1866年，在左宗棠的奏請下，由林則徐女婿沈葆楨親自負責，福州船政學堂成立了。這是一所用西式教學，為外來軍種——海軍培養軍官的學校，但不能通過科舉走仕途。學堂不僅學費、生活費全包，甚至連學生家裡的生活費都給包了（每月發4兩銀子補貼），但還是沒有多少人來報考，最終招考上來的，是來自福建、廣東等地普通百姓和家道衰落之家的孩子。
其中就有方伯謙，以及他的福建同鄉嚴宗光、劉步蟾、林泰曾、林永升、葉祖珪、邱寶仁，以及廣東籍的鄧世昌、林國祥等人。當年他們的年齡都在12～15歲，在一間由寺廟（福州城南定光寺）暫時改成的教室里，伴著晨鐘暮鼓、佛號樂音，學習英文單詞和海軍知識。這樣的時間一晃過去四年。
1871年，這批孩子快畢業了。他們開始登上軍艦實習，軍艦從福州出發，經香港、新加坡抵達馬六甲海峽，航行4個月，他們在軍艦上認真地操練。畢業之後，他們成為了清國第一批真正的海軍軍官。
幾年後，朝廷決定公費派遣他們出國深造。在出國前，他們都立下誓言，決心為國家海軍的強大貢獻自己的力量，鑽研技術，報效國家。「此去西洋，背負國家之未來，取盡洋人之科學。赴七萬里長途，別祖國父母之邦，奮然無悔！」
最終，劉步蟾、林泰曾去了英國海軍學習實戰，而嚴宗光、方伯謙、林永升、葉祖珪等人考入英國格林威治皇家海軍學院，在歐洲三年多的時間裡，他學會了喝咖啡，吃西餐，逛過倫敦的街道、巴黎的凱旋門、柏林的歌劇院。當然，更重要的是學習了豐富的海軍知識。除了書本理論，他們還學習實戰。劉步蟾等人作為見習生服役於當時世界上最強大的英國地中海艦隊，跟隨軍艦巡遊三大洋，甚至還參加了在非洲的海戰，可以說收穫了豐富的實戰經驗。
回國後，他們每個人都已經是一名有世界級眼光的軍官了。
嚴宗光始終放不下科舉的那個夢，雖然回國後的他成了天津水師學堂的校長（總辦），但他仍然很鬱悶，加上認為自己並不得志，後來抽起了鴉片，改行當作家，改名嚴復，翻譯整理出了名作《天演論》，那句著名的「物競天擇，適者生存」就出自這本書里。而方伯謙、劉步蟾等成為北洋艦隊的艦長，他們雖然沒有科舉的功名，但經濟收入並不低，可以算得上真正的高收入人群。
清國向國際接軌新建海軍，最先接軌、也接軌得最好就是海軍軍官的收入。
按照《北洋水師章程》，北洋海軍官兵收入以4比6的比例，實行基本工資加績效工資的模式。艦隊司令丁汝昌的年收入為白銀8400兩，劉步蟾、鄧世昌這樣總兵級別的艦長年收入為3960兩，方伯謙這樣副將級別的艦長年收入為白銀3240兩。此外作為艦長每個月還可以掌握著從350兩到850兩的「行船公費」支出。
按照物價折算，當時一兩銀子大約相當於人民幣150元，也就是說，方伯謙的年薪在40萬以上。
7月25日7點，天已大亮，海面一片平靜，濟遠和廣乙即將駛出牙山灣航道，進入大海，此時，觀測兵突然向方伯謙報告：前方發現煤煙！然後很快確定：有三艘日本軍艦！
這是聯合艦隊第一先鋒隊。
雙方軍艦幾乎同時褪去炮罩，炮兵就位，大炮互相指向對方！雙方距離越來越近，軍艦上的士兵都屏住呼吸，目不轉睛地盯住對方，等待著那驚天動地的一刻。
方伯謙站在濟遠號軍艦的司令塔里，他的心情十分緊張，清日兩國還沒有宣戰，他必須嚴格遵守「不能釁自我開、不開首炮」的命令。所以只要日方軍艦不首先開炮，雙方就會相安無事，就當有緣在海上會了個面。但是，如果日本人首先開炮，濟遠和廣乙就不得不反擊迎戰。以二敵三，那會是一個什麼樣的戰果？
方伯謙緊緊盯住對面航行在最前面的吉野，突然，他看到吉野在距離3000米處猛地來了個180度大轉彎，調頭就往回跑，而跟在後面的浪速號和秋津洲號也迅速向後轉而去。看到這一情況，方伯謙鬆了一口氣：不宣而戰是違背「萬國公法」的，看來日本人也不敢冒天下之大不韙啊。
可是，就在方伯謙鬆了這口氣沒多久，他的那口氣又重新提上來了：吉野等軍艦又重新調頭衝過來了！它們在海上畫了一個大圈，重新擋住濟遠和廣乙的去路。
這個秘密，隱藏在雙方軍艦的特點裡。
清日兩國的國門都是被西方強國用「堅船利炮」從海上轟開的，在發展海軍的時候，這兩個國家一開始都是追求「船堅炮利」，軍艦的裝甲越厚、艦炮的口徑越大越好。但在後來，日本人的理念發生變化了。
1885年後，世界海軍興起一種戰略理論，他們認為軍艦追求重甲巨炮稱霸海洋的時代已經過去，軍艦不再講究大而堅，而是輕而快——以犧牲重武器和厚裝甲來換取高航速。日本海軍部分地吸收了這個理論。第一先鋒隊的平均航速20節，吉野更是達到了當時世界的最高航速——22.5節。
而濟遠和廣乙平均航速為15節。
以上可以看出，第一先鋒隊的平均航速要比清國艦隊快5節，但雙方最大的區別並不只在航速，而是在於：炮。
與濟遠和廣乙裝備架退炮作為艦炮不同的是，第一先鋒隊裝備的大部分為另外一種艦炮——速射炮。
架退炮和速射炮的主要區別在於發炮的速度。影響速度的原因主要有兩個方面：一是速射炮的炮架有最新的液壓複位裝置，發炮後炮架能自動復原，不需要進行二次瞄準。另外，架退炮的炮彈屬於彈藥分裝式，只有一個巨大的彈頭而無彈殼，發炮時需要先將彈頭推進炮膛，然後在炮膛里填上火藥包，點火後將彈頭推向敵人！而速射炮的炮彈是帶彈殼的新式炮彈，省去了這個環節。
所以，速射炮是快炮，而架退炮是慢炮，按照當時的參數，架退炮每10分鐘能打出炮彈33發，而速射炮每10分鐘能打出185發，炮速是前者的六倍，基本相當於步槍和機關槍的區別。但是，事情總是無法兩全的，炮速六倍並不意味著火力就是六倍，這是由於加快了發炮速度，速射炮的口徑也不得不小很多，打出去的都是小炮彈，每發炮彈的殺傷力無法跟笨重的架退炮相比。也正是因為這個原因，笨重的架退炮一般安裝在艦首或者艦尾，而輕巧的速射炮安裝在軍艦兩側（舷側）。
在世界海軍興起之時，一直是堅固的鐵甲艦和大口徑架退炮主宰海洋的時代（所謂船堅炮利），而輕快的巡洋艦以及速射炮是新興產物。在戰前，北洋艦隊司令丁汝昌已經意識到清國軍艦必須大量加裝速射炮，他向李鴻章打報告申請，但並未批准，這個未批准的原因，我們以後會知道。
現在我們也已經明白第一先鋒隊為何要在海上劃一個圈了——它們是在等待濟遠和廣乙完全駛出牙山灣狹窄的航道，來到寬闊的海面。只有在海面上，吉野等軍艦才能發揮航速快、機動性好的優勢，也才可以充分地利用軍艦兩側的速射炮。
當吉野行駛到與濟遠差不多平行的航位時（舷側速射炮對準濟遠），吉野艦上突然下達了「開炮！」的命令，日軍炮長一陣茫然，兩國還未宣戰，而吉野也未向對方發出戰鬥警告，貿然開炮，這屬於偷襲，雖然「萬國公法」可以不必遵循，但偷襲的名聲實在不好聽啊。
在戰前，伊東佑亨曾下達了放過弱艦、尋找主力決戰的命令。為了謹慎起見，炮長連忙派士兵跑步去請示：真的要開炮嗎？得到的回答是四個字：「混蛋，開火！」
吉野艦上的第一炮打出了，可能是由於過於緊張，史料記載，吉野炮手發出的第一發是空炮。清日甲午戰爭就由這發空炮打響了。從此，一直到第二次世界大戰偷襲珍珠港，不宣而戰幾乎成了日本海軍的傳統，日本海軍也是世界上最會偷襲的一支軍隊。
空炮過後，就是真槍實彈。三艘日本軍艦將速射炮炮口全部對準濟遠猛轟，我計算了一下，濟遠每分鐘至少要受到80枚速射炮彈的攻擊。而濟遠的艦炮主要安裝在艦首和艦尾，現在即使它發炮，也很難打擊到對手！
濟遠在海浪中左突右閃，尋找著戰位。一顆炮彈落在司令塔旁邊，濟遠大副頭部被彈片切中，腦漿和鮮血噴射而出，旁邊的方伯謙被濺滿一身。緊接著，又一發炮彈擊中艦首主炮台，槍炮大副當場成為碎片，更多的官兵紛紛倒下，濟遠艦上慘叫聲一片，血流成渠。
方伯謙被這一幕幕慘烈的景象驚呆了，他命令濟遠衝出包圍圈！但由於航速相對較慢，始終無法擺脫糾纏。看來不把濟遠擊沉，吉野等是不會罷休的。
萬分緊急的時刻，林國祥率領的廣乙出現了。
廣乙其實算不上一艘真正的軍艦，說它是一艘木船更為合適一些（在外麵包了一層鋼皮），排水量也只有可憐的1000噸，艦上有國產江南機器局製造的舊式架退炮11門。廣乙也不是北洋艦隊的軍艦，原本屬於廣東艦隊，它和廣甲、廣丙