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按孫中山的想法，他希望將國都繼續保留在革命黨勢力之內的南京，以對袁世凱有所約束。豈料，在用記名投票法表決時，28票中有20票主北京，而南京只有5票，與孫中山的初衷相悖。
據吳玉章回憶，本來在參議院中，革命黨人占據多數，是完全可以根據孫中山的意見通過建都南京、反對遷都北京的。但2月14日一開會時，一位叫李肇甫的革命黨人，卻跑到台上大放厥詞，說了一通遷都北京的必要，而後，“贊成遷都北京的人便成了多數。”
孫中山和黃興知道此事後，非常生氣，當天晚上便把李肇甫叫來大罵一頓，並限次日中午12時以前必須複議改正過來。
15日晨，秘書處把提請複議的咨文作好後，需要總統蓋印，而這時總統已動身祭明孝陵去了，我急著去找黃興，他也正在穿軍裝，準備起身到明孝陵去。我請他延緩時間，他說：“過了12點如果還沒有把決議改正過來，我就派兵來！”說完就走了。這怎麼辦呢？只好找胡漢民去。好容易才把他找到，拿來了鑰匙，開了總統的抽屜，取出他的圖章蓋了印，把咨文發了出去。同時，並通知所有的革命黨人，必須按照孫中山的意見投票。經過我們一天緊張的努力，當天召開的參議院會議終於把14日的決議糾正過來了。
而胡漢民的記述與吳玉章有差異，他說章太炎等人最反對定都南京，他們認為定都南京不足以控制東北，也即意味著放棄滿、蒙，參議院諸員也為其言論所動。不管其真正原因為何，參議院總算在第二次重新投票中統一了意見，決定仍定都於南京。
孫中山多次去電催促袁世凱到南京就職，但袁不願離開自己的勢力範圍，去南京受革命黨人操控，他復電南京方面稱：“與其孫大總統辭職，不如世凱退居，……今日之計，惟有由南京政府將北方各省及各軍隊妥籌接收以後，世凱立即退歸田裡，為共和之國民。當未接收以前，仍當竭智盡愚，暫維秩序。”
屢次敦促袁世凱南下無果，孫中山於是派蔡元培、汪精衛、宋教仁等為“迎袁專使”，去北京迎接袁世凱，2月21日他們到北京時，還受到了袁世凱盛大的歡迎。
2月29日夜裡，迎袁專使團正在議事時，突然槍聲大作，東城和前門一帶，火光沖天，發生兵變。混亂中，一些士兵竟持搶闖入迎袁專使的駐地，蔡元培等人倉皇逃到六國飯店。當夜槍聲未斷，第二天譁變的範圍迅速擴大，甚至天津保定的北洋軍也紛紛出動，放火、搶劫，焚毀衙門，數千家市民慘遭劫掠，一時人心惶惶。
袁世凱是這齣鬧劇的幕後主使，似乎已成了歷史定論，目的是以此藉口，製造一旦南下、北方將大亂的假象，但也有一些學者對此存疑：袁世凱未必知情。不管袁世凱是否真的是這一幕的“總導演”，它客觀造成的結果確實對袁世凱有利。蔡元培等人在驚恐之餘，連電南方說明袁大總統走不得，必須“改變臨時政府地點”，“速建統一政府，為今日最要問題，余盡可遷就，以定大局”。這樣，“迎袁專使”反倒成了“留袁專使”。
於是一切按袁世凱的心意繼續發展。3月6日，經參議院議決：允袁世凱在北京受職、宣誓、擬定國務院組成人員名單，電達參議院批准，然後接管南京臨時政府，孫中山卸職，臨時政府遷都北京。
1912年3月10日，袁世凱在北京宣誓就職。蔡元培代表孫中山致辭祝賀。而在這一天，孫中山與胡漢民、孫科等前往紫金山狩獵，提及希望自己百年後葬於紫金山之意。一面是志得意滿的袁世凱，一面是有點黯然神傷的孫中山，這樣的歷史畫面不能不令人感慨萬端！
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宣揚民生主義，籌劃全國鐵路
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袁世凱就職後，孫中山公布了採行法國式責任內閣制的《中華民國臨時約法》，袁世凱遂任命唐紹儀為民國第一任國務總理，並負責組閣。完成一切法律程序後，袁、唐新政府正式確立，南北一統。信守諾言的孫中山於1912年3月31日辭去了臨時大總統一職。從就職到辭職，孫中山只做了45天的臨時大總統，這不僅在民國史上是最短的一任總統，在中華5000年歷史上，也是在任最短的開國元勛了。
南京同盟會會員為孫中山舉行了餞別會，孫中山在會上發表演講，闡述了他的民生主義思想，這實際上也是孫中山在未來一段時間裡為自己所作的規劃。
在孫中山看來，在中國實行民生主義，就是一面圖國家富強，一面防止資本家之流弊。他用自己多年在國外的考察和比較，提出了一套實行民生主義的途徑和方針。
4月7日，孫中山應蔡元培之邀，乘火車到南京，改乘軍艦，與胡漢民、汪精衛、廖仲愷等20多人到達武漢，同行的還有孫中山的兒子孫科及女兒孫婉以及新從美國畢業歸來、年輕貌美的英文秘書宋靄齡等。他們乘馬車經過的長街兩旁，各路店鋪民房都張燈結彩，男女老少都夾道歡迎，孫中山於是讓馬車緩緩而行，人人都以親眼目睹幾十年領導推翻清政府的革命領袖為榮。
4月25日，孫中山到達廣州，自從1895年發動第一次廣州起義失敗後，孫中山已有17個年頭沒有踏上家鄉的土地。孫中山到達時，廣州城內萬人空巷。5月底，孫中山又回到了闊別17年的故鄉翠亨村，與盧夫人、長兄孫眉等親人團聚，孫中山只在家裡停留了短短3天又返回廣州，這也是他最後一次回到故鄉。
據吳玉章回憶，本來在參議院中，革命黨人占據多數，是完全可以根據孫中山的意見通過建都南京、反對遷都北京的。但2月14日一開會時，一位叫李肇甫的革命黨人，卻跑到台上大放厥詞，說了一通遷都北京的必要，而後，“贊成遷都北京的人便成了多數。”
孫中山和黃興知道此事後，非常生氣，當天晚上便把李肇甫叫來大罵一頓，並限次日中午12時以前必須複議改正過來。
15日晨，秘書處把提請複議的咨文作好後，需要總統蓋印，而這時總統已動身祭明孝陵去了，我急著去找黃興，他也正在穿軍裝，準備起身到明孝陵去。我請他延緩時間，他說：“過了12點如果還沒有把決議改正過來，我就派兵來！”說完就走了。這怎麼辦呢？只好找胡漢民去。好容易才把他找到，拿來了鑰匙，開了總統的抽屜，取出他的圖章蓋了印，把咨文發了出去。同時，並通知所有的革命黨人，必須按照孫中山的意見投票。經過我們一天緊張的努力，當天召開的參議院會議終於把14日的決議糾正過來了。
而胡漢民的記述與吳玉章有差異，他說章太炎等人最反對定都南京，他們認為定都南京不足以控制東北，也即意味著放棄滿、蒙，參議院諸員也為其言論所動。不管其真正原因為何，參議院總算在第二次重新投票中統一了意見，決定仍定都於南京。
孫中山多次去電催促袁世凱到南京就職，但袁不願離開自己的勢力範圍，去南京受革命黨人操控，他復電南京方面稱：“與其孫大總統辭職，不如世凱退居，……今日之計，惟有由南京政府將北方各省及各軍隊妥籌接收以後，世凱立即退歸田裡，為共和之國民。當未接收以前，仍當竭智盡愚，暫維秩序。”
屢次敦促袁世凱南下無果，孫中山於是派蔡元培、汪精衛、宋教仁等為“迎袁專使”，去北京迎接袁世凱，2月21日他們到北京時，還受到了袁世凱盛大的歡迎。
2月29日夜裡，迎袁專使團正在議事時，突然槍聲大作，東城和前門一帶，火光沖天，發生兵變。混亂中，一些士兵竟持搶闖入迎袁專使的駐地，蔡元培等人倉皇逃到六國飯店。當夜槍聲未斷，第二天譁變的範圍迅速擴大，甚至天津保定的北洋軍也紛紛出動，放火、搶劫，焚毀衙門，數千家市民慘遭劫掠，一時人心惶惶。
袁世凱是這齣鬧劇的幕後主使，似乎已成了歷史定論，目的是以此藉口，製造一旦南下、北方將大亂的假象，但也有一些學者對此存疑：袁世凱未必知情。不管袁世凱是否真的是這一幕的“總導演”，它客觀造成的結果確實對袁世凱有利。蔡元培等人在驚恐之餘，連電南方說明袁大總統走不得，必須“改變臨時政府地點”，“速建統一政府，為今日最要問題，余盡可遷就，以定大局”。這樣，“迎袁專使”反倒成了“留袁專使”。
於是一切按袁世凱的心意繼續發展。3月6日，經參議院議決：允袁世凱在北京受職、宣誓、擬定國務院組成人員名單，電達參議院批准，然後接管南京臨時政府，孫中山卸職，臨時政府遷都北京。
1912年3月10日，袁世凱在北京宣誓就職。蔡元培代表孫中山致辭祝賀。而在這一天，孫中山與胡漢民、孫科等前往紫金山狩獵，提及希望自己百年後葬於紫金山之意。一面是志得意滿的袁世凱，一面是有點黯然神傷的孫中山，這樣的歷史畫面不能不令人感慨萬端！
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宣揚民生主義，籌劃全國鐵路
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袁世凱就職後，孫中山公布了採行法國式責任內閣制的《中華民國臨時約法》，袁世凱遂任命唐紹儀為民國第一任國務總理，並負責組閣。完成一切法律程序後，袁、唐新政府正式確立，南北一統。信守諾言的孫中山於1912年3月31日辭去了臨時大總統一職。從就職到辭職，孫中山只做了45天的臨時大總統，這不僅在民國史上是最短的一任總統，在中華5000年歷史上，也是在任最短的開國元勛了。
南京同盟會會員為孫中山舉行了餞別會，孫中山在會上發表演講，闡述了他的民生主義思想，這實際上也是孫中山在未來一段時間裡為自己所作的規劃。
在孫中山看來，在中國實行民生主義，就是一面圖國家富強，一面防止資本家之流弊。他用自己多年在國外的考察和比較，提出了一套實行民生主義的途徑和方針。
4月7日，孫中山應蔡元培之邀，乘火車到南京，改乘軍艦，與胡漢民、汪精衛、廖仲愷等20多人到達武漢，同行的還有孫中山的兒子孫科及女兒孫婉以及新從美國畢業歸來、年輕貌美的英文秘書宋靄齡等。他們乘馬車經過的長街兩旁，各路店鋪民房都張燈結彩，男女老少都夾道歡迎，孫中山於是讓馬車緩緩而行，人人都以親眼目睹幾十年領導推翻清政府的革命領袖為榮。
4月25日，孫中山到達廣州，自從1895年發動第一次廣州起義失敗後，孫中山已有17個年頭沒有踏上家鄉的土地。孫中山到達時，廣州城內萬人空巷。5月底，孫中山又回到了闊別17年的故鄉翠亨村，與盧夫人、長兄孫眉等親人團聚，孫中山只在家裡停留了短短3天又返回廣州，這也是他最後一次回到故鄉。