军事工业、化学工业做出卓越的贡献，并且也是中国近代造船工业的先驱和奠基者。

    当时，作为水上运输和军事装备用的主要工具汽机轮船，在西方一些国家早已使用，但在中国却依旧是传统的木制帆船，“摇橹划桨、背纤使舵”。当时，清政府要从外国购买或租借这种新式船只，需要付出很高的代价，如需请洋人来中国建造或修理。“则糜费更多”。

    咸丰十一年，在安庆军械所从事技术工作的徐寿，向提倡“洋务”的曾国藩建议，不需洋人自制轮船的设想，很快得到曾国藩的支持。为实现这个愿望，徐建寅、华蘅芳多方搜寻资料，他们参照一些零星资料，先造出了蒸汽机，又据英人合信氏编著的《博物新编》中的一幅轮船插图，以徐寿为主设计制做了船的模型。在试制过程中，一些技术问题和零部件的设计制造，徐建寅、华蘅芳都做了不少工作。经过多次试验、改进，1863年，一艘木壳机动轮船便试造成功。这就是被命名为“黄鹄”号的。几年之后，徐寿、徐建寅在“黄鹄”号基础上，又进行了改进、加大。成功地制造出一艘长55尺、载重25吨、时速21．2里的机动轮船。当这艘船在长江下水时，外国人办的《字林西报》，以《中国人的机器技能》为题作了专门报道，说这艘船的“全部工具器材，连同雌雄螺旋、螺丝钉、活塞、汽压计等，均经徐氏父子亲自监制，并无外洋模型及外人之协助。”

    此后徐寿、徐建寅经曾国藩推荐，到上海江南制造局工作。江南制造局由李鸿章初建时规模很小，以制造枪炮为主。1867年由虹口迁到高昌庙后，先后增设了造船、锅炉等一些新厂。为吸取西方各国先进的造船技术，制造局根据徐氏父子的提议，设立了专门翻译出版西书的翻译馆。于此徐建寅一面协同徐寿等研究造船技术，一面同傅兰雅等合作翻译科学技术书籍。经过努力和几次改进，1868年以徐寿为主，为江南制造局造成了第一艘木壳明轮兵船，即“惠吉”号。这艘船，“长180尺，宽27．2尺，吃水8尺，马力392匹，载重600吨，船上并装有大炮8门。”这艘兵船的船体、吨位、时速及制造速度等，都远远胜过了“黄鹄”号。“惠吉”号制造成功。

    “惠吉”号下水后，又陆续造成了“操江”、“测海”，1000吨级的“威清”及2800吨级的“驭远”等大型舰船。徐寿、徐建寅不仅为中国近代船舶工业开创了局面，也为中国培育了第一代产业工人和造船骨干。

    中法战争时，这个厂遭到了极大破坏。1894年中日战争之后，生产制造更趋下降。徐建寅到此后，处处从实际出发，以他多年治厂和制造的经验、阅历，在恢复生产和治理整顿方面，做了不少工作。在此期间，他亲自设计并督工监造了、当时被称为国内最大的一座船坞，即“青州船坞”。他在这里工作了一年多，深为时任船政大臣裕禄的赏识。说，“该员才识练达，究心时务”。“于机器制造情形极为熟悉”等。

    此外，徐建寅还是化工类的人才，前清创办机器局的初期，制造枪炮弹所需用的火药，包括黑火药，大都购自外国，或聘请洋师、洋匠来华主持制造。对于当时被西人称为最新的无烟火药，其制造方法更秘不示人。而制造火药的主要原材料硫酸、硝酸等，都是从外国高价购进，即此一项每年就要花费很多银两，而且还因为长途转运，有时延误了生产制造。对此，徐寿、徐建寅父子深有感受。为解决用酸问题，他们积多年对化学的研究，尤其徐寿在这方面的造诣，首先在江南制造局药水厂化学房里开始试制，不久便在龙华火药厂研造成功。与此同时，他们父子还研制出了镪水药棉及汞爆药等。

    1874年，直隶总督李鸿章调徐建寅到天津机器制造局，主持镪水的研制工作。是时，天津机器局正扩建新厂，加大枪炮弹的制造

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