通过两次鸦片战争，大清王朝积贫积弱的面目被暴露无遗。在强烈的危机感驱使下，中国出现了向西方学习先进科技的洋务运动。“师夷之长技以制夷”，向外国购买机器设备，引进先进技术以发展我国近代的造船工业。因此，设立马尾船政局就提到清政府的议事日程上来。同治五年（1866年）春，左宗棠上疏朝廷说：“欲防海之害而收其利，非整理水师不可；欲整理水师，非设局监造轮船不可。”左宗棠认为只有创立中国自己的军事工业基地，才能从根本上打破西方列强的专利，真正做到“师其长以制之”，中国海军方能立于不败之地。清政府批准造船奏议后，闽海关拨出船政经费。左宗棠即着手在马尾筹备建厂事宜。在马尾设立造船厂有利因素有四：一是马尾地势险要便于防守；二是马江江阔水平，深达十二丈，涨潮则倍之，既可容纳设计、制造船只，也适合兴建工厂沿岸设施；三是马尾靠近福州，便于官员特别是闽浙总督的监督；四是闽海关在附近，资金有保障。
正当马尾船政局紧锣密鼓地筹办之际，左宗棠奉命调任陕甘总督。左宗棠是个明于识人、善于用人的洋务派官员，他认为主持近代工业，要有“熟悉洋务”，且“能久于其事”的人才，“然后一气贯注，众志定，而成功可期”。离闽在即，选任能继办其未完之事的官员已迫在眉睫。经过慎重思考，他选中了林则徐的女婿沈葆桢，理由是沈葆桢重视西方科技，主张发展民族经济，在洋务派中有较高威望。清政府批准了左宗棠的推荐奏议，除特命沈葆桢总理船政外，还由“部颁发关防，事涉船政，由其专奏请旨，以防牵制”，并赐予“专折奏事”的特殊权力。尽管在籍丁忧的沈葆桢一再婉谢，但碍于左宗棠的推荐最终也只好勉力支持“中国无一人历其事”的近代造船工业。
沈葆桢为人沉毅清廉，明知船政之事难为，一旦接手，只能迎难而上。当时顽固守旧势力非常强大，最早的近代工业马尾船政局，理所当然受到他们的反对和攻击，特别是当时闽浙总督吴棠给船政事务设置了很多障碍。沈葆桢出于对洋务事业的责任心，为了维护船政顺利进行，向清廷上奏，指出吴棠对船政抱有成见，不利于船政事业的发展。为了推动近代海防建设，沈葆桢慷慨激昂地表达“船政系臣专责，死生以之”的决心。
除了顽固守旧势力的反对外，沈葆桢还要面对西方列强的插手与破坏。西方列强为了维持其海上霸权不遭削弱，不愿意中国发展民族造船业。海关总税务司赫德妄图操纵、控制中国造船业的阴谋破产后，遂指使其属下闽海关税务司美理登出面活动，企图插手马尾船政事务，又遭沈葆桢拒绝。赫德并不死心，又进行了一系列的造谣、破坏活动，但他操纵、控制中国造船业阴谋始终未能得逞。
对船政事业，沈葆桢坚持“主权在我”的原则。认为“购置者权操于人，何如制造者权操诸己”。为了引进西方先进的科学技术，船政局聘用了不少外国海员、工匠及教师。对待这些外国人，在经济上，船政局给其优厚待遇，在政治上却是寸权不让，坚决奉行“权自我操”的政策。沈葆桢对洋人赏罚分明，不仅论功行赏，也量过行罚，对不服从领导者予以开除，令其回国。总之，沈葆桢在船政创办之初，面对新兴的
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