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《海国图志》五十卷本于道光二十二年（1842）十二月成书，时距《南京条约》签订还不到半年，后又经过两次增订，至一百卷。魏源愤慨于统治者对外国情形的极度无知，“岛夷通市二百载，茫茫昧昧竟安在”
，所以竭力搜求有关材料，对当时能得到的一些外国人的记载尤为重视，“钩稽贯串，创榛辟莽，前驱先路”
，编撰成这部当时最详备的世界史地参考书。又因为书中对元代西北疆域详加考证，推动了西北边疆史地和元史的研究。关于这两方面的成就，学者们已作了较多论述。
本节要着重说明的是，魏源在书中，特别是作为全书总纲的《筹海篇》中，认真地总结了鸦片战争的历史教训。这种总结，与《征抚记》对史实的记载，有其内在的联系。道光二十五年（1845）魏源致书友人讲他发愤著述的心情说：“海艘迭警，不胜漆室之忧
，托空言以征往事。”
“托空言”即发议论，“征往事”即记载史实，两者都是在民族危难时代为反侵略需要而作。《筹海篇》全篇都是通过引证和分析鸦片战争史实立论，而魏源本人对此篇特别重视，咸丰二年（1852）所写的《海国图志叙》说：“夫悉其形势，必知其控驭，必有于《筹海》之篇，小用小效，大用大效，以震叠中国之声灵者焉。斯则夙夜所厚幸也！”
就是说他在篇中寄托了御侮图强的强烈目的和全部感情。
魏源在《筹海篇》中认真地分析总结战争的成败得失和前因后果，提出了反侵略的办法，显示出他的卓识。
当时的迫切问题是：如何看待战败签约后的形势？如何对待侵略者？
清朝统治集团在战争中已被英军的洋枪洋炮吓破了胆，这一下是很为“和议告成”而松了口气，以为出卖了主权，便可求得与侵略者相安无事。如魏源所揭露的，“我患夷之强，夷贪我之利，两相牵制，幸可无事”，正是“今日主款者之秘略”。
黄恩彤《抚夷论》则竭力夸大侵略者如何厉害以恫吓人民，说“该夷之船坚炮烈，断难力敌，亦无术破”，“往往备之累岁，败之崇朝”。“我兵皆立船上，而夷兵皆藏船中；我以血肉之躯当炮，而夷以坚厚之舟当炮，况我军炮不如，火药不如，炮手更万万不如。”总之防守统统是枉然，唯一选择就是投降。他用自欺欺人的说法，叫“捐释前嫌，示之宽大”，“无事则抚以恩，有事则折以信”，
拆穿了说，是要赶快忘掉一切奇耻大辱，放手卖国，平时以满足侵略者欲壑来表示“恩”，战时以不准抵抗来表示“信”，真是认贼作父，甘当奴才。
魏源的主张与他们针锋相对。他清醒地认识到：签约以后侵略的危险仍然严重存在。“既款以后，夷瞰我虚实，藐我废弛，其所以严武备、绝狡启者，尤当倍急于未款之时。”必须加倍严守，防止侵略者再次打来。第二次鸦片战争证明魏源对局势的估计是正确的。这决非巧合，而是因为这种估计是建立在总结历史经验的基础之上。第一，他懂得清朝的腐败政策是对侵略者的鼓励。战争的进程就是如此：“观其初至也，以结怨之广东而不攻，继以结怨之厦门而不力攻，及突陷舟山，徘徊半载而不敢深入，是犹未测内地之虚实，尚有所畏也。自广东主款撤防，破虎门，围省会，而夷始肆然无忌矣！”现在抵抗派被打下去，海防废弛，当权者“至今益以养痈为得计”，侵略者不就更无顾忌了吗！第二，魏源对英国殖民者侵略成性已有初步认识。他总结出英国的特点是：“凡商舶所至之国，视其守御不严者，辄以兵压其境，破其城，或降服为属藩，或夺踞为分国。”
“盖四海之内，其帆樯无所不到，凡有土有人之处，无不睥睨相度，思朘削其精华。”
这些都已接触到英国到处武装侵略到处掠夺的本质。因此必须提高警惕，严密防守。魏源大声疾呼振奋人心，革除腐败，寻求御敌办法，“此凡有血气者所宜愤悱，凡有耳目心知者所宜讲画也”
。
魏源在《筹海篇》痛斥黄恩彤的谬论，指出他“故危其词，如鬼神雷电”，目的是“神奇敌军以胁款”，为投降制造理由。魏源用了许多史实证明：英国侵略者是可以打败的。敌船在辽阔大洋中难以击沉，可是一到浅海内河就失去优势，如余姚、台湾两次“人船皆获”。陆战中打败敌人的史实更多，陈连升在沙角炮台之役，朱桂在大宝山之役，都以少当多，“歼夷数百”。“三元里之战，以区区义兵，困夷酋，斩夷帅，歼夷兵，以款后开网纵之而逸，孰谓我兵陆战不如夷者！”只要有一条坚决抵抗的路线，就能够战胜侵略者。魏源还认为中国在自己国土上防御敌人，是以主待客，以逸待劳，以众待寡，从根本上掌握有主动权。
魏源总结战争经验教训得出一套策略办法，中心问题是防守，“不能守，何以战？不能守，何以款？”具体办法有：（1）扼守海口内河，然后“乘风潮，选水勇，或驾火舟，首尾而攻之”；（2）“出奇设伏，多方误敌”，“兵、炮、地雷，水陆埋伏，如设阱以待虎，设罾以待鱼，必能制其死命”；（3）利用人民力量。根据“广东初年，水勇五千，前后出洋，烧夷艇、匪艇，逆夷望风畏窜”的经验，主张“调客兵不如练土兵，调水师不如练水勇”，等等。
很可贵的是，魏源在当时对于反侵略战争能够取得胜利和在技术上赶上西方具有强烈信心。他认为：英国船坚炮利并不神秘，“在中国视为绝技，在西洋各国视为寻常”。中国有充足的资源，人民中蕴藏着伟大的力量。“现在广东岸上力作之人与水中渔贩之人，其技勇皆欧罗巴人所不及。”“中国智慧，无所不有，历算则日月薄蚀，闰余消息，不爽秒毫；仪器则钟表晷刻，不亚西土；至罗针、壶漏，则创自中国，而后西行；穿札扛鼎，则无论水陆，皆擅勇力。”他相信具有如此伟大创造力的民族，经过学习，一定能迎头赶上，“因其所长而用之，即因其所长而制之。风气日开，智慧日出，方见东海之民，犹西海之民”。当时，侵略者气焰嚣张，投降派奴颜婢膝，畏洋人如虎，魏源却对中华民族的力量和前途充满信心，慷慨激昂地为振奋民族精神呼号，呕心沥血地探求达到民族兴旺的道路，这与统治集团那副奴才相是多么强烈的对照！我们今天比魏源当时已经跨过了几个历史时代，但百余年来的实践，包括近些年来的实践反复证明：这种中国人应有的尊严和骨气，这种赤诚的爱国热忱，仍然是必须发扬光大的精神财富。
西方殖民者是一个陌生的对手。鸦片战争前，中国长期以“天朝上国”自居，视外国都是“蛮夷之邦”，闭目塞听。鸦片战争中统治集团始而盲目虚骄终而屈膝投降，前后两番表演，原因实是一个，即对外国事务极度昏暗无知。甚至在战败以后，统治集团也不能从中吸取一点教训，睁开眼睛看看世界。作为一个阶级来说，当时的封建统治阶级已经极度腐朽，完全丧失应付事变的能力，只图侥幸得以苟安，不惜出卖民族利益，还要自打肿脸充胖子，讲些“抚之以恩”“暂事羁縻”一类骗人的话。这种投降政策把中国一步步引向半殖民地的黑暗深渊。当时还有人不顾中国失败的事实，吹嘘清朝“国运方隆”，认为延请外人教造船造炮技术是“丧失国体”，“反求胜夷之道于夷”，“古今无是理”。
这种依旧夜郎自大、拒绝学习外国的顽固态度也严重阻碍中国的进步。
魏源同林则徐一样，是当时最有识见的人物，既坚决反抗侵略，又重视了解西方和学习进步技术，作为对付侵略者的重要途径。魏源贯彻并大力发挥了林则徐的做法和主张，将“师夷之长技以制夷”作为一个重要课题和口号提出来，显示出时代演进的特点，具有进步的意义。
魏源严厉地抨击统治集团昏暗无知，又阻挠反对别人介绍外国的顽固态度。“以通市二百年之国，竟莫知其方向，莫悉其离合。”“苟有议翻夷书、刺夷事者，则必曰多事。则一旦有事，则或询英夷国都与俄罗斯国都相去远近。”
他感慨地用英国处处“侦我虚实”作对比：英国在新加坡“建英华书院，延华人为师，教汉文汉语，刊中国经史子集图经地志，更无语言文字之隔。故洞悉中国情形虚实，而中国反无一人了彼情伪，无一事师彼长技。喟矣哉！……使后世有人焉，日翻夷书，刺夷事，筹夷情，如外夷之侦我虚实，其不转罪以多事，甚坐以通番者几希！”
敌我双方对对方情况明暗的了解悬殊，是造成敌胜我败的一个重要原因。因此魏源把了解“夷情”提到首要的地位，“欲制外夷者，必先悉夷情始；欲悉夷情者，必先立译馆翻夷书始”。
提出“师夷之长技以制夷”的口号更加需要识见。这个口号包含有不少辩证法：仇视敌人，又要承认敌人先进；为了最后打败敌人，首先要学敌人的长处。这是历史转折时期提出的新课题，是满脑子祖宗古训、思想僵化的庸人们想不到也接受不了的。魏源抓住了这一新课题并且大力宣传，不愧为近代史开端时期摸索救国救民真理的先进人物。当时他注目的重点是学习军事技术，一战舰，二火器，三养兵练兵之法。具体做法是：在广东设局制造轮船和枪炮，聘请西洋工匠教授，选本国巧匠精兵学习制造、使用；学习西方练兵方法，整顿军队，并增加水师科，“凡水师将官必由船厂、火器局出身，否则由舵工、水手、炮手出身”，等等。他斥责那种借口“奇技淫巧”而盲目排外的错误态度，说：“有用之物，即奇技而非淫巧。”
与此同时，魏源已经提出发展民用工业的主张：“凡有益民用者，皆可于此造之”，如千里镜、火轮机、自转碓、千斤秤等；并允许私人设厂制造，“沿海商民有自愿仿设厂局以造船械，或自用、或出售者，听之”。《海国图志》附录中除介绍船舰兵器外，还有蒸汽机、火车、织布机、运河、港口设施，以及钞票、银行、汇兑、保险等知识。可见魏源“师夷长技”已超出单纯学习军事技术的范围，其中一些主张在客观上有可能利于在中国发展资本主义。
《海国图志》与徐继畬《瀛寰志略》当时同以介绍外国史地著名，王韬曾评论说，两书都是国人“谈海外掌故之嚆矢”，而又“各有所长”，“中丞（徐继畬）以简胜，司马（魏源）以博胜”。
这话颇有道理。但《海国图志》还有更重要的特点，它介绍外国史地贯串着反侵略的思想，这是全书的主线。
《叙东南洋》《西南洋五印度国志》《北洋俄罗斯国志》等几篇都说：“志南洋实所以志西洋也。”
“志西南洋实所以志西洋也。”
“志北洋亦所以志西洋也。”
为什么都强调志西洋？“志西洋正所以志英吉利也。”
点明介绍各国都直接间接服务于对付英国这一当时的主要敌人。试以亚洲和美国为例。亚洲各国中，魏源最重视两类国家。一是已经沦为英国殖民地的新加坡、印度，重视它们在英国侵略活动中起到的作用。如说英国控制新加坡是“欲扼此东西要津，独擅中华之利，而制诸国之咽喉”
（据颜斯综《南洋蠡测》）。说印度为英国提供财力、兵力，在英国侵华活动中占据重要地位，“东印度为英夷驻防重镇，凡用兵各国皆调诸孟加腊”，“印度地产鸦片烟，英吉利关税岁入千万计”。“又与我属国缅甸、廓尔喀邻近，世仇。故英夷之逼中国，与中国之筹制英夷，其枢纽皆在东印度。”
二是重视缅甸、安南这类国家抵抗英国侵略的经验。认为：“观于缅栅之足拒夷兵，而知我之所以守，观于安南札船之足慑夷艇，而知我之所以攻。”
魏源还高度评价北美独立战争的胜利经验：“弥利坚国非有雄材枭杰之王也，涣散二十七部落，涣散数十万黔首，愤于无道之虎狼英吉利，同仇一倡，不约成城，坚壁清野，绝其饷道，（遂）〔逐〕走强敌，尽复故疆。”启发中国读者也用这种“同仇一倡，不约成城”的精神，对付侵略中国的“无道之虎狼英吉利”。
《海国图志》为反侵略需要总结鸦片战争经验教训，为反侵略需要介绍外国史地知识，它当之无愧地是近代史开端时期爱国主义的先驱名著。