一
一般认为曾国藩是理学经世派的代表人物，他在当京官时追随权相穆彰阿和理学名儒唐鉴、倭仁，但又不是一味修身养性，也能从刚刚兴起的经世致用之学汲取营养，故能对于格物致知增附新意。如果说当时曾国藩也有某些关于精密科学技术的朦胧意识的话，无非是明末清初实学思潮影响下经过康熙帝提倡，并作为乾嘉学派经学的一个组成部分的传统天算之学，因为它在道光年间由于阮元等的传扬，继续在学术界形成一定的气候，一般学人都有所耳闻。
曾国藩出自乡间，治学经历未涉天算，知识结构的这个明显缺陷不独使他在欲兼容汉宋时愧对往昔的“国朝大儒，如顾、阎、江、戴、段、王……”诸人，甚至与同在官场的徐有壬（君青）、吴嘉善（子登）、梅启照（小岩）之流相形见绌，当时湖湘同辈学人如左宗植、邹汉勋、丁取忠已在这方面取得相当成就，所以曾国藩“字谕纪泽儿”提到：“余生平有三耻：学问各途；皆略涉其涯矣，独天文算学，毫无所知，虽恒星五纬亦不认识，一耻也。”参看“家中言天文之书”，“每夜认明恒星二三座”。而曾国藩以往给诸弟的信中并未提过学习天文数学的事，可见这个弱点他是在行军打仗时体会更深，从而觉得儿子即使有繁重的举业要对付，仍不妨分出一部分精力兼攻。这种提法是他思想的一个发展。二月后得悉纪泽已“认得恒星数十座，甚慰甚慰”，“然皆不讲占验，但讲推步”。“占验者，观星象云气以卜吉凶”，“推步者，测七政行度，以定授时”，提醒纪泽不要误入占验歧途。
从世界科学史看，所谓近代科学技术指文艺复兴以来适应着资本主义经济的发展，发生科学革命所出现的如哥白尼日心天文学、笛卡儿解析几何学、牛顿微积分学和力学体系等，和18世纪瓦特蒸汽机为标志的产业革命，到19世纪中叶第一次技术革命，以及三项重大科学发现（能量守恒定律、细胞学说、生物进化论）的总成果。正如马克思、恩格斯在1846年指出的：“资产阶级在它的不到一百年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切世代所创造的全部生产力还要多，还要大。自然力的征服，机器的采用……，——过去哪一个世纪能够想到有这样的生产力潜伏在社会劳动里呢？”
用这样的尺度衡量，曾国藩所了解的“天文算学”未脱“国朝大儒”梅文鼎（字定九，1633—1721）、王锡阐（字黄旭，1628—1682）那种水平，他们虽也懂得一些西方的几何、三角学乃至天文学的“多禄某”（托勒密）体系、第谷体系，还没有达到哥白尼、刻卜勒、伽利略、牛顿那样的近代程度。
二
曾国藩对近代军事技术的认识则与他训练湘军和带兵作战而与日俱增，初期的启发者可能是黄冕，此人确实对洋人的坚船、利炮有所研究，例如《海国图志》收录黄冕的《炸弹飞炮说》、《地雷图说》、《炮台旁设重险说》等。
首先是火器，出师前已从广东采办一些，仅洋炮“现已先后解到六百尊来楚”；湘潭、岳州大捷“实赖洋炮之力”；今后“尤须有洋炮继续接济，乃能收越战越精之效”。一直发展到1861年成立安庆内军械所。
其次是轮船，开始时是湘军水师大造舢板之类无机械动力新船艇，后来在长江下游屡遇帝国主义国家“轮船之速，洋炮之远”，“震于所罕见”，感到“购买外洋船炮，则为今日救时第一要务”，设想“购成之后，访覃思之士、智巧之匠，始而演习，继而试造，不过一、二年，火炮船必为中外之官民通行之物，可以剿发逆，可以勤远略”，终于在安庆时期造成我国第一艘木壳轮船“黄鹄”号。
这样，通过在战争这所大课堂的切实体验（包括对第二次鸦片战争中西方军事技术的闻见），到1860年，关于洋人“船坚炮利”的表象，以及根源于“算学明则制器精”这两点，曾国藩的认识已超过林则徐、魏源在40—50年代的高度，即不独要技术，还要有科学。有了这样的思想基础，加上他拥有的实权和幕下科技、经济专家的智囊作用，使他成为洋务运动的首倡者之一。形成尖锐对比的是原来的师友、大学士倭仁这时的态度，为了反对建立京师同文馆及师事洋人，倭仁发出了顽固保守典型谬论：“立国之道尚礼义不尚权谋，根本之图在民心不在技艺”，“古来未闻有恃术数而能起衰振弱者”，“如以天文算学必须讲习，博采旁求，必有精其术者，何必夷人，何必师事夷人”，真是道不同不相为谋了。
三
促成曾国藩科学技术观升华的关键幕僚人物是李善兰、徐寿和容闳。
李善兰（1811—1882）早年通过独特的方式将中国传统数学推陈出新，居然进入解析几何、微积分领域，在中国数学史上首次实现了由常量数学（初等数学）到变量数学（高等数学）的飞跃，尽管比西方晚了200年，但把中国数学提到近代阶段，具有划时代的意义。1852年他到上海与传教士伟烈亚力、艾约瑟等合作翻译，将西方近代天文、数学、力学、植物学知识最早准确介绍到国内。1861年他参曾国藩幕，善于用科学知识解决一些实际问题例如他的《火器真诀》用图解法实现了精密而可操作的外弹道计算，对提高军中洋枪洋炮射击的准确性和方便性有贡献。他的学识给曾国藩以不少启示，最著名的事例是他继明末徐光启与利玛窦所译《几何原本》前6卷之后，与伟烈亚力合译完后9卷，1858年初刻，“印行无几而板毁于寇”，李善兰在安庆以原刻本怂恿曾国藩说：“此算学家不可少之书，失今不刻，行复绝矣”。曾国藩移驻金陵，立即支持他重刻，还为之撰写《几何原本•序》，虽系曾纪泽代笔，颇能代表本人思想，“足达难显之情”，序中引《易传》“物生而后有象。象而后有滋，滋而后有数”。加以推论：“然则数出于象，观其象而通其理，然后立法以求其数”。这一认识过程是符合唯物论的反映论的。他们还总结出“《几何原本》不言法而言理。”非常赞赏欧氏几何这种抽象的逻辑演绎体系从而也弄清楚这与中国传统数学（如《九章算术》）以具体实际问题解法为范例的算法体系迥然不同，“《九章》之法各适其用，《几何原本》则彻乎《九章》立法之源，而凡《九章》所未及者无不赅也”。郭嵩焘读之也觉得曾氏父子“观象”——“通理”——“立法”——“求数”这个公式总结得好，“数语尽算学之用”，“惟明乎数之理，故能取于心而用不穷”。不妨说，由于李善兰引导，曾（父子）、郭诸人对近代基础科学终于有了全新的体认。这个例子集中反映曾国藩作为理学名儒，能站在哲学的高度，对于科学要说“理”，明“理”方能指导一般，这一认识，远远超出侪辈仅知单纯“造船造铳”而不讲科学原理（特别是抽象的科学思维）的水平。
徐寿（1818—1884）比李善兰更多一层技术专家身份，既善于理解和吸收西方理论科学知识，又有很强的实验制造能力。他1862年起偕华蘅芳（1833—1902）、徐建寅（1845—1901）在安庆军械所制造轮船的创举，给曾国藩不小的震动和慰藉。曾国藩详知试制过程并亲临现场试机试航，目睹徐、华等实现了魏源《海国图志》的《仿造战船议》，及所参考的郑复光《火轮船图说》和丁拱辰等人关于蒸汽机的论述，对他们消化吸收西方先进科学技术知识和设备的能力有了崭新的评价。日记中写道：“窃喜洋人之智巧，我中国亦能为之，彼不能傲我以其不知也”。同时增强了曾国藩主持洋务发展科学技术的信心。
容闳（1828—1912）通过张斯桂、李善兰等人引荐拜识了曾国藩，他的留学过程和知识结构都现身说法表明，可以通过类似途径培养西学（或曰洋务）人才。比起在国内学习要有效得多。他对机器设备的了解，以及与之有关的建议，促成曾国藩首倡了两件大事：1863年9月，委容闳为出洋委员，引进美欧先进技术装备，成立江南制造局这一最大的军工企业，并附设翻译馆和兵工学校，“以期中国将来不须用外为机械及外国工程师”。到曾国藩去世前，单造船即成“恬吉”（惠吉）、“操江”、“测海”、“威靖”四号，还有机器、木工、锅炉、炼钢、火药、子弹、水雷等分厂，来势喜人。
另一件也许意义更大，可惜经事者李鸿章、丁日昌、陈兰彬、吴嘉善未能始终坚持，甚至抵触，加之美国排华逆潮的摧残，以致中途夭折，那就是4批共120名幼童出洋留学15年的长远安排。曾国藩辩析“设局制造、开馆教习，所以图振奋之基也；远适肄业；集思广益，所以收远大之效也”，出洋留学、亲身体验，方能“洞彻”西方科学技术整体的“奥妙”。
中国自古以来以文明之邦泱泱大国自傲，政府几乎从未派人求知于异域，徐光启、康熙也仅仅通过传教士这个渠道了解西方的某些事情，而没有想过派留学生的壮举。曾国藩敢于开风气之先，其影响是极为深远的。正是以后半个多世纪公派和自费的几大批留学生引进西方和马克思主义，导致本世纪中国天翻地覆的社会变革，科学技术也由近代而进入现代阶段。
曾国藩对西学的关注，还使得译书事业形成相当规模，影响也很深广。他说；“翻译一事，系制造之根本。洋人制器，出于算学，其中奥妙有图说可寻。特以彼此文义扦格不通，故虽日习其器，究不明夫用器与制造之所以然”。译书成为他的科技政策和举措的一个方面，1867年徐寿建议在江南制造局内设翻译馆，聘傅兰雅、玛高温、林乐知、金楷理等洋人，和徐寿父子、华蘅芳、赵元益、刘彝程等合作翻译，“自象纬、舆图、格致、器声、兵法、医书，罔不搜罗毕备，诚为集西学之大观”。比京师同文馆译的科学技术书多得多，据统计，单是傅兰雅口授的即达232种，这在世界科技翻译史上也是极为罕见的。
四
曾国藩在1872年即去世，无法再推动他所开创的事业形成更好的态势，当然令人遗憾，但思想的长远影响不容低估。
以对子弟和家乡科学风气的提倡为例。曾国藩自己在安庆督署也设台观星，并向子、侄、婿等人进行讲解，更使他们受到鞭策。曾纪泽到了1865年已能为李善兰的巨著《则古昔斋算学》校算艰深的《垛积比类》4卷。这是组合数学的杰作，1964年华罗庚和匈牙利来华访问的杜兰•巴尔院士还切磋过该书的“李善兰恒等式”的证法，对之极为赞赏。
再突出的是曾纪鸿，他坚持自学，又利用几次随侍其父在两江、直隶总督任上的时机，向幕中科学家有所请益，并发挥自己钻研英文能阅读某些原著的优势，数学水平大大提高，能为李善兰校算《四元解》这样深奥的代数著作。自己在长沙守制期间又参加丁取忠领导的“长沙数学学派”，并与丁取忠、黄宗宪、左潜、殷家俊等共同研究，相当于近代外国大学或研究所的讨论班，互相启发。他利用《大英百科全书》的“代数学”，条目写出《对数详解》，又以西方代数学知识为丁取忠《粟布演草》（商业数学）、黄宗宪《求一术通解》（大衍求一术）等书增补解法；还创造性地动用三角函数知识和无穷级数推出求圆周率的“曾纪鸿公式”，声称“以月余之力”“计算圆周率百位”，即将这个无理数精确到小数点后一百个数字，大大改进了国内前人如祖冲之、朱鸿的纪录，在东亚也居领先地位，迄今被国际科技史界视为一件历史大事。他还著有中国最早的电学著作《电学举隅》和《炮攻要术》等科技书稿。
丁取忠领导长沙学派的集体成果《白芙堂算学丛书》，既彰扬传统的方程术、求一术、天元术，又吸收了一些西方几何、三角、代数、无穷级数知识，标志着湖南数学的崛起。李约瑟赞为“著名的古代数学著作集”。饶有意思的是这套丛书与胡林翼、左宗棠、曾国藩、郭嵩焘、王闿运、吴嘉善都有关系，这里不能不归首功于曾国藩所造成的尊重科学，尊重人才的风气。黄宗宪作为最早出洋开阔眼界的数学家，在随郭嵩焘（以后又随曾纪泽）出使英、法之前，曾“假馆江南制造局凡七阅月”，与傅兰雅合译《海面测绘》。在清国驻西班牙使馆中，又频与吴嘉善、黎庶昌研讨数学、天文问题。可以说都仰承曾国藩遗泽。
郭嵩焘主持思贤讲舍时首倡讲授数学，请长沙学派的殷家俊主讲。曾国荃署两广总督时，曾出资刊刻《康熙御纂数理精蕴》53卷。直到戊戌维新，谭嗣同在浏阳兴算时，湘抚陈宝箴还引丁取忠的数学活动往事作为支持兴算的依据。
曾氏后裔中擅长科学技术的代有才人。例如，其长孙曾广钧研究无穷级数卓有成绩，著《曲线洛罪级》等书。曾孙辈的曾昭权是清华首届庚款留学生，在麻省理工大学获博士学位，任湖南大学电机系主任；曾约农在英国爱丁堡大学学矿业，任台湾东海大学校长；曾宝荪在英国伦敦大学获理学士学位，并在牛津、剑桥研究，生物学和数学都很好，任艺芳女校校长；孙女广珊子辈如俞大维为留学美、德等国博士，在外发表中国最早的拓扑学论文，曾任国民党政权的兵工局长等职；还有俞大絪、俞大绂……；曾氏外孙辈以下的聂氏家族中科技人才也极多；曾氏侄房中的后裔，如曾昭抡是中国现代化学界的元老，美国麻省理工大学博士，曾任高教部副部长，中科院学部委员；曾昭燏留学英、德，是著名的女考古学家。他们秉承家族得风气之先的优势，大多出国留学，充分吸取西方近、现代科学技术知识，又具传统文化的家学渊源，在学术上和观念上往往能融中西于一炉，比一般科学技术人员理解较为深刻。至于曾氏玄孙以下辈份的有名无名科技工作者更不知凡几……
五
曾国藩的理学经世派立场决定着他思想中较多的理想性和务实性相结合的成分，表现在对待近代科学技术时能具有上述某些特别深刻而中肯的认识，以及采取某些惊世骇俗的举措；作为一位稳健老练的官僚他又熟知权变之道，行动时往往并不大肆张扬而求其实效，例如引进成套技术设备由容闳一手操办，取自外国民办企业，不必通过政府部门；派幼童出洋仅从闽广沿海城市招募，并不惊动内地保守士民，等等。
但曾国藩毕竟是封建末世文化的代表而不是新兴文化的先锋，西方近代科学技术在他限中主要是求强的手段，未必具有普适的观念文化价值。“中学为体，西学为用”是全体洋务派的基本方针，这一点他当谨守不渝。各制造局是官办军工企业，封建官僚式的经营管理使其无法发挥资本主义生产方式的作用；学童出洋，也必须派员监督，不断灌输封建传统意识，以防他们在观念文化上的迷失。
除了那些官办专门技艺（堂）以外，曾国藩并没有提出要对普通教育增添多少科学技术知识内容。对于科举考试，虽然明知束缚士人思想，八股制艺丝毫无用，科考仕途步履维艰，却在家书中一再嘱吩子侄们潜心学习揣摩，“弃去一切外事，即看鉴、临帖、算学等事皆当辍舍，专任八股试帖上讲求”。“得不得虽有命定，但求试卷不为人所讥笑”，这个面子不得不维护，这就是他的逻辑。遥想同为大学士的徐光启，在明末敢于当着崇祯皇帝讲“当今时文（八股），直是无用”。曾国藩这方面的胆识，逊于240年前的徐光启。这也造成他自家子侄的不幸，他们大多体质欠佳而兴趣广泛，又被压上应付科举考试重担，少年时即争县试首选，青年时又争上乡举，不堪其苦，往往短命。曾纪鸿获得恩赏举人，一体会试，三上春官不售，郁郁不得志，仅以颜回之年（33岁）而逝。一位本可作出更多创造性贡献的科学家，就这样被科举制度所扼杀。
正由于曾国藩觅不及此，他倡导的洋务运动，即以引进西方近代科学技术而官，效果也是有限的。三十年中，官派留学欧、美、日的学生，人数不过几百，回国后仅能在军事或制造等部门发挥一定作用，对社会政治文化科学影响并不明显。译馆出书虽多，与学校教育脱节，对提高整个社会的科学技术水平作用不大。更差劲的是洋务企业和水师陆师，“国家费百万之帑项，聚数千人之精力，竭数十载之经营……乃一旦与倭人相对，前功尽弃，莫可挽回。”以上几点都是曾国藩的矛盾和悲剧。
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