能非常高超。据记载，他曾制作过指南针和象限仪，还精通制作复杂结构的自鸣钟。特别值得一提的是，他擅长仿制当时流通的墨西哥银元，他制作的成品几乎与真品无异。此外，他还能制作符合乐理的乐器。

徐寿逐渐因其出色的制器技艺而声名鹊起。这吸引了本县的学者兼画家华翼纶前来拜访。正是在这次拜访中，徐寿结识了华翼纶的儿子华蘅芳，他是一位年轻而杰出的数学家。从那时起，徐寿和华蘅芳成为了终身的朋友。

2.

制作中国第一台蒸汽机

徐寿在19世纪中叶参与了中国第一台蒸汽机和第一艘蒸汽机轮船的制造。

1853年，徐寿和华蘅芳到上海墨海书馆，结识了李善兰，开始学习欧洲近代科学知识，购买了大量的科学书籍和实验仪器。

1861年，徐寿成为安庆内军械所的技术人员，受曾国藩的委托，开始研制蒸汽机和蒸汽轮船。

由于没有蒸汽机的图纸和模型，徐寿只能参考《博物新编》中的一张蒸汽机的简略图，以及观察外国小轮船的运行情况，自己设计和制造蒸汽机的各个部件。

徐寿遇到了很多困难，比如没有合适的工具，没有标准的尺寸，没有现成的零件，甚至没有三棱镜来验证光的色散。他不得不用锉刀、水晶印章等自制工具，进行大量的试验和改进。

1862年7月，经过三个月的努力，徐寿成功制成了中国第一台蒸汽机，气缸直径1寸7分，引擎转速每分钟240转，结构和功能都是当时世界上第一流的。

1863年，徐寿带领团队开始试制蒸汽动力舰船的工作，他们设计了船体、船桨、锅炉、水泵等部件，还编写了《汽机命名说》《汽机中西名目表》，统一了蒸汽机的术语和命名。

1866年4月，在徐寿、华蘅芳主持下，中国海军的第一艘蒸汽动力船《黄鹄号》诞生了，排水量45吨，时速约为12.8公里，由曾国藩命名。

3.

化学先驱，影响深远

徐寿除了在物理界有卓越成就，更是是中国近代化学的先驱和奠基者，他对中国化学的影响主要体现在以下几个方面：

他是中国第一个系统地介绍和传播西方近代化学知识的人，他翻译了大量的化学专著，如《化学鉴原》《西艺知新》《营阵揭要》等，涉及无机化学、有机化学、分析化学、农业化学、军事化学等多个领域，为中国化学的发展奠定了坚实的理论基础。

他是中国第一个创立化学元素汉译名原则的人，他采用了取西文第一音节造新汉字的方法，创造了“锌”“锰”“镁”等一系列元素中文名称，这些名称至今仍在使用，是中西文化的巧妙融合，也是中国化学术语的重要组成部分。

他是中国第一个成功地运用近代科技生产火药的人，他利用铅室法制硫酸，用硫酸和硝酸制硝化棉，用硝化棉和硫磺制无烟火药，还自制了雷汞等引爆剂，为中国近代军事工业的发展做出了重要贡献。125

他是中国第一个进行矿物分析并开发矿业的人，他对中国各地的矿物进行了系统的采集、鉴定和分析，发现了一些新的矿物资源，如磷矿、石墨、石油等，还提出了开发矿业的设想和建议，为中国近代矿业的兴起奠定了基础。

他是中国第一个创行实验化学并建立家庭实验室的人，他在家中自制了许多化学实验器具和药品，进行了各种化学实验，观察和验证了化学现象和规律，还设计了一些新的实验，表现出了他的创造能力和探索精神，为中国近代化学实验教育的开展起到了示范作用。

4.

纠正伯努利定律

徐寿在声学方面也有着重要的贡献。1878年，徐寿发表了一篇论文，指出了传统声学定律“空气柱的振动模式”的错误，推翻了丁铎尔的定论，纠正了伯努利定律。

伯努利定律是流体力学中的一个定律，它描述了流体沿着一条稳定、非黏性、不可压缩的流线移动时，流体的机械能守恒的原理。 机械能包括动能、重力势能和压力势能，它们的总和在流线上是一个常数。伯努利定律的一个重要推论是，流体的速度越快，压力就越低，反之亦然。

徐寿用水晶图章磨成三角形，用来观察光的七彩色谱，从而学习了近代光学知识。

他根据光的折射原理，设计了一种声波测距仪，用来测量水深和水流的速度。

他发现，当声波从空气进入水中时，会产生一个临界角，超过这个角度的声波就会完全反射回空气中，不会进入水中。这个现象与传统声学定律不符，因为传统声学定律认为，空气柱的振动模式只取决于空气柱的长度，而与空气柱的截面形状无关。

徐寿通过实验和理论分析，证明了传统声学定律的错误，提出了一个新的定律，即空气柱的振动模式不仅取决于空气柱的长度，还取决于空气柱的截面形状和空气柱两端的边界条件。

他的定律可以正确地解释声波的反射和折射现象，也可以推导出伯努利定律的正确形式。

徐寿的论文引起了国际科学界的注意，被认为是一项重要的发现。他的论文被《自然》杂志的编辑翻译成英文，并在1881年的第24卷第607期上发表，题为“Acoustics in China”。

这是中国人最早的一篇在《自然》杂志上发表的论文，也是中国人在国际科学期刊上发表的第一篇声学论文。徐寿的论文为中国近代声学的发展奠定了基础，也展示了中国科学家的创新能力和学术水平。

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原标题：《中国第一篇《Nature》论文，140年前就发了》

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