丁拱辰，機械工程專家。最早系統考察了西方火器的使用和構造并研究制造了中國火器。在中國首先進行了蒸汽機、機車和輪船的模型制造。撰寫了中國第一部有關蒸汽機、機車和輪船的著作，為創建中國近代機械工程做出了貢獻。
個人經歷
丁拱辰(1800——1875)，又名君，字淑原，號星南，晉江市人，回族，家住晉江縣海濱的陳鄉岸兜村。始祖賽典赤·瞻思丁，系阿拉伯貴族，入仕元朝，官拜平章政事行省云南省之職。丁拱辰是瞻思丁的第十八代孫。其父名宗璧，是個商人。丁拱辰年幼時，父親赴浙東、臺灣等地經商，全靠母親紡紗織麻，勤儉維持一家人的生活。他小時入村塾讀書，對天文歷算很有興趣，十一歲因家庭經濟拮據而輟學，參加農業勞動，在田間牛背上堅持自學，獲得了不少的文化知識。以后家境好轉，納捐監生，十七歲，“棄儒就賈”，隨父到浙東經商，二十歲跟叔父到廣東省。在此期間，他繼續堅持自學。他愛好研究天文，常于靜夜仰觀星象，得到啟發，對古代天文儀器璇璣玉衡進行改造，制成象儀全周儀，以測量度數，推算時辰，很是準確。愛新覺羅·旻寧十一年(1831年)他出國謀生，先后到過菲律賓的呂宋諸島和西亞的伊朗、阿拉伯半島等地。他出國時，把自己制造的全周儀帶到船上，測量水程的遠近、地勢的高低、北斗的方位，計程抵岸，準確無誤。引起了西方司航人員的重視和贊揚，把所藏的書籍圖樣借給他看。他如饑似渴地學習，從中悟出炮位、造船的原理。嗣后他航經各地時，更加注意考察訪問，加以發揮改進。
道光二十年(1840年)，丁拱辰從海外游歷回國時，正值鴉片戰爭爆發，“南中夷焰勢若燎原”。隨后，英國侵略者的炮艦向我國東南沿海到處猖狂襲擊，攻陷了許多口岸和城鎮，使他憂心如焚，他請纓報國，以沉痛的心情上書清廷“現值英夷悖逆，恃其炮火，滋擾海疆，生志切同仇”①，而夜以繼日地整理他所積累的西洋武器資料，編著成《演炮圖說》，通過時任御史的同鄉抵抗派官吏陳慶鏞，轉請山東通曉數學機械原理的丁守存等人代為勘定。他罄箱傾囊，自費千金，將這書刊刻行世。愛新覺羅·旻寧二十一年(1841年)，他帶著自制的用以“測量演炮高低”的象限儀一具，由福建老家千里迢迢奔赴廣東省，“前來軍營投效”。這時，林則徐已被遣戍，主持廣東軍事的是“靖逆將軍”愛新覺羅·奕山。這年冬天，丁拱辰在廣州燕塘向團練大炮手傳授炮法，“用象限儀測視演放”，奕山親往檢查，認為“尚為有準”②。以后他又將所著《演炮圖說》與懂得制炮技術的署督糧道西拉本共同研究，“詳加考核”。他們“互相參酌，擇其演炮要法，另擬圖說數則，言簡意，刊刻多張，懸掛炮臺”，使駐守各炮臺的司炮者人人都能理解，懂得用法。經奕山等批準，丁拱辰按他的設計在廣州市鑄炮，由他鑒制的大炮均采用滑車絞架，能上下左右改變射擊的角度和方位，重量自一千斤至八千斤不等，靈巧結實，操縱推挽都極靈便，成為當時先進的武器③。由于丁拱辰出色的發明創造，愛新覺羅·奕山奏請清朝賜給他六品軍功頂戴④。道光二十二年七月丁拱辰所著的《演炮圖說》和他在廣東省鑄炮、演試有準等事跡傳到愛新覺羅·旻寧那里，道光帝特諭令奕山、祁貢等查明其人其事上報⑤，但不久，隨著南京條約的簽訂和第一次鴉片戰爭的結束，便沒有下文了。
戰后，丁拱辰繼續進行他的科學試驗，他又通過多次實踐，對《演炮圖說》再三修訂，在丁守存和另一科學家鄭復光的幫助下，于道光二十三年增訂刊行《演炮圖說輯要》，全書分四卷，共五十篇，附有一百一十多種圖樣，對各種西式炮、發射藥、炮彈以及輪船戰艦的制法和運用都繪圖詳細說明，企望對鞏固我國國防作出進一步的貢獻。但清朝在妥協投降的對外方針指導下，已不想有所作為。丁拱辰經過辛勤研究取得的這些成果，并沒有在抵御外來侵略、保衛祖國上起到應有的效果。
愛新覺羅·旻寧二十九年(1849年)，丁拱辰偕其胞侄丁金安，應當時欽差大臣阿魯特·賽尚阿之聘，前往廣西桂林，與丁守存等鑄造大小各種類型的火炮一百零六門、兼造火藥、火箭、火噴筒、抬槍、鳥槍等武器⑥。又編寫了《演炮圖說后編》一冊二卷，對制造大炮和炮彈及槍炮的測量、演練教習等作進一步的闡發。
在洋務運動時期，丁拱辰北上江蘇省、上海市，編撰西洋武器著作和研制西洋武器。同治二年(1863年)編撰《西洋軍火圖編》六卷，十二萬言，繪圖一百五十幅，被清朝授予廣東省候補縣丞，以后升任知縣，留廣東補用，并賞給五品花。
丁拱辰的發明創造是多方面的。在第一次鴉片戰爭時期，他還和丁守存、鄭復光等對輪船進行了研究，他們設計了一批輪船模型，繪制了有關的設計圖樣，其中有機具在內的，也有機具在外的。⑦此外，他并與工匠們共同設計了一輛蒸汽機車模型。這個模型長一尺九寸，闊六寸，載重三十斤，鍋爐和機身都是銅制的，叫“小火輪車”⑧。所有這些在當時科學技術落后的中國，不能不說是具有創造性的發明創造，它們在當時的中國都具有相當的科學價值。
主要貢獻
火炮研究
1840年回國后，基于對外國火炮的研究，丁拱辰提出中國應當采用火炮加表之法，并據試驗結果繪成《演炮差高圖說》，提高了炮的命中率。廣東巡撫梁寶常在廣州市郊區親眼看到用此法演放火炮成功后，奏報朝廷，賞給丁拱辰六品軍功頂戴。為了防御侵略，丁拱辰匯集有關西方兵器的資料，總結自己的研究所得，撰成《演炮圖說》一冊，于1841年出版。該書的主要內容是寫演放火炮的方法，還述及火炮鑄造、炮臺修筑、發射藥配方等。1842年存，此書受到兩廣總督祁?、靖逆將軍愛新覺羅·奕山的重視，命西拉本幫助丁拱辰到軍隊中傳授技術。同年，清朝政府下令推廣《演炮圖說》所述方法。后來，丁拱辰將此書修訂為《演炮圖說輯要》四卷，于1843年秋出版。
丁拱辰在兵器技術方面的研制成果頗多。他設計了火炮的滑車絞架，用于調整炮身的位置，改變射擊的角度，使操作靈活方便。例如，移動調整幾千斤重的火炮，過去要用幾十人，采用滑車絞架后僅需幾個人。因此，這種滑車絞架在廣東省被用于陸上炮臺和兵船。當時，鑄炮可用銅或鐵。但鑄銅炮成本高于鑄鐵炮。丁拱辰參考西洋炮的構造，研究改進鑄鐵炮技術。經過調查和試驗，他選用廣東產的新黑鐵七成、洋蔴鐵三成為原料，采用泥型，澆口設于炮口，巧置引門，終于鑄成了性能良好的鐵炮。他認為，西洋炮彈采用泥型鑄造，炮彈表面產生線痕，不夠光滑，影響射程。于是，他改用失蠟法澆鑄。鑄得的炮彈光圓無痕。他還主張將炮彈鑄成實心和通心兩種，后者的長處是彈體輕、射程遠。在桂林市時，他與丁守存合作，鑄造各種火炮百余門。還制造了火箭、火噴筒、抬槍、鳥槍、發射藥等。
1841年寫成《演炮圖說》，1843年修訂為《演炮圖說輯要》，其中所附的《西洋火輪車火輪船圖說》是中國學者自著的第一部有關蒸汽機和火車、輪船的著作。1851年寫成《演炮圖說后編》，1863年又著《西洋軍火圖編》。
研究制造
據《演炮圖說輯要》中的《西洋火輪車、火輪船圖說》記載，丁拱辰曾目睹過小式蒸汽機車，因而“粗知機械之大概”，又“召良匠督配尺寸，造小火輪車乘”。這輛小蒸汽機車長1尺9寸（632．7毫米），寬6寸（199．8毫米），載重30余斤（約15公斤），配置一臺銅質直立雙作往復式蒸汽機。他還在這臺蒸汽機的基礎上，制造了一艘小輪船，船長4尺2寸（139．86毫米），“放入內河駛之，其行頗疾，惟質小氣薄，不能遠行。”后來他又繪成輪船圖，卻因“無制器之器”，不能造大的實用輪船。盡管如此，丁拱辰的工作仍表明中國機械工程技術進入了一個新的發展時期。
丁拱辰和丁守存（約1812～1885年）根據英國新式火箭，于1850年在廣西桂林成功地研制了由金屬火箭筒構成的近代大火箭，射程200余丈（660米）。“后底五孔出火焚燒（5個噴管），一刻之久，煙霧迷空。以之火燒敵營，沖鋒破陣，人遭必死，甚為得用，其功力與火炮并烈”。這是中國研制近代火箭之始。
主要論著
1 丁拱辰．演炮圖說．1841．
2 丁拱辰．演炮圖說輯要．1843．
3 丁拱辰．演炮圖說后編．1851．
4 丁拱辰．西洋軍火圖編．1863．
5 丁拱辰．火炮必須用滑車絞架圖說．見：魏源．海國圖志，卷五十五．
6 丁拱辰．仿鑄洋炮圖說．見：魏源．海國圖志，卷五十五．
7 丁拱辰．鑄炮彈法．見：魏源．海國圖志，卷五十五．
8 丁拱辰編．增補則克錄．
人物評價
丁拱辰是中國第一個比較正確完整地論述西洋武器的，比著名科學家李善蘭、徐壽和華蘅芳等早十多年，在我國近代科學技術方面有較突出的建樹。他的軍器和發明，對鞏固國防，抗擊外國侵略者，曾起過一定的作用，引起了我國當代軍事科 學家的重視。他的治學態度和方法，值得后世借鑒學習。第一次鴉片戰爭前，清朝對外采取閉關政策，嚴重阻礙了中外經濟文化的交流，加以在思想上實行禁的愚民政策，一直沿襲著以八股文為主要形式的科舉制度，致使中國對西方世界茫無所知，中國的科學技術遠遠落后于西方資本主義列強。鴉片戰爭一爆發，明顯地暴露了中國這方面所存在的嚴重弱點。為了抵制資本主義國家堅船利炮的襲擊，保衛祖國的獨立與主權，一些有遠見的政治家如林則徐、進步的思想家如魏源等，在“師夷長技以制夷”的思想指導下，注意了解和學習西方的先進的科學技術，一些有心的愛國志士更行動起來孜孜于學習與制造西方的新式武器，以求在實踐中抵制英國的武裝進攻，而取得了一定的成效。在這些人中，丁拱辰、鄒伯奇則是其中的佼佼者。
參考資料 >