张之洞在两广总督任上，因奏准修建卢汉铁路调任湖广总督。从1889年12月18日接任湖广总督到1894年11月13日调署两江总督，然后再回任湖广总督，直至1900年，构成张之洞治鄂第二阶段。张之洞已不是一位传统型的保守儒臣，已转化为洋务派要角。张之洞在武汉形成了大兴洋务的开拓期，成为洋务派后期的代表人物。
主要是筹建卢汉铁路，筹办湖北枪炮厂、汉阳铁厂、大冶铁厂、大冶水泥厂、江夏马鞍山煤矿、湖北丝麻四局，创办两湖书院、自强学堂、湖北银元局，架设荆门至安陆电线等。这些工程在赴署两江总督时，还未完成。张之洞在两江总督任上，主要对日设防，筹办自强军，反对割让台湾。1896年3月11日张之洞回湖广总督任，继续洋务事业。张之洞虽然离鄂署理两江总督，本任湖广总督并未免除，仍然遥控湖北工厂的建设。
1901年至1907年为张之洞治鄂第三阶段，主题是新政。 义和团运动和八国联军侵华后，签订了《辛丑条约》，危机迫在眉睫，清廷误国暴露无遗，朝野变法呼声日益高涨。清廷在窘困中实施新政。在新政时期，张之洞起了巨大作用，政治思想有了前进，地位进一步上升，跃居新政主角。1901年，他和刘坤一上了《江楚会奏三折》，提出设议院等系统的新政主张，成为清朝国策。这一时期，他在湖北武汉着力创建新军，推动书院改制，资送留学生，文武两方面建树称盛国内。
1907年7月23日，张之洞晋升为体仁阁大学士，旨诏入京，临走前，还筹办武昌铁路机车厂，创设湖北陆军小学。9月10日，加授军机大臣，9月22日为兼管学部大臣。张之洞经办国务，但还兼顾湖北武汉的重大政务，如粤汉、川汉铁路。张之洞影响湖北武汉城市发展27年之久。
张之洞的一生，飞黄腾达，官运亨通，当了23年的封疆大吏，最后大学士，入赞军机，进入朝廷最高决策层。在清代267年中，还很难找出比他官运更好的汉人。他在兴学、练兵、制械、筑路、通商、惠工、劝农、开矿、理财、堤防水利、救荒、警察、监狱等方面，政绩斐然。他勇于任事，廉洁自律，“勤政”又“廉政”，老谋深算，处理圆滑，既承恩于慈禧，又不流为保守顽固。平时栽花不栽刺，官场上尽量不树敌太多，不树党援，不搞小集团活动。这一切保证了他事业有成。
张之洞创办全国规模最大的汉阳铁厂、枪炮厂、丝麻四局等，为武汉近代工业奠基，开创了武汉工业近代化。长期以来只有手工业的武汉三镇一跃而成为全国最早、最大的工业基地之一。汉冶萍公司是远东最大钢铁联合企业。
1.汉阳铁厂
张之洞任两广总督时，以洋铁进口多，土铁行销少，拟在广州筹建铁厂，委托驻英公使瑞芳向英国谐塞德公司订购日产生铁100吨的高炉2座，炼钢炉和压板、抽条、轧钢等各种机器，共银83500两。清政府决定建造卢汉铁路，调张移督湖北，筹建南段，需要大量钢轨，如全部从海外订购，势必受制于人，自办铁厂必将有利可图，于是张之洞奏准将在广州时购置的铁厂机器移鄂。
当时有些人反对他开矿和炼铁，担心事倍功半。李鸿章写信给他，说“炼铁制钢轨不是易事”。张之洞一门心思要办铁厂，他不信中国开不出矿，不信中国炼不出铁，张之洞大刀阔斧办起了炼铁厂。在汉阳龟山北推土筑堤铺路，树起高大烟囱，建起洋式厂房。
当时由户部拨款200万两白银作建厂经费，1890年6月3日成立湖北铁政局，委蔡锡勇为总办，把在广东聘请的外国工匠调到湖北。为了调查煤铁资源，张之洞先后组织15批30人次到湖北、湖南、陕西、四川等地查勘。经矿师复勘大冶铁矿，确定矿石含铁64%，仅露天储量就达2700万吨，可采百年。兴国州今阳新有极好的锰铁，湖南、湖北还产白煤，也有一些烟煤可用。同年10月发现大冶王三石煤矿。
与此同时，张之洞还派员从大冶石灰窑、黄石港到江夏(今武昌)金口等沿长江两岸数百里选择厂址。李鸿章主张厂址应选在产煤的地方，盛宣怀主张设在大冶石灰窑下，说该地距煤、铁、锰矿产地近，可节省运费；张之洞从便于直接管理着眼，力主设在省城对岸的汉阳，最后决定将铁厂建在汉阳大别山(龟山)之北。
汉阳铁厂基建工程于光绪十七年(1891)八月正式动工，由英人设计和监工。全部工程包括填基12丈，约9万方，建造了炼生铁厂、贝塞麦钢厂、马丁钢厂、造钢轨厂、造铁货厂、炼熟铁厂6大厂和机器厂、铸铁厂、打铁厂、造鱼钩钉厂4小厂。从炉机到地脚螺栓全部从英国、比利时引进。经过2年10个月的施工，于1893年10月22日竣工。
1894年5月，汉阳铁厂先开1座高炉炼铁。开炉碰到的首要问题是焦炭不足，虽经购买英、比、德等国焦炭及开平焦炭，但成本高，还不能及时运到，不得不停炉。1895年7月再次开炉，仍因焦煤问题无法解决，仅生产一个多月又停炉。
汉阳铁厂总计投资568万两，如加上广东垫付的预定金13万多两，从广东调湖北运矿轮船1只10万两，则在588万两以上。
汉阳铁厂从投产至1895年，生产的钢铁共卖出24 825两，占投产后两年开支160万两的1.55%，甲午战争中国失败，清廷要负担2亿两战争赔偿，出路只有招商承办。开始张之洞拟给外商承办，遭到湖南巡抚陈宝箴、铁政局总办蔡锡勇的反对。此时盛宣怀在甲午战争中因贪污采购军粮的公款，为御史参劾，张之洞便保举盛招商承办汉阳铁厂。经过盛宣怀与张之洞磋商，订了招商承办的章程，主要内容有:从接办之日起每出1吨生铁提银1两以还官本，官本还足之后继续提取以为报效；先招商股100万两，年利8厘;商办之后，用人理事，均由督办一人经手，重要事情随时报湖广总督考查等。从1896年4月11日起正式改铁厂为官督商办。为了保证铁厂产品销路，清朝于同年9月任命盛宣怀举办铁路总公司，要求全国所需钢铁应向汉阳铁厂购买，批准汉阳铁厂的产品减免厘税5年。
官督商办之后，最大难题仍然是缺煤缺焦，经过在安徽、河南、江西等地近两年的调查，于1898年3月，由张之洞、盛宜怀合奏，决定在萍乡安源采煤炼焦，禁止另设公司，各小煤厂所产的煤由萍乡煤矿总局统一收购，委张赞良为萍乡煤矿总局总办，委德国矿师赖伦负责工程，择地安源施工。萍乡煤矿总局先后趁小井存煤过多，资金困难，并吞收买小井265口，使安源周围数十里内的煤井都为萍乡煤矿所有，设有机焦炉、土焦炉以及辅助设备等厂。到1907年，打通紫家冲大槽，基建工程完成，昼夜可出煤1300吨，出焦780吨左右。
萍乡煤矿共投资6767867两，由招商局、汉阳铁厂、铁路总公司陆续入股100万两，向德商礼和洋行借款400万马克，其余向钱庄借贷，辗转挪用，扯东补西，借款利息达150万两。
燃料问题解决之后，另一个问题是铁厂钢铁产品的质量问题。1904年，盛宣怀派李维格带外籍工程师彭脱、赖伦到欧美考查，历时8个月，最后经英国化学家梭德化验汉阳铁厂所用的矿石、煤焦及钢铁产品，确认大冶铁矿含磷高，酸性转炉不能去磷，而鱼尾板等小件系平炉所炼，质量好。于是又购买4座容积30吨的平炉、轧机及相应的配套设备，共15.3万英镑，还在德国聘请了工程师4人。由于经费不足，以大冶铁矿矿山作抵押，向日本兴业银行借款300万日元。1905年，盛宣怀委任李维格为汉阳铁厂总办，进行扩充改造，到1907年，建成30吨平炉2座，产品质量提高，产量增长，除向卢汉、正太等铁路提供钢轨外，并向美国、日本和南洋群岛出口钢货。盛宣怀在大冶铁矿开辟了得道湾狮子山矿区，矿山生产规模扩大，年产铁矿石达30万吨。
为了解决资金不足的问题，盛宣怀于1908年2月，申请将汉阳铁厂、大冶铁矿和萍乡煤矿合并组成汉冶萍煤铁厂矿有限公司，经清廷批准后，改官督商办为完全商办公司。拟招新股1500万元，连同老股500万元，共2000万元。到1911年实收股本1300多万元。解决了部分资金短缺问题，厂矿生产规模逐年扩大。
1911年，汉阳铁厂建成3座高炉，6座平炉，年产钢8640吨。萍乡煤矿年产煤1115614吨，大冶铁矿年产铁矿石359467吨。连续3年盈利，初步改变了长期亏损的局面。
1911年10月10日，武昌首义成功，建立了中华民国。汉阳铁厂一度停产，1912年恢复生产。 1913年汉冶萍公司向日本横滨正金银行借款1500万日元，主要用于扩建。1914年爆发第一次世界大战，英、法、德、俄等国互相厮杀，无暇东顾，钢铁原料暴涨，汉冶萍公司出现短暂的“黄金时代”。大战期间，煤焦、铁矿石、生铁、钢材产量都大幅度增长，共获利2940多万元。这一时期又购置开办了一批附属厂矿，兴办了一些合资企业。
汉阳铁厂制造的钢轨
第一次世界大战结束后，钢铁价格急剧下跌，汉冶萍公司迅速衰落。1919年汉阳铁厂1号、2号高炉停产。1921年民国政府改变钢轨标准，造成汉冶萍公司近5万吨钢轨无销路，汉阳铁厂全部停产。1928年萍乡煤矿为江西省政府接管。汉冶萍公司只剩下大冶铁矿继续生产，沦为日本制铁所的供矿单位。1937年国民政府军政部兵工署及资源委员会设立钢铁厂迁建委员会，将汉阳铁厂设备和大冶铁矿部分设备运往四川重庆大渡口另建新厂。大冶铁矿被日本占有。
汉冶萍公司是近代中国最大的钢铁煤联营企业，采用近代技术在几十年间共生产铁矿石1 400万吨、生铁240万吨、钢60万吨、煤1500多万吨、焦炭400万吨。有3万名钢铁和采掘工人，培训了一批技术人员。抗战胜利后，国民政府资源委员会接收汉冶萍公司上海总事务所及大冶铁矿，成立华中全国铁公司。存在了半个世纪的汉冶萍公司遂告结束。
2.汉阳兵工厂
张之洞到湖北时，奏请将原拟建于广州的兵工厂移建湖北，获准。
1890年4月，湖北铁政局成立，张之洞委蔡锡勇为铁政局总办，负责管理铁厂和枪炮厂。9月，从德国订购的造枪机器陆续运到。蔡锡勇聘请洋匠迈尔任总监工，试车后迈尔离汉。开工数日，于7月12日突起火灾，部分机器被毁。大火之后，一边修复，一边继续扩建。1894年11月添造炮架、炮弹、枪弹三厂，将原产克虏伯炮改增新型快炮。至1895年夏，工厂落成。工厂总办为蔡锡勇，总工程师为比利时人白乃富。各厂陆续开工，共装制枪机器34种364副；枪弹机器44种73副；炮弹机器14种40副；炮架机器20种46副；加上翻砂厂总共6个工厂，需用工人590名，开工初只有252名。开始每月出枪500枝、弹10万发、炮弹7000颗，后有所增加。
1898年，张之洞又于汉阳赫山下设“罐子钢”和无烟火药两个车间，初名钢药厂。该厂转炉日产钢2.3吨，年余停产。无烟火药机的设计能力日产约15公斤，但因“洋匠”未到职，机器不能运转。12月成立炮弹壳车间，月产3300枚左右。
1904年张之洞将枪炮厂改名为“湖北兵工厂”。湖北兵工厂的经费来源十分艰难，张之洞为此伤透脑筋。除移鄂的前广东文武官绅捐资80万两外，清政府于1890年拨款200万两修卢汉铁路，枪炮厂挪用。自1898年，枪炮厂共实收银367.3678万两，除拨铁政局156.4622万两外，余皆枪炮厂支用，计耗库平银200余万两，但实际开支远不止此数。
张之洞挖空心思，到处筹款，奏请将湖北土药税即本省所制鸦片税每年20万两、盐厘加价10万两充用。1894年，新建厂房被烧毁，当年修复又添建炮弹、炮架、枪弹3厂，需银45.8万两。只好在湖北牙厘局借拨6万两，又把布局股本、银元局余利。到1895年湖北枪炮厂积欠了60余万两债务。此时，张之洞暂调两江总督，两江因筹备防务，向瑞记洋行借有款项，张之洞请求挪用60万两，将来由湖北枪炮厂制造的枪炮作价偿还，每年还15万两，4年还清。
湖北兵工厂1895年至1908年的14年间，共造步、马快枪11万支，枪弹4000万发，各种炮985尊，各种炮弹98万发，无烟火药15万公斤，硝镪水90万公斤。该厂设备先进，生产自成体系，规模可观，全厂职工1200人。
汉阳造
湖北兵工厂拳头产品“七九”步枪被称为“汉阳造”，是军工产品名牌。该厂的设立，为我国近代军火工业生产打下一定基础，推动了民用工业的发展。
1908年，湖北兵工厂改名为汉阳兵工厂。
3.丝麻四局
张之洞雄心勃勃，创办重工业、军事工业，不久又进军民用工业，建立集群式的纺织企业—丝麻四局，武汉跻身全国重要的纺织工业基地。
1】湖北织布局
张之洞1888年在广州筹设织布局。这时，李鸿章的上海机器织布局已奏准10年专利权。张之洞在征得李鸿章谅解后兴办纺织局，当年4月电请驻英公使刘瑞芬代为订购机器。刘向英商柏纳厂订购织布机1000台、纱锭3万枚及有关设备。
1889年，张之洞调任湖广总督，继任两广总督李翰章以两粤不产棉，而湖北多棉，提议“移建鄂省”。此项建议，正中张意，张奏请将全部机器与“闱姓捐款”40万两转移武昌。奏请再拨广东“闱姓捐款"16万两，并将原向山西善后局借得的32万两由粤拨鄂，由湖北付息还本。此外先后向英商汇丰银行借款16万两，还向湖北官钱局借款。1890年，在武昌文昌门外江滨建湖北织布局，1892年建成投产，共费银134万两。
织布局投产后，由英人德金生任总监工，雇有外国工匠多名，本地工人近3000名。最初日产布253米，后改为昼夜开车，日产布600米。
1894年，张之洞为抽出部分资金另作他用，决定招商入股。规定每股库平银100两，计5000股50万两，每年保利1分5厘。
投产初期，获利较丰。1894年，日产布400米，年盈利约36万两。1895年日产布600米，年盈利可达60余万两，张之洞用以补钢厂、枪炮厂经费。据1898年5月统计，铁厂欠织布局27万两，而织布局还要逐年偿还所欠山西29万两债款的9厘利息。由于每年股东分红超过应得盈利，同时，外国技术人员舍鄂棉不用，远从通州等地采办原料，以致成本过高，运至上海等处兜售，增加了不少运价，后织布局连年亏损。到1898年，织布局终因敌不过外国棉制品的排挤，濒临绝境。1902年以后，先后由应昌、大维等商办公司承办。
2】湖北纺纱局
1894年9月张之洞决定招商集股，筹办湖北纺纱局，实行官商合办，官商各集股银30万两。
湖北纺纱局成立后，将张之洞于上年购置的10000枚纱锭赶紧安装，又与比利时良济、英国瑞记两商行签订合同，根据湖北所产棉花的品位性能，再购置9700锭纺10--16支纱的纺纱机，在织布局附近增建南、北两厂。至1898年，除南厂仍在施工外，北厂已竣工投产。全局设有织布机1000台，纱锭5万枚，动力1500匹马力。原料大多用通州棉。职工约1600人，主要招用女工。
张之洞破除迷信大胆雇用女工，广开风气。后来，缫丝局、制麻局也都雇用女工。据统计，辛亥革命前夕，湖北缫丝局有工人470名，都是女工；湖北制麻局有女工151人，占全厂工人总数的一半以上。
湖北纺纱局半数厂房建成投产，张之洞委江汉关道吴熙麟、署臬司瞿廷韶督办局务，候补知府盛春熙总办局务，还派候补道常川驻局处理经常业务。一个厂安插如此多的官僚，对商股掣肘太多。商股强烈要求“官为保护，商为经理”。张之洞却提出“就已拨之30万两按年取息，不问盈亏”，作为由商民经营管理的条件。此项苛刻条件，商民难于接受。争议结果，收归官办。
张之洞为纺纱局南厂所购47000纱锭的机器，因基建未竣工而未安装。此时张之洞署两江总督任，决定机随人移。但当机器起运后，张之洞又回任湖广总督，以致机器运抵苏州后无人负责，只好将机器就近运至上海租栈堆存。前后5年辗转运输、租栈存放、华洋员匠随机照管守候和保险费等开销，统计耗银87.9万两。最后作价50万两，由张謇购去装备了南通大生纱厂。
已收归官办的湖北纺纱局，以后连年亏累，又招商承办。
3】湖北缫丝厂
湖北蚕丝缎绢，以工艺不精、丝劣利微，濒临绝境。
张之洞为振兴蚕桑，于1894年11月2日在武昌望山门外创立缫丝局，讲求精工制造，以图“官开其端，民效其法”，增强湖北蚕丝制品的竞争能力。
缫丝厂以扬州绅士严作霖捐款3万两，盐道1万两，商本2万余两作为收购蚕茧的周转金，招募上海缫丝女工作技艺指导。
张之洞委派上海丝商、候补同知黄晋荃主持厂务。直到临近投产，黄“既不附股”，又因故不能来鄂，以致该厂“徒有官督商办之名，实须公家料理”。
1896年6月缫丝厂投产，原料以本省沔阳产丝居多。全厂职工约300人，每日生产上等丝30斤，次等丝18-19斤。全部产品运销上海。
1896年夏，黄晋荃到职，添设缫丝车100部，请增拨官款2万两，张之洞让湖北善后局如数照发。但缫丝厂好景不长，1897年后连遭亏折，黄坚求引退，丝厂改为官办。在结清亏损账目后，以无利可图，于当年5月1日招商承办，坐收官款利息，补偿亏损。
1902年，丝厂由应昌公司承租，年租金9000两。虽惨淡经营，仍无转机，应昌公司又以年租1万两转租给协成官银号的宁波籍店东。
到1908年，该厂仅有缫丝车308部，职工也只有107人。
4】湖北制麻局
1894年，张之洞奏请创设湖北制麻局。
湖北一向产麻，堪称上品，但不善制造。外商贱价收购，织成各种精美匹头，返销中国，获取厚利，因此刺激了张之洞。
张之洞决定制麻局由官商合办，委道员王秉恩督办建厂，先请瑞记洋行筹划，旋改聘日商筹办。1897年，在武昌平湖门外动工建厂，占地2643亩。但施工进展缓慢，费时太久。1902年一1903年招粤商韦应南、邓纪常相继承租，“费时五六年，纳本金70余万”，方始建成。
该局分设2厂，第一厂纺织细纹、斜纹各色麻布，第二厂初步加工原料和纺织帆布、麻袋等粗货。经7年建设，1904年才部分试产。1905年完成全部机器安装和职工技术培训，1906年正式投产经营，有职工453人，其中女工251人。
投产之年，张之洞以该局创业维艰，根基未固，奏准“暂免税厘”。
该局投产经营3年，中经1907年由粤商韦尚文接办，1908年招新股组织应昌公司，计获利150万两。商办以后，张之洞仍委司监大员督造，干预太多，管理不善，使制麻生产迅速跌落，一蹶不振。从最初建厂到最后停产，前后9年，耗资500余万两。
张之洞先后创设的纱、布、丝、麻四局，由于委任非人，经营不善，贪污浪费，弊端百出。加之产品销路不畅，以致工厂开工不足，连年亏损，难以为继。于是招商承办，最先由花翎盐运使衔候选同知、应昌公司粤商韦应南招股承租，规定公司每年缴纳租银10万两，期限20年，承租期间免税。
1903年，韦应南察举汇丰银行买办邓纪常为应昌公司董事长。纺纱局、织布局、缫丝局的产品全部经由上海出口。纱、布、丝三局当年产值约60-70万两。但由于官办期间积弊太深，初改商办每年仍有亏损。1907年添招新股，仍以应昌股份有限公司形式经营。到辛亥革命后，四局才由黎元洪指派李紫云接办。
5】其它民用工厂
张之洞将纱布丝麻四局招商承办，把官股转化为工业贷款后，积累了一些资金办起一批官办民用工厂。 这批新建的官办民用工厂分为两类，一类是手工工厂，另一类是近代企业。
蛇山江边
手工工厂主要有手工善技场和贫民大工厂。
手工善技场于1907年在武昌兰陵街即今解放路)创办，委任范鸿泰主持场务，次年建成投产。场内分设纺织、五金、木作、制革等各种手工工艺，招集生徒，分班学习技艺。学徒待遇，类似西方资本主义早期的习艺所，除伙食外，不给工资。张之洞称之为“模范工厂”，加以推广。同时，贫民大工厂也在汉口桥口堤外劝工院的基础上兴办。该厂吸收无业贫民进厂做工，专制日常简易生活用品，为社会福利性企业。
近代工厂有针钉厂、制革厂、造纸厂，都在1907年创办；次年，又有毡呢厂、官砖局的兴建。张之洞以“官办不如商办实惠尤易及民”，但又考虑到“官不过问，往往流弊丛生”，决定由“招商承办”。
针钉厂的创办，源于张之洞以湖北所需针钉多系进口，市场需求量大，有利可图，委派候补道黄厚成会同候补道高松如筹建针钉厂，选定汉阳铜币局旧址创办。1907年9月，张之洞离任，继任赵尔巽接办，招集商股，由官方投资30万两。陈夔龙接任后，奏准将产品照机器仿制洋货之例，在第一关完税，此后无论运往何处，概不重征；在省境销售，专利15年。为确保官款投资的5厘利息，规定在该厂获利较丰后，酌提红利以为报效。但是，由于贪污浪费严重，管理紊乱，商人却步不前，以致建设周期过长，直至1909年5月才正式投产。开办数年，未曾获利，最后，只好将亏空巨额公款的总办黄厚成革职监禁，招商承办。
制革厂建于武昌保安门外南湖之滨，赵尔巽令官钱局拨款兴办，机器设备购自德国，政府固定资产投资50万两。
武昌保安门
造纸厂建于白沙洲，投资官款30万两，后追加到50万两。所用机器，均购自外洋。1909年建成试车，生产竹纸等三种产品。
毡呢厂在武昌武胜门外新河地方，划拨织布局所购官地建厂开办。因官款不足，决定官商各投资30万两合办。次年，鄂督陈夔龙委派湖北试用道严开第充任总办，会同官钱局候补道高松如拨款施工，官款如数拨出。又经严开第先后向本埠、沪上及南洋招徕华股，得华商股132950两。全部机器设备由德商礼和、信义两洋行承揽供应。1909年试车，每昼夜出毡呢600余码。因资金不足，停工数次。
此外，1904年在武昌武胜门外所建砖厂因规模较小，产品供不应求。1908年，在汉阳赫山北麓再造官砖局，生产红砖、青砖、耐火砖、红瓦等产品，以供公私建造之需。
书林评说。1905年之前，武汉有私营企业25家，1906-1911年创办私营企业97家。武汉创办近代工业出现潮流，这一潮流，无疑是张之洞号召的结果。张之洞创办的国营企业，无论效率多么低下，无论封建因素如何浓厚，无论亏损怎样巨大，但客观上创造了一个很好的环境，就是无论如何要学习西方的工业化。英雄人物不能创造历史，但英雄人物可以利用时势，推波助澜。如果没有张之洞，如果张之洞不在武汉，那么，武汉的近代化就会和其它内地城市一样落后。
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