百年历程丨南京国民政府时期科技工作者的历史贡献|163

编者按：

人类的现代科学技术大约是17世纪初期诞生的，最初科学技术仅是很小一部分“达官贵人”的“好奇心”驱动的探索活动，是远离经济社会发展的“智力游戏”，当时的参与者并不是现代意义上的科技工作者。科学技术职业化是人类历史上很晚才出现的，由全世界科技工作职业化而诞生的科技工作者群体是最近两百年的事情。对于近代中国来说，现代意义上的科学技术是一种舶来品，几乎到了19世纪后半期才逐步传入中国，而科技工作成为一种职业是更晚些时候才出现的，大约是到民国初期才有了真正现代意义上的科研机构、科技教育大学和企业技术岗位。与此同时，中国科技工作者群体经历了孕育、诞生、成长、壮大的过程，伴随着现代意义上的中国的科学技术发展走过了百年历程。为迎接2018年“全国科技工作者日”，本微信公众号推出“百年历程”栏目，对中国科技工作者的发展及贡献进行讨论与回顾。

本文将对南京国民政府时期，主要科学领域的发展及贡献进行总结和探讨。

南京国民政府时期，近代科学的几乎所有主要门类在中国都获得了发展机会，其中个别门类与少数科技专家在学术上已经赶上国际水平。地质学、气象学、天文学、物理、化学及数学的某些研究工作都取得了非常重要的研究成果。这一时期中国近代科学技术在各学会组织的推动下，开展了国际学术交流活动，使中国的科技研究汇入世界科技发展的洪流之中。

一、各科研领域的成果

南京国民政府时期，我国科技工作者人数有较大的增长，从事的科学专业几乎遍及当时天、地、生、数、理、化等科学的各个领域。其中，以下几个领域获得了比较显著的成绩。

（一）地质学领域

中国地质学会成立后，开展了一系列理论研究，特别是中国近代地层学及大地构造理论方面有突出的成绩。中国古生界各系地层的存在及其在中国东部的大致分布得到确认，并得到进一步的划分和对比。我国地质学家先后提出了各具特点的大地构造假说，创立了较完整的理论。其中，较为突出的是李四光创造的地质力学理论和方法，还有黄汲清采用欧洲人的地槽—地台说，并按照历史分析法和建造分析法对中国大地构造进行了初步总结。

为了更好地发现并利用我国的矿产资源，科学家还开展了成矿规律研究和矿产资源的发现。翁文灏是我国近代系统研究成矿规律的先驱。1919年他写了《中国矿产志略》，全面论述了当时所知的我国各种矿产分布和分类。谢家荣对金属矿的分类、郑厚怀对若干内生金属矿床进行了矿物学和矿床成因学的研究，孟宪民、陈恺等对锡矿矿物的组成和地层的研究，等等，这些为中国的矿产资源发现提供了基础理论和方法。1921年，翁文灏和谢家荣开始研究我国石油概况，谢家荣写了《甘肃玉门油矿报告》。1931年春，谭锡畴、李春昱在四川南部调查石油地质，事后著《四川石油概论》。1932年，王竹泉、潘钟祥前往陕北绥德、清涧、延川、延安、延长等地做地质普查，并著《陕北油田地质》，对陕西石油的存储层做了较详细的论述。1934年，资源委员会成立陕北油矿勘探处，处长孙越崎，下设延长、永坪两区，共有钻机4部。1年后共钻井7口，井深百米左右，半数以上有油，产量高者达日产1500千克。1936年，四川油矿勘探处成立。潘钟祥、黄汲清等先后勘查了巴县石油等地的地质情况。1937年3月，在巴县石油沟钻探油井。两年后，井深1400米，得天然气及凝析汽油。

1921年8月31日，在北京召开了中国古生物学会成立大会，从此中国科学家在蜒科动物、古脊椎动物、古人类研究等方面均有不少成果。另外，在地震研究方面也有不少进展，1930年，地质调查所决定购置近代地震仪，建立地震观测台，七年间共记录247起地震，这些记录按时间编成月报与世界各地震台交换。对重要的地震还测出了震源位置、震中深度，写成研究论文，编成《地震专报》出版。

（二）气象学和天文学领域

1928年成立气象研究所，统筹全国气象研究和气象事业。这一时期中国气象学家探讨了我国的气象规律，根据对中国气候的观测研究，提出了一系列有价值的理论和观点，为发展近代气象理论做出了应有的贡献。竺可桢在1926年发表了《东亚天气型的初步研究》，1929年在泛太平洋学术会上宣读了《中国气候区域论》（英文稿），他首创划分中国气候分类的原则。1933年，他发表了《中国气流之运行》，探讨了中国大气环流规律。竺可桢、涂长望、张宝堃等研究了我国季风和雨量的规律，编写了《中国雨量》一书。李宪之提出了有关寒流和台风的新的理论。蒋丙然在1933年发表了《东亚低气压与台风分区的研究》。1936年，涂长望、竺可桢的《中国气候区域论》开创了我国用统计方法做长期天气预报的工作。

在气象观测方法上，也取得了重要进展。1930年，在南京北极阁开始观测高空风，并发布南京市天气预报。1931年，中央气象研究所开展了中国西部气象研究，开创了中国高空气象观测。到1936年，中国的高空气象探测技术已获得重要进展，气象研究所已经可以施放带有自动记录仪的气球升空，测量不同高度大气中的气温、气压和湿度。

中国天文学家在学术上的主要成绩是日全食的观测、中国古代天文史料的整理、太阳黑子观测、太阳分光观测、中华小行星的发现和变星观测等。另外，还建设完善了徐家汇天文台、青岛观象台和南京紫金山天文台等天文观测与研究机构，大大推进了我国的天文学观测与研究。

（三）物理学领域

这一阶段中国的物理学家已经进入世界物理学研究的前沿，不仅是学习经典和现代物理学的知识和方法，而且也开始最新的物理学研究，并取得成果。科研成果可以分为两部分：一部分是中国科学家在国外导师的指导下，在国外攻读博士或做访问学者的过程中取得的；另一部分则是在归国后，利用国内的科研条件创造出来的。

第一部分比较有名的成果有：1927—1928年，在美国哥伦比亚大学读博士学位的王守竞在德拜指导下发表了《论普通氢分子的问题》论文，第一次把量子力学应用到分子的研究中，并提出了独特的见解，这些成就得到理论物理学界的好评。1929年王守竞又在海森伯指导下做过量子电动力学的研究。在30年代，最杰出的实验物理工作是由赵忠尧完成的。1930年，狄拉克（P.Dirac）根据量子力学的计算结果预言了反物质的存在。同年，赵忠尧利用一套经他改进了的装置发现重元素对硬伽马（γ）射线存在反常吸收。1936—1937年，周培源在美国普林斯顿高等学术研究院参加了由爱因斯坦领导主持的相对论讨论班。此后，他发表过多篇论文，如在引力论方面，在各向同性条件下，求得静止场不同类型严格解，等等。

1923年，吴有训和康普顿一起从事X射线散射光谱的研究。他以一系列卓越的实验研究证实了康普顿效应。康普顿和阿利逊高度评价了吴有训的工作。1937年，余瑞璜在英国曼彻斯特大学从事X射线晶体学研究。他观察到重原子的傅里叶综合法作图上的第一个衍射环（Br），得到转动X射线谱仪传动装置的正确形状的公式，使X射线得到正确曝光时间；他指出六氨硝酸镍的室温结构有反常的巨大热振荡。这一发现受到诺贝尔奖获得者布拉格定律的发现者布拉格（L.Bragg）教授的赞扬。

1934年，陆学善在曼彻斯特大学物理系学习，在著名的X射线晶体学家布拉格教授的指导下做博士论文。2年后，他出色地完成了对铬铝二元合金系的研究，他创立的利用点阵常数法测定相图中固溶线的方法，是X射线晶体学中的重要进展，至今仍为国内外晶体学家沿用。

第二部分研究成果的出现表明，我国物理学人才的与日俱增，已经有条件在国内开展近代物理学的研究工作。到1931年前后，已有27所大学设立物理系，有的开始招物理学研究生。中央研究院物理研究所也已初具规模，建立了7个研究室：物性研究室、光学研究室、X射线及高压研究室、色谱分析研究室、大地物理研究室、大气物理研究室、无线电研究室。研究人员除所长丁西林外，还有杨肇燫、胡刚复、陈茂康、施汝为等十多位专家。北平研究院物理所的研究工作也有开展。设有光摄谱仪实验室、显微光度计实验室、分光镜实验室、地文实验室、高真空实验室、电学实验室等。著名的科学家，除严济慈外，还有饶毓泰、朱广才、钟盛标、钱临照、鲁若愚等。

当时全国物理学工作者的总人数在300人左右[1]，是一支并不算弱的队伍。由于物理学界同仁的努力，物理学的研究硕果不断：1930年，吴有训在清华大学作X散射研究，他将在国内获得的成果写成《论X射线被单原子气体散射的总散射强度》一文，在英国《自然》杂志发表，打响了国内近代物理研究的第一炮。同年，余瑞璜在X射线实验室中制成国内第一支盖革计数器，距盖革发表有关论文只有一年。他用这支计数器测量了铅对镭的γ射线的吸收系数，发展了氩的X射线吸收和散射系数作为波长的函数的公式，这一成就受到康普顿的重视。1929年，陆学善作为吴有训的研究生，曾在清华大学协助吴有训研究多原子气体的X射线散射理论，得到了与理论预期一致的结果。1935年，霍秉权在国内首次制成威尔逊云室，利用这一装置，他发表了有关论文。在理论方面，吴大猷在1933年研究了与铀原子有关的计算问题，他的工作有助于后来铈原子的发现。

中国物理学会于1932年8月22日正式成立。创立《中国物理学报》，开展物理名词审查工作等，对物理学在中国的发展有相当的贡献。

（四）化学领域

在化学领域中，中国的化学家已经开始发力，在各个研究领域崭露头角。

1928年，李方训开创了中国近代物理化学的研究，他探讨了葛林亚试剂在非水溶液中的作用机理，对该试剂在乙醚溶液中的电导、电解、分解电位和电解产物的分离鉴定，都做了系统的研究。同年，张克忠在美国麻省理工学院完成了有关扩散原理的博士论文，引起了国际化工界的重视。1932年，戴安邦发表了博士论文《氧化铝水溶胶的本质》，以配位化学的观点阐明了氧化铝溶胶的组成、性质、结构和生成机制，成为我国最早研究胶体化学与络合化学的学者。

1933年以来，中央研究院化学研究所所长庄长恭一直从事与甾体有关的化合物合成，有力地推动了多环化合物化学的发展，引起了国际有机化学界的重视，成为我国近代有机化学的先驱。1933年，袁翰青关于对联苯化合物立体化学的研究做出成就，特别是关于变旋作用的发现，受到化学界的重视。荷兰皇家学院特授予他范霍夫（Van’tHoff）纪念补助金。

1934年，我国生物化学的开拓者吴宪的《物理生物化学原理》一书在美国出版。该书首次提出了以物理生物化学为生物化学的一个分支。在物理化学方面，黄子卿一直从事热力学和溶液理论的研究，1935年他在麻省理工学院进行测定水的三相点研究，他得到的结论是0.0098℃，至今仍被国际温度标准会采用为标准温度之一。1934年，孙承谔在普林斯顿大学作研究助教，同美国著名化学家艾林（H.Eying）合作从事物理化学研究。1935年，他们发表了著名论文，成为美国化学会百年成就之一。

1918年，中国化学研究会在法国开会，研究编译有机化学名词的问题，1932年6月，国立编译馆在南京成立，为化学名词的统一工作，特设化学译名委员会。同年，中国化学会正式成立。1933年，《中国化学会会志》在北平创刊。中国化学会成立后，对推动我国近代化学的发展起了积极的作用。

（五）数学领域

据1932年统计，全国设数学系或数理系的大学有32所，数学教师大约有155人。在中国近代的数学研究队伍中，多数人都从事几何学与拓扑学方面的研究。研究的范围包括一般空间微分几何、仿射微分几何、代数拓扑、纤维丛理论、初等几何等。例如：

陈建功是我国近代数学函数论及许多数学分支的开拓者，早在20年代就和当代最著名的数学家黎斯、哈代及李特伍德等各自独立解决了函数可以用绝对收敛的三角级数来表示的问题，受到国际数学界的赞誉。

苏步青自1926年起即在日本从事欧氏平面曲线整体几何的研究，他在日本学士院学报上发表了自己的第一篇论文《某个定理的扩充》，曾使全校为之轰动。1928—1931年，他致力于仿射微分几何学的研究，前后发表了12篇论文。

陈省身在整体微分几何方面开辟了一个方向，可让后人做几十年、上百年的研究。1932年，陈省身在清华大学发表了论文《具有一一对应点的平面曲线对》及《具有对应母线的直纹线汇三元组》。

俞大维最早于1925年在德国的数学杂志上发表关于点集拓扑学论文。江泽涵是中国近代拓扑学的开拓者。

数论与代数学方面也取得了突出的成果，其中以解析数论的成果最多。杨武之是中国最早研究华林问题的数学家，他用初等方法证明了：任一正整数是9个三角垛数之和。熊庆来在函数论方面的研究有重要贡献。自1933年起，他就对亚纯函数和整函数做了较深入的研究，并不断发表成果。泛函分析是在20世纪30年代迅速发展并形成独立分支的。1932年，曾远荣引进了任意维数的实、复四元数体上的线性空间。他研究了这种空间的有界线性泛函的表现，无界自伴算子的固有值等问题。1930年，诸一飞写出首篇有关数理统计的论文，论述相关度与相变度原理。1937年，刘炳震、钟开莱对一些概率定理给出了初等证明。华罗庚从1935年起创造性地运用三角和法，在解析数论研究中取得了一系列出色的成果。他对华林问题的研究超过了哈代和李特伍德，把华林问题推广至N表成整数值多项式和的问题。华罗庚还把哥德巴赫问题加以推广。1933年，曾炯之在德国哥廷根大学率先发表代数学的研究结果，后来他又创造了拟代数封闭域的层次论。

上述成绩的描述仅是一部分，肯定还有不少遗漏。当时我国许多自然科学领域和数学领域的杰出科技人才都是在这个时期活跃于科学界，期间取得了许多科研成果，某些研究成果居于世界先进水平，令国人为之骄傲。

二、工程技术领域继续开拓

20世纪20—30年代，我国工程技术领域有了很大的发展，无论是科技人才的成长集聚，还是企业中科技应用水平的转换和提高方面，以及企业界对人才观念、科技意识的增强等，都有了较大的进步。

（一）化学工业

20世纪30年代初，由于合成氨的新型催化剂问世，合成氨在欧美迅速形成工业。作为化肥，硫酸铵在农业上得到广泛使用。1934年，范旭东与侯德榜在江苏六合卸甲甸创办了永利硫酸铔（氨）厂，设计中包括合成氨厂、接触法硫酸厂、硫酸铵厂、硝酸铵厂、硝酸钠厂、硝酸钙厂等共7个分厂。1937年3月初，这座东亚一流大型化工联合企业基本建成并投产，标志着中国近代重化学工业技术走向成熟。

1922年，吴蕴初掌握了味精成批生产的方法，在上海研制味精成功。为抵制日本味素在中国的倾销，1923年，他和上海酱园商人张逸云合作创办了天厨味精厂，到1926年已具有年产25500千克的能力。1927年每日产量高达1600磅①，盈利数十万元。当时生产味精的原料盐酸全依赖进口，而他决定自建盐酸厂。1929年，天源电化厂建成，1930年10月投产，不仅生产烧碱、盐酸，而且生产漂白粉和其他氯化品，开创了我国的电化工业。1934年又建立了天盛陶器厂。1936年，他建造天利氮气厂，生产合成氨和硝酸。抗日战争爆发后，天原化工厂撤至四川重庆，生产氯碱产品供应抗战后方需要。1929年，吴蕴初在上海创办中华工业化学研究所，自任董事长，聘潘履洁为所长，从事防腐剂、芳香油、饮食品等方面的研究。1934年，由高崇熙、金开英、曾昭抡在北平设立中国化学材料实验室，专门制备各种特殊有机药品及分析样品，以满足各大学及研究机关的需要。

1922年4月22日，由陈聘丞、俞同奎教授在北京邀请化学、化工专家十余人，决定成立中华化学工业会。1929年5月10日，顾毓珍、杜长明等9人在美国倡议组织中国化学工程学会。这两个团体的宗旨在于促进化学界与实业界的联络，以振兴我国的化学工业。其在学术交流、出版刊物、奖励学生等方面做了不少实事。

在此期间，还成立了若干家民族基本酸碱工业企业，如上海开成造酸厂和天津利中酸厂。发展到30年代初，由于合成氨的新型催化剂问世，合成氨在欧美迅速形成工业，硫酸铵作为化肥在农业上得到广泛使用。

这个时期还成立了许多制药工业企业，出现了信谊、海普、柏林、大华等药厂，在1925—1936年以新亚化学制药厂的发展最典型。新亚企业集团先后创办或投资的企业有35家，其中新亚化学制药厂、新亚卫生材料厂、新亚血清厂、新亚酵素厂、新亚营养品厂、香港新亚药厂、大汉药厂、大华鱼肝油厂等，聚集了一大批民族制药工业领域的科技人才，在全国制药行业中首屈一指。

（二）电力和电机工程

在电力和电机工程领域，中国科学家和工程师也有很好的成绩。1935年9月，萨本栋应邀为美国俄亥俄大学电机工程系客座教授。1936年8月，在美国《电气工程师学会学报》上发表了论文《应用于三相电路的并矢代数》，引起国际电工理论界的强烈反响，被认为是开拓了电机工程的一个新研究领域。专著《并矢电路分析》获得中国电机工程师学会第一次荣誉奖章。由于萨本栋在电机工程学上的突出成就，他还被美国电气工程师学会接纳为外籍会员。

在电力工业领域，30年代华成电器厂根据各地电压设计制造各种交流电机，产品优于进口货，声誉颇佳。1936年制造了500千伏安、2300伏的交流三相电机，是抗战前国内最大的电机。到1936年，全国发电设备总容量（包括企业自备电厂容量）达到128.5万千瓦，年发电量38亿千瓦时，占世界第14位。自民国元年起的25年间，电力工业建设规模平均年增长率达到16.4%。

（三）钢铁工业

中国近代钢铁工业在这个时期也得到了迅速发展。早在1905年，日本大财阀大包喜八郎即非法侵占安（今丹东）奉（今沈阳）沿线本溪湖一带的某一铁矿，后来发展成“商办本溪湖煤铁有限公司”。1909年，“南满洲”铁道株式会社开始在鞍山非法探矿，以后则发展采矿、制铁、制钢事业，使鞍山成为东北钢铁工业中心。后来逐步兴建了一系列的轧钢厂、无缝钢管厂、铸管厂、钢管厂、钢丝绳厂、镀锌厂、耐火材料厂、机械厂、中板厂等，形成了一座大型的钢铁基地。据1943年统计，全国生铁产量为180.1万吨，而东北地区为170.2万吨，全国钢产量为92.2万吨，其中东北钢产量为86.9万吨。由此可见，东北钢铁工业发展在当时占据了举足轻重的地位。

（四）机器及汽车制造

机器制造工业也由最初以修配为主，发展到仿制成台、成套机器设备，并出现了从仿造到创造的突破。20世纪30年代，铁路机车车辆的生产已具备一定能力，据统计，自制的蒸汽机车已占总数的6%，客车占59%，货车占62%。[2]1925年，上海二南汽车股份有限公司购用铁道汽油机车2辆，上川交通股份有限公司也在上海使用黑油机车、油电机车等。他们是中国最早使用小型内燃机车的公司。

其中，汽车制造领域的发展尤为迅猛。20世纪初，匈牙利人首先输入上海两辆汽车在租界行驶。1928年，福特汽车公司与中国实业家在上海浦东创办上海公司，装配汽车。1929年，沈阳民生工厂测绘一台万国牌货运汽车，并对一些零件重新设计。1931年5月，他们制成中国第一辆民生牌载货汽车。除发动机、曲轴、电器装置及轮胎等少数部件委托国外生产外，整车结构是根据中国的具体情况设计制造的。1933年，山西省汽车修理厂生产了3辆载货汽车。同年，中央工业试验所试制一辆小型三轮车。1935年夏，清华大学机械工程系在毛韶青（民生厂技师）主持下也组装成一辆2吨载货汽车。

1936年，宋子文等在南京筹建中国汽车制造公司，与德国Benz汽车厂协议，头两年在中国组装Benz牌2.5吨汽车2000辆。同时由该厂提供图纸、设备和技术，使中国汽车公司逐步自制零部件。1937年，中国汽车公司在上海南市半淞园建装配厂，开工生产。同时从德国进口设备，在湖南株洲筹建总厂。可惜，抗战爆发，全部工程被迫中止。同年，铁道部也计划在株洲建铁路总机厂，由程孝刚、茅以升负责，拟建机车、机器、炉管、车辆、动力、铸工六个厂，还由美国购来800台设备和钢制屋架，1938年遭日机轰炸，工厂被迫停办。

这个时期，我国在工程技术方面发展迅速，已经可以仿造万吨级轮船、较先进的飞机、汽车、各种机床等。中国的工程师们已经掌握了运用钢筋混凝土建设高层建筑的技术，建成了具有国际水平的钱塘江大桥，等等。

三、科技社团的蓬勃发展（略）

本文摘编自《百年历程：中国科技工作者群体的起源与成长》（科学出版社，2017年4月）第三章第四节《南京国民政府时期科技工作者的历史贡献》（由于篇幅所限，本文有删节）

作者系：

何国祥：中国科协创新战略研究院研究员

刘薇：中国科协创新战略研究院副研究员

施云燕：中国科协创新战略研究院副研究员

刘春平：中国科协创新战略研究院副研究员

张楠：中国时代经济出版社副研究员

吕华：中国教育科学研究院副研究员

注：

①1磅≈0.45千克。