刘仙洲传

     刘仙洲,河北顺平人,工程教育家和机械工程学家。1955年选聘为中国科学院学部委员，1975年去世。在同时代知名学者中，他是新中国较早申请入党的，在知识界产生了很大影响。
      历经清末到新中国的工程教育家
      1918年，刘仙洲香港大学毕业后，本来有条件到英国留学，河北省高等工业学校也以150元的月薪聘他为讲师，但他放弃了这些机会。刘仙洲为了培养大批清寒有志青年出国深造，怀着满腔爱国热情和“教育救国”、“工业救国”的理想，毅然回到母校育德中学，担任留法勤工俭学高等工艺预备班的教员。他希望把学到的本领奉献给祖国。当校长王国光和刘仙洲面议月薪时，王提议每月给他80元，刘仙洲则表示：为母校工作，钱多钱少无所谓。王国光就说，既然无所谓，学校经费不多，就再少给一半，40元吧。刘仙洲当即愉快地接受了。他与校长王国光一起试行“在学校求理，在工厂求实验”的新学制。刘仙洲任教三年，讲授机械学、蒸汽机、机械制图等课程。刘少奇、李富春、李维汉都曾是这个留法预备班的学生。
在育德中学执教三年时间内，刘仙洲不仅严格认真教好机械学这门课，而且主张学理与实践并重，远见卓识地提出“工读协作制”。对此，刘仙洲引用《公羊传》的名句：“巧心劳力成器物曰工”，认为这是对“工程”的定义下得最好不过了。他说，只“巧心”而不“劳力”，是只有学理而无实验，充其量不过是一位理论的工程家，可以做文章，可以勉强教书，但遇到具体问题，就难免不切实际；只“劳力”而不“巧心”，是只有实验而无学理，充其量不过是一位熟练的老工匠，可以按图制造，但一问其所以然，则茫然不知所对。
刘仙洲认为这种“工读协作制”是既“巧心”又“劳力”的最好办法。即学校附设实习工厂或者工厂附设补习学校，学生在学校学理，又在工厂求实践，把学和工结合于一体，把学生和工人融合于一身，能用最经济的办法造就出理论与实际兼优的工程人才。他指出，这种教育制度不仅可以解决大批清寒子弟学习的困难，而且可以纠正工科学生只注重书本、自命清高的通病。为了倡导“工读协作制”，1920年他曾上书教育当局，提出《我国工业教育应酌采工读协作制意见书》，但都被当局以“暂缓推行”、“留备采择”为名，不了了之。
　　1924年，34岁的刘仙洲担任了中国近代第一所大学—天津的工科大学北洋大学校长。这所大学从1895年创办起就由外国教授讲课。刘仙洲锐意革新，聘请茅以升、石志仁、侯德榜等中国著名学者任教，亲手拟定《北洋大学附设工读协作制机械工学门意见书 》。同时，对北洋大学的系科设置进行调整，增设了机械系、电机系，提倡用汉语讲课，并亲自讲授机械学，自编中文教材。他原想将这所大学创办成“东方麻省理工学院”，但当时国立大学均在北洋政府统辖之下，派系影响很深，办学经费不足，难以实现意愿。当时，北洋军阀忙于混战，四年之中仅发给了两年的经费，学校经常发不出薪金。刘仙洲带头不拿或少拿薪金，与全体教职员工同甘共苦。当时，美籍教师因为常常欠薪，逐渐离去。而当时聘请的中国教师对此不计较，继续为学校贡献力量。正是如此，使北洋大学在困境中仍然有着严整不苟的教学计划，丰富完整的课程体系，充实的实验设备，认真教学的师资阵容，培养出不少国家建设需要的栋梁人才。当年的学生后来回忆说：“刘校长在北洋的四年是呕心沥血，渗淡经营的四年，是继往开来，中流砥柱的四年。”1928年，他辞去北洋大学校长职务，受聘为东北大学教授兼工学院机械工学系主任。
　　东北大学是在沈阳高等师范学校的基础上于1923年建立的，经费充足，发展很快，正好刘仙洲到校那年成立了工学院机械工学系。他除了主讲机械原理、热机学、经验计划等课程，并取得很好的教学效果以外，还对该系的创建做出很大贡献。
　　1931年“九一八”事变爆发，日本帝国主义者侵占了我国东北三省，刘仙洲不愿做亡国奴，随即到唐山，受聘为唐山交通大学（今西南交通大学）教授。东北大学在北平复校后，又回到东北大学任教约半年。1932年底，刘仙洲受聘为清华大学教授，参加了工学院和机械工程系的筹建工作，直至1937年“七七”事变，日本强占北平为止。在这六年中，他对机械系的课程设置、教学方法以及实习工厂和热工试验室的建设等方面提出了许多行之有效的倡议。他为工学院各系主讲的机械原理和热机学，理论联系实际，深受广大师生的赞誉。
“七七”事变后，刘仙洲随校南迁到昆明，在清华大学、北京大学、南开大学三校合办的西南联合大学任教，一直到抗日战争胜利。 在抗战大后方的艰苦岁月中，他除了出色地完成繁重的机械原理等课程教学任务外，还孜孜不倦地查阅机械工程方面的书籍和文献，从事教科书、机械名词以及中国机械发明史等方面的编写工作。
中华人民共和国成立后，刘仙洲继续在清华大学任教，并先后担任副校长、第一副校长。从学制长短、专业设置、教学作风、科学研究、学生工作直到校园管理，事无巨细，他都一一过问，把自己丰富的教学经验贡献于学校的建设。
最值得一提的是，在教书育人工作中，刘仙洲素以勤奋、严格、诲人不倦著称。他在授课期间，从不迟到早退，更不缺课；课前总是作充分准备，讲课语句简练，条理清晰，论述透彻；在黑板上写字和作图极其工整，一丝不苟。从学者感到容易接受，理解很深。他严于律己，又严格要求学生。他规定学生不得无故缺课，作业和考卷过时不收。在这样严格的教师面前，同学们在学习上谁也不敢来半点马虎。考试时，他更是铁面无私，奖罚分明。他总是站在考场门口，一边一份一份地收答卷，一边对每份答卷都注上时间，对提早交卷的，奖，加分；对延迟交卷的，罚，扣分；对过时太久的卷子，就不收了，无异作废。学生个个莫敢渎犯。刘仙洲认为，工程人员必须建立这样的价值观念：花不同时间完成同样的工作是不等价的。
刘仙洲在实际教学中更是非常严格。有个学生计算飞轮半径，把小数点错移一位，1.2英尺竟成了12英尺，他严厉地指出：“半径12英尺的飞轮，那个厂房要多高？！一个工程师这样马虎将会造成多大的损失！”20世纪30年代，曾是他学生的朱景梓，满怀深情地说：“我们今天能够严格认真从事教学和科研工作，是和刘老师的潜移默化分不开的。刘老师以严格认真的教学作风培养了我们机械和工程的几代人才。”①他在教学过程中一贯采用理论与实际相结合的教学法。让学生在听课的同时，观摩和接触实物或模型；在条件允许的情况下，让学生拆装有关机械，学会使用它们，从而加深理解原理及应用。他认为严谨正规、理论联系实际是培养工程师基本素质的重要条件。他的很多学生毕业后．在工作岗位上勤勤恳恳，认真负责，理论与实际密切结合，做出了突出的成绩，这是与刘仙洲当年潜移默化的影响分不开的。
刘仙洲对同学一方面是很严格的，一方面又是和蔼可亲的。20世纪50年代，他已年过花甲了，讲课时声音较小，但是条理分明，逻辑性强，声音平稳，时有风趣，同学们都爱听爱学。他还经常向班长和课代表征询同学们的意见。在清华大学的校园内，有时他路遇同学，必招手致意。正课之余，他差不多每学期都要带同学们到近在咫尺的圆明园去凭吊那残垣断柱的遗迹，并向同学们们介绍英法侵略军灭绝人性的暴行。他还把他对中国机械工程史的研究成果，按照教学内容的需要，适当融于教学中，同时也利用它来对同学们进行爱国主义教育。在他讲解的中国古代的发明和发明家与科学家时，同学们了解到中国也有许多伟大的科学家和发明家，比如祖冲之、张衡、一行……等等，心中油然而生起无限的民族的光荣感和自豪感。
四、自编工科大学教科书创始人
早在20世纪初，刘仙洲就认为中国工科高等教育带有浓厚的半殖民地色彩，在大学教学中都采用外国教材。那时我国仅有的几所工科大学，如北洋大学、南洋大学、唐山路矿学校等，多聘外籍教师，仅有的少数本国教师也多是留洋毕业生。无论中外教师，所用教材均是外文的，舍此别无教材。刘仙洲认为，长此下去，我国学术永无独立之日。于是，他发奋编写中文教材，教一门课，便写成一本教材，由普通物理、画法几何、经验计划到机械学、机械原理、热机学、热工学等，编写了15本中文教材，成为我国中文版机械工程教材的奠基者。他在编写这些教材过程中，参考了大量国外有关书刊，并注意联系中国实际，内容充实、条理清晰、深入浅出，深受师生的欢迎。这些教材大部分由商务印书馆先后出版，有些教科书后来又多次增订再版，并编入《大学丛书》、《万有文库》。例如《机械原理》是我国工科大学第一本教科书。此书长期广泛使用于各大学工科院校，哺育了我国几代工程人才。
　　为了编写这些教科书，刘仙洲几乎献出了自己的全部课余时间和假期。刘仙洲在编写过程中勤奋感人。当时正值抗日战争时期，他一边躲防空警报，一边还带着资料整理。三伏天里，他的布衫被汗水浸透了，就换上另一件，一天下来有时要换上好几件。功夫不负有心人。清华大学工学院院长顾毓琇在为刘仙洲著作所写的序言中，对这位机械工程学者“于教学之暇，孜孜不倦，努力著述，将大学机械工程之课本一而再，再而三贡献于国人”，表示钦佩。
　　刘仙洲在教书和编书过程中，深感我国机械名词相当混乱。许多机件只有外国名称，仅有的一些中国名称也是五花八门。同一种机件，工厂里一个叫法，文教界另一个叫法，书本上又是一种写法。例如，工厂把弹簧（spring）音译为“司不令”，联轴器（coupling）为“靠背轮”，机车前的排障器（scraper）为“猪拱嘴”，机车进退转向器月牙板（reverser）为“吊死鬼”，既不雅观，又不统一。为了改变这种混乱状况及增加更多的名词，1932年秋，刘仙洲接受中国机械工程师学会的委托，编订《英汉对照机械工程名词》。他查阅了我国明代以来涉及工程的书籍数十套，汇编成记有各种名称的万张卡片，按照“从宜”、“从俗”、“从简”、“从熟”四大原则，从中选取一个恰当的名词。例如：pump一词有“恒升车”、“抽水筒”、“运水器”、“哪筒”、“邦浦”、“泵”等14种叫法，他和大家反复琢磨，最后选定“泵”；carburator叫“油壶子”，含义不清，他就按从宜的原则，改为“化油器”；cam叫偏凸轮，不够简捷，便简称为“凸轮”；ballbearing直译为“球轴承”似乎很贴切，但考虑到当时很多人已习惯用“滚珠轴承”一词，也就从俗保留下来。有些外文名词的概念很难翻译，他常常苦思多日不得其果，于是就创造出新字，如《热工学》中重要概念熵（entropy），焓（enthalpy）等字。这项编辑工作历时一年多，汇集成11000多个名词，于1934年由商务印书馆正式出版，又于1936年、1945年两次增订，词汇由１万多增到２万多。《英汉对照机械工程名词》的出版，受到工程界的热烈欢迎。我国机械工程名词由此逐步统一起来，象“节圆”、“齿节”等机械名词，当初叫起来曾感到很不习惯，现在大家已经非常熟悉了。中华人民共和国成立后，中国科学院编定的《英汉机械工程词汇》前言中指出：本编是在刘仙洲同志的《英汉对照机械工程名词》基础上进行编订的。1975年刘仙洲患病住院期间，还不忘记这本词典的增补，委托他的学生朱景梓完善这本词典，最后续编的词汇达3万多种。
五、关注农业机械的改革与发展
刘仙洲是农民的儿子，早年的劳作使他立下改革农业机械的愿望，而且他一直在努力这么做着，直到终生。
20世纪20年代，刘仙洲即开始从事农业机械的改革工作。1920年，华北五省大旱，他自行设计并在留法勤工俭学预备班的实习工厂试制了两种提井水的新式水车，一种用人力，一种用畜力，制造简单，效率也高。这种水车被推广
200多架，受到农民好评，获得当时农商部颁发的奖状。抗日战争期间，他在昆明从事过犁、水车和排水机的研究工作，并发表论文《中国农器改进问题》。1946年，他又专程到美国考察和研究农业机械，历时一年半。他从西雅图、旧金山到芝加哥，访问了十几个州的农学院、农业实验站、农业机械厂以及灌溉工程，收集有关资料四五百种，并参加美国农业工程师学会年会，会见了该学会第一任会长戴维斯等许多著名农业工程学家。他从考察中得出见解：农业机械必须适合中国国情，与其模仿外国的大型机械，不如先对我国原有的畜力机械加以改善，即机械部分改进设计，动力部分仍用畜力，然后求其发展。刘仙洲回国后，在中国工程师学会作了题为《农业机械与中国》的学术报告并写成20万字的教材《农业机械》，在清华大学机械系讲授。
刘仙洲为什么如此热衷于此项事业呢？他认为中国自古以农立国，农民在全国总人数中数量最多，是一个农业大国。所以设法增进农产一事，对国家前途关系甚大。他主张要继续发扬我国的这种重农精神，竭尽全力，为国效劳，这是其一。其二，在抗战的几年当中，他常在西南各省往返奔波，耳闻目睹农民的惨苦情形，而农民对于这次抗战，又是做出了最大的贡献，国民党政府的“征兵”、“征实”等等负担，都由农民一肩到底。抗战结束后，内战又爆发，受苦最深的仍是农民。对于此，刘仙洲常常想，他们这些学工程的人，甚至研究任何学问方面的人，若是常常想到占中国人口多数的农民，替他们谋些利益，这是义不容辞的。
新中国成立以后，他的这种愿望才得以实现。1950年，他应华北农机总厂的邀请，在清华大学任教之余，出任该厂的义务顾问。他在清华大学的教学工作本来就很忙，但每逢星期六仍用一整天的时间，风雨无阻地来到华北农机总厂，了解产品设计、试验和生产等情况，和工程师一起研究有关技术问题。当他了解到韧铁件生产不稳定，而这种零件又是影响农具质量的关键之一时，就亲自动员一位刚从英国留学回国的铸造专家来厂工作。这不仅解决了韧铁件的制造技术问题，而且随后还解决了球墨铸铁件的制造技术问题。他广为罗致人才的事还有许多。刘仙洲知道解放前南方有不少学习农业机械的人，工作不尽对口。新中国成立后，他就亲自写信，并派专人到南方去寻觅他们。经过他的种种努力，他所寻觅的农业机械专家们如张德俊、王万钧、李克佐等，都从上海、广州、长沙等地陆续来到华北农机总厂，使该厂成为曾在国外学习农业机械的专业人员最集中的部门之一。在他的关心和指导下，华北农机总厂的技术难题一个一个地得到解决，产品的质量不断得到提高，工厂规模不断扩大，在解放初期提供了大量的农机具，为恢复农业生产做出了重要贡献。①
刘仙洲在开创农机产品研制和生产的同时，还对培养农机专业人才做出了重要的贡献。新中国成立不久，地方工厂对制造新式农具，农民们对使用新式农具都很陌生。而这些是制造好用的农具和正确使用农具的关键问题。刘仙洲有见及此，即在1949年一次农业工程小组会上，商定成立农机专科学校，以加速培养专业人才。在农业部的领导和华北农机总厂的支持下，总厂内成立了机械专科学校。他亲自任教务长，制订教学计划，聘请了当时在工厂工作的十多位不同专业的工程师担任义务教员，在比较短的时间内，先后培养了近百名农机专业人才，其中一部分分配到地方农具工厂充实制造技术力量，大部分分配到华北几个省市的农机部门，从事农机的试验、示范、推广工作。
在农业机械的改革上，刘仙洲有一个非常突出的指导思想，就是务实。他主张一切要从农民的经济技术条件出发，不能照搬外国，或者把将来可能做的事放到现在来做。刘仙洲自幼生长农村，对农民的食不果腹、衣不蔽体的状况很清楚。在抗日战争期间，他对西南各农村经济的凋敝，农民生活的窘境，有了更深入的了解。所以，刘仙洲一直主张，中国农业机械改革，一定要从农民的实际情况出发。1945年抗战胜利前夕，他就发表了《中国农器改进问题》，文中就提出过要根据实际情况来改革农器问题。1951年1月，在全国农具会议上他作了《我对于开展新式农具工作的意见》，文中强调：要根据农民需要的缓急和经济价值的高低，要从大多数农民现实的情况出发，采用新式农业机械的原理及机构，对于旧式的农具加以改良，或设计小型的新式农具。他还十分切合农民需要拟定了设计的精细原则：构造上力求达到可能的简单程度；材料多采用木料，不但价值低，且在农村容易配制；原动力要估计本国的骡马牛驴的实际力量；要重视农民的习惯，农民的技术水准，农民的高矮和体力的大小等；运用上越简单越好，以不需要特殊技术为宜，甚至使妇孺都能运用；调节装置也要力求简单，调节力求省时间，调节装置的部位，力求容易使人手接近；在设计、试验和试用等过程中，必须多吸收农民的意见，以免“闭门造车”之弊等。当时华北农机总厂所设计和制造的产品，颇受农民的欢迎，其原因就是贯彻了上述那些原则。
刘仙洲在新中国成立初期十分强调农具工作要切合广大农民的需要的同时，也指出了在当时的各开垦区域，各大国营农场和当农业生产进展到集体经营的阶段，所需的农具或农业机械当然是以大型为主，所需的动力则以拖拉机为主。
为农业机械科技发展编制宏图。1956年，国务院成立科学规划委员会，编制国家12年科学规划，刘仙洲担任机械组副组长。他亲自领导农业机械科学家小组编写了“农业机械化电气化和农业机械制造问题”规划(即1956-1967国家重要科学技术任务第44项)。在这项开拓性的规划工作中，他和江泽民(汽车专家)、蹇先达一起执笔，写出了科学技术说明书，这是指导农机科技大发展的纲领性文献。这个规划把我国农机科技发展概括为九大中心问题。在规划说明中，刘仙洲提出的“结合我国特点吸取外国经验，从应用外国技术起步，发扬独创精神，力求花较短的时间、较少的人力物力、建立起具有中国特色的农业机械化技术体系”的主张。按照这个规划，我国农机科技发展取得了显著成效。通过选型改进，我国成批生产了八种型号的拖拉机、五个系列的内燃机、以及各种联合收割机的农机具，基本满足了农业生产的初步需要。我国自行创制农机具工作也取得可喜成果，人力插秧机、垄作机具等相继投产。在材料工艺方面，发展了球墨铸铁、精密铸造、硼钢、普通低合金钢等实用技术，保证了农机生产的需要。在科研机构方面，先后建立了拖拉机研究所、内燃机研究所、中国农机化科学研究院。在国际方面，引进了大批苏联及其它社会主义国家的技术，并聘请少数专家来我国指导科技工作。同时国家选派了相当数量的留学生出国学习机械，在国内也建立了几所具有一定规模的农机专业院、系。一批留学生和国内培养的高级农机人才投入农机科技行列，农机科技队伍出现良好发展势头。
在12年科学规划中，刘仙洲等关于我国农业机械化的科学论述，不仅对当年农机科技的发展起了有效的指导作用，而且，至今仍然具有重要参考价值。
为了继承我国古代在农业机械方面的发明创造，弘扬民族文化，推动我国的农机化事业，刘仙洲花了多年的心血对古代农业机械发明史进行研究。这项研究工作可以追溯到20世纪20年代。刘仙洲凭借很深的古文字基础，以惊人的毅力完成了浩繁的史料发掘整理和研究，经过40多年的研究，于1963年完成《中国古代农业机械发明史》。此书旁征博引，按整地机械、播种机械、中耕除草机械、灌溉机械、收获及脱粒机械、加工机械、农村交通运输机械等七个门类，进行了仔细地介绍和分析。全书再现了我国古代农业机械的工作原理和在农业生产中的重要作用，完整地再现了古代劳动人民的聪明智慧。《中国古代农业机械发明史》介绍了不少发明事例。汉朝赵过发明的三行楼，用很少的零件，实现了开沟、下种、复土和调节播量等功能；古代风力翻车的风轮设计非常巧妙，无论风向如何变化，风轮转向固定不变；古代的船磨可节省开渠引水的工程费用，其构思对人颇有启发；古代的水轮三事图，展现了古代劳动人民一机多用的才智，一套机具能碾、能磨、能垄谷。就是在今天，这样的设计方案仍有参考价值。经过刘仙洲的辛勤考证，在殷代我国已利用畜力耕田；西汉末年已使用水力机械舂米；东汉初年已利用水力鼓风，以铸造农器。刘仙洲肯定了我国古代农业机械发明不仅数量多，而且时间早，对世界的文明有卓越的贡献。
      六、突出成就-工程机械发明史的研究
      刘仙洲在学术上最突出的成就是对中国机械发明史的研究进行了开拓工作。他是中国机械工程发明史的研究工作的开拓者和奠基人，从事这项研究工作40余年，先后发表了专著3部，论文10余篇。这些著述在国内外都有很大影响，有着很高的学术价值。
国外撰写科学技术史的人，除了提到中国的四大发明外，似乎中国就没什么其他重要发明创造了。实际上，在过去四五千年中，中国人民在机械工程方面的发明创造不仅数量较多，质量较高；而且发明的时间也较早，只是缺乏记载，或者记载不详，更无图例可据。
早在20世纪20年代，刘仙洲就开始发掘这些宝贵的文化遗产。1933年他首先写出了《中国旧工程书籍述略》，这是他在开始工作时所汇总的一个书目，既初步记录了已做工作的情况，又反映了他继续研究的方向。1935年，刘仙洲发表了包括交通工具、农业机械、灌溉机械、纺织机械、雕版印刷、计时器、兵工等13个方面的《中国机械工程史料》。在这以后的40年中，不管在怎样困难的条件下，他从未间断过搜集和研究有关资料的工作。特别是中华人民共和国成立以后，他建议在清华大学成立中国工程发明史编辑委员会，查阅我国古书籍3000多种，制成各种资料卡片16000多张。他依据这些文献和考古挖掘的最新成就，深入分析研究了我国机械工程方面的发明创造，在许多问题上做出了自己的结论。1961年刘仙洲向中国机械工程学会成立十周年年会提交专著《中国机械工程发明史》第一编。在这部专著中，他系统地总结了我国古代在简单机械的各种原动力及传动机械方面的发明创造，有些项目早于其他国家几百年，甚至一两千年，为人类科学技术史增添了新篇章。其中10多项重大发明创造，如东汉张衡、唐代一行与梁令瓒的水力天文仪，北宋吴德仁的指南车和卢道隆的记里鼓车，元末明初詹希元的五轮沙漏等，已复制成实物，陈列在北京中国历史博物馆。这部专著中的《中国在原动力方面的发明》一章，已译成英文（Cines-e invention in power engineering）在美国出版的Egine-ering the rmophysics in China杂志上发表。
　　在中国机械工程发明史的研究中，刘仙洲有鲜明的爱国主义情怀。他既反对民族自卑，又反对夜郎自大。他主张实事求是，有就是有，无就是无，早就是早，晚就是晚。刘仙洲根据研究结果得出，公元前2世纪，中国就发明了用齿轮传动的记道车和司南车，后来发展成为历代的记里鼓车和指南车。西方一般认为，机械传动的天文钟是欧洲人在14世纪初创始的。刘仙洲经过长达20年的研究认定，早在公元130年，东汉张衡的水力天文仪就已附有机械性计时器，并据此于1953年编导了一部科教片《钟》。1956年9月，他应邀到意大利出席第八届世界科学史会议。会上，英国剑桥大学教授Ｊ·李约瑟（Needham）在《中国天文钟》的学术报告中说：“通过对一些中世纪中国书籍的考察，我们可以确定在7世纪到10世纪之间，中国已有创造天文钟的悠久传统”。刘仙洲在宣读自己的论文《中国在计时器方面的发明》中指出，公元2世纪，中国在齿轮的实用上已有相当高的水平，可以推断东汉张衡水力天文仪所附的计时器已经采用齿轮系作为传动机构，否则很难得到上述天文钟规律性的运动。李约瑟当场表示相信刘仙洲的这一推断。刘仙洲最后说：“这样一来，中国天文钟的传统，似乎很可能是后来欧洲中世纪天文钟的嫡系祖先”。至于传播过去的时间，他认为“与其说是在鞑靼人统治下的和平时期(即蒙古人统治欧亚时期，亦即元代)和马可孛罗时期，还不如说是在十字军(东征)时期。”为了穷尽这个问题的研究，刘仙洲后来又根据有关文献和考古新发现，进行了深入的探索，在1975年9月将上述那篇学术报告重新修订发表，以更加令人信服的材料对这一问题作了进一步明确回答。他确定：张衡是中国创造机械计时器的第一个人，比西方约早1000年。
刘仙洲在学术研究上是非常严谨，一丝不苟的。这也是他科研成果如此众多的原因之一。他非常重视收集史料，注重各种版本和不同的记载，大量地查阅古籍，密切注视考古的新发现，有时还亲临现场考查，研究出土文物。他在机械工程编委会协助下，查阅了古籍几千种，制成各种资料卡上万张，获取了大量的第一手资料，为他的研究工作打下了牢固的基础。他精通现代科学技术机械工程理论，并以此科学地归纳和分析浩繁的史料，揭示出许多古代机械和科技成果及其宝贵价值，提出许多创见。如《三国演义》上，有诸葛亮制造木牛流马之说。曾有不少人以为这木牛流马是用木制的牛马，能自动行走。刘仙洲先生否定了此说。他根据机械原理，指出不会有不继续给予一定动力能连续工作的机械。他根据宋代的几项记载，断定所谓木牛流马就是独轮车。后来他从重庆市博物馆编辑的《四川汉画像砖选集》中，看到了这种独轮车，又从四川渠县两个石阙的浮雕上，见到这种独轮车。1962年，他又在东汉许慎所著的《说文解字》中得到了求证。由此可见，我国的独轮车在东汉就已出现了。同年，他又查阅了不少文献，包括汉代董永孝亲的故事。刘向《孝子图》。据此，刘仙洲认为，我国独轮车创始年代更可推到西汉时期，也就是至少已有二千年以上的历史了。正是在这样的科学态度下，刘仙洲才取得了许多重大研究成果。例如在风力方面，3000多年以前，中国就发明了帆；900多年以前，就发明了风磨。在水力方面，2000多年以前，就发明了水碓；1900多年以前，就发明了水排；600多年以前，就发明了用水力纺纱。在热力方面，1200多年以前，就发明了雏型的燃气轮；700多年以前，就发明了用火药喷射力推进的火箭；到14世纪又发明了雏型的飞弹和作了发明雏型喷射飞行器的尝试；17世纪初，更发明了雏形的两级火箭。①
他的科学态度无不与其所取得的成果有着重大关联。
七、加入中国共产党
1955年，刘仙洲光荣地加入了中国共产党。这不仅在科学家当中引起强烈的反晌，就是对中、青年也同样指明了知识分子在政治上的光荣归宿。然而，这要是在以前是不可想象的。抗战八年中，刘仙洲进一步看清了国民党政府的腐败，深感自己“教育救国”、“工业救国”的理想，只不过是一个美好的幻想，在这种腐朽的社会制度下不可能实现。因而转向埋头读书、教书、写书，把自己拳拳爱国之心埋在心底。当时的国民党使他彻底失望了。他自己也心灰意懒了。在昆明西南联大时，他连一些行政工作都不愿参加。他曾向同事讲过“我剩下的一段时间，顶多再教十年书，再写五本书，就算尽了我一生的责任了。”
然而，刘仙洲爱国之心不灭。1941年12月，日本进攻香港，在撤退中方在港人员时，最后一架飞机航班竟被孔祥熙的二小姐包了,不仅装上了几十箱衣物用具、连两只狗也上了飞机。而沈钧儒、邹韬奋等一批民主人士却被困香港。消息传来，联大学生群情激愤，高喊：“同学们，游行去!”刘仙洲这时正在上课，由于他平时对学生要求严格，没有人敢擅自离座。这时，刘仙洲问：“为什么游行？”有人回答说：“打倒孔祥熙!”刘仙洲立即说：“打倒孙祥熙!应该去!”
1947年，刘仙洲访美回国路过南京时，国民政府教育部长朱家骅拟设宴邀请，请他再次出任北洋大学校长。他拒不赴宴，连夜离开南京，北上北平，于清华大学任教。后来，教育部虽公开宣布这一任命，并一再致电敦促刘仙洲赴任，但他都置之不理。不得已，刘仙洲只得以“身体健康不佳，头疼头晕等症复发，恐有脑溢血之危险”为由发表谈话，始终没有赴任。
1949年，新中国成立后。过去抱定不搞政治的刘仙洲开始对新中国还不大了解，对共产党也没有多少认识，所以当自然科学界代表大会提名他为代表，出席中国人民政治协商会议时，他当场拒绝了；人民政府请他担任教育部副部长时，他也婉词不就。
随着时间推移，刘仙洲的思想开始有了新变化。1949年农业部邀请他参加关于水车问题的座谈会。部里提出要在1950年推广10万辆水车，为华北人民解决春旱问题。政府的焦急心情，各级干部的真诚愿望，刘仙洲感动了，这是他第一次感到人民政府的伟大。不久，刘仙洲被任命为河北省人民政府委员。1950年，河北省人民政府召开委员会，讨论全省河防水利和生产救灾问题。在这次会上，刘仙洲认识到“中国共产党所领导的人民政府和过去的反动政府有本质的不同。”他的思想有了重大变化，开始对共产党产生了很高的信仰。他的心开始向党贴近了，积极参加思想改造，彻底清理了三、四十年代只想埋头教书、不问政治的思想。他开始振奋起来，如饥似渴地学习马列主义。
1952年，刘仙洲愉快地接受了教育部的任命，勇敢地挑起了清华大学副校长的担子。他总结了过去办学的经验，很快提出了十一条治校意见。在校党委的领导下，与蒋南翔校长配合，使清华大学很快走上健康发展的轨道。
1954年3月，刘仙洲正式向党组织提出入党要求。1955年清华大学党组织根据他几十年的表现，吸收他加入了中国共产党。由于他是同时代知名学者中最早申请入党的，不但本校的许多教师、而且外校的不少学者、教授也列席了支部大会。蒋南翔校长在讨论他入党问题的支部大会上说，刘仙洲解放以来的迅速进步，正是表现在他能克服长期存在的单纯业务观点，接受马克思列宁主义和共产党的领导，以至毅然申请入党，决心把自己的希望和命运同党的事业联系在一起。他的入党再一次表明，为人民创造幸福生活，为青年开阔远大前程的伟大的共产党，是先进的爱国的科学家在政治上的光荣归宿。刘仙洲在会上诚挚地说明了自己思想进步过程和入党动机。后来他的讲话发表在《人民日报》(1955年12月4日)上，题目是《我为什么加入中国共产党》，在知识界产生了巨大影响。
在刘仙洲入党的大会上党员纷纷发言，指出他的优、缺点和对他的期望，一致通过接收他入党。会刚结束，他的朋友、同事和学生都涌向前来，向他祝贺，情景十分热烈感人。在他入党以后，不断地接到许多人给他来的贺电和贺信。在这些人当中，有教育工作者，科学家，学生，这其中有一位七十多岁的老师，那是辛亥革命前介绍他入同盟会的苏少衡先生。这些人的祝贺，给了刘仙洲无比巨大的鼓舞。榜样的力量是无穷的，刘仙洲的入党推动了清华知识分子在政治上的进步。后来，清华有一批教授、副教授也先后加入了中国共产党。这些人的入党当然是由于各级党组织执行中央建党方针和这些同志本人努力的结果，但刘仙洲的入党对他们是有很大影响的。
刘仙洲入党以后，对自己的要求更为严格。他勇于解剖自己，在世界观的改造上更加深入。他自觉地继续清除“政治与业务分工论”，站在辩证唯物主义和历史唯物主义的高度分析了政治与业务的关系，进一步明确了任何业务工作都必须接受党的领导，必须坚持社会主义方向。刘仙洲对党忠诚，经常检点自己，把自己置于党组织之中，毫不特殊，总是注意摆正党员个人与党组织之间的关系，从不把自己置于党组织之上，更不把自己置于党组织之外，对党十分尊重。在一段时间内，有的同志对教授入党的人称为“教授党员”，这些人认为把教授二字放在前边，太强调教授的位置，会降低对他们的要求，因此，主张把“教授党员”的叫法改为“党员教授”，这样就强调了党员的位置。刘仙洲认为这样做，主要在于一个共产党员时刻想着自己是党员，按党员标准严格要求自己，能起模范作用。
刘仙洲入党后的几年间政治上进步很快。1957年末，在学校开始的红专大辩论，他起了积极的推动作用。党对知识分子的要求是又红又专，但在思想认识上知识分子当中并不统一，有不少青年人重业务，轻政治，主张走“先专后红”的道路。他们把红与专分开，认为专难红易，说先把业务学好了，以后红起来就比较容易了。他们还以刘仙洲为例，说他走的就是先专后红的道路，证明这条道路的效果也很好。刘仙洲对于这种看法很不赞成，他认为不要离开历史条件讨论问题。刘仙洲说，他在旧社会摸索了几十年，想的是“科学救国”、“教育救国”，总是走不通。后来，他才找到了自己的归宿。这个路是漫长的，不是青年人该仿效的，更不能证明还有一条先专后红的道路。即使在那时候，他也不是不问国事的。他早年参加同盟会也是为了救国救民。只是不懂马列主义。现在青年人应该红专结合，走又红又专的道路。刘仙洲以自己的亲身经历说明这个问题，对青年教师教育很大。
      刘仙洲后来的实际表现证明他是一个非常优秀的共产党员，而且有能力参与学校党委的领导工作。在1958年教育革命中，他积极赞成教育与生产劳动相结合，但主张生产劳动不宜过多。他说，学校总还是学校，应该以教学为主，坚持按客观规律办事。他不赞成1958年大跃进和全国大炼钢铁，反对许多过火的做法。他无私无畏，敢于直言，在他应邀参加毛泽东召集的最高国务会议之际向学校党组织提出了自己的不同看法和忧虑。他语重心长地说：“党的号召本来是到黄河，结果到了长江还嫌不够，做得过头了。”表达出他对党的事业关心与坦荡胸怀。在1959年2月举行的清华大学第二次党代会上，他被选为第二届党委委员，接着在2月26日举行的第二届党委第一次全会上，又被选为党委常委。这样在党的领导机构中就增加了懂得业务的专家成分，以便党对学校的领导。刘仙洲果然不负众望，在常委领导中发挥了自己的作用，特别在教学、科研方面担负起了自己应尽的责任。1962年，校党委为了加强校一级的领导，准备提拔几位业务专家担任副校长。校领导与刘仙洲商议人选问题时，他经过考虑，认为校领导的人选很合适，也能胜任。而刘仙洲对于自己职务安排，总是以事业为重，从全局出发。1956年全国知识分子会议后，国家机械工业部提议由刘仙洲担任机械工业部的副部长，中组部已经批准。当时刘仙洲感谢党对他的信任，但他认为自己一直在学校工作，对教育比较了解，在学校工作能发挥一定的作用。如果担任国家机械工业部的领导工作，恐怕不能胜任，耽误工作。他以诚恳的态度请示党组织重新考虑，另选合适人选。领导尊重了他的要求，未再上调，鼓励他继续在清华工作。
刘仙洲是新中国成立后较早入党的知名老教授，在国内外引起强烈反响，带动了一大批著名专家入党。他还以极大的热情参加了人民政权的建设，特别是科学技术的规划工作，先后担任华北农业建设委员会委员，河北省人民政协副主席，河北省人民政府委员，全国人民代表大会第一、二、三、四届人民代表，国务院科学规划委员会机械组副组长，国家科学技术委员会技术科学学科组副组长，中国科学院技术科学部常务委员兼机械组组长等职。他还和其他工程界的老前辈共同发起成立学会，担任中国机械工程学会第一届理事长和第二、三届副理事长，中国农业机械学会第一届理事长。由于刘仙洲对新中国的教育和科学事业做出了重要贡献，毛泽东曾特邀他参加最高国务会议。
      八、最后的生命
      1966年“文化大革命”开始后，清华大学也卷入进来了。学校的基层党政干部被揪斗十分严重。刘仙洲认为：现在许多做法是违犯法制的。1966年11月，当时的党委副书记何东昌正遭到批斗。有一天，他去看望刘仙洲。刘仙洲对他说：“对人民代表限制自由应通过人代会常委会，随便乱抓人是违犯宪法的。”还说：“少奇同志对党的贡献很大，打倒刘少奇是历史所不允许的。”当时刘仙洲已被扣上“反动学术权威”的帽子，受到不公正的待遇。在这种逆境下，认识如此清楚，态度如此鲜明是难能可贵的。
      十年动乱中，刘仙洲虽然身处逆境，仍然没有放弃学习和工作。在当时的环境中，他还坚持学习马列著作和科学研究。他和其他人组织了一个马列著作学习小组，定期进行学习讨论。他相信总有一天这种是非颠倒的日子会结束，他渴望自己还能为祖国继续奉献一份力量。当时，刘仙洲的研究工作已经无法正常进行，并遭到非人的折磨。但从遗留的史料中可以看到：他忍受了巨大的痛苦，忍辱负重，委曲求全，希望能继续进行他的研究工作。就在1970年他80岁生日那天，他还工工整整地草拟了一份“我今后的工作计划”，并“机械史(第二编)”十章的目录附在计划之后。但在当时的恶劣形势下，这种愿望已不可能实现了。
“文化大革命”后期，刘仙洲已经是病魔缠身了，但他仍然工作不止。1975年，他查出了患有胰腺癌。在他生命的最后时刻，仅靠输液维持生命，但他半卧床上，仍以惊人的毅力工作，用放大镜阅读文献，用颤抖的手修改文稿。当他吃力地在机械史文稿上写下“燕”字之后，那只曾经写出300万字文稿的手再也无力握笔，从此昏迷不醒，为中国机械史研究工作耗尽了最后一点力气。历史应该记住这一刻-1975年10月16日，刘仙洲病逝。
      刘仙洲一生经历了从清末到新中国三个历史时期，道路虽然坷坎曲折，但他的爱国主义思想和行动始终如一的。在民主革命的关键时刻，他挺身而出，临危不惧；在国民党统治时期，他爱憎分明，不折不屈；在新中国成立后，他精神焕发，鞠躬尽瘁，死而后已。他的一生表现了一个爱国知识分子的高尚品德，表现了一个共产党人襟怀坦白、不断进取的精神。他是那个时代的表率、楷模。
 
（发表于《百年潮》2012年第1期）