編者：翻開課本，張衡、畢昇、錢學森、鄧稼先、袁隆平、屠呦呦……這些寫入其中的閃亮名字，將科學火種植入一代代學人血脈，構筑起成長路上的精神底色。“課本里的科學家”專欄聚焦中小學教材中提及的科學先驅，帶您走近那些孩子們在教室“遙望”的身影——他們或仰望星空，或俯首實驗，以好奇心為火種，照亮科學探索之路。
人教版語文六年級下冊教材《真理誕生于一百個問號之后》一文的閱讀鏈接，簡要介紹了詹天佑主持修筑的京張鐵路。1905年9月4日，京張鐵路正式開工。這是完全由中國人勘察、設計、施工、運營的第一條國有干線鐵路。它的建成打破了外國人壟斷修建中國鐵路的局面。
詹天佑，中國首位鐵路總工程師，我國近代史上的科技界先驅，杰出的愛國工程師，周恩來總理評價其是“中國人的光榮”。
本期讓我們一起見證他自力更生、艱苦奮斗的故事。
留美歸來多方歷練
終開啟鐵路生涯
1872年，年僅11歲的詹天佑考取了清政府官派留學生，站在中國第一批留美幼童的隊伍中，背負著國家勵精圖治的使命，就此開啟赴美求學之旅。
美國尖端科技的發展以及鐵路對美國經濟的促進作用，讓他強烈意識到，閉塞貧窮的中國要走上強國之路，首先要建成四通八達、遍布全國甚至連接世界的鐵路網。這便是他選擇鐵路工程專業并以鐵路建造為終生事業的初心和動力。強烈的使命感和緊迫感，讓他僅用9年時間就拿下了耶魯大學工程系學士學位。
▲歸國后部分留學生合影（后排右起第二為詹天佑）
然而直到1887年，詹天佑歸國6年后才終于等到與鐵路工程產生交集的機會。受留美同學鄺孫謀的推薦，他到天津鐵路公司任“幫工程師”，指揮從塘沽到天津鐵路的鋪軌工程，僅用七十多天就出色完成了津沽鐵路40公里的任務。津沽鐵路建成后，與之前建成的唐胥路、開平路連通，構成津唐鐵路，于1888年10月9日全線通車。這為他走上中國鐵路建設之路奠定了基礎。
灤河大橋露頭角
自主創新、技壓中外
1892年，在建關東鐵路時，英、日、德三國工程師在灤河大橋施工中連遭失敗。面對外國工程師都束手無策的難題，詹天佑毫不退縮，他認真分析了各國工程師失敗的原因，深入一線調查測量后，結合中國傳統的橋梁打樁法和西方近代先進技術，制定科學周密的施工方案，避開多變的水文，在國內首次采用氣壓沉箱法，成功解決了灤河大橋打樁難題。詹天佑憑借扎實的專業知識和勇于探索的精神，讓大橋橫跨灤河兩岸，驚艷眾人。
▲1894年的灤河橋
1902年，詹天佑奉召回天津參加關內外鐵路接收與修復工作。期間臨時被抽調負責興建一條專供皇室祭祖用的新易鐵路緊急工程，他帶領工人日夜奮戰在施工現場，哪怕冰天雪地，也阻擋不了工程推進的腳步，歷時四個月最終如期竣工。這是中國人首次獨立自主主持修建鐵路，打破了洋人的技術壟斷，也為詹天佑主持建設京張鐵路打下了基礎。
1/5的費用、2/3的工時
京張鐵路振奮人心
1905年，面對英國和俄國強勢染指中國鐵路建設的危困局勢，清政府決定由中國人自己建造北京通往張家口的鐵路。由于在新易鐵路工程中表現出色，詹天佑被欽點擔任京張鐵路總工程師。
頂著西方列強的嘲諷與覬覦，直面八達嶺等路段的險峻路況，詹天佑帶領中國施工隊，靠著大錘、十字鎬、鋼釬等落后工具展開了京張鐵路的施工作業。為了最大限度節約成本和提速，他創造性地提出采用南北兩頭同時施工的方法，并在隧道中部開鑿兩個豎井，然后向相反方向開鑿，等于6個工作面同時施工。為了解決從南口到八達嶺之間600米高度差的難題，他在青龍橋站設計“人”字形折返路線，以延長距離的方法來減緩線路的坡度，從而使八達嶺隧道長度減少近半。
1909年8月11日，京張鐵路提前兩年全線通車，這條中國人自主成功修筑的第一條鐵路獲得了多項成就：開鑿了居庸關、八達嶺的隧道；自主創新在關溝山腰處修成人字形軌道；采用中國自行研制的水泥并成功筑成石料旋橋等。這些當時在國際上引發巨大反響，極大鼓舞了國人的民族自信心。
▲京張鐵路南口機車房
▲京張鐵路青龍橋車站西，上下火車同時開行
京張鐵路不僅以省時、省工、速度快、質量好的特點創造了奇跡，且工程總費用只及外國承包商索價的1/5。在京張鐵路工程中，詹天佑還吸收了西方的鐵路管理制度，為中國鐵路工程制定了一套完善的技術標準和規范，統一了中國鐵路的工藝標準，同時也為中國培養出第一批鐵路工程師。
此后的十年，全國各地相繼成立多家商辦鐵路公司，詹天佑應邀擔任顧問或總工程師，籌劃修建津浦、張綏、滬嘉、洛潼、粵漢等鐵路。隨著清王朝的覆滅，在孫中山“實業救國”理念的支持引導下，詹天佑更以總工程師的身份，承擔中國南北和東西兩條最重要鐵路的建設任務。他舉家搬到處于兩大干線交匯處的武漢，將自己全部交付于中國鐵路建設。
捐資扶業、維護路權
憂國憂民、民族典范
為了中國鐵路事業的建設發展，詹天佑高瞻遠矚，發表《敬告青年工學家》對青年寄予厚望，嚴定工程標準，主動捐助《新編華英工學字匯》《京張鐵路工程紀略》等書籍資料的印刷費用，設立“詹氏征文獎”，鼓勵開展學術活動等。
為維護中國鐵路權益，詹天佑奮斗了終身：以京張鐵路的獨立自建與勝利竣工，開創了中國獨立修筑鐵路的先河，樹立了中國挽回路權的光輝典范；率先支持20世紀初興起的川漢鐵路民辦事業；投入保路愛國運動，積極關注中國的前途與命運。
他用一生履行了當年立下的“各出所學，各盡所知，使國家富強不受外侮，足以自立于地球之上”的報國誓言。他畢生致力于中國鐵路事業，奠定了現代鐵路工程技術的基礎，其創新精神與愛國情懷激勵了中國一代又一代的科技工作者勇攀科技高峰，被尊為民族工程科技典范。
參考資料：
1.“學習強國”學習平臺.詹天佑與京張鐵路：穿越百年的民族榮耀
2.“人民日報”公眾號.16萬公里！這是百年前他被“嘲笑”的夢想
3.“中國鐵道博物館”公眾號.科舉已廢除，詹天佑何以再登進士榜首？
4.“科技導報”公眾號.科技人文 | 1/5的費用、2/3的工時！詹天佑如何創造了京張鐵路奇跡？
5.“中華英才半月刊”公眾號.百年巨匠｜詹天佑：中國鐵路之父
6.“知識就是力量”公眾號.中國速度，龍行天下
7.“科教博覽”公眾號.教材中的科學家——詹天佑
8.“江蘇鐵路教育館”公眾號.“中國鐵路之父”——詹天佑
9.“廣州圖書館”公眾號.詹天佑不去修鐵路，卻跑回廣州家中修家譜？
10.“文明雜志”公眾號.風雨百年——京張鐵路
來源：“北京科協”公眾號
記者：陳麗君
制圖：吉振
