科學技術史是關於科學技術的產生、發展及其規律的科學。科學技術史既要研究科學技術內在的邏輯聯繫和發展規律，又要探討科學技術與整個社會中各種因素的相互聯繫和相互制約的辯證關係。因此，科學技術史既不是一般的自然科學，也不同於一般的社會歷史學。它是橫跨於自然科學與社會科學之間的一門綜合性學科。
基本介紹
- 中文名：科學技術史
- 關於：科學技術的產生
- 類型：理學的一級學科
- 涉及：理、工、農、醫四大學科門類
基本內容,西方的科技史研究,中國的科技史研究,科學技術的起源,古希臘羅馬的科學技術,近代科學技術的興起,中世紀的樂與憂,文藝復興的贊與思,授之以魚不如授之以漁,第一次工業革命,科學的世紀,近代東西方科學技術交流,近代以前中外科學技術交流,西方近代科學技術知識傳入中國,洋務運動與中國近代技術的發展,洋務運動（1861-1894）,洋務運動與明治維新的區別,近代科學技術無法在中國發展的原因討論,科學技術內部結構的影響,社會政治、經濟、文化等外部方面的影響,
基本內容
科學技術史是理學的一級學科，科學技術史的研究範圍主要涉及理、工、農、醫四大學科門類，但是又不僅僅局限於自然科學領域，而是向人文社會科學領域高度發散，其與科學技術哲學的關係極為密切，這是該學科最重要的一個特點。著名英籍匈牙利哲學家拉卡托斯所一貫倡導的“精緻證偽主義”就力圖使科學哲學與科學史一致，這是拉卡托斯科學哲學的一個重要特點，這也是我們稱之為“精緻證偽主義”的原因。另外，歷史主義的科學哲學流派，其代表人物如庫恩、費耶阿本德、圖爾明等，也主張用科學史來檢驗科學哲學。科學技術史的基本內容應該包括三個方面：
1.研究科學技術發展本身的邏輯，揭示科學技術發展的內在規律；
2.研究社會因素的制約性，揭示科學技術發展的社會歷史條件；
3.研究科學對社會的反作用，預示科學技術未來的發展。
西方的科技史研究
科技史的研究是隨著近代科技的發展而興起的。在西方，到18世紀中葉才出現了較多的科技史著作。如法國滿德拉的《數學史》，普利斯特里的《電學的歷史響現狀-最早的實驗》等。在早期的科學史家中最傑出的人物是英國的惠威爾，他於1837年發表了《歸納科學的歷史》，這是第一部最有影響的科學史專著。
到本世紀二十至三十年代，科學史形成為一門獨立的學科，其主要標誌是從大量的史料合集、簡單的記述日益走向理論化，有了比較完整的體系。無疑薩頓是這一時期的領軍人物，他確定了自己的綜合科學史研究規劃或綱領，並在科學史領域引起了一場綜合。在薩頓的不懈努力下，綜合科學史成為當時科學史領域的主導研究形態，研究科技史的深度和廣度有了長足的進展。科學史家於30~60年代寫出了一系列至今仍無可替代的綜合科學史著作：如，沃爾夫《十六、十七世紀科學、技術和哲學史》、丹皮爾《科學史》等。在李約瑟博士的積極倡導下，英國劍橋大學於1936年創立了科學史系。美國、加拿大、阿根廷、丹麥、英國、蘇聯、日本、澳大利亞等國的許多大學中都設有科學史系或科學史專業，有的還沒有分科史系（如數學史系、化學史系等）。國際科學史學會於1928年8月在挪威首都奧斯陸召開首次會議，到1981年已開過十六屆國際科學史大會。目前國際上約有四十多研究科技史的專業機構；各國出版的科技文學術刊物約有一百多種，每年出版的科技史專著和論文遠在兩千種以上，各國專門從事科技史研究的人員超過一萬人。隨著科學技術在現代社會中的作用越來越大，使人們大大增加了研究科學發展規律的興趣，科學技術史在國外已成為一門頗受重視、發展迅速的學科。
中國的科技史研究
我國是一個史學極其發達的國家，但科技史卻是一個很少涉及的領域。在漫長的封建社會中，只有一些對古代科技史料的記述分散在各種史書中。明清時期出現的《泉河史》、《醫史》、《疇人傳》等少數幾本著作基本上也是史料性質的，並未形成理論體系。真正用近代科學的觀點和方法對科技史料進行分析和處理，是“五四”運動前後才開始的。老一輩的科學家如李儼(1892——1963)、錢寶琮(1892—1974)、張子高(1886——1976)、劉仙洲(1890—1975)、梁思成(1901——1972)等分別在不同領域進行了分科史的研究。他們的專著對我們有關學科發展史的研究做出了奠基性的工作。新中國成立以後，科技史研究工作得到了黨和政府的重視，成立了專門的研究機構，出版了科學史刊物，取得了不少成績。黨的十一屆三中全會以來，隨著全黨工作重心的轉移，作為基礎學科之—的科學技術史和科學方法論更引起了各方面的重視，不少研究單位和高等院校都在積極開展這方面的研究和教學工作。1980年10月在北京召開了規模空前的科技史學術會議，成立了中國科學技術史學會，我國科技史領域出現了一個新的發展局面。
致力於整合全校相關學術資源、構建北大文理交叉學術平台的北京大學科學史與科學哲學研究中心(Center for History and Philosophy of Science， Peking University)簡稱北大科史哲中心）於2011年1月11日上午宣告成立。
科學技術的起源
科學技術是人類智力和實踐的創造物，這兩者都代表人類集體成就的最高峰，如今的科學技術是豐富多彩、千變萬化的歷史進程的產物，並且已經成為每一個存在過的社會中不可缺少的組成部分。因此追尋科學技術的發展歷程，挖掘其背後的故事，是非常重要的。
了解科學技術，首先要追根溯源，尋找其是何時、在何種背景下產生。
具體內容請參見中文百科“原始科學技術” 。
古希臘羅馬的科學技術
在希臘時代，希臘科學發生了前所未有的轉變，古希臘的自然哲學家進行了一系列對自然界的抽象思索，而古羅馬的技術更是讓人驚嘆。
具體內容請參見中文百科“古希臘羅馬科技”。
近代科學技術的興起
15世紀中葉是歐洲歷史上的重要轉變時期。資產階級革命為近代自然科學的誕生提供了社會條件。於此同時，科學本身為爭得自己的獨立地位，擺脫宗教的桎梏，也進行了不屈不撓的鬥爭。實驗科學的興起，更使自然科學有了獨立的實踐基礎。從此，近代自然科學開始了它的相對獨立發展的新時代。當然，在這一過程中，技術的發展與積累始終在緩慢進行，並最終在自然科學的興起中得到了巨大的助力。
中世紀的樂與憂
鑒於近代資本主義革命為自身尋求合法性的需要，中世紀通常被貼上了“黑暗”、“愚昧”或“壓抑”的標籤，基督教會和經院神學的存在極大地阻礙了科學技術的進步和人類文明的發展。然而，撥開意識形態的迷霧，當我們重新審視中世紀時，會發現在這一時期為科學技術的發展積澱了深厚的土壤。
中世紀技術的緩慢發展與積累
中世紀的技術發展主要集中在生產領域，是人們在生產實踐活動中逐步積累起來的。造成這種狀況的原因，與中世紀經院神學所形成的風氣有關。經院神學關注天國，主張理性的玄思。這一方面鍛鍊了歐洲人的嚴格的邏輯推理能力，另一方面也使得具有較高學術素養的人僅僅局限在抽象理論領域，不關注具體的經驗實踐。使得感性與理性、推理與實驗、科學與技術的脫節。
中世紀技術圖宗教對科學技術發展的解放與禁錮
1） 中世紀的神學自然觀：上帝→人→自然
依《聖經》所言，人和自然同為上帝所創，但人位於自然之上，上帝創造自然的目的是為了給人以棲息之地，同時彰顯上帝的榮光。這種自然觀相對於古希臘自然觀來說，為人們認識和改造自然提供了合法性支撐。
“希臘人眼中的自然是神聖的，活生生的，有機的整體，他們只是要求認識自然而從未想過去改造自然，那對他們來說是不可想像的。而在中世紀的人看來，自然失去了神秘性，它不過是上帝為人類準備的家園，因而研究自然被看做是沒有出息甚至是褻瀆神靈的事，因而嚴重阻礙了自然科學的發展，但它卻以祛魅的方式消解了自然的神秘性，為近代科學開闢了道路。”
——摘自張志偉《西方哲學史》
2） 宗教對科學技術的禁錮：
“中世紀這些激進的實驗主義者中，其實沒有一個人懷疑過他們那個時代盛行的神學觀，他們從未想過要讓自然科學離經叛道，只是把它當成神學聽話的婢女。”
——摘自麥克萊倫《世界史上的科學技術》
文藝復興的贊與思
文藝復興時期有兩項重要的發現：人的發現與自然的發現。這兩項偉大發現對於科學技術的興起起到了極其重要的作用。當時的人們因著對自己理性能力的重新發現，就像是剛剛出生的孩童一樣迫不及待地開始用全新的眼光打量周圍的一切事物，在各個領域都顯示出了旺盛的好奇心和偉大的創造力。因此，這一時期取得顯著成就的人物往往被認為是全才式的、百科全書式的人物。
詳見中文百科：文藝復興
3.2 神學家哥白尼的天文學革命
地心說示意圖“地心說”主要認為地球是靜止不動的，其他的星體都圍著地球這一宇宙中心旋轉。這個學說的提出與基督教《聖經》中關於天堂、人間、地獄的說法剛好互相吻合，處於統治地位的教廷便竭力支持地心學說，把“地心說”和上帝創造世界融為一體，用來愚弄人們，維護自己的統治。因而“地心學”說被教會奉為和《聖經》一樣的經典，長期居於統治地位。
日心說示意圖在《天球運行論》中，哥白尼主要做了兩件事：首先，是明確地將日球是靜止的宇宙中心，地球和其他行星一樣都是繞日運行，而且月球則繞地球運行，作為一項基本原則提出。這就是所謂的“日心說”；其次，從這項新原則出發，他為眾天體的運行構建了一個新模型，這模型完全拋棄托勒密的對等點機制，而是徹底回到古希臘以“均勻圓周運動”來解釋天體運動的途徑。嚴格說來，這兩個原則並不新穎：“均勻圓周運動”是古希臘天文學的固有理想，“地動說”則是公元前3世紀的阿里斯塔克提出的。哥白尼所做的，實際上是重新回到古希臘的舊原則，然後依循托勒密的數理方法來構建相類模型，並且以實證數據在決定模型的主要參數，然後仔細計算天體在運行中的長期位置變化。
從計算和預測的角度看，哥白尼的“日心說”並無優勝之處：《天球運行論》所計算的日月和行星運動比諸《大彙編》並非更為準確，而且前者所需要套用的本輪數目超過後者。然而，對於許多天文現象“日心說”相對於“地心說”而言，可以提供更為自然且令人信服的解釋。換言之。哥白尼革命的意義不僅僅在於提出新原則和模型，而更在於擴大了判別理論真偽的實證基礎。自此以往，令人信服的理論不僅要在數學上“重現現象”的某些方面，還要能夠對同一現象所有其他方面都作出滿意解釋。因此，隨著哥白尼新理論的出現和逐漸被人接受，科學理論的判別標準乃至其本質也正在起變化。
“在所有的座次中，太陽的寶座居於正中……他確實是宇宙的明燈、心靈和統領……太陽在那個位置猶如坐在王座之上，統領著在他周圍轉圈的那些行星子民……地球亦因為太陽才有孕育，一年一生而成為豐產之地。”
——摘自哥白尼《天球運行論》
3）如何正確認識哥白尼的《天球運行論》
哥白尼：最後一位古代天文學家Or 第一位近代天文學家
“《天球運行論》的意義不在於它自己說了什麼，而在於它使得別人說了什麼。這本書引發了它自己並未宣告的一場革命。它是一個製造革命的文本，而不是一個革命性的文本。”
在哥白尼的日心說中，太陽其實並不處在太陽系的正中心，而是接近太陽系的中心。他的地動說也是為了解釋行星為之而提出來的副產品，以便極力符合古希臘的天文學傳統。只有在克卜勒用橢圓運動代替了正圓運動，伽利略用望遠鏡觀測數據證實和宣傳了哥白尼的日心說之後，現代天文學體系才真正得以實現，從而揭開了西方科學和思想從古代向現代的轉變。
授之以魚不如授之以漁
近代自然科學的重要特徵就是實驗以及科學的思維方法，這兩者構成了近代自然科學區別於中世紀經院科學的關鍵所在，對於這兩者的含混不清也是導致過渡時期的科學形態具有蒙昧性的重要因素。
4.1伽利略的貢獻
——《伽利略對話錄》
對於大多數人來說，伽利略的偉大是因為他是科學與宗教衝突的象徵，是為真理受迫害的典型。然而，伽利略對科學的最重要貢獻其實並不是為哥白尼辯護，而是利用望遠鏡把人類的視野擴展到了地球以外，以及想新動力學踏出第一步。
伽利略在力與運動方面的研究有兩個非常著名的實驗——斜面實驗與斜塔試驗。這兩項實驗雖被證實是想像中的，但卻是建立在可靠的事實的基礎上。把研究的事物理想化，就可以更加突出事物的主要特徵，化繁為簡，容易於認識其規律。
4.2 培根與笛卡爾
從培根和笛卡爾開始，把自然界當作一個獨立的客體來對待，而人則成為在客體之外的獨立的旁觀者，從此開始了征服自然界的現代性時代。
笛卡爾：倡導科學研究中的演繹法，強調數學方法的意義。笛卡爾的畢生力作是1637年發表的《方法論》，他在此書中提出的思想，可以說在很大程度上已經預見現代科學的精神與結構，即有關自然界的真正知識必須從毫無疑問的基本原理出發，然後以嚴格的數學推斷出來。在這樣的系統中，亞里士多德的“目的論”，以及生命的“自主性”是完全沒有地位的（具有靈魂的人自然不在其例），它因此被稱為“機械世界觀”（mechanical philosophy）。
笛卡爾致力於自然界觀察，並意識到只有牽涉空間的“運動”可以用數學處理。作為解析幾何的創始人，笛卡爾把數和幾何學聯繫起來，從而表明空間或廣延可以用代數公式表示。“他又引入現代數學符號以及運作方式，並且用x，y等字母代表未知線段，用a，b，c等字母代表已知數量，從而大大簡化了代數問題的解決。這在數學的現代革命過程中是具有重大意義的決定性一步，從此數學思考的重心就從幾何學的“形”轉移到代數學的“計算”上去了。”由此，笛卡爾把科學的統一性建立在研究方法——數學上，而數學的確定性就保證了知識的確定性，從而在數學角度為近代科學建立了形上學的基礎。
培根和笛卡爾是17世紀科學思潮中兩個隱然對立陣營的代表人物：培根輕視數學，以觀察、實驗、類型學和歸納法為尚，傾向近於博物學家；笛卡爾從理性精神出發，認為通過自明的基本原則和推理就可以了解世界，傾向近於數學家。這兩種思想各有偏失，它們的局限到牛頓的《原理》發表才顯露出來。
第一次工業革命
第一次工業革命首先發生在英國的主要原因或政治前提在於資產階級在英國的統治逐漸建立並日益加強；英國通過圈地運動，產生並聚集了大量勞動力，同時也擴大了英國國內市場； 多年的海外貿易和殖民擴張，為英國積累了原始資本，提供了廣闊的原料地和海外市場； 工場手工勞動時積累的經驗和生產技術的進步（這是後來的法國，德國等國都無法相比的）； 隨著市場需求的增大，工場手工生產已無法滿足需求。
詳見中文百科：第一次工業革命
科學的世紀
科學的世紀是指稱近代科學全面繁榮的19世紀。19世紀科學發展的規模和成熟遠遠超過17世紀的科學革命，熱力學、光學、電磁學、化學、地質學、生物學、人類學等學科都取得了重大的突破，並大都進入到理論綜合的新階段。新學說、新理論如雨後春筍，使19世紀成為名副其實的科學世紀。
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近代東西方科學技術交流
近代以前中外科學技術交流
特點：在近代以前，中國科學技術成果外傳較多，吸收外國的成果較少。
起源：中國與外國之間的科學技術交流始於文化交往和商業貿易活動的興起。
絲綢，是我國古代人民的偉大發明，它很早以前就輸送到了西方。根據古代羅馬地理學家斯特拉波的著作，大約在公元前三世紀時，西方已經把中國稱作“賽里斯”，“賽里斯”是由希臘“賽爾”一詞而來，“賽爾”是蠶絲的意思。“賽里斯”即是“絲國”。既然稱中國為“賽里斯”，說明中國絲綢在當時已輸入了西方，也就必然出現了通往西方的絲綢之路。
雖然張騫通西域前絲綢之路已經出現，但是最初出現的絲綢之路，卻由於種種原因並沒有得到繁榮和暢通。例如，這條通道常常因一些民族或國家的糾紛和戰爭而發生中斷，即使它有時相通，也因山川阻隔，道路遙遠，加之缺乏食宿和沒有安全保障而通行特別困難。因此，反映在我國古代文獻中，對當時絲綢之路的行經地點和具體路線都是語焉不詳。只有到了張騫通西域後，由於中國漢朝政府在西域地區採取了各種有力措施並和帕米爾以西各國建立起了友好關係，才使得這條橫貫亞洲的通道獲得了發展，從而出現了空前的繁榮和暢通。
自漢朝張騫出使西域之後，漢武帝曾陸續派遣使者到西亞、印度、阿拉伯等國。不僅帶回來阿拉伯國家的文獻和物品，而且還可能帶回包括埃及以及希臘等國的文獻和物品。與此同時，海船已經開闢了從廣東出發，出南海，經緬甸、印度到斯里蘭卡的海路航線，並開闢了東到日本，南到印度尼西亞的航線；在陸路上，則開闢了從長安，經新疆，到中亞、安息（今伊朗）、大秦（即東羅馬帝國）的著名的絲綢之路。
西漢同匈奴的戰爭和張騫出使西域交流成果：
（一）商貿方面交流成果
貿易的往來，既有商品的交換，也有自然產品的交流。在公元3至7世紀，從中亞傳入我國有胡蔥、胡瓜（黃瓜）、無花果、紅花染料、胡麻（芝麻）、胡桃等。到了宋元時期，從國外引進的植物、果品有如番荔枝、番石榴、番椒、番茄等。北宋初年，海外貿易通行貨物有30餘種，到南宋紹興初年已增至200多種。南宋時，與中國通商的國家有20多個，其中海船通商的貿易國家就有多個。一些外商甚至在中國長期居住，還曾擔任官職。泉州的阿拉伯人公墓，泉州及其他城市的阿拉伯建築，在印度洋沿岸和非洲國家出土的宋元瓷器，都是宋元時期海外貿易興盛的歷史見證。明代鄭和下西洋，訪問了亞洲和非洲的30多個國家，遠達非洲的索馬里、肯亞帶，在促進通商貿易和文化交流方面作出了重大貢獻。但由於它不是一種經濟活動，除了帶回某些奇物、貢品之外，對於經濟和科學技術發展並無多大影響。
（二）科技方面交流成果
阿拉伯數字以及阿拉伯的數學著作在宋元時期傳入我國。在天文曆法方面，扎馬魯丁等人來到我國，帶來了藥方一批阿拉伯的天文儀器，以及包括阿拉伯文托勒密《天文大全》在內的科學書籍20餘種。元代政府曾設立回回司天台，開設回回藥物院，由阿拉伯醫生治病，專用回回藥物。回回藥方以及香料藥物在中國的傳播和套用，進一步豐富了我國的醫藥學。
對外國影響:
(一)對日本的影響
日本從公元646年開始大化革新，逐步完成了從奴隸制向封建制國家的過渡，實現了建設新國家的偉大事業。湯淺光朝在其《科學文化史年表解說》中曾評論說：“這是因為全國人民旗幟鮮明地把建設以唐朝為模範的文化國家作為目標而取得的。” 唐代名僧鑒真東渡日本，不僅帶去了佛教文化，而且積極傳授了中國的醫藥學等方面的知識。我國的天文儀器、造紙法、印刷術以及瓷器、銅鏡等工藝技術，也都在唐代傳入日本。儘管在從894年日本停派遣唐使開始到1401年的500年間斷絕了與中國的正式外交關係，但是僧侶、商人往來依然頻繁，中國作為東方的先進文化國家繼續影響日本，特別是宋代程朱理學所提出的格物窮理的科學精神對日本有著更深刻的影響。日本在明治維新以前的文化史，實際上是中國文化史的延長和發展，直到明治維新之後才又轉變為西方文化的移植史。
（二）對阿拉伯國家和歐洲的影響
我國古代的數學著作《九章算術》、《周髀算經》和籌算方法傳到印度，對印度數學的發展作出了貢獻；我國的造紙、紡織、制瓷等技術首先傳入阿拉伯，又通過阿拉伯傳入歐洲。我國的絲綢也是通過伊朗和阿拉伯國家傳入羅馬帝國。公元6世紀羅馬帝國得到了印度僧人從新疆帶去的蠶種，從此，歐洲才開始了絲綢的生產。成為歐洲資產階級摧毀封建王朝強大武器的火藥、指南針和印刷術，也是通過阿拉伯傳到歐洲的。
西方近代科學技術知識傳入中國
標誌：從16世紀下半葉起，開始了西方科學技術文化知識向中國的傳入，其標誌是羅馬教皇派遣的耶穌會士來華。
特點：西方科學技術知識傳入過程的複雜性、內容上的有限性、後果上的畸型性，它既不同於主動的科學技術引進，也不同於平等的學術交流。
耶穌會士來華是在一個特定的歷史條件下進行的，傳出方面與接受方面各有著不同的目的。西方耶穌會士來華是配合資本主義殖民擴張的需要。明末或清初的封建統治者接受西方的某些近代科學技術知識，則是為了鞏固其封建統治。
代表人物——西方傳教士
艾儒略——《西學凡》
戴進賢——1716年來華的德國傳教士戴進賢（公元1680——1746）在任欽天監官職時，介紹的西方天文學知識還只是17世紀德國天文學家克卜勒發現的行星軌道為橢圓以及牛頓關於計算地、日、月距離的方法，對牛頓萬有引力及哥白尼天文學說並未涉及。
鄧玉函——口授《遠西奇器圖說》
代表人物——中國學者
李之藻——利瑪竇與李之藻合作編譯了《同文算指》，介紹了筆算法。清代學者對此十分重視並加以改進，使筆算方法日漸普遍套用。
王錫闡——在鑽研西法的過程中，就指出了傳入中國的西方天文知識的若干錯誤。在吸取西學精華的基礎上，他提出了日月食初虧和復圓方位角計算的新方法，獨立發明了計算金星、水星凌日的方法，比原有的中、西法都有所進步。
意義：從總的方面來看，由於傳教士傳入的並不是當時最先進的西方科學技術知識，中國封建統治者又只是出於統治的需要，因此只有天文、數學、地學等方面的西方科學技術知識在中國的上層社會中間產生了一定影響，而未能在整個社會中產生多大後果。中國科學技術沒有因西方科學技術知識的傳入而獲得生機，相反，自清朝中葉之後，傳統科學技術的成果在清王朝的統治下也日益減少。
洋務運動與中國近代技術的發展
自雍正年間到鴉片戰爭的100多年內，清王朝又推行了閉關鎖國政策，對正在迅速發展的西方科學技術採取了視而不見的可笑態度，阻止了西方先進科學技術知識的繼續傳入。同時清王朝屢興文字獄，禁錮了人們的思想。在乾隆、嘉慶年間興起了考證風，一批學者為逃避現實而走上了校勘注釋考證古典文獻的道路。乾嘉學派對文化的影響也許有某些積極的作用，但由於它影響了人們對自然的探索與研究，對科學的發展則起到了阻礙作用。
就在清王朝已日趨腐敗殘落，卻又以天朝帝國自居，拒絕吸收西方先進的科學技術的時候，英國在完成了工業革命以後，為推行對外擴張侵略的政策以確保自己的生存與發展，於1840年發動了侵略中國的鴉片戰爭，西方列強也隨之侵入。帝國主義用堅船利炮打開了閉關自守的中國大門，從此中國逐漸淪為半封建半殖民地的社會。
鴉片戰爭暴露了清政府的腐敗與無能。農民起義也以此為轉機風起雲湧的發展起來。
洋務運動（1861-1894）
（一）早期地主階級改革派
林則徐、魏源等人主張為了“籌制夷之策”，必須“知彼虛實”，即要了解西方，學習西方的先進科學技術。魏源提出了“師夷之長技以制夷”的主張。太平天國的起義領袖之一洪仁玕甚至提出了發展近代交通運輸和通訊，獎勵科學技術發明，保護專利，鼓勵私人資本開礦等主張。這些主張在當時畢竟影響範圍有限。
(二)中期封建統治內部改革派——洋務運動時期
洋務派在科技方面發展概況：
以恭親王奕訢和曾國藩、李鴻章等為首的一派，以“自強”、“求實”為口號，主張興辦洋務。他們在理論上打出的旗幟是“中學為體，西學為用”，要“借師”（學習西方之技藝）以“助剿”(鎮壓太平天國農民運動），實現“自強”“求富”。洋務運動所要實現的具體內容包括：向西方購買船、炮、機器，僱傭外國技術人員，依靠他們的技術力量製造兵器船隻，進而建置海軍，操練新軍；稍後又從軍事部門發展到經濟領域，興辦民用工礦、交通、電訊企業，設立同文館，翻譯外國科技書籍，培訓人員，並派人出國留學。
洋務運動的過程也使中國人真正看到了先進科學技術的力量。
洋務運動對中國近代科學技術發展的影響：
洋務運動從政治、經濟、軍事等幾個方面來看，都是徹底失敗了。但從它對中國近代科學技術發展所造成的影響來看，洋務運動的作用還是應該予以肯定的。近代科學技術在中國的發展，如果追根溯源，在許多領域是從洋務運動時期開始的。
（1）從洋務運動以來陸續建立了一批近代工礦企業。
首先是由政府官辦的軍工廠，如曾國藩於1861年最早建立安慶軍械所，以後又陸續建立了江南製造總局（1865 ）、金陵機器局（1865）、福州船政局（1866）、天津機器局（1867）、湖北槍炮廠（1890）。
從70年代開始又採取“官督商辦”形式，興辦了一些民用工礦企業，如輪船招商局（1872）、基隆煤礦（1875）、開平礦務局（1877）、天津電報局（1880）、上海織布局（1882）、漢陽鐵廠（1890）等。在這期間，民族資本也有了一定發展，陸續開辦了機器製造、繅絲、紡織、麵粉、火柴、造紙、印刷等近代企業。隨著近代工礦企業的建立，也就引進了近代技術知識和裝備。1865年設廠的江南製造總局，從美國引進了鍋爐、蒸汽機作為原動機，還有其他工作機械，並建有汽錘車間。1866年開辦的上海民營發昌機器廠，於1869年已開始使用近代車床。由於造船技術的傳入，1865年在安慶軍械所製造了我國第一艘輪船黃鵠號，同年江南製造總局也有一艘輪船惠吉號下水。19世紀在60年代開辦的上海江蘇藥水廠已可以製造酸鹼，至70年代開始製造肥皂。江南製造總局在1890年開始設立煉鋼廠，設有15噸酸性平爐座，日出鋼3噸。1890年建立的大冶鐵礦，乃是我國第一座用機器開採的露天鐵礦，而在這之前，1878年開灤煤礦已開始用機器採煤。至1908年，由漢陽鐵廠、大冶鐵礦、萍鄉煤礦合併的漢冶萍煤鐵廠礦公司，已有近代化的高爐2座，50噸平爐6座，各種軋機4套，加之有機械化的礦山，已初步形成了一個鋼鐵聯合企業。就鋼鐵冶煉技術和裝備水平來看在當時世界上也是較為先進的。1876年開平礦務局建立，為解決煤炭外運問題，於1881年建成了唐（唐山）胥（胥各莊）鐵路，同時還造出了一輛機車頭，儘管許多部件如鍋爐、車輛和車身鋼材是進口的，但它畢竟是中國製造的第一輛機車。1879年李鴻章從軍事需要出發，在大沽北塘海口炮台和天津之間架設了一條長約40英里的電報線，並於當年5月開始使用。1881年我國正式開辦的第一條陸路電報線路津滬線，於5月投入使用。經10多年的修建擴展，到1895年已經形成了“殊方萬里，呼吸可通”的電訊網，東到吉林、黑龍江，西達甘肅、新疆，東南達閩、粵、台灣，西南則可達廣西、雲南。1890年，中國第一家棉紡織工廠——上海機器織布局投入生產，表明使用機器生產的近代棉紡織業誕生了。
（2）19世紀60年代以後，介紹和編譯出版西方近代科學技術知識的學館、學堂陸續建立。
1862年，清政府決定設立同文館。1864年在廣州設立了“廣方言館”。1868年江南製造總局則專門設立譯書館，聘請外籍教師傳授科學知識，或與中國人合作共同編譯出版科學技術著作。自鹹豐三年（1853年）到宣統三年（1911年）的近60年間，共有468部西方科學著作被譯成中文出版。在這同時西方傳教士也在中國設學堂、書館、醫院，傳播各種科學技術知識，培養了一批我國近代早期的科學技術工作者。此時，出現了李善蘭（公元1811——1860）、徐壽（公元1818——1884）、華蘅芳（公元1833——1902）等一批既能學習西方科學技術知識，又善於獨創的近代著名科學家。他們為把西方科學知識傳入中國，在極其艱難的條件下，與外國人合作進行編譯工作，傳播了包括數學、物理、化學、地學、生物學以及各種技術方面的知識。李善蘭一生花費很大力量從事翻譯工作，還創造了不少名詞術語，在今天依然沿用，如“代數”、“微分”、“積分”等等。他獨創了一種“ 尖錐術”。他在沒有接觸微積分的情況下，通過特殊的途徑，運用獨特的思維方式達到了微積分，完成了從初等數學到高等數學的轉變。在李善蘭之前的著名數學家項名達（公元1789——1850）、戴煦（公元1805——1860）也是如此。戴煦曾通過獨立的研究，得出了著名的二項式定理展開式和對數函式冪級展開式。戴煦的研究成果被轉譯至國外，這可能是中國近代數學家的成果被介紹到國外的最早記錄。1871年出版的（化學鑒原）是化學家徐壽編譯的一部有廣泛影響的著作，在國內曾風行一時。書中所涉及的元素64個，他提出的取西文名字第一音節造新字的命名原則，被一直沿用下來，例如鈉、錳、鎳、鈷、鋅、鈣、鎂等。徐壽和一些人發起創造了“格致書院”（1885年前後），在這裡舉辦科學講座和科學討論會，或進行一些化學的示範表演試驗。這些著名的科學家在多個領域裡作出貢獻。1861年由徐壽和華蘅芳等自行設計、製造了中國第一台蒸汽機，1865年又製成了中國第一艘蒸汽輪船——黃鵠號。李善蘭不僅翻譯數學著作，他還和一些人共同努力，比較系統地介紹了近代天文學的知識。華蘅芳於1873年則把地學名著賴爾的《地質學原理》譯成中文出版，書中已開始介紹了達爾文的學說。從1895年開始，留學英國的嚴復（公元1853——1921）著手翻譯赫胥黎的《進化論和倫理學》一書，1898年以（天演論）為書名分期刊登在嚴復自己創辦的天津（國聞報）上。進化論思想在中國的傳播，不僅在於介紹了先進的生物學知識，而且為反封建主義、反帝國主義的鬥爭提供了思想武器。
（3）19世紀70年代開始由國家正式派出留學生
中國最早官派留學生
中國最早官派留學生最早的由教會資助的留美學生為容閎、黃憲、黃勝人。黃憲後又到英國愛丁堡大學攻讀醫科，畢業後回國就醫，成為中國第一位正規醫科大學畢業的西醫師。黃勝於1873年成為中國駐美公使館的翻譯。容閎畢業於美國耶魯大學於1864年回國後10年蹉跎，，沒有找到報效祖國的工作。後經李善蘭、華蘅芳等介紹到曾國藩的安慶軍械所工作，深得曾國藩之賞識，令其攜巨款到美國購辦機器。這些機器後來成為上海江南製造總局的基本設備。容閎為推進派遣赴美留學生工作做了大量工作，並自告奮勇要帶領學生出洋。1872年8月一批30人的幼童留學生被派往美國。這是由中國政府派出留學生的開始，以後又有派往歐洲的軍事留學生。1896年清政府又派出了第一批名留學生去日本，開始了中國的近代留日運動。自甲午戰爭之後，在中國則又掀起了全面的留學運動。這運動反映著中華民族已經放下了抱殘守缺、固步自封、妄自尊大的思想包袱，是中華民族求進步、圖生存的精神體現。留學運動促進了中華文化與世界文化的交流，引起了知識分子治學態度和學風的轉變，促進了教育的改革。從對科學技術發展的影響看，許多留學生回國後使西方的科學技術在中國土地上生根開花， 從而也促進了經濟的增長。詹天佑就是其中傑出代表。
（三）後期封建統治內部改革派——戊戌變法時期
在洋務運動失敗之後，出現了康有為、梁啓超、嚴復等一批主張維新變法的人物。他們宣稱“變法則強”，“守舊則亡”，提出了實行君主立憲制，“富強為先”，“以商立國”的主張，康有為、梁啓超等人還親自倡導在各地成立學堂、學會、報館、書局。在清朝內部也分化出以光緒皇帝為首的支持改良變法的派別，但最後也以失敗而告終。
（四）洋務運動對科技發展的啟示
儘管在“西學為用”的口號下，引進了西方的一些科學技術知識，建立起近代的工礦企業，但它在“中學為體”的土壤中終究不能得以發展。為使近代科學技術在中國發展，為使中國富強，只是向西方學習科學技術是不行的，必須徹底推翻封建統治，掙脫帝國主義的枷鎖，實現社會革命，這就是歷史給予人們的最深刻的啟示。沒有社會的進步，科學是不能得以發展的。這也就是“洋務運動”時所得到的一個重要結論。
洋務運動與明治維新的區別
19世紀中後期，中國和日本都在西方列強殖民侵略下被迫簽訂一系列不平等條約，開始淪為半殖民地國家，從而都出現了國內動盪和國際威脅。為了解決各自的國家憂患和民族危機，中日兩國都開展了學習西方近代工業化文明成果的現代化改革運動，即中國的洋務運動(1861一1895年)和日本的明治維新(1868一1894年)，但是，中日兩國開啟的這種東方民族追求現代化的改革運動卻有諸多差異，在其中，政治與經濟差異尤為巨大。
第一，兩國的封建專製程度不同。中國洋務運動前的君主專制中央集權制度是及其牢固的。經過明朝的廢壓相，設內閣，清朝雍正設定軍機處，中國的君主專制中央集權制度己經到達了頂峰。地方的省制，使地方牢牢地被中央所控制。而日本幕府雖然權力較大，但是其對地方的控制是有限的，個個藩有著行政，經濟。甚至軍事主權，這為日本在改革中廢除封建制度提供了有利因素。
第二，兩國政治制度受外因影響程度不同。清王朝儘管政治機構上受西方影響有所變化，如，設定專門的外交機構一總理衙門。但是這一時期，中國還是竭力抵制西方的進入和影響的。而日本，由於地方自主權較大，一些受資產階級影響較大的藩，己經開始積極主動地吸收西方的思想。
第三，兩國的經濟結構不同。清朝，中國的資本主義萌芽發展受到諸多因素的阻撓破壞。如，國內的封建勢力壓制，閉關鎖國政策的限制，小農經濟思想的根深蒂固的牽絆等等。日本資本主義經濟的發展相對環境寬鬆，交通便利，金融發展迅速。
總之，中日兩國在改革開始之時，政治和經濟結構存在著一定的差異。
從外部環境來看，洋務運動和明治維新，都是在中日兩國各自面臨著西方列強的殖民侵略、社會面臨著殖民地化或半殖民地化嚴重危機時所發生的應變運動。但是，西方列強殖民侵略的重點顯然是中國而非日本，因之，這種侵略與危機在中國表現得比日本更為嚴重，例如，中國經受了兩次鴉片戰爭的慘痛失敗，被迫簽訂一系列不平等條約，有大量的割地賠款，喪失的主權也多。日本雖然也被迫簽訂了一系列不平等條約，但卻沒有經歷過慘敗的戰爭，也沒有割地賠款。因此，作為半殖民地國家，日本是剛剛捲入，而中國已經不能自拔了。這就是說，同樣的改革力度，能夠轉變日本的處境，卻不能轉變中國的處境。
從內部反應來看，面對嚴重的內憂外患，中國的開明分子見識很有限，力量很弱小，行動比較遲緩，準備根本不充分;日本明治維新前破壞封建統治階級的政權基礎，建立近代國家政權，為推進近代化創造了政治前提。正如當時的洋務官僚左宗棠說的那樣，日本的明治維新是操舟跨駿，而中國的洋務運動則是結筏騎驢。日本小國之速變和中國大國之緩變，形成了強烈的反差。
近代科學技術無法在中國發展的原因討論
科學技術內部結構的影響
第一，中國傳統思維方式的影響思維方式是人類理性認識的活動方式，是思維主題按照自身的需要與目的，運用思維工具去接受、反映、理解、加工客體對象或客體信息的思維活動的樣式或模式，其本質是思維主體、思維客體、思維工具三者關係的穩定的、定型化的思維結構，中國古代的思維，從前商周，春秋時已經基本形成，並在後世不斷強化，形成了別具特色的中國思維模式。
對思維對象的把握，中國傳統思維方式表現為一種整體性的傾向，將宇宙萬物理解為一個整天整體的、發展的、和諧的有機整體，強調事物的相互聯繫，整體功能。在哲學中表現為“觀象取物”的思維模式。以象徵和類比來把握認識對象。把整個世界作為一個整體的“一”來把握而不去進行分析的研究與認識。在構建思維方式的過程中，中國古代表現為直覺性、經學性的傾向。直覺性指思維過程中依靠個人的直覺與體驗。對事物的本質和規律做出認識。無邏輯過程，也無思維的連貫性，完全依靠思維主體的感覺。且認為只有這樣才能認識到事物的本質和規律。如莊子的“知者不言，言者不知”，主“坐忘”。禪宗的“直指本身”等。對事物的直覺性思維的另一個重要的特點是極其重視個體的直覺，個體通過經驗、玄思，體悟得來的觀念被認為是不可懷疑的，不需要通過外界客觀的標準來評論的。但個體的經驗、體悟往往具有很大程度上的主觀性。每個人的生活環境不同，知識結構不同，所經歷到的體悟到的就很不一樣。由於排斥客觀的評價標準，那么，每個人的觀念都可以被認為是正確的，也都可被談為是錯誤的。這與科學追求真理的確定性大相逕庭，於科學的進步是極為不力的。
而近代科學則是建立在概念的明確定義，嚴格的邏輯推演，數據的精確測量的基礎上的。這與中國傳統思維的直覺方式格格不入。概念定義的模糊，推理的非邏輯，結論的似是而非。而且，認為只有這樣才能真正領悟到事物的本質和規律。群經之首的《易經》僅2萬餘字。如何理解？《道德經》僅五千餘字，且開首就是“道可道也，非常道也，名可名也，非常名也”。佛教又更有禪宗的“不立文字”、“直指本心”。這樣的思維模式很難適合科學的發展。
經學性的傾向更是對近代科學精神的極大反叛。經學思維方式主要表現在崇拜聖人和崇拜經典。把傳統視為絕對的權威，有強烈的崇古和復古的傾向，“聖人者，百世之師也”，對經典的崇拜將聖人和經典升華、抽象、神化，並固定下來成為一種規範原則，不容遣返，使得一部《論語》經兩千年被作為標準教材。後人對這些經典所做的，只是用不同的方式去解釋，維護。斷不敢有置疑，否定的行為。即便有，也被認為是大逆不道，被群起而攻之。而近代科學所需要的則是“吾愛吾師，吾更愛真理”的精神。沒有對經典的叛逆，就沒有近代科學的進步。幾乎近代科學的每一次重大的進步，從哥白尼、伽利略，到牛頓、玻爾、愛因斯坦，都是沿著對既定經典的直接反叛的道路走過來的。
因此，中國傳統思維中的直覺性和經學性的特點，使得近代科學想從中國發生成為不可能。
第二，中國古代重實用、輕理論的實用主義思想，排斥類似西方近代科學理論的形式。
中國傳統的科學與技術主要體現在農業生產、天文學、軍事、醫學相關的問題上。中國古代的科學技術體系的突出特點是它極強的實用性，在封建社會中表現為直接滿足封建王朝各方面的需要。中國古代的科學技術都應當有其實用的價值才會被認為是必要的。農業相關的生產，例如北魏時期農學家賈思總的《齊民要術》就是對6世紀以前我國北方農業生產經驗的系統總結。他的農學研究方法是：“采捃經傳，爰及歌搖，詢之老成，驗之行事。”其中記錄了農耕、林業、漁牧業的相關知識，其目的就是為了提供人們日常生活所需要的基本物質資料。與這些學科相關的就被認為是有價值的。而希臘人不講實用，為理論而理論，這就為科學的發展開闢了無限的空間。希臘人的數學和哲學時隔一千多年後仍然能推動歐洲科學的發展，充分顯示出理論的力量，而實用性科學眼光不夠遠大，為自己設定的發展空間是極小的。另外，中國古代有著濃重的“重農輕商”的傳統。在中國“民以食為天”的思想影響下，農業生產在中國古代社會被認為是頭等大事，而商業活動則被認為是不能創造財富的活動。而推動西方科學發展的重要力量之一就是工商業，市場的需求甚至成為了推動科技發展最重要的力量。對類似近代西方的物理、化學等，中國人也是在為了獲取金屬，追求長生不老而附帶發展了一些。對於那種純粹理論而不具有直接現實意義的東西，中國古人則不怎么感興趣。但就是這些純粹理論性的東西，成為了西方近代科學技術發展的基石。中國古代這種重實用，輕理論的傳統，使得中國古代的科學知識缺乏系統性，只是一系列認識的堆積。所以，中國古代的科技史更多的只能是史料的彙編，前後之間沒有邏輯的連續性，缺乏內在的統一性。
總之，從內因角度解答難題，大體上認為中國古代科學技術缺乏明晰的概念、系統的理論和可證實或證偽的方法，因此中國的古代科學技術無法順利過渡到西方近代科學。
社會政治、經濟、文化等外部方面的影響
首先，社會經濟的落後，是中國科技落後的根本原因，也是中國沒有能夠產生近代科學的根本原因。中國的封建經濟是典型的小農經濟，以一家一戶為單位，男耕女織，農業和手工業緊密結合，具有分散性和狹溢性，阻礙社會分工的發展。過度地剝削使農民沒有能力也不想進行商品交換和主動改進耕作技術，因循守舊，沿襲舊的生產方式。自明以後，雖出現了微弱的資本主義萌芽，但發展很不充分。統治階級對工商的壓抑更加嚴重，實行重農抑商的政策。工商業者雖至巨富，但沒任何政治權力和社會地位，士農工商而居末。徵求各種苛捐雜稅，對工商業者及廣大人民進行掠奪。如萬曆年間，明統治者派大批礦監稅使四處騷擾掠奪工商業，使中國工商業的發展失去了內部活力。明清推行“海禁”鎖國政策，閉關自守，盲目尊大，使中國工商業發展的外部條件被切斷。封建統治者從內外兩個方面卡住工商業的發展脈絡，嚴重壓抑和限制了商業和手工業的進一步發展。使剛剛萌生的資本主義因素不能生長到足以影響整個社會經濟生活和文化生活的程度。近乎停滯的封建經濟不可能對科學技術提出像歐洲資本主義經濟那樣的迫切要求，落後低下的社會生產力不可能象歐洲工業革命一樣為科學技術的發展提供物質上的支持。科學技術缺乏產生、發展的適當土壤和條件。
其次，腐敗透頂的官僚制度，羅織嚴密的思想牢寵，是阻礙中國科學技術發展的重要因素。隨著封建統治的腐朽和衰落，統治者加強了思想專制統治，把程朱理學奉為不可侵犯的官方正統哲學。以功名利祿為誘傅，八股取士，把大批知識分子引入鑽研儒家經典的死胡同。取消知識分子獨立自由思考的可能，以朱熹《四書集注》的是非標準，禁錮知識分子思想。大興文字獄，對知識分子進行摧殘和迫害。在這種高壓統治之下，中國思想界被逼入死胡同。“避席畏聞文字獄，讀書只為稻梁謀。”在封建文化專制的禁錮下，中國的知識分子暗首窮經，研磨八股，走入信古、崇古、脫離生產、脫離實際、脫離對自然規律的探討研究，厚古薄今的歧途。整個民族的科學智慧和哲學智慧被摧殘、壓抑、扭曲，陷入了襲自珍所描繪的“萬馬齊喑”的困境。
最後，與專制文化對科學技術發展的阻礙相聯繫的，是教育制度的落後。西方自12世紀以後，適應工商業的發展，廣泛地發展市民教育，相繼建立各種普通學校和大學。到19世紀初，科學技術教育已成為西方教育事業的中心。而中國仍然推行封建奴化教育，無論是教育內容、教育對象、教育方式都一如既往，沒有任何改變。名義上，清政府也設有各級各類學校中央有國子監和為八旗子弟所設的官學，地方有各級儒學一府學、州學、縣學，各地有大小書院及私塾。但這些學校實際上只是教授科場文字的“技術”學校。科目上以“禮、樂、射、御、書、數、設科分教”，只有數學與科學有關係。生員的學習重點在於經史文理而不在數學。對算法稍通即可。因此，這些學生一般都不了解人民的生產和生活。既無生產技能，又無科學知識。以《四書集注》為標準的八股取士，使學生陷入陳腐不切實際的內容和死板呆滯的文體中，思想完全僵化。這種情況下，中國傳統的科學技術豈能不衰？
中國封建社會的政治倫理型文化及其價值觀念、樸素的辯證思維方式，比西方奴隸社會後期和中世紀的宗教型文化及其價值觀念、信仰主義的形上學思維方式更有利於科學技術的發展，因而在公元前1世紀到公元15世紀之間，中國在獲取自然知識及將其套用於實際需要方面比歐洲更有效。但是中國的這種政治經濟類型、文化觀念和思維方式不如西方文藝復興後期的自然型文化及其價值觀和形式邏輯的思維方式更有利於科學技術的發展，所以近代科學只能在歐洲發展，而不能在中國成長。
