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一切安排妥当，刘铭传正式上奏请求筑路。他指出：第一，台湾四面环海，防守甚难。修筑铁路后调兵灵活方便，于巩固台湾防务势在必行；第二，台湾既已建省，就要有省城，省城最好建在台湾中路。现已勘定彰化桥孜图地方乃建立省会绝佳之所，然该地毗邻山区，水路不通，交通十分不便。铁路建成后局面则会大大改观。筹建省会各项工程的运费也将大大减省，且此地亦会成为商业繁盛、经济发达之所。修筑铁路乃是造福台湾，有利中央的好事情；第三，台北至台南，共约六百余里，中隔三条大溪，溪上无桥。每逢春夏之交，山洪暴发，道路不通，急需造桥。如政府出资，需花三十多万两白银。如商人承办铁路，造桥经费就可算入铁路工程费用，从而节省政府大笔开支。铁路竣工后，台湾财政收入会大大增加，同时可补贴海防经费。刘铭传此折递上后，因属沿海事务，清政府交与海军衙门办理。海军衙门会办李鸿章表示：同意！
刘铭传在台湾修铁路始终坚持李鸿章“权自我操”方针，不举洋债，不让洋人投资控股。其聘洋员只从事技术工作，具体事宜全由中国人自主，铁路所有权、经营权和管理权完全属于中国。
然修筑铁路是一项相当艰巨的工程，对资金和技术的要求都很高。刘铭传首先遇到了人选问题。刘铭传选中了台湾商界颇有名望的内阁侍读学士林维源担任铁路商务督办。可是当时林维源正忙于垦荒事务，难以身兼两任。刘铭传又从内地调来淮系杨宗瀚担任督办。然杨宗瀚到任后水土不服，不久生了场大病，无奈辞职。台湾铁路商务委员李彤恩更因水土不服不久辞世。生病的不仅仅是官员，瘴气和瘟疫开始在修路士兵中蔓延。上海的《申报》对这件事情进行了报道：
淮军昌字营、铭字营自去年冬天进驻基隆附近开始修筑铁路。这里山势险要，杂草丛生，树木阴森，瘴气非常严重。加之近来阴雨连绵，寒暖不定，士兵工作本就辛苦，遇到这种天气，大多染上疾病，每天都有很多士兵死去。虫沙渺渺无非战士之魂，云水迢迢难返故乡之亲。实在可悲！
基隆附近多山，铺设铁轨时遇山阻挡只能挖隧道。当时没有任何的挖掘机器，全凭士兵们用斧头刨、铲子挖，颇具愚公移山的味道。基隆附近有一座狮球岭，从东到西有九十丈宽。昌字营和铭字营从大山两边同时开凿隧道，于中间汇合。在士兵的努力下，狮球岭似乎屈服了，很快凹陷四十余丈。兵士们互相庆贺，这样下去，不久隧道即可竣工。然而，士兵们还没缓过神来，山洞忽然崩塌！连日阴雨是酿成这一事故的主要原因。无数淮军将士的英魂留在了狮球岭。刘铭传也雇佣了不少当地山民修筑铁路。他们对瘴气有天然的抵抗能力，对周围地理环境也十分熟悉，不过雇佣民工最大的问题就是花钱。投资铁路的商人们开始采取观望态度，停止继续投资。刘铭传本已筹集股银七十万两，但仅收现银三十万两。铁路才修到淡水，长约六十里，其中仅雇佣民工和铺设桥梁费用就花掉十九万两。商人们认为成本太高，收回成本恐怕需要上百年。
困难重重，刘铭传始终没有气馁。刘铭传登上基隆炮台，东望日本，感慨地说：“如果今天我们不做好准备，明天可能会成为他们的俘虏。”刘铭传决定将台湾铁路改为官办，将福建方面提供的一百零四万两白银用于筑路。他采取分段修筑之法，修成一段开通一段，边修筑边营业，以营业收入补贴铁路建设费用。这一方法成效显著。台北铁路甫一建成，刘铭传马上命令通车。他委派台湾商务总办张士瑜管理铁路营运。张士瑜将火车分为客、货两部分，客车又分头等、二等和三等车厢，不同等级规定不同的车费。头等车厢小洋三角、二等车厢小洋两角，三等车厢小洋一角。托运行李则按重量计算，每一百斤收小洋一角，五十斤减半。火车未开通前，台湾人大多乘坐轿子来往，一趟轿子钱七角到八角不等；火车通行后，即使最好的车厢，价钱还不到轿费的一半，速度却不知快了多少倍。没钱坐轿子的穷人也可花一角小洋舒舒服服地搭一趟火车。自开通后，火车营业状况一直不错。最热闹的时候是每年开春新茶上市时。火车简直成了茶叶运载专列，茶商们一趟趟穿梭不绝，生意着实红火。
第二次大讨论（1）
商人们逐渐认识到国内兴修铁路乃大势所趋。广东商人陈承德向海军衙门申请承建天津至通州一线的铁路。李鸿章和奕譞决定公开招募商人入股。不久，上海的报纸刊出中国铁路公司建造津通铁路招商集股的广告。
朝中的保守官僚看到报纸上的广告，决定不再沉默。他们一呼百应，展开对洋务派和李鸿章的声讨。第二次大论战爆发。同第一次论战相比，这次双方均是有备而来。反对派主要成员有：内阁学士文治、户部尚书翁同龢、国子监祭酒盛昱、礼部尚书奎润、户部给事中洪良品、仓场侍郎游百川、山西道监察御史屠仁守、河南道监察御史史余沅等；赞同派主要成员是：李鸿章、醇亲王奕譞、两江总督刘坤一、台湾巡抚刘铭传、署理江苏巡抚黄彭年等。
双方论战的焦点之一：修建铁路是否为外敌入侵打开方便之门？
反对派：铁路一开，天津至北京一线畅通无阻，等于门户洞开。李鸿章称修建铁路是为防御敌人，我们认为反倒是引狼入室，其居心叵测！
赞同派：敌人入侵，想要利用我们的铁路，也得有火车运载才行。他们从哪里得到火车呢？夺取我们的火车么？不可能。我们早将火车撤回，令其无车可夺。用他们自己的火车么？也不可能。因为车的数量少了无济于事；数量多了，他们的船也运不来。况且遇有敌人入侵，我们将铁轨撤掉，埋上地雷，敌人不可能长驱直入。对方说修建铁路会把敌人引来，可鸦片战争中国失败了，被迫签订诸多不平等条约，那时候是没有铁路的。所以，胜负关键在于我们有没有强大的兵力，能不能有效利用这些兵力，而决不在于铁路！
双方论战的焦点之二：修建铁路是否扰民？
反对派：修建铁路必定要铲除坟墓、拆毁房屋、蹂躏田地、填堵水井，还有很多其他想象不到的破坏，这一切都会严重扰乱民众的正常生活，百姓如何承受？尤其是铲平坟墓问题激起民愤最大，连祖宗都跟着我们遭殃，铁路之罪实在太大了！
赞同派：这一问题我已反复讨论，结论是修路时尽量回避百姓的住宅和坟墓。不仅津通铁路如此，修建唐芦、津沽铁路过程中我们也尽力不打扰百姓，实在躲避不开，我们也给予重金赔偿，并帮助迁徙。事实证明，百姓都能给予理解和支持。我们对于对方的质问表示惊疑，因为津通铁路负责勘探的工程技术人员还未核定占用哪些地方、迁徙谁家的坟墓，老百姓对此事更不知晓，怎会引起民愤？这定是对方“借传闻失实之事，造危言耸听之词”，企图以此阻止津通铁路的修建！
双方论战的焦点之三：修建铁路是否会剥夺小民生计？
反对派：津通一带以车船运输为生之人共有六万余人。他们本来过着平稳安定的生活，社会秩序也在正常运转。如今火车一开，这些人都将失业，令其何以为生？合理的社会秩序被扰乱，必定带来社会动荡。对方只顾修铁路谋利益，可有为那些生活艰难的百姓着想？
赞同派：西方各国的经验表明，铁路开设之后，原以水陆运输为业者既可仍操旧业，也可从事与铁路有关的行业。例如，搬运货物行李、卖报纸、贩茶果等。他们的就业机会不是减少了，而是大大增加，怎会有失业之民？如唐芦铁路已行车两年，铁路旁边的新河民船仍穿梭往来，并行不误，人们出行只是有了更多选择，所谓铁路剥夺小民生计的说法，纯属无稽之谈！
这次论战中李鸿章是绝对的胜利者，为修筑铁路扫清了障碍。反对派只能在“见电杆而伤心，听铁路而掩耳”的无奈中，慨叹世道无常，人心不古。
这场辩论中还有一些首鼠两端的中间派。两广总督张之洞便是其中代表。他并不反对修铁路；但也不支持李鸿章的津通铁路修筑计划。他建议不要继续修筑津通铁路，应修筑一条由卢沟桥至汉口的铁路，这样可大大便利南北交通。为平息论争，清廷采取了惯用的扬此抑彼策略，宣布暂停修筑津通铁路，改筑芦汉铁路。
第二次大讨论（2）
对于这一细微变化，奕譞并未看出其中的门道。他以为此次论战已取得彻底胜利，公开赞扬张之洞的芦汉铁路计划“别开生面”。然李鸿章清楚，张之洞其实想用芦汉铁路之名扼杀修筑津通铁路之实。芦汉铁路全长三千余里，所需经费达三千余万两白银，当时清政府每年财政收入不过六千余万两，修成这条铁路几乎不可能。津通铁路已向外国银行借债二百多万两，花掉了十三万余两，李鸿章原本打算以津通铁路所得收入归还所欠洋债、并支付津沽铁路商股的利息。如今，一切化作泡影。
就在清政府为修建铁路而争论不休时，沙俄进一步逼近中国，直接威胁龙兴之地——满洲。李鸿章联合总理衙门大臣奕劻上奏，请求缓修芦汉铁路，先办关东铁路。清政府授权李鸿章全权办理关东铁路事宜，他再次将筑路之权握于手中！
关东铁路属官办性质，将芦汉铁路每年二百万两经费全部挪用，其中户部拨款一百二十万两，十六省各分摊五万两。李鸿章将津沽铁路接修至山海关，再由山海关延伸到牛庄、沈阳、吉林，形成东北铁路干线。两年后，关东铁路铺至山海关，全长一百多公里，1894年正式通车。
汉人第一权臣
1870年，天津接连发生幼童迷拐案。城内一时谣言四起，认为天主教所办育婴堂专用迷药诱拐儿童，将其挖眼剖心以制西药。6月18日，当地民众捕获了匪徒武兰珍。据武所供，迷拐幼童正是使用法国教堂提供的迷药。此讯传出，城内百姓群情激愤，纷纷到法国教堂门前示威，声讨杀人者。迫于压力，育婴堂的修女们同意民众入内巡查。21日，法国领事丰大业率书记官西蒙持枪闯入三口通商大臣衙门。通商大臣崇厚见势不妙躲入后堂。丰大业赶往教堂途中，路遇天津知县刘杰，开枪将其射伤。丰大业的强盗行径激起民众的强烈不满。他们将丰大业和西蒙当场打死，其后又冲入法国教堂，打死两名神父和十名修女。四名法国男女、三名俄国人和三十多名中国教民也在着情激愤中被打死。人们对帝国主义列强久压的怒火一时间迸发出来，将法国领事馆砸毁。此即近代史上轰动一时的天津教案。
法国驻华公使罗淑亚立即通电总理衙门，同时命法国军舰在大沽口作好战争准备。清政府急令直隶总督曾国藩前往天津处理教案。曾国藩深知此行凶多吉少，临行前立下遗嘱，命家人准备楠木棺材一口。由此可见事态之严重。曾国藩到天津后，对教案“元凶”作出严肃处理：将天津知府张光藻、知县刘杰充军黑龙江，十五人处以极刑，二十一人流放。这一处理，使曾国藩招致了卖国贼的骂名，弄得他“内疚神明，外惭清议”，好不尴尬。正巧新任两江总督马新贻遇刺身亡，清廷给曾国藩找个台阶，令其回任两江；同时任命李鸿章为直隶总督，处理天津教案。
李鸿章接手前，专门拜会了老师曾国藩。曾国藩忧心忡忡地问李鸿章：“你准备如何与洋人交涉？”李先是谦虚一番：“门生正要向老师讨教。”然后道：“与洋人交涉，我首先要同其打起‘痞子腔’。”曾国藩怒道：“‘痞子腔’怎么打法，你倒打给我瞧瞧？”李鸿章道：“门生信口胡说，望老师指教。”曾考虑良久，道：“关键在于‘诚’。洋人也是人，只要以诚相待，一定会令其感化。”李答曰：“诺！”由此可见曾、李二人在外交策略上存在很大不同。曾国藩一味同外国人讲道理，结果适得其反。李鸿章却又是打“痞子腔”，又是拖延，又是寻找调解人，外交手腕灵活多变。李鸿章的“痞子腔”倒是在外交场合为自己赢得了尊严。1897年，李鸿章接见法国公使施阿兰。施阿兰少年得志，根本没把李鸿章放在眼里，态度非常傲慢。两人交谈几句后，李鸿章突然问道：“阁下今年贵庚多少？”施阿兰一愣，告诉李鸿章自己的年龄。李鸿章大笑道：“你和我的孙子同岁啊。我在巴黎曾和你祖父谈得很投机，不知你是否记得？”施阿兰讨了没趣，此后见到李鸿章总是十分恭敬。
李鸿章到天津后积极进行外交斡旋，希望英驻华公使威妥玛充当调解人。李鸿章对威妥玛说，丰大业两次向中国官员开枪，显然事端由其挑起。驻华外交官公然向中国官员开枪，绝无先例，曾国藩处决杀人者的裁定最公平不过。至于法国人提出的张光藻和刘杰应为丰氏抵命，也无道理。刘杰确为丰大业枪击致伤，然杀丰大业的人却非张、刘二人。
命运之神眷顾了李鸿章。当时正值普法战争时期，天津教案后不久法军于色当战役中惨败，法皇拿破仑三世也被普鲁士军队俘虏。法国在欧洲大陆的霸主地位岌岌可危，因此希望早日完结天津教案。清政府正法案犯二十人，发配二十五人；向法国赔偿白银二十一万两，赔偿被害人白银二十五万两；派三口通商大臣崇厚作为特使亲赴法国道歉。天津教案到此完结。
天津教案是李鸿章政治生涯的又一转折点。不久，清廷命其兼任北洋大臣，他从曾国藩手中接过了汉人第一权臣的指挥棒。一位英国外交家在1883年这样说：“总理衙门不过是李鸿章天津衙门的下属机关罢了。”
马关议和（1）
甲午战败，国人纷纷将责任集中于北洋海军的统帅——李鸿章一人身上。其实，李鸿章看到自己倾力创建的北洋水师全军覆没，心中滋味可想而知。编纂《李文忠公全书》的幕僚吴汝纶后来追忆道：“平壤之败，李相痛哭流涕，彻夜不寐”；“旅顺失守，愤不欲生”。此时，一度意气风发的光绪帝也没了主意，哭着要求老师翁同龢想办法。慈禧最终决定：起用李鸿章负责善后事宜。当时李鸿章已被革职，清廷赏还李鸿章三眼花翎及黄马褂，委任其为全权大臣。有人评论此事云：中国的政治实在民主，前天是权倾一时的重臣，昨天就变成罪该万死的误国蠢材，今天又成为代表大清帝国的谈判代表。
李鸿章受命赶至北京。临行前他提出，“割地与否，鸿章不敢做主”。户部尚书翁同龢亦认为，割地不可行，不妨多赔点款。大学士孙毓汶则指出，割地议和乃唯一可行之道。光绪帝左右为难，向慈禧太后请命。慈禧却以身体不适为由，拒绝表态。光绪帝无奈，授予了李鸿章“商让土地”之权。次日，李鸿章请求带上曾任驻日公使的儿子李经方随同谈判，得到允准。赴日前夕，李鸿章上折道：我会审时度势，尽全力同日人辩争，商定一个最为可行的条约。所做一切，只要有利于国家，我甘愿承受怨谤。
一位历史学家这样评价李鸿章的远行：“炮口勒逼之下的委曲求和既是难事，又是污名。但面对‘日人方图远略，举倾国之师，逼我和款，所索即奢，且不愿遽和’的局面，却没有一个人愿为天下作计，分担难事和污名。‘�