三、文教事业渐开新气象
文教事业在自强运动期间逐渐呈现新气象，也是推动科技转型进程的重要动力之一。为不至于泛泛而谈，不仅需要概述各领域概况及部分重大事件，而且需要特别关注身处事件中的关键人物，以尽可能完整地反映文教事业变革的面貌。具体而言，幼童出洋留学是晚清官方向海外派遣留学生的开始，为中国培养输送了一批优秀科技及洋务人才，这其中离不开容闳的奔走努力；从南洋迁至上海的墨海书馆较早开始翻译出版西方科技著作，是晚清西学东渐启动的重要据点，这其中热衷于中西科学文化交流的伟烈亚力居功甚伟；格致书院是一所特殊的、以传授科学技术为宗旨的学校，为傅兰雅联合中外人士所创建，他翻译成果最多，还创办了科普期刊，堪称一时之最；最后是转型期的中国近代科学家们，以李善兰、徐寿和华蘅芳为代表。正是这个群体连接起两方：传教士等西方人及西方科技、洋务派等实权者及自强运动，从而为文教事业的变革和科技转型的推进发挥消化吸收作用。
1.容闳与幼童出洋留学
开办新式学堂和聘请外国教习是自强运动期间的一大创举，对科学技术的追求开始融入文教事业当中。请进来学是学习西方的一种途径，走出去学也成为洋务派探索的另一种途径。晚清官方向海外派遣留学生自1872年（同治十一年）第一批幼童出洋留学始，不仅为自强运动和国家建设培养了一批有用之才，而且开启了近代以来盛行至今的出洋留学风潮，对于推动科技转型乃至社会转型都具有无可比拟的深刻意义。“留学生的派遣，成为一项与洋务建设和中国近代科技发展关系十分密切的事业。”[1]追根溯源，这股风潮的开端既与曾国藩、李鸿章等洋务派领袖有关，也离不开容闳等人的热心奔走。所以论述派遣幼童出洋留学之前，容闳的生平经历与个人思想是非常合适的切入点。
容闳出生于巨变前夜的1828年（道光八年），逝世于革故鼎新的1912年（民国元年）。与他生年相仿的是咸丰帝奕
（1831—1861），但容闳的传奇经历贯穿整部晚清史，且对太平天国运动、自强运动、维新变法、辛亥革命等诸多大事均有所参与或目睹。同时，他的回忆录之译名首次出现“西学东渐”概念，他自己也是西学东渐尤其是科技转型进程的重要践行者。容闳是广东香山县（今属广东珠海）人，原本家境贫困。但得益于珠三角地区受外国影响颇深，他幼时便被送往澳门读书，先后在澳门、香港的教会背景学校学习。1847年受传教士帮助前往美国留学，1850年考入耶鲁大学，并于四年后顺利完成学业。1855年容闳返回中国，曾在公使馆、海关、洋行等处任职。1860年，他冒险赴天京（南京），拜访干王洪仁玕。“本希望遂予夙志，素所主张之教育计划，与夫改良政治之赞助，二者有所借手，可以为中国福也。”[2]但容闳的改良抱负没有机会施行，遂失望而归。
很快，容闳的才名得到曾国藩的注意，并于1863年（同治二年）受邀前往曾的驻地安庆。于是容闳在曾国藩帐下效力，加入自强运动之中。他做的第一件事即是前文提到的赴美采购“制器之器”，借此筹建江南制造局。回国后，他由曾国藩推荐，担任江苏巡抚丁日昌的译员。与曾国藩和丁日昌等洋务派官员的合作鼓舞了容闳，他于1868年提出四条改革建议：一是组织一个没有外股的合资汽船公司，二是选派幼童出洋留学，三是政府设法开采矿产并修筑铁路，四是禁止外国教会干涉中国司法。据他自述，四条建议之中只有第二条最为关键。“此条陈之第一、三、四，特假以为陪衬；眼光所注而望其必成者，自在第二条。”第二条的具体内容是：“政府宜选派颖秀青年，送之出洋留学，以为国家储蓄人材。派遣之法，初次可先定一百二十名学额以试行之。此百二十人中，又分为四批，按年递派，每年派送三十人。留学期限定为十五年。学生年龄，须以十二岁至十四岁为度。视第一、第二批学生出洋留学著有成效，则以后即永定为例，每年派出此数。”[3]后面还附有对于中文学习、管理监督、留学经费等方面的计划。
幼童出洋留学的建议得到曾国藩、丁日昌、李鸿章等人的支持，遂数次向清廷请示。如1871年（同治十年）9月曾、李会奏：“拟选聪颖幼童，送赴泰西各国书院学习军政、船政、步算、制造诸学，约计十余年业成而归，使西人擅长之技中国皆能谙悉，然后可以渐图自强。”并言：“臣国藩深韪其言，曾于上年九月、本年正月，两次附奏在案。臣鸿章复往返函商。”[4]此次上疏终于得到准许，次年以四品衔刑部主事陈兰彬和江苏候补同知容闳率领第一批幼童30人赴美留学。关于幼童出洋留学的具体规划，主要参考容闳的第二条建议，并由曾国藩、李鸿章等加以修改完善。其拟从1872年起四年内，每年派遣30名幼童出洋留学，总计120名，但计划未完成，他们即于1881年被召回国。
至于此次派遣幼童出洋留学的成效，可以1885年（光绪十一年）4月李鸿章的奏折为例。他对四批出洋幼童进行总结，其中因故撤回及病故者26名，回国者94名。这94人之中，有21名派至电局负责电报，23名派至福州船政局和上海机器局，其余50名分派至北洋系统的水师、机器、鱼雷、水雷、电报、医馆等机构。对于几年来留学生的表现，李鸿章予以高度肯定。“学成回华，分派各处当差，均能始终勤奋，日进有功。”并说，“臣查选募学生出洋，肄业西学，培养人材，实为中国自强根本”，具体表现而言，“其习水师者，内如鱼雷一种，理法最为精奥……于拆合、演放、修整诸事皆能得法……其分赴各营教习者，于外洋操法、阵法、口令均臻娴熟，所教弁勇颇有成效。其派值电报者，传递紧要军报，昕夕从公，密速无误。他如步算、制造、医学诸大端，均能深明窾要”[5]。基于留学生们在各自领域内的优良表现，李鸿章进而请求对他们保举嘉奖。
这一批留学生几乎都因被提前召回而未能完成学业，仅詹天佑和欧阳庚从耶鲁大学毕业。但他们中的大部分仍在日后取得不凡成就，成长为教育、外交、政治、海军、工矿、铁路等诸多领域内的佼佼者。比较出名的如铁路工程专家詹天佑、民国国务总理唐绍仪、清末外务部尚书梁敦彦、清华学校首任校长唐国安等。除幼童出洋留学外，自强运动期间还有其他派遣留学生之举，如福州船政学堂派学生留学欧洲。这一时期的洋务派人士虽然纷纷意识到出洋留学对于培养人才以师夷长技的意义，但是各地派遣留学生的行为并无系统的、整体的、周密的规划，较为零星分散。从出洋留学本身来说，容闳与曾国藩、李鸿章等人筹划的幼童出洋留学是晚清首次由官方主导的派遣留学生，为留学事业的后续发展如庚款留学等起到了积累经验和奠定基础的作用。
最后再回到容闳其人，以这位留学先驱的后来经历作为比照。因幼童被撤回，他也随之解职回国复命。眼见倾力谋划的事业陷于凋零，心灰意冷的他于次年（1882年）赴美侨居。后甲午事起，容闳又受张之洞邀请，先后襄助张之洞和刘坤一两位总督，但为时都很短。事后，他又向总理衙门大臣兼户部侍郎张荫桓和户部尚书翁同龢提议创立国家银行和修筑天津至镇江铁路的计划，均不得行。维新变法期间，他与维新派经常交流。“予之寓所，一时几变为维新党领袖之会议场。”[6]因此事败后他也不得不逃离北京，在上海租界中参与组织中国强学会，仍然讨论维新。1899年又迁往香港，两年后返美。其间，容闳与孙中山等革命人士相识，逐渐支持革命。1912年民国成立后，孙中山邀请他回国工作，但年老体衰的他无法前往，并于当年4月病逝。总之，容闳的经历与留学事业和科技转型的发展过程颇为相似，都充满坎坷与磨难。但开端既启，方向已定，最终总是有所收获。
2.伟烈亚力与墨海书馆
除了请进来学和走出去学的教育事业，自强运动期间的出版行业也对中国引进西方科学技术作用甚大，是促使文教事业呈现新气象的另一股重要动力。与明清之际科技转型第一波相似的是，此时比较早开始翻译传播科学书籍的仍为传教士，只是由天主教方面转变为基督新教方面。就时间跨度而言，其起点是1843年具有教会背景的墨海书馆从巴达维亚（雅加达）迁至上海，远远早于自强运动所属的年代。但是为了连贯地叙述这段历史，仍将这些并入本章，代表性人物选取伟烈亚力。这里将聚焦墨海书馆翻译、出版科学书籍的历史，并以伟烈亚力为核心，时间亦不限于他在墨海书馆的早期经历。
随着列强向远东的殖民扩张，教会团体在加强传教之余也在南亚、东南亚地区创办了印刷所等许多文化机构，主要负责出版宗教方面的资料和书籍。1843年，由巴达维亚迁来的墨海书馆在开埠不久的上海成立，它由新教团体伦敦传道会（London Missionary Society，亦简称伦敦会）创办经营，因此其英文名即为London Missionary Society Press。墨海书馆出版的活跃期是19世纪40年代至50年代，直至第二次鸦片战争即自强运动开始前。由于其在出版宗教类书籍之外，也出版科学、历史、语言类书籍，因此不仅仅是一家宗教性质的出版社。墨海书馆被称为“西学东渐的重要据点、中国具有新思想的知识分子的摇篮和上海地区的文化中心之一”[7]。但草创之初，缺乏印刷出版等专业人才的支持，远在万里之外的伟烈亚力就是因此机缘而来华。
伟烈亚力（1815—1887）是一位英国传教士，生活年代与左宗棠（1812—1885）和郭嵩焘（1818—1891）等大致相近。在他30岁的时候，因为接触到其他传教士撰写的汉语启蒙书籍而对汉语产生浓厚兴趣，并开始自学汉语。1846年，由中国返英的传教士理雅各（James Legge）在为墨海书馆选拔人员时，看中伟烈亚力学习汉语的兴趣和能力。次年，伟烈亚力被派往上海，当年即从英伦抵沪，开始在墨海书馆工作。和他同行的还有另外两位传教士慕维廉（W.Muirhead，1822—1900）和邵思韦（B.Southwell，1822—1849）。在上海的最初几年，伟烈亚力在从事出版工作之余，把精力放在学习中国语言和文化上面，并曾经历短暂的婚姻，可惜他的妻子因难产而早逝，陷入悲痛的他将女儿送往英国。[8]伟烈亚力是不幸的，此后的他一直保持独身，因此没有家庭生活的影响，可以把更多的精力投入他热爱的事业当中。
从伟烈亚力的生涯来看，他对科技转型的卓越贡献在于以翻译的方式将许多科学著作引进中国，且重点为数学领域。在学习中国文化的过程中，他对中国的历史、宗教、科学、艺术等各方面的认识加深，并对明末利玛窦和徐光启的交游故事钦佩不已。1852年起，他与中国数学家李善兰开始合作翻译《几何原本》的后九卷，以完成利、徐未竟之部分，由此对中国数学史愈加精通。次年，他在墨海书馆出版《数学启蒙》，这是他用中文写成的第一本数学课本。四年后的1857年，续译的《几何原本》译成，共401页。又过了两年，他与李善兰合译的《代数学》和《代微积拾级》也在墨海书馆出版。“两书标志着符号代数学和微积分传入中国，是中国数学史上具有划时代意义的重要篇章。”[9]此时的清朝尚处于太平天国起义和第二次鸦片战争的双重冲击之中，师夷长技和自强的呼声尚未涌现，伟烈亚力的著译活动难能可贵，他是名副其实的近代中西科学传播先驱。
除了数学方面，他还陆续与人合作翻译出版了物理学方面的《重学浅说》（1858）和天文学方面的《谈天》（1859）等著作。其中，《谈天》翻译的底本是英国著名天文学家赫歇尔（Friedrick Wilhelm Herschel）的《天文学纲要》（Outlines of Astronomy）。该译作被认为“系统介绍了西方天文学的新进展，使中国人的天文学知识从明末清初传入的水平，大大前进了一步”[10]。此外，伟烈亚力还于1857年创办了中文的科技期刊《六合丛谈》（标以“江苏松江上海墨海书馆印”），从第1号到翌年的第15号为止。他在创刊号中宣称：“今予著《六合丛谈》一书，亦欲通中外之情，载远近之事，尽古今之变……是书中所言，天算舆图，以及民间事实，纤悉备载。”[11]《六合丛谈》后来是晚清重要的介绍、传播科学知识的刊物，在日本也很有影响力。
得益于伟烈亚力及其中外同事们的通力合作，墨海书馆于是成为晚清出版业首个“西学东渐的重要据点”。传教士方面，从事科学著译工作的还有艾约瑟（Joseph Edkins，1823—1905）、合信（Benjamin Hobson，1816—1873）、高第丕（Tarlton Perry Crawford，1821—1902）、韦廉臣（Alexander Williamson，1829—1890）等。中国方面，则是李善兰、王韬等人。对于他们的工作和书馆的运行情况，曾访问墨海书馆的郭嵩焘留下一些记载。他在1856年3月15日（咸丰六年二月初九）的日记中记叙此事见闻，关于伟烈亚力的描述是：“为觅《数学启蒙》一书，为伟烈亚力所撰。伟君状貌无他奇，而专工数学。”[12]至于墨海书馆在这一时期科学方面的著译书目，可参见表2-3-1：
表2-3-1 墨海书馆出版科学类书目一览（1844—1860）[13]
墨海书馆之后，越来越多的西方人与出版机构来到中国，中国人后来也创办了如江南制造局翻译馆那样的翻译传播科学著作的机构。虽然墨海书馆的学术地位和经营状况后来不可避免地走向衰落，但是它在19世纪40—50年代的贡献是不可磨灭的，其开风气之先的历史作用也为后世所公认。还有伟烈亚力，他的后半生也仍在进行传教和其他工作的同时继续他的科学传播事业。他曾两度返回欧洲，又于1863—1869年和1870—1877年再次来华。在华期间，他曾参与江南制造局翻译馆的著译活动，也曾负责格致书院的创办和运营工作。他一方面持续向中国人传播西方的数学、天文学等多领域的科学知识，另一方面也积极向西方人介绍中国的数学史、天文学史成果。1877年，他回到英国，虽年事已高但仍进行学术活动，直至1887年因病去世。伟烈亚力和墨海书馆的种种事迹，为我们呈现出明清之际后晚清科学知识西学东渐再次启动的情形，勾勒出科技转型进程中致力于中西科学文化交流的先驱性人物和机构的形象。
3.傅兰雅与格致书院
与伟烈亚力相比，另一位传教士傅兰雅在中国拥有更高的知名度。傅兰雅所活跃领域的广度和深度都超过了伟烈亚力，甚至得到清政府的承认和嘉奖，因此也达到了当时西方人在华地位的新高度。接下来不仅将回顾傅兰雅的来华经历和促进科学传播的往事，而且会重点关注他组织创办的一所特殊的、以传授科学技术为宗旨的学校——上海格致书院（The Shanghai Polytechnic Institution），其被称为“晚清上海输入西学的三大机关之一”[14]。由于傅兰雅来华时已不再是伟烈亚力的19世纪40—50年代，而是19世纪60年代，他所处的时代背景是西学东渐随着中西交往的增多而日益扩展和深入。此时传教士们参与的文教事业也愈发广泛，除前文中的出版行业外便是教育行业，具有教会背景的学校纷纷建立。不论其动机如何，这些学校也为中国人学习西方科学技术提供了更多的机会，傅兰雅与格致书院就是其中的杰出代表。
先看傅兰雅的经历，他生于1839年的英国，卒于1928年的美国。与他身处时代相近的中国人是郑观应（1842—1922），均成长和活跃于鸦片战争之后，都看到了中国发生的急剧变化与复杂矛盾。他的家庭是一个普通的牧师之家，而他却逐渐生起对于遥远中国的兴趣。在英国度过孩提时代和学生时代之后，大学毕业的傅兰雅于1861年被英国圣公会派往香港的圣保罗书院任院长。1863年，刚成立不久的同文馆聘请他担任英文教习。1865年，他离开北京前往上海，在圣公会创办的英华学堂担任教习。来华的经历在使他积累作为一位教育家的丰富经验的同时，也使他迅速增进对汉语及中国国情、文化等的了解。1868年，他做了一个极为大胆却影响深远的决定，从英华学堂辞职并脱离圣公会，转而加入江南制造局翻译馆。效力于江南制造局翻译馆期间，傅兰雅几十年如一日，译著多达129种，其中绝大部分为科技类书籍，详见表2-3-2。
表2-3-2 傅兰雅在江南制造局翻译馆期间翻译科技著作统计[15]
为进一步推广科学技术在中国的传播，傅兰雅还与中国科学家徐寿合力创建上海格致书院。由徐寿于1874年（同治十三年）向李鸿章上书提议并获得准许，亦得到西方商人的大力资助。1876年建成开院，傅兰雅担任董事，其他董事包括伟烈亚力、招商局总办唐廷枢、英国驻上海领事麦华陀（Sir Walter Henry Medhurst）等人。虽名为书院，但格致书院是近代中国第一所专门讲授西方科技知识的学校。“此书院之设，原令中国人明晓西国各种学问与工艺与造成之物。”其由博物馆、学堂、图书馆三部分组成：“一、立博物房，内安置各种机器与器具，与造成之货物，便于华人观阅。二、立格致房，内讲教各种格致之学。三、立书房，内备各种书籍。”[16]书院内的课程分为六类：矿务、电务、测绘、工程、汽机和制造。傅兰雅对于格致书院的创建和运营事务全程参与，且“始终其事”，甚至在其晚年赴美任教后仍对书院发展极为关心，被称为“对书院工作最热心、最认真、贡献最大的人”[17]。
除了格致书院，傅兰雅还于1876年创办了旨在促进科普的期刊《格致汇编》。该刊的英文名初为The Chinese Scientific Magazine，次年改为The Chinese Scientific and Industrial Magazine。他在《格致汇编》第一年第六卷（1876）中撰写《格致汇编启事》说：“本馆辑《格致汇编》之原意，欲将西国格致之学与工艺之法，择其要者译成华文，便于中国各处之人得其益处，即不出户庭，能知天下所有强国利民之事理。”[18]从1876年创刊至1892年停刊，中间曾数度暂停发行，总计出版60卷，每一卷除刊发数篇译文之外，比较固定的栏目还有算学奇题、互相问答和格致杂说。其内容涉及领域则涵盖天文学、地理学、地质学、物理学、气象学、电学、光学、植物学、化学、动物学等，范围极广。其作者群则包括傅兰雅、徐寿、艾约瑟、慕维廉、韦廉臣、李提摩太、丁韪良、王韬、薛福成等。
傅兰雅几十年的勤恳工作和默默奉献赢得清政府的认可，他被授予三品头衔（1876）和“三等第一宝星”（1899）作为嘉奖，称得上自强运动期间为文教事业做出贡献最多的外国人。《马关条约》签订后的1896年，傅兰雅离华赴美，担任美国加州大学教授。从此他定居美国，仅偶有几次回到中国访问，直至1928年病逝。晚年时的他一方面对其在华经历进行反思，颇有遗恨之意。以甲午战败为标志，曾经如火如荼的自强运动宣告失败，中国的近代化之路坎坷异常。他评价自强运动的“唯一目的并不是为了启蒙中国，而是帮助中国了解外国人的一切情况，以便能成功地与他们斗争，最后把他们全部驱逐出境”[19]。另一方面依旧牵挂他为之付出宝贵年华和心血的东方国度，并尽可能地为中西文化交流贡献力量，至死方休。
虽然自强运动以失败告终，傅兰雅的长期奋斗亦未取得理想效果，但至少在科技方面仍留下不少遗产。有形者如格致书院，作为非教会、非官办而致力于传播科技知识的学校，其校史得以延续。民国时，格致书院改为格致公学（1915—1942），又经历上海特别市市立格致中学（1942—1945）、上海市立格致中学（1945—1949）、上海市格致中学（1949年至今）等不同时期。时至今日，格致中学仍是沪上著名高中之一，秉承“爱国、科学”的传统和“格物致知、求实求是”的校训，其对于科学真理的追求与格致书院一脉相承。有形者还有他的丰硕科技译著，对于向近代中国传播西方科学技术居功甚伟。例如傅兰雅被称为“介绍西方化学到中国的先驱者”[20]。其实不仅限于化学，而且是介绍西方科学到中国的最重要先驱者之一。
无形者在此即为傅兰雅与格致书院对于科技转型的深刻意义，二者皆有力推动了科技转型进程。傅兰雅于19世纪60年代初来华，至1896年离开中国，是自强运动从兴起到结束的全程经历者。他与西方人、许多中国官员和中国科学家都有着密切联系，和有的人已经建立起深厚友谊，接下来就将关注这一时期涌现出的几位中国科学家。此外，傅兰雅与自强运动之间的关系在某种程度上就像自强运动与科技转型之间的关系。傅兰雅为之奋斗数十年的自强目标没有真正实现，然而他的努力成果使试图师夷长技的国人受益匪浅；自强运动也并未使科技转型真正实现，但是在自强运动期间科技转型进程向前迈进不少，对于科技转型的追求也像格致书院的校史沿革那样薪火相传。
4.转型期的中国近代科学家
自强运动时期对师夷长技的贯彻不仅使科学技术受到特别重视，而且使一批精通科技的中国科学家得以崭露头角，在科技转型的历史上写下浓墨重彩的一笔。这个中国科学家小群体中的佼佼者在前文中已多有提及，如李善兰、徐寿、华蘅芳诸人。如果没有遇到难得的转型期，他们可能只是无用武之地的“畴人”。但是西学东渐的再度开启改变了他们的人生轨迹，他们一方面与传教士等西方人交游，从而翻译引进西方科学技术，提升自身的学识水平，另一方面又接受洋务派官员的邀请，将所掌握知识投入教育、出版、工业等领域的实践中，为自强运动贡献力量，甚至如徐寿之子徐建寅那样付出了生命的代价。需要强调的是，他们的主要身份既不是与西人共事的翻译家，也不是实践师夷长技的洋务派官员，而是承前启后、会通中西的科学家。
几位科学家之中以李善兰最为年长。他是浙江海宁人，生于1811年（嘉庆十五年底），与曾国藩同龄。他是一位数学奇才，从小就对数学产生浓厚兴趣，十岁即自学《九章算术》。“善兰年十龄，读书家塾，架上有古《九章》，窃取阅之，以为可不学而能，从此遂好算。”[21]十四岁就读过利玛窦和徐光启合译的《几何原本》前六卷，因此成为一位小有名气的数学家，先后撰写《四元解》（1845）、《对数探源》（1846）、《弧矢启秘》（1846）、《麟德术解》（1848）、《方圆阐幽》（1851）等数学专著。1852年（咸丰二年）对他而言是一个人生转折点，该年李善兰进入墨海书馆，结识馆内伟烈亚力、艾约瑟等传教士，开始与他们合作翻译西方科学著作，取得了丰硕成果，以西方数学为主，但不限于此。就墨海书馆的出版时间来看，有《几何原本》（1858）、《重学浅说》（1858）、《植物学》（1858）、《代微积拾级》（1859）、《代数学》（1859）、《谈天》（1859）等。其中最早开始合译的《几何原本》后九卷极富象征性意义，标志着时隔200多年后西学东渐风潮再度兴起。李善兰和伟烈亚力以完成徐光启和利玛窦未竟事业的方式向先贤致敬，同时展现出促进中西科技文化交流的相同愿望。墨海书馆刊印的《几何原本》被毁后，1865年（同治四年）李善兰又请求曾国藩在金陵为其再刊，并将利、徐之前六卷与李、伟之后九卷合为足本。曾国藩还受邀为此写了《几何原本序》，对《几何原本》给予高度评价：“《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。致其知于此，而验其用于彼。”[22]后来据此再印的还有金陵书局刊本（1878）、江宁藩署刊本（1882）、上海积山书局石印本（1896）和《古今算学丛书》本（1898）等。
继墨海书馆时期后，李善兰曾于1860年（咸丰十年）做过江苏巡抚徐有壬的幕僚，但随即因徐战死而罢。1862年（同治元年），他赴安庆做曾国藩幕僚，容闳前往安庆就是李善兰推荐的。后清军克复南京，他随曾国藩至南京，主持筹建金陵书局的工作，还在此期间出版《几何原本》和个人著作《则古昔斋算学》等。1868年（同治七年），李善兰接受同文馆的算学教职，并于次年进京任职，由幕僚时期转为同文馆时期。在专注于教学的同时，他又撰写或重刊《考数根法》（1872）、《测圆海镜》（1876）、《算学课艺》（1880）等。同文馆时期的李善兰屡受奖掖，先后加内阁侍读衔（1871）、升户部主事（1874）、升员外郎（1876）、加四品衔（1879）、升郎中（1882）等，最终于1882年（光绪八年）去世。
第二位科学家是生于1818年（嘉庆二十三年）的徐寿。他是江苏无锡县（清属常州府，今属无锡市）人，与第三位科学家华蘅芳是同乡、同事兼好友。华蘅芳生于1833年（道光十三年），徐寿对他而言是父辈人物，但是因为华父与徐寿时常走动，所以两人得以结识。华蘅芳的父亲华翼纶曾中举人并任江西永新知县，后返乡办团练抵抗太平军，是一位官员和文人。华翼纶曾在徐寿去世后为其撰写《二品封典直隶候补知府雪村徐征君家传》。华、徐两家原不相识，华父后听说徐寿擅长制作古乐器，“遂访姓名而得订交，嗣是每作事，必与偕长子蘅芳，亦与君善，并同征召”。其中也记述徐寿放弃科举献身科学的事迹：“尝一应童子试，既以为不切于实用弃去，乃博涉天文、历律、算术，皆通其奥，尤喜制仪器。”[23]华蘅芳之弟华世芳亦曾撰《又记徐雪村先生轶事》言：“先生居无锡西北乡之社港，距余家一日程。时挈其仲子往来余家，与伯兄（即华蘅芳）讨论律算、格致、制造诸属，余故自幼识之。”[24]因此，华、徐二人在无锡家居时就已经常来往，共同探讨科学问题。
华翼纶和华世芳之文可从多方面解读。其一，介绍徐寿的生平经历和科学生涯。结合华蘅芳的经历可知：徐寿和华蘅芳等人均为从小产生对数学等科学知识的兴趣，早年自学古代算学经典与明清之际西学东渐相关成果，至19世纪50年代开始接触从上海墨海书馆等处传来的西方科技新鲜内容。这与他们所处的时代和地域是分不开的，此外江南地区也提供了宽松的文化氛围。其二，交代华、徐两家的交往过程，并不仅限于华蘅芳和徐寿二人，亦不止于一代人。最早来往的是华翼纶和徐寿，且原与科学无关。后来华蘅芳、徐寿“仲子”徐建寅（1845—1901）、华世芳（1854—1905）也加入其中，另外可能还有一些无锡或周边地区的同好。其三，维系这种交往的根本因素在于对科学技术的共同兴趣。换而言之，这里已经形成一个中国科学家或科学爱好者的小规模群体。事实也证明，徐寿、徐建寅父子和华蘅芳、华世芳兄弟都成为转型期中国近代知名科学家。
特殊的时代给予徐寿和华蘅芳等人一展拳脚的机会。1861年（咸丰十一年），他们受曾国藩邀请前往安庆，年方十七的徐建寅同往，加入安庆内军械所，主持制造蒸汽轮船和洋枪洋炮等。在安庆和南京期间，徐寿和华蘅芳成功研制出几艘中国人最早自造的蒸汽船，著名者如“黄鹄号”（1865）。江南制造局成立后，他们又被请去襄办诸事。一方面专注研发工作：“既而设制造局于上海，百事草创，寿于船炮枪弹，多所发明。自制强水棉花药、汞爆药。”[25]另一方面通过江南制造局翻译馆，聘请伟烈亚力、傅兰雅等西人共同译书，加强西方科学技术的引介。1874年（同治十三年），徐寿与傅兰雅等人筹议建立格致书院，为此徐寿向李鸿章上书呼吁：“格致之学，大之可齐治平，小之可通艺术，是诚尽人所宜讲求，今日所当急务。”[26]格致书院1876年创设后，徐寿一直主持教学工作，直至1884年去世。华蘅芳长期与徐寿共事，也在格致书院担任过教习，后又曾在天津武备学堂、武昌两湖书院等多处任教，后于1902年去世。此外，华世芳，以及徐建寅、其弟徐华封、其长子徐家宝、其次子徐南宝等均在科学技术领域具有较高理论造诣或实践水平。其中徐建寅曾在山东机器局、福州船政局、金陵机器局等多处任职，1901年在汉阳钢药厂试制火药时因事故殉职。
从李善兰、徐寿和华蘅芳等人的经历中可归结出一些共性。他们早年对科学的兴趣和钻研是基础，后来一边接触并传播西学，一边投身自强运动。所从事工作虽有具体科技实践，但仍以文教事业为主。在心志上，不慕权位，为国效力，大多仅担任教学或技术类职务；在学术上，与时俱进，孜孜以求，“既是传播者也是被传播者”[27]；在领域上，涉猎广博，会通中西，包括数学、化学、光学、电学、天文、气象、地质、航海、矿物等等。诸如此类特征，可勾勒出转型期中国近代科学家的独特面貌。
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[3]容闳.西学东渐记.沈潜，杨增麒，评注.郑州：中州古籍出版社，1998:148-149.
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[6]容闳.西学东渐记.沈潜，杨增麒，评注.郑州：中州古籍出版社，1998:181.
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[11]沈国威.六合丛谈（附解题·索引）.上海：上海辞书出版社，2006:521.
[12]郭嵩焘.郭嵩焘全集：第八册.长沙：岳麓书社，2012:31.
[13]该表内部分著译书由中外人士合作完成，此处仅列传教士名字，参见：沈国威.六合丛谈（附解题·索引）.上海：上海辞书出版社，2006:244-247。
[14]王扬宗.上海格致书院的一份译书清单.中国科技史杂志，2006（1）:54.
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[18]陈谷嘉，邓洪波.中国书院史资料.杭州：浙江教育出版社，1998:2341.
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[23]闵尔昌.碑传集补：卷四十三//周骏富.清代传记丛刊：综录类五.台北：明文书局，1985:662-664.
[24]同[23]，667.
[25]赵尔巽，等.清史稿：卷五百零五：列传二百九十二.北京：中华书局，1977:13930.
[26]陈谷嘉，邓洪波.中国书院史资料.杭州：浙江教育出版社，1998:2125.
[27]燕学敏.晚清数学翻译的特点——以李善兰、华蘅芳译书为例.内蒙古大学学报（自然科学版），2006（3）:359.