编者：翻开课本，张衡、毕昇、钱学森、邓稼先、袁隆平、屠呦呦……这些写入其中的闪亮名字，将科学火种植入一代代学人血脉，构筑起成长路上的精神底色。“课本里的科学家”专栏聚焦中小学教材中提及的科学先驱，带您走近那些孩子们在教室“遥望”的身影——他们或仰望星空，或俯首实验，以好奇心为火种，照亮科学探索之路。
人教版语文六年级下册教材《真理诞生于一百个问号之后》一文的阅读链接，简要介绍了詹天佑主持修筑的京张铁路。1905年9月4日，京张铁路正式开工。这是完全由中国人勘察、设计、施工、运营的第一条国有干线铁路。它的建成打破了外国人垄断修建中国铁路的局面。
詹天佑，中国首位铁路总工程师，我国近代史上的科技界先驱，杰出的爱国工程师，周恩来总理评价其是“中国人的光荣”。
本期让我们一起见证他自力更生、艰苦奋斗的故事。
留美归来多方历练
终开启铁路生涯
1872年，年仅11岁的詹天佑考取了清政府官派留学生，站在中国第一批留美幼童的队伍中，背负着国家励精图治的使命，就此开启赴美求学之旅。
美国尖端科技的发展以及铁路对美国经济的促进作用，让他强烈意识到，闭塞贫穷的中国要走上强国之路，首先要建成四通八达、遍布全国甚至连接世界的铁路网。这便是他选择铁路工程专业并以铁路建造为终生事业的初心和动力。强烈的使命感和紧迫感，让他仅用9年时间就拿下了耶鲁大学工程系学士学位。
▲归国后部分留学生合影（后排右起第二为詹天佑）
然而直到1887年，詹天佑归国6年后才终于等到与铁路工程产生交集的机会。受留美同学邝孙谋的推荐，他到天津铁路公司任“帮工程师”，指挥从塘沽到天津铁路的铺轨工程，仅用七十多天就出色完成了津沽铁路40公里的任务。津沽铁路建成后，与之前建成的唐胥路、开平路连通，构成津唐铁路，于1888年10月9日全线通车。这为他走上中国铁路建设之路奠定了基础。
滦河大桥露头角
自主创新、技压中外
1892年，在建关东铁路时，英、日、德三国工程师在滦河大桥施工中连遭失败。面对外国工程师都束手无策的难题，詹天佑毫不退缩，他认真分析了各国工程师失败的原因，深入一线调查测量后，结合中国传统的桥梁打桩法和西方近代先进技术，制定科学周密的施工方案，避开多变的水文，在国内首次采用气压沉箱法，成功解决了滦河大桥打桩难题。詹天佑凭借扎实的专业知识和勇于探索的精神，让大桥横跨滦河两岸，惊艳众人。
▲1894年的滦河桥
1902年，詹天佑奉召回天津参加关内外铁路接收与修复工作。期间临时被抽调负责兴建一条专供皇室祭祖用的新易铁路紧急工程，他带领工人日夜奋战在施工现场，哪怕冰天雪地，也阻挡不了工程推进的脚步，历时四个月最终如期竣工。这是中国人首次独立自主主持修建铁路，打破了洋人的技术垄断，也为詹天佑主持建设京张铁路打下了基础。
1/5的费用、2/3的工时
京张铁路振奋人心
1905年，面对英国和俄国强势染指中国铁路建设的危困局势，清政府决定由中国人自己建造北京通往张家口的铁路。由于在新易铁路工程中表现出色，詹天佑被钦点担任京张铁路总工程师。
顶着西方列强的嘲讽与觊觎，直面八达岭等路段的险峻路况，詹天佑带领中国施工队，靠着大锤、十字镐、钢钎等落后工具展开了京张铁路的施工作业。为了最大限度节约成本和提速，他创造性地提出采用南北两头同时施工的方法，并在隧道中部开凿两个竖井，然后向相反方向开凿，等于6个工作面同时施工。为了解决从南口到八达岭之间600米高度差的难题，他在青龙桥站设计“人”字形折返路线，以延长距离的方法来减缓线路的坡度，从而使八达岭隧道长度减少近半。
1909年8月11日，京张铁路提前两年全线通车，这条中国人自主成功修筑的第一条铁路获得了多项成就：开凿了居庸关、八达岭的隧道；自主创新在关沟山腰处修成人字形轨道；采用中国自行研制的水泥并成功筑成石料旋桥等。这些当时在国际上引发巨大反响，极大鼓舞了国人的民族自信心。
▲京张铁路南口机车房
▲京张铁路青龙桥车站西，上下火车同时开行
京张铁路不仅以省时、省工、速度快、质量好的特点创造了奇迹，且工程总费用只及外国承包商索价的1/5。在京张铁路工程中，詹天佑还吸收了西方的铁路管理制度，为中国铁路工程制定了一套完善的技术标准和规范，统一了中国铁路的工艺标准，同时也为中国培养出第一批铁路工程师。
此后的十年，全国各地相继成立多家商办铁路公司，詹天佑应邀担任顾问或总工程师，筹划修建津浦、张绥、沪嘉、洛潼、粤汉等铁路。随着清王朝的覆灭，在孙中山“实业救国”理念的支持引导下，詹天佑更以总工程师的身份，承担中国南北和东西两条最重要铁路的建设任务。他举家搬到处于两大干线交汇处的武汉，将自己全部交付于中国铁路建设。
捐资扶业、维护路权
忧国忧民、民族典范
为了中国铁路事业的建设发展，詹天佑高瞻远瞩，发表《敬告青年工学家》对青年寄予厚望，严定工程标准，主动捐助《新编华英工学字汇》《京张铁路工程纪略》等书籍资料的印刷费用，设立“詹氏征文奖”，鼓励开展学术活动等。
为维护中国铁路权益，詹天佑奋斗了终身：以京张铁路的独立自建与胜利竣工，开创了中国独立修筑铁路的先河，树立了中国挽回路权的光辉典范；率先支持20世纪初兴起的川汉铁路民办事业；投入保路爱国运动，积极关注中国的前途与命运。
他用一生履行了当年立下的“各出所学，各尽所知，使国家富强不受外侮，足以自立于地球之上”的报国誓言。他毕生致力于中国铁路事业，奠定了现代铁路工程技术的基础，其创新精神与爱国情怀激励了中国一代又一代的科技工作者勇攀科技高峰，被尊为民族工程科技典范。
参考资料：
1.“学习强国”学习平台.詹天佑与京张铁路：穿越百年的民族荣耀
2.“人民日报”公众号.16万公里！这是百年前他被“嘲笑”的梦想
3.“中国铁道博物馆”公众号.科举已废除，詹天佑何以再登进士榜首？
4.“科技导报”公众号.科技人文 | 1/5的费用、2/3的工时！詹天佑如何创造了京张铁路奇迹？
5.“中华英才半月刊”公众号.百年巨匠｜詹天佑：中国铁路之父
6.“知识就是力量”公众号.中国速度，龙行天下
7.“科教博览”公众号.教材中的科学家——詹天佑
8.“江苏铁路教育馆”公众号.“中国铁路之父”——詹天佑
9.“广州图书馆”公众号.詹天佑不去修铁路，却跑回广州家中修家谱？
10.“文明杂志”公众号.风雨百年——京张铁路
来源：“北京科协”公众号
记者：陈丽君
制图：吉振
