中国科学家发明家的故事-第14节
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现在，它则鼓舞着年轻一代为中华民族的振兴而奋发努力。
张家口，为北京西北方重镇。它连接着晋、蒙、陕、宁（夏），自古为
北方游牧民族与内地汉民的商品集散、交换之地。每天自张家口入居庸关进
京的商旅络绎不绝。此外，这里的交通还是清王朝与边疆少数民族联系的重
要通道。
政治、经济上的需要，使清王朝下决心建筑该线。凭着声誉和扎实的功
底，詹天佑被任命为“会办”兼总工程师，总揽筑路全权。他成了第一位在
当时建筑难度最大的铁路干线上负全责的中国工程师。
詹天佑充满了自信。他以其特有的勤奋、精细、务实的作风，带领所属
员工，开始了艰苦的工作。他们首先对路址进行了细致的勘察和选定。为此，
詹天佑和部下几乎踏遍了京西的崇山峻岭，终于找到了三条可供选择的线
路。有趣的是当年勘察的这三条线路，后来都变成了现实：一条就是京张线，
一条是丰沙线，再一条，最终成为我国90年代建成的著名电气化运煤专用线
——大 （同）秦（皇岛）铁路的一部分。仅这一事实，就足以证明詹天佑是
多么了不起——他选的线，竟有如此的科学性和实用价值！
京张线终于在1905年秋开工了。这条铁路的难点，当属从南口至岔道城
一段。它耗费了詹天佑的大部分心血。铁路在这里沿着一条叫关沟的大山沟，
在不到17公里路段内爬升500多米，整个线路坡度在30‰左右。其间要凿
穿4个山洞，要建许多桥涵，要削去许多的大山坡，工程极为艰巨，要解决
的技术难题比比皆是。
詹天佑充分展示了自己的聪明才智。
八达岭洞，全长1091。18米，是全线最长的洞。按常规，从洞址两头向
中间打，由于只有两个工作面，进度很慢。詹天佑采用从洞顶的山上往下打
两个直井直达工作平面，然后分别向两边伸展，这样工作面变为6个，大大
加快了工程进度。詹天佑又自己创造了一套通风设备，解决了井内通风不良
的问题。这个洞，终于在1908年5月22日夜间打通。其他山洞，也因地制
宜采用不同方法，先后打通。
对该线路上的诸多桥涵，詹天佑采用中国石桥的拱型技术，建得既美观
又结实。詹天佑还以就地取材的方针，在当地取石铺路、架桥，从而节省了
大量资金。
最有意思的是，在青龙桥附近，詹天佑采用折返线原理，修了一个“之”
字形路段。这一设计，使线路坡度降至33‰以下，并使八达岭山洞长度减少
一半。现在，每当人们坐车至青龙桥站，但见火车爬上一慢坡停靠，待再开
动时，却反向而行，沿“之”字的另一边最后冲上八达岭。
经过3年半的艰苦奋战，京张线终以提前工期4个月，以费用为全国最
省的优异佳绩建成。这在当时真算是一件震惊全国的大事，它使外国人惊叹，
更使得中国人振奋。
留给后人的财富
京张铁路使詹天佑获得了极大荣誉，也大大提高了中国工程技术人员的
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地位。在以后的10余年中，詹天佑担任过许多重要铁路工程的最高职务。他
日夜操劳，殚精竭虑，长期超负荷劳动，严重损害了健康。1919年2～3月
间由于在天寒地冻的东北连续工作月余，终于不堪重负病倒了。他几经转院
就医，不见好转，于4月20日下午3时半，在汉口仁济医院，带着对民族振
兴的无限憧憬和遗憾与世长辞，年仅58岁。
詹天佑在中国铁路史上留下了重重的一笔。他以无可辩驳的事实向世人
证明，中国人不但以刻苦耐劳著称于世，在聪明才智和掌握现代科技方面也
绝不在西方人之下。他终于打破了外国人总揽中国工程技术的垄断地位。自
他以后，铁路工程到处都活跃着中国工程技术人员的身影。
詹天佑，在中国当时还无工科大学培养自己人才的情况下，创造了在实
践中培养人才的一整套方法。中国早期的铁路工程技术人员和组织管理者，
相当多的人都出自于他的培养。出于伟大的爱国精神和民族责任感，他向他
的学生们倾注了全部的爱心。
詹天佑的许多思想，都成为后来工程专家们的宝贵精神财富。例如他说
的“技术第一要求精密，不能有一点含糊和轻率， ‘大概、差不多’一类说
法，不该出于工程人员之口”；“精研技术，以资发明，镜以淬而日明，钢
以炼而益坚，凡诸学术，进境无穷，驾轻就熟，乃有发明”；“行远自迩，
登高自卑，一蹴而就，非可永久。工程事业，必学术经验相辅而行，徒恃空
谈，断难任事……”。这都是很有见地的。
最后，让我们以这位伟大爱国工程师的一句名言结束故事：“各出所学，
各尽所知，使国家富强，不受外辱，足以自立于地球之上！”
（赵北志）
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李四光
——地质力学的创始人
（公元1889～1971）
著名地质学家李四光，是湖北省黄冈县人，生于1889年10月26日，原
名李仲揆。他的父亲李卓侯是个穷秀才，以教书为生，用当地一座破庙教几
个学生养家糊口。小仲揆很早就帮家里做事，白天打柴，晚间跟父亲读书。
13岁那年，父母决定让他到武昌去考由官家供给学膳费的高等小学，他竟以
最优秀的成绩被录取了。
他学习非常勤奋，每次考试都是班里第一名。第二年以顽强的毅力和优
异的学习成绩赢得了留学日本的机会。他激动得在填写留学护照表时，误将
年龄“十四”填写到姓名栏，为了不使表作废，他急中生智，把“十”改成
“李”，给“李四”后边加个光阴的“光”字，“李四光”这个后来响震科
坛的名字便从此产生。
读书不忘救国
李四光是在半封建半殖民地的旧中国长大的。清政府的腐败无能，帝国
主义列强对中国人民的欺凌，他从家乡至武昌的路上老艄公盼望有人替中国
人出口气的感叹，都深深地刻在他的脑海里。这次有机会留学日本，他志愿
进入大阪的高等工业学校学习造船机械，想将来把这些知识用在祖国的造船
事业上。留学期间他从来没有放松过学习，老师和同学们对他的顽强毅力无
不敬佩。
他在日本期间，有幸见到来日本向华侨和留学生宣传革命救国思想的孙
中山先生。聆听了孙中山的演讲，使他看到了我们苦难的祖国确有爱国志士
在奋斗着。1905年8月20日，中国同盟会在日本东京召开成立大会，李四
光作为第一批会员参加了这次盛会。孙中山先生鼓励他：“一定要努力向学，
蔚为国用。”经过民主革命思想的熏陶，李四光为祖国学习的劲头更足了。
1910年春，李四光在日本留学6年后回到了祖国。先在上海一家兵工厂
当工程师，随后又到武昌一所中等工业学校担任教师。他热情地参加了1911
年的辛亥革命，并于1912年以同盟会老会员的资格，被湖北军政府任命为实
业部部长。正当他实地调查制定实业规划、描绘振兴实业的宏伟蓝图时，辛
亥革命遭受严重挫折。李四光愤然辞去实业部部长职务，抱着再读10年书，
为祖国科学事业的崛起准备力量的目的，毅然作出去英国留学的决定。
到了英国，他经过短期的英语补习，第二年就考上了伯明翰大学预科，
学采矿专业。两年后入本科时，他根据祖国将来的需要，为开发中国的矿藏
而改学地质，兼学物理，立志要掌握勘探和开发祖国宝藏的本领。
李四光有明确的志向，学习异常刻苦勤奋，即使是暑假期间，他的假期
活动表也与众不同。他首先骑一辆租用的摩托车，东奔西跑去野外观察地形，
考察地质，参观地质标本展览。然后，他又背着行李到附近矿山，和矿工同
吃同住，同在黑暗、阴湿的矿井里劳动。
1919年李四光以优异成绩荣获科学硕士学位。他的导师鲍尔敦教授认为
中国在内战环境中难以搞科学，因此真挚地推荐他去印度接受高薪聘任，当
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矿业工程师，或是留在他身边继续攻读博士学位。李四光却在感谢老教授的
培养时表示：“我要把科学知识尽早交给祖国，为祖国贡献自己的一份力量。”
便毅然决然地怀着赤诚的科学救国之心决意回国。
他取道苏联回到祖国，接受北京大学蔡元培校长的聘任，去地质系任教。
在那里他精心设计改造了理学院的庭院，主讲岩石学等课程，并吸取许多地
质科学的新成就来充实教学内容。他注重实地调查研究，根据我国大陆地质
构造的特点进行研究，提出自己的独到见解。他的真才实学和对学生的认真
负责态度，博得了人们的爱戴和尊敬。
认真考查、严谨治学
1921年以后，李四光除了在北大任课外，为了探究当时含煤地层年代的
问题，在祖国的大地上开始认真地考查北方石炭纪和二迭纪的含煤地层及矿
藏分布的情况。他把力学的理论引进了地质学领域，致力于一种叫“（tíng）
科”化石的研究工作。李四光为了用显微镜观察采集的化石的内部结构，必
须把它磨得像纸一样薄。磨化石时灰尘飞扬，手上出了血泡，他还是磨个不
停，直到清晰地看出化石的内部构造。
他从对化石的薄片观察中，确定了“科”出现和灭绝的时期及其与成
煤时期的关系。这个“”的命名，就是他根据古生物化石形状像筳（中国
古代纺棰）和日本把纺棰叫纺棰虫，因而在筳旁加个“虫”字而命名的。这
样可使化石既能区别地层年代又便于与国外标准的地层作对比。
李四光经过深入研究，终于写成了《中国北部之科》一书，指明了煤
矿分布的地层。我国北方地层的陆相沉积 （在陆地上沉积的物质）中间，夹
有海相沉积（在海洋中沉积的物质）的薄层，而南方地区则以海相沉积为主。
李四光进一步研究这一差异的缘由，提出“大陆车阀”（简言之，好比刹车
一样）自动控制地球自转速度的理论，肯定地球自转速度的变化是引起地球
表面形象变迁的主因，并进一步运用地质力学的观点分析地壳的结构，揭露
构造现象的内在关系。
为了使这一理论与实际相结合，李四光曾带领学生先后到秦岭和南岭考
察，发现并概括出“山”字型构造体系和“多”字型构造体系，用事实批判
了传统地质学中静止的、孤立的观点。其后，他又带领学生先后到太行山、
九华山，攀登历险，找到了一批冰川条痕石，以胜于雄辩的事实，打破了洋
人“权威”肯定中国没有发生过第四纪冰川的武断结论。
中国第四纪冰川的发现，博得了国内外正直科学家的赞扬。这个重大发
现的意义，远不止于证明了第四纪冰川在中国的存在，更主要的是对生产建
设事业，如开矿、筑路、建造水坝、电站等工程的施工有直接的关系。
在日本帝国主义侵华时期，李四光在动乱中奔波，仍然以顽强的毅力坚
持地质科学研究。他利用赴国外讲学的间隙完成了 《中国地质学》的专著，
在鄱阳湖畔的白石嘴建起一座地质标本陈列馆。在1939年第17届国际地质
会议上，他发表了题为 《中国震旦纪冰川》的著名论文，在1948年第18届
世界地质学会上，又宣读了题为《新华夏海之起源》的报告。
在这一时期，他正式提出了以“地质力学”命名的地质学的新的理论名
称，并在厦门大学和广西大学做了系统的学术报告。他的“地质力学”是在
我国地质构造基础上确立的。他把地质学和力学结合起来，使力学进入地
