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與此同時，清政府中的一些有識之士也沒有放棄尋找解決中國問題的良方。事實上，在鴉片戰爭前後，就有一批主張“務實”的士大夫開始呼吁向西方學習。
眾所周知，清朝前期文字獄盛行，一些士大夫為避禍，埋首書齋，尋章摘句，做一些考據、文字、訓詁等不急之務，對世事毫不關心。而清末社會的巨大變革令一部分人警醒，他們開始重拾明末清初思想家顧炎武所提倡的“經世濟用”一說，其中的林則徐、魏源、姚瑩等有見識者推動了一股新思潮。
林則徐作為近代開眼看世界第一人，對西方情況有比較深入的了解。他在任兩廣總督期間，主持編撰《四洲志》，並翻譯引進一些來自澳門的外文書籍，同時還制訂了一套依靠群眾抵禦外敵入侵的戰略戰術。所以，鴉片戰爭爆發後，英軍唯獨在廣州無隙可乘，由此足見林則徐之卓越才能。而魏源作為林則徐的好友，他秉持經世濟用的理念，將林則徐的成果進一步發揚光大，編撰《海國圖志》一書，提出了“師夷長技以制夷”的口號。相信魏源自己也沒有想到，他這本在中國反響平平的著作在一衣帶水的鄰邦日本引起了極大轟動，直接促成了日本明治維新的思想發展。
另有姚瑩的《康 紀行》，徐繼畬的《瀛環志略》等書，亦廣泛介紹了西方的情況，並提出了向西方學習的理念。到第二次鴉片戰爭結束後，挨過兩次打的清政府終于開始認識到學習西方的重要性，加上當時太平天國正在南方如火如荼地發展壯大，清朝政府開始將林則徐、魏源等
人的部分主張付諸實踐。
主導這次“自強”運動的中央代表人物是素來有“鬼子六”之稱的恭親王奕鱏。在慈禧太後上臺以後，這個當初因與鹹豐皇帝爭奪儲位失敗而遭冷遇的親王瞬間變成了紅人，成為清廷新設的總理各國事務衙門的領班大臣。
總理各國事務衙門的設置是清政府買辦化的一個重要標志。這個機構不但是清政府處理外交事務的管理機構，也是清政府“辦理洋務”的管理機構。以這個機構的設立為契機，清政府開始推行一係列引進西方技術的舉措。
而“搞洋務”真正的主力軍則是在鎮壓太平天國過程中壯大起來的一批漢族官僚，包括曾國藩、李鴻章、左宗棠等人。洋務運動的主導權之所以落在地方實力派手中，一方面是因為清政府的統治開始分散化。太平天國運動摧毀了清政府原本穩固的統治基礎，八旗兵、綠營糜爛不堪，清政府不得不依靠那些手握團練的漢族官僚進行鎮壓，所以只能眼睜睜看著他們的實力不斷壯大。擁有雄厚人力財力的地方漢族官僚因此就有了辦洋務的本錢。另一方面，這些漢族官僚在鎮壓太平天國運動的過程中，為了獲得武器裝備和技術支援，就和來華的洋人建立起了良好的關係。因此，他們就有了“近水樓臺先得月”的便利。
洋務運動前期主要以“求強”為主要目標。從曾國藩于1861年在安慶設立軍械所開始，洋務派開始創建一係列的軍事工業。其中以李鴻章在上海創辦的江南制造總局規模最為龐大。李鴻章在鎮壓太平天國運動期間，親眼見識到了洋式槍炮的巨大威力，因此他讓留美學生容閎協助，從國外購置機器，在上海
尋找中國問題的解決良方——從維新到革命
購地建立起了這家軍事工業基地，以制造槍炮、彈藥、船只和煉鋼為主要項目。除了李鴻章的淮軍給予經費支持外，還獲得清政府的海關關稅補貼，因此，江南制造總局在幾年之內，發展為國內最大的兵工廠。另外，左宗棠的福州船政局，李鴻章的金陵制造局等也具有一定的實力。
從19世紀70年代開始，洋務派又開始意識到西方的先進不僅僅在于槍炮武器，而且還在于其雄厚的經濟實力，加上當時軍事工業開支負擔沉重，所以洋務派又開始創辦民用工業，以“求富”為目的。這些企業大多採用官督商辦的形式，其中以李鴻章設立的輪船招商局最為著名。輪船招商局最初採用官方借款的方式籌辦，籌辦以後續行招商，又收買了旗昌輪船公司產業，因此得以壯大。另外，開平礦務局、上海機器織布局等企業也小有名氣。
在此基礎上，洋務派還創立新式陸海軍，李鴻章的淮軍就大量裝備洋槍洋炮，成為當時中國最精銳的軍隊。同時，北洋、南洋、福建三支水師建成，特別是北洋海軍，在1888年正式成立以後，一度成為亞洲第一的海軍力量，成為洋務運動中最耀眼的一項成果。
然而，洋務運動的成果就如曇花一現。首先是在1884—1885年的中法戰爭中，福建水師幾乎全軍覆沒。而1894—1895年的中日甲午戰爭更是給了李鴻章
等洋務派當頭一棒，李鴻章精心經營的亞洲第一海軍在這場戰爭中全軍覆沒，標志著洋務運動徹底失敗。
這其中究竟發生了什麼？我們可以用一個參照點來反觀洋務運動的種種不足，而這個參照點以一手毀滅洋務運動成果的日本最為合適。
同為亞洲國家並陷入半殖民地半封建社會泥沼的日本在19世紀中後期借明治維新開始崛起，很快挑落了龐大的清帝國，將洋務運動的肥皂泡一下戳破。後世許多人也在思考，為什麼日本能夠比清朝更勝一籌？
首先，我們可以用洋務運動的輪船招商局和日本的三菱財閥做一比較。同樣是經營水運業的企業，輪船招商局採用了官督商辦的形式，但“官督”的成分要大大多于“商辦”。輪船招商局的經營者唐廷樞、徐潤、盛宣懷等人都具有官員身份，特別是盛宣懷，他以督辦大員身份，總攬局務，使企業具有濃厚的封建性。在因外國資本競爭出現經營困難的情況下，李鴻章採取的是籌借官款、允許延長官款貸期等形式。由此可見，輪船招商局是一個“溫室中的花朵”，它缺乏競爭力，在“官”的庇護下生存發展，而它的作用也是為“官”服務。反觀三菱財閥，雖然和“官”也有著千絲萬縷的聯係（三菱的幕後支持者是明治政府中的大隈重信，且三菱的發家，與政府低價出售官產和給予輪船運營權有密切關係），但政府卻鼓勵三菱與美國的輪船企業進行競爭，在競爭過程中給予種種便利，包括給予補貼。且明治政府對三菱企業的經營管理並未加以幹涉，主導三菱財閥的岩崎家族以“政商”的身份享有家族企業的全部管理經營權，這使三菱企業的性質完全不同于輪船招商局。
其次，洋務運動在創新方面遠遠不如日本。以軍火行業為例，洋務派創辦的軍火企業一般採用引進外國機器和技術進行倣制的方式，很少有自主知識產權的產品，也談不上什麼技術革新。洋務派同時也缺乏技術眼光，引進的許多東西都是外國次一等的技術產品。而日本則不同，在引進外國技術的同時進行吸收消化。比如在1880年，留學歐洲的日本人村田經芳就根據日本人的身材和實際需求，研制成功了“村田十三年式步槍”，後來又進行改良創新，研制成功“村田十八年式步槍”，並在甲午戰爭前的1887年配備全軍，火炮也實現了完全的國有化。而在日俄戰爭中，日本更是出現了“下瀨火藥”、“伊集院信
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管”等一批達到世界先進水平的發明，在戰爭中起到了很大的作用。
最後，洋務運動沒有深入地觸及制度的革新。洋務派一直秉持的理念是“中學為體，西學為用”，他們單純引進西方的技術、裝備。但對中國的制度並未有深層的觸及。北洋水師作為一支近代化的技術兵種，所採用的制度仍然是老式的軍制。在用人上，作為專業技術兵種的海軍對技術人才要求極高，但李鴻章卻選擇了對海軍相對外行的丁汝昌作為水師提督，而北洋海軍的對手日本聯合艦隊卻發展海軍學校不斷培養人才，任用了如東鄉平八郎等一批專業的技術人才。制度的重要性由此可見一斑。
另外，北洋水師在1888年以後再未添置新艦，這在海軍技術日新月異的19世紀末簡直是不可想象的。主要原因就是慈禧太後為一己私欲挪用海軍軍費修築園林工程。作為一名老牌政客，慈禧太後還著力沿用倭仁、李鴻藻這些“清流”頑固派，在明里暗里扯洋務派的後腿，以達到她的“分權制衡”的目的，所以洋務派的許多計劃，不得不因為清朝政府中的權術鬥爭而大打折扣。清朝政府的腐敗制度是制約洋務運動成果的最主要因素。
這些致命的缺陷無論是曾國藩還是李鴻章、左宗棠都無力解決。特別是李鴻章，在北洋海軍覆滅以後，曾經躊躇滿志的他明顯失落許多。當清廷被八國聯軍打得“西狩”逃亡時，李鴻章被拋出來收拾殘局，簽下了《辛醜條約》，透露出一種帝國遲暮的悲哀。
