火藥是我國“四大發明”之一,早在春秋戰國時,火藥合成的三原料,已為人們所熟知。到唐末,火藥開始用於軍事上。南宋末至元朝,我國的火藥和火器才由阿拉伯人傳入歐洲。革命導師馬克思曾言,是中國發明的火藥炸碎了西方的騎士階層。明清以來,我國的火藥武器逐漸落後,而掌握火藥、火器不久的歐洲國家,卻很快趕上並超過我國。到鴉片戰爭開始,歐洲列強就用洋槍洋炮侵略我國,使我國疆域大批淪喪,生靈塗炭。這時,就有不少有識之士,開始在火藥方面進行研究。致力於科學技術救國,在這批愛國人物裡,丁守存就是一位傑出代表。
丁守存,字心齋,號竹溪(竹石),一號次海,晚號石濤釣叟,山東日照濤雒鎮人。進士出身,歷任戶部主事、禮部郎中、軍機處章京、廣西鄉試副主考、湖北鄉試監試、湖北督糧道、兩署湖北按察使司等職。從生平履歷上看,屬於典型的“學而優則仕”的封建官僚。
1840年,中英鴉片戰爭爆發,清朝戰敗,割地賠款。刺激了丁守存開始對英國“堅船”“利炮”進行研究,史書載,“守存通天文、歷算、風角、壬遁之術,善制器。時英吉利兵犯沿海數省,船炮之利,為中國所未有。守存慨然講求製造,西學猶未通行,凡所謂力學、化學、光學、重學,皆無專書,覃思每與闇合。”在沒有任何西學資料的情況下,進行研究,難度可想而知。而丁守存似乎是無師自通一樣,搞出了不少喜人的成果。
那時中國軍隊使用的槍是火繩槍,即需要用火繩火鐮打火引燃才能發射。不像西方的槍能自動起火射擊。丁守存運用自己已經掌握的化學知識,經過研究,自創了一種白藥起火的方法:先制硝,再製酒精,配合為鏹水,將銀片投入鏹水,溶解為白沫,倒出鏹水,陰乾白沫,即為自動起火之白藥,從而初步解決了步槍的自動起火。為了研究這種白藥,在一次試驗中,他被鏹水燙傷了手指和眼睛。
通過實驗,他還發明瞭一種叫“跳雷”的地雷,踏響後能自動跳起七八尺高,在空中爆炸,殺傷力極大。《清史稿》列傳裡記載,“咸豐初,從大學士賽尚阿赴廣西參軍事,會獲賊黨胡以暘,使招降其兄以晄,守存制一匣曰手捧雷,偽若緘書其中,俾以晄致之賊酋,酋啟匣炸首死。尋檻送賊渠洪大全還京,遷員外郎。”說明丁守存曾製造過一種叫“手捧雷”的暗殺利器,能藏在古時盛書信的匣子裡,出其不意將開啟者炸死。藉此不僅炸死了敵將,還藉機趁亂抓獲了太平天國的重要人物。
為了研製新式火炮,他與福建人丁拱辰攜手合作搞研發,合稱“南北二丁”。丁拱辰編著《演炮圖說輯要》,丁守存給予校訂,兩人在廣西桂林鑄造各種類型的火炮106門,重量500~4000公斤,在當時屬於較先進的武器。另外,丁守存根據英國“康格里夫”火箭樣式,研製成金屬火箭,射程660米,已接近當時世界的先進水平,這是中國研製現代火箭的開始。
丁守存不僅是炸藥專家,還是一代鴻儒。他重視教育,曾任琅琊書院山長。“掌教大梁,肄業生徒,登秋薦捷春宦者七十四人,為汴中二百年所未有。”丁守存三個兒子,都中過進士。李鴻章曾為之題匾:“一門三進士”。丁守存雖然多半生從事戎務,但他的文學底蘊也非常深厚。在湖北任職時,曾遵李鴻章之邀,撰寫《重建武昌黃鶴樓碑記》,可見他的文筆是名於當時的。今天,在濟南趵突泉和武昌黃鶴樓上仍存有他的墨跡。在故鄉自家的宅子,自題楹聯:“蜃氣樓臺天半出,驚濤風雨夜中來”。
丁守存著作很多,大多數是關於自然科學的。主要有《造化究源》《火法本論》《詳覆用地雷法》《新火器論》《籌河議》《築寨圖說》等。1883年,丁守存在家故去,終年七十一歲。
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