中国科学技术史
中国科学技术史（英语：history of Chinese sciences and technology），以科学发展为主轴的中国史。中国科学史可与中国思想史结合在一起，相辅相成，是世界科学文化史的重要组成部分。中华民族在其生存环境中认识和利用自然以及协调文明与自然发展的知识积累过程，是中华文明史的一个重要组成部分。在人类文明的广泛交流和融合过程中，它的传播以及它作为中华文明接受并发展其他文明的基础之一，而成为世界科学技术史的一部分
中国科学技术经过夏商周三代的发展，在百家争鸣的春秋战国时期（前770～前221）奠定了科学的理性基础。在君主专制的体制和儒道互补的思想背景下发展的中国科学技术，在秦汉时期形成自己的范式，其后经历南北朝、北宋和晚明三次高峰期。每一高峰期，人才辈出，成果丰硕，且居于当时世界的前列。但是，在从农业文明向工业文明转变的过程中开始落伍。清初以后，中国科学技术的传统方向发展受阻，被动地走上移植产生自欧洲的科学的道路。经过较长时间的过渡，20世纪进入现代科学技术的体制化发展时期。
中国科学萌芽于先秦时期，受到当时的哲学家中注重逻辑思辩、认识论及几何学研究的墨家，以及重视辩论的名家所启蒙。汉代造纸术的普及提供了条件，使前人的科学思想知识及辩证，通过纸张保存了下来，后人得以前人的科学著作为蓝本作改良，或通过辩证后推翻，形成一套经验主义科学传统。至隋唐及宋朝时，中国的科学曾长时期高据世界领先地位。然而由于近代历史原因，许多古中国科学著作或失传或流失海外，均不利于中国科学史的发掘整理。科学著作的失传及流失，甚至令后世史家曾一度认为中国没有科学。
现时可考证到的古中国科学著作，以及相关的古代著作数量庞大，涵盖科学数个主要分支：数学、医学、自然科学、建筑及工程学，又有其他次分支，包括农学、航海学、心理学、地图学及物候学等多个学科内容。系统化地记载了当时的科学知识及技术的发现及发明，包括了算术、草药应用、活字印刷、建筑及铸造术、机械构造法、观星导航术及地图制作。其中较为著名的中国科学著作有刘徽的数学著作《海岛算经》，记载了四次重差观测术的发明，领先世界一千余年；南北朝数学家祖冲之著有的《缀术》，准确估算圆周率，该书后来东传至朝鲜、日本；唐代王孝通的《缉古算经》；金朝数学家李冶的《测圆海镜》；元代数学家朱世杰的《四元玉鉴》；明代数学家王文素的《算学宝鉴》；数学家程大位的珠算理论著作《直指算法统宗》；数学家李之藻的《同文算指》；数学家朱载堉著有的《律吕精义》，发明了十二平均律。
医学方面有张仲景的医学临床著作《伤寒杂病论》；隋朝医学家巢元方的外科手术著作《诸病源候论》；明朝医药学家李时珍的《本草纲目》；明代医学家吴有性的温病学派著作《瘟疫论》，为中国最早有关传染病研究的著作。另外有明代茅元仪的军事书籍《武备志》，记载有当时的兵器发明；明代学者屠本畯又著成中国现存最早的海洋生物专着《闽中海错疏》；清代数学家李善兰发明了对数微积分，并在组合恒等式方面提出李善兰恒等式，发表了《考数根法》，是质数论方面最早的著作。隋朝时又兴博物学，出现为数不少的地方志（或称图志、图经）。著有《诸郡物产土俗记》、《区宇图志》与《诸州图经集》，风俗物产图《物产土俗记》及《区宇图志》，开中国编撰一统志之先河。朗蔚之采各地所上图经，纂成《隋诸州图经集》二百卷。裴矩写成《西域图记》，记载自敦煌通中亚诸国直至地中海的三条丝路。
中国科学及数学的传统造就了农业、纺织及手工业、铸造工业、商业及兵器的技术发展，并衍生出各种发明品。其中北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了指南针的制造方法，此外他还发现了真北的概念，改进了天文观测用的日规、浑天仪、瞄准管和水钟以及描述了如何使用乾船坞来修理船只；设计出了一套地形学理论，以及区域气候随时间渐变的理论；沈括的同期的科学家苏颂创制了星图的天球图集，写过跟植物学、动物学、矿物学及冶金学相关的制药专著，及于1088年在开封市建过一座大型天文钟楼。为操作最高处的浑天仪，他的钟楼配备了擒纵器装置，这装置世界已知最古老的环状动力传输的链传输装置。兵器方面有十四世纪末发明的热兵器“神火飞鸦”；十六世纪中叶发明的火箭“火龙出水”；1580年军事家戚继光发明的地雷“自犯钢轮火”。周代发明的筹算，促成了印度阿拉伯的数字体系，而中国的造纸、纺织等技术在751年的怛罗斯战役之后传入阿拉伯帝国，之后在十二世纪传入西班牙，到十三世纪传入意大利，到十四世纪初叶传遍整个欧洲。有关中国古代科学研究的证据，可见于汉代大司农耿寿昌发明的浑象；唐代天文学家僧一行对子午线长度的测量；明代数学家朱载堉发明的累黍定尺法，精确计算出北京的地理位置及地磁偏角，又计算出回归年长度和水银的比重，均是著名的经验主义科学研究例子。晋代医学家葛洪《抱朴子‧博喻》曰：“学而不思， 则疑阂实繁；讲而不精，则长惑丧功。”，道出了古代中国学者对辩证及实验重要性的认知。
至近代，中国科学渐见没落，经历了一段再启蒙时期，欧洲列强的科学传统及成果传到中国。在清末的洋务运动主张“中体西用”。以中国传统的思想、文化及制度为基础，引进西方先进的科学技术，是为“中学为体，西学为用”。洋务运动的拥护者冯桂芬主张接受欧美思想为主的学术，提出“以中国之伦常名教为原本，辅以诸国富强之术”的主张。至廿一世纪，随着现代中国工业的快速发展和经济的迅速增长，中国科学才见起色。
先秦
公元前25世纪的帝尧时代，中国古人开始有组织地观察天象。公元前21世纪，大禹治水。公元前11世纪的殷周之际，形成“阴阳”观念。公元前8世纪的西周末年，产生“气”的观念。公元前6～前3世纪的春秋末至战国时期，原始的“五行”观念发展成五行学说，殷周以来的思想观念在百家争鸣中经历一次理性的重建，人格神的“天命观”转向理性的“天道观”，亦即“主宰之天”开始走向自然化和人文化：这种理性重建区分了“天道”和“人道”，“仰观天文，俯察地理”的观察精神通过《易传》的传播而得以发扬。老子和孔子先后倡导人道要遵循天道和顺应自然的“则天说”，子思和孟子相继阐明了人类要参与并帮助自然演化的“助天说”，荀子则提出人类要依据自然规律驾驭自然的“制天说”。遂有“人性”和“物理”的分途而治，“生成论”、“感应论”、“循环论”等宇宙秩序原理亦被提出，为中国传统科学的产生和形成奠定了理性的哲学基础，在技术上也取得了相当高的成就。
数学
周代又发明了筹算，能进行四则运算以及乘方，开方等较复杂运算，并可以表示与计算零、负数和分数。中国数学史学者蓝丽蓉认为，筹算促成了阿拉伯数字体系（新加坡大学教授蓝丽蓉：《阿拉伯数字体系起源于中国筹算的证据》，Fleeting Footsteps）。创造九因歌，为世界上最简便的乘法表，直到今日还在使用。
早期密码学
周代兵书《六韬·龙韬》记载了密码学的运用，其中的《阴符》和《阴书》便记载了周武王问姜子牙关于征战时与主将通信的方式。
《六韬．龙韬》：‘太公曰：“主与将，有阴符，凡八等。有大胜克敌之符，长一尺。破军擒将之符，长九寸。降城得邑之符，长八寸。却敌报远之符，长七寸。警众坚守之符，长六寸。请粮益兵之符，长五寸。败军亡将之符，长四寸。失利亡士之符，长三寸。诸奉使行符，稽留，若符事闻，泄告者，皆诛之。八符者，主将秘闻，所以阴通言语，不泄中外相知之术。敌虽圣智，莫之能识。” 武王问太公曰：“…符不能明；相去辽远，言语不通。为之奈何？” 太公曰：“诸有阴事大虑，当用书，不用符。主以书遗将，将以书问主。书皆一合而再离，三发而一知。再离者，分书为三部。三发而一知者，言三人，人操一分，相参而不相知情也。此谓阴书。敌虽圣智，莫之能识。”。’
阴符是以八等长度的符来表达不同的消息和指令，可算是密码学中的替代法，把信息转变成敌人看不懂的符号。至于阴书则运用了移位法，把书一分为三，分三人传递，要把三份书重新拼合才能获得还原的信息。
物理学与天文学
“物理”一词最早出现于战国时期佚书《鹖冠子·王𫓧篇》，这里“物理”指的是一切事物之道理。中国关于物理的论述，约始于公元前460年-380年，战国思想家墨子做了历史上最早的小孔成像实验，以了解光的传播特性。又提出了关于“端”的论述，指出“端”是不占有空间的，是物体不可再细分的最小单元，至于后期墨家认为物质世界是由微小的不可再分割的物质粒子所构成。这与公元前五世纪，古希腊哲学家留基伯提出的原子论有吻合之处。战国哲学家名家惠施、邓析和公孙龙，与墨子一样，曾努力钻研宇宙间万物构成的原因。惠施有十个命题，主要是对自然界的分析，其中有些含有辩证的元素。名家的思想合同异以惠施为代表，认为“天与地卑，山与泽平”，万物“毕异”本为“毕同”，并无区别。《墨子·经上》说：“中，同长也。”而惠施反驳说：“我知天下之中央，燕之北，越之南是也。”因为空间无边无际，到处都可以成为中心。然而惠施的著作没有能够流传下来，他的哲学思想只有通过其他人的转述而为后人所知，《庄子》、《荀子》、《韩非子》及《吕氏春秋》等书中也有对他言论的记载。
墨子企图用更系统更严密的语言来描述他所观察的宇宙，著成《墨经》。《墨经》分《经上》、《经下》、《经上说》、《经下说》四篇。《经上》大都是原理、定义、界说；《经下》则建立论题并论证；《经说》则是对《经》的解释与阐述。先秦时期，思想家庄子为了证明他的虚无主义，提出：“一尺之棰，日取其半，万世不竭。”的哲学悖论，类似于亚里士多德《物理学》一书中的芝诺悖论。墨子解决了庄子的悖论。他设想有一条线甲乙，从甲端向乙端前进，进到全长一半丙点，则斫去，剩余乙丙是全长的一半。再如前法取乙丙一半，剩为全长四分之一。如此取至无穷多次，最后必将到达线的最前端乙。这正是数学上的极限逼近原理。直到1655年英国的瓦里斯出版《无穷算术》，才有“极限”概念的正确解释。《墨经》包含大量力学与机械设计原理。他在《经上》中明确提出，力是物体加速运动的原因，即“力，刑之所以奋也”。更进一步，他在《经上说》中指出，力与重力等效，即“力，重之谓”。纠正了流传已久的谬误：把重力与重量混淆。他这种论断与近两千年后伽俐略、牛顿的理论极为接近。
时空观
在《墨经》中，空间是一个与时间密不可分的概念，墨子认为“宇”即“域徙”，即物体运动的区域。没有像牛顿那样，存在一个绝对静止的时空的误解。两千多年后，爱因斯坦的狭义相对论中认同，空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，为这一直觉的朴素时空观添上了完美的注脚。而事实上，战国末年的尸佼对宇宙已有一个明确的定义∶“四方上下曰宇，往古来今曰宙”（《尸子》），“宇”就是包括东西南北四方和上下六合的三维空间，而“宙”就是包括过去现在和未来的一维时间。
盖天说
西周时期出现一种宇宙学说—盖天说，当时认为天尊地卑，天圆地方，认为“天圆如张盖，地方如棋局”，穹隆状的天覆盖在呈正方形的平直大地上。后来在发展出几种不同的见解。由于圆盖形的天与正方形的大地边缘无法吻合，于是又有人提出，天并不与地相接，而是像一把大伞一样高高悬在大地之上，地的周边有八根柱子支撑着，天和地的形状犹如一座顶部为圆穹形的凉亭。共工怒触不周山和女娲补天的神话正是以此为依据的。到战国时期，对上述的盖天说开始发生怀疑，于是修改成“天似盖笠，地法覆槃”，就是说天好像斗笠那样是圆形的，地像是覆盖着倒放的盘子那样，并且认为北极位于天穹的中央，日月星辰绕之旋转不息。
汉代的浑天说可在战国时期找到其源头，屈原《天问》：“圜则九重，孰营度之？”这里的“圜”有的注家认为就是天球的意思。而《庄子·逍遥游》：“天之苍苍其正色邪？其远而无所至极邪？”就用提问的方式表述了自己对宇宙无限的猜测。也是战国时代，道家中的宋钘和尹文一派就提出了朴素的元气学说，把宇宙万事万物的本原归结为“气”。这“气”,可以上为日、月、星辰,下为山、川、草、木。同时，名家的惠施又提出了“至大无外，谓之大一；至小无内，谓之小一”的朴素的无限大和无限小概念。这就为汉代的宣夜说的宇宙无限观念奠定了基础。
天文观测
公元前2137年，《书经》是世界历史上最早记录日食。约公元前2000年，中国天文学家测定木星绕天一周的周期为12年。公元前14世纪，商代甲骨文中已有日食和月食的详细记录，以及世界最早的日珥记录。公元前687年有天琴座流星雨的最早记录。
此外，中国在该时期出现了世界上最早的星表，首次测量了回归年的长度。
公元前28年中国《汉书·五行志》，记载有世界最早的太阳黑子可靠记录。而中国更早有关太阳黑子的描述，有公元前约一百四十年成书的《淮南子》，说：“日中有踆乌。”。公元前165年的一次记载中说：“日中有王字。”。战国时期的一次记录描述为“日中有立人之像”。更早的观察和记录，可以上溯到三千多年前，甲骨文中有关太阳黑子的记载。从公元前二十八年到明代末年的一千六百多年当中，中国共有一百多次可靠的太阳黑子记录，这些记录不仅有确切日期，而且对黑子的形状、大小、位置乃至分裂、变化等，也都有很详细和认真的描述。
先秦时期，中国天文学家就已经观测到彗星的不同形态，不仅画出了三尾彗、四尾彗，还窥视到今天用大望远镜也很难见到的彗核。
生物学与物候学
《尚书·尧典》记载尧时人们已观察到鸟兽在不同季节中的交尾、繁殖、脱羽、换毛等生理变化。
农事历书《夏小正》成书，为中国现存最早的生物科学文献，书中除二月、十一与十二月外，每月记载其季节的星象（主要是拱极星象与黄道星象）以供务农用，另外亦有记载当月植物之生长形态、动物之活动习性与祭祀，为物候学之重要典籍。大约成书于春秋中叶的《诗经》，记有黄河流域中、下游和长江以北地区的植物约130种,动物约90种。在《诗经》和《周礼》中载有一些动植物形态和生境以及动、植物的分布等知识。
战国晚期，荀子在墨家后学逻辑的基础上，提出制定名称或概念的目的是在于“明贵贱”、“辨同异”。把名分为“共名”和“别名”两类；“共名”之上还有“共名”，“别名”之下还有“别名”。他运用这种逻辑分类法，按照事物本身的自然属性，把自然分为有生命的和无生命的；有生命的又分为无感知的和有感知的；有感知的又分为有思想的和无思想的。
甲骨文中的解剖学
商代解剖动物和人体是在祭祀杀牲和刑戮等活动中进行的。卜辞中有“傠牲”、“傠羌”、“傠人”的记载。学者研究“傝”字有剖腹支解之意，即解剖其腹肠，又解其肢体。甲骨文“叽”字，其形似头壳，中间的“+”示颅骨缝间有相连的纹理。心脏的象形字，中间的两点象血，显示心脏有藏血的功能。甲骨文的“兎”字（骨）写作Z中间的“丿”示骨干，两端的“八”示骨骺等等。这些都在一定程度上反映了当时人们对解剖和生理方面的认识。
解剖学的系统化、血液循环的概念
医书《黄帝内经》首先开始正式记载人体解剖，强调解剖测量。“解剖”"两字最先在《灵抠·经水篇》中出现，“若夫八尺之土，皮肉在此，外可度量切循而得之，其死可解剖而视之。其脏之坚脆，腑之大小，谷之多少，脉之长短，血之清浊，气之多少……皆有大数。”二千多年前的中国医人，开创了解剖尸体的先例。《内经》中的《肠胃篇》、《经筋篇》、《骨度篇》、《脉度篇》等，都是记述解剖学的专章。其中对人体骨胳、部位、脏腑、血管等，均有长度、重量、体积、容量的详细记载。书中一些解剖学的名称，主要脏腑的命名，到现代还在运用。
《内经》中的《灵枢·肠胃篇》，叙述了消化道中各个器官：“唇至齿长九分，口广二寸半，齿以后至会厌，深三寸半，大容五合；舌重十两，长七寸，广二寸半；咽门重十两，广一寸半；至胃长一尺六寸，胃纤曲屈，伸之，长二尺六寸，大一尺五寸，径五寸，大容三斗五升。”。这里说明古人已注意到口、唇、齿也是消化道的重要部分。同时，该书对胃肠道的形状，描绘得也十分细致。小肠(指十二指肠和空肠)后附脊，左环回迭积，其注于回肠者，外附于脐上，回运环十六曲，大二寸半，径八分分之少半，长三丈三尺。回肠(其中包括结肠上段)当脐左环，回周叶积而下，回运环反十六曲，大四寸，径一寸寸之少半，长二丈一尺。广肠传脊(指乙状结肠和直肠)，以受回肠，左环叶脊上下，辟大八寸，径二寸寸之大半，长二尺八寸。肠胃所入至所出，长六丈四寸四分，回曲环反，三十二曲也。”书中消化道长度的记载，和近代解剖学的记载，基本一致的。
古人对血液与心脏的关系已有所认识，“诸血者，皆属于心”指出血液是受心脏控制的。“营周不休，五十而复大会。阴阳相贯，如环无端。”这段记载表明当时人们已意识到血液的流动是周而复始，如环之无端。事实上已经包含有血液循环的概念。
先秦生命观
春秋以前，存在着天赋说、化生说及阴阳五行说等几种截然不同的生命观。天赋说认为生命是天神赐予的。如《诗经·生民》：“诞降嘉种，维秬维秠，维穈维芑。”。《商颂》也说：“天命玄鸟，降而生商。”。《国语·周语》：“我姬氏出自天鼋”，即周代的祖先也是由“天鼋”产生的。另一种是“化生说”或“自然发生说”，认为生物是由另一种生物变化来的。《夏小正》有“鹰则为鸠”、“田鼠化为𫛪”等记载，认为鸠由鹰转化而来，𫛪是田鼠变成的。西周末年，史伯在原始的“五行说”的基础上提出“以土与金木水火杂，以成百物”（《国语·郑语》），认为这五种不同性质的物质的相互作用就能产生出包括生命在内的万物。稍晚，春秋时期的管仲及其后学则认为‘“水”是万物之本原，诸生之宗室也’（《管子·水地》），水是产生万物（包括生命）的物质基础。与史伯几乎同时的伯阳父，也在原始的“阴阳说”的基础上提出“气”和“阴阳”的概念，认为阴、阳二气的对立而产生自然变异现象。
荀子曾概括地指出，“形具而神生”（《天论》）。认为形（有机体）是神(生理功能和精神活动)的物质基础，他把人体结构与生理功能和精神活动联系起来视为统一的整体。
科技
西周晚期，出现了冶铁术，铁器被广泛使用，同时还出现了炼钢术。先秦时期，已懂得使用失蜡法铸造青铜器：失蜡法在中国的历史要追溯到春秋战国时期，最早采用失蜡法铸造的青铜器是楚共王熊审盂，曾侯乙墓也曾经出土了青铜尊盘。战国时出现大规模的水利工程，包括了都江堰、郑国渠等。
秦汉三国
秦汉时期，中国不仅完成了诸如纸、指南车、记里鼓车、手摇纺车、织布机、水碓、龙骨水车、风扇车、独轮车、钻井机、浑天仪和候风地动仪等许多重大技术发明，而且在以刘安为代表的新道家和以董仲舒为代表的新儒家思想的影响下，以阴阳、五行学说和元气论为哲学基础形成了算学、天学、舆地学、农学和医学五大学科范式。
大致成书于西汉时期的《九章算术》，总结秦汉以前的数学成就并确立中国数学的发展范式，成为汉代以降两千年之久数学之研究和创造的源泉。东汉张衡的《灵宪》和《浑仪注》阐述宇宙如何从混沌的元气演化出浑天结构的物理过程，这一模型作为主导范式一直指引着中国传统天文学的发展。
东汉班固所著《汉书·地理志》作为中国第一部以“地理”命名的著作，奠定了以沿革地理、疆域地理为主的中国传统地理学范式的基础。西汉末年氾胜之所著《氾胜之书》是现存中国最早的一部农书，确立了以总论和各论描述农作物栽培的范式，其后的重要综合性农书莫不沿袭其写作体例。成书不晚于西汉时期的《黄帝内经》，以阴阳、五行和元气论为哲学基础，通过藏象、经络和运气等概念，建立一个对生理、病理和治疗原理给以整体说明的模式，奠定中国两千年来传统医学理论范式。
天文学与数学
盖天说数学模型的提出
到了西汉，西周时期的盖天说仍然流行。当时成书的《周髀算经》就是盖天说的代表作，以数学模型支撑该学说，然而该模型建基在错误的“日影千里差一寸”上，即八尺之表的日影在子午线方向上千里会差一寸。直到唐代天文学家僧一行通过实验后才证明“千里差一寸”是错误的。盖天说通常把日月星辰的出没解释为它们运行时远近距离变化所致，离远了就看不见，离近了就看见它们照耀。这种解释比较牵强。后来盖天说被越来越多的天文观测事实所否定。
浑天说
西汉的哲学家扬雄提出了难盖天八事，对盖天说提出质疑，并提到了“浑天”这个词，这是现今所知，浑天说的最早的记载。他在《法言·重黎》篇里说：“或问浑天。曰：落下闳营之，鲜于妄人度之，耿中丞象之。”。这里的“浑天”是浑天仪，实即浑仪的意思。扬雄是在和《问天》对照的情况下来说这段话的。由此可见，落下闳时已有浑天说及其观庖瞧鳌。浑天说最初认为：地球不是孤零零地悬在空中的，而是浮在水上；后来又有发展，认为地球浮在气中，因此有可能回旋浮动，这就是“地有四游”的朴素地动说的先河。浑天说认为全天恒星都布于一个“天球”上，而日月五星则附丽于“天球”上运行，这与现代天文学的天球概念十分接近。因而浑天说采用球面坐标系，如赤道坐标系，来量度天体的位置，计量天体的运动。在古代，例如，对于恒星的昏旦中天，日月五星的顺逆去留，都采用浑天说体系来描述，所以，浑天说不只是一种宇宙学说，而且是一种观测和测量天体视运动的计算体系，类似现代的球面天文学。东汉的天文学家张衡主张浑天说，并对其加以补充，他在《浑天仪注》中指出天是一个圆球，而不是盖天说中的半圆，地球在天之中类似于鸡蛋黄在鸡蛋内部。《浑天仪图注》：浑天如鸡子。天体圆如弹丸，地如鸡中黄，孤居于内，天大而地小。天表里有水。天之包地，犹壳之裹黄。（《浑天仪注》）。浑天说与盖天说这两种模型一致认为恒星随天一起左旋，而对于日、月以及金、木、水、火、土五星，则有左旋和右旋之争。
三国时学者王蕃《浑天象说》：天地之体状如鸟卵，天包于地外，犹卵之裹黄，周旋无端，其形浑浑然，故曰浑天。其术以为天半覆地上，半在地下，其南北极持其两端，其天与日月星宿斜而回转。后世认为这是中国古代有地圆学说的有力文献。
宣夜假说
浑天说弥补了盖天说宇宙模型的不足，然而盖天说和浑天说都有不少漏洞。日月星辰的运动都各有不同，有快有慢，全不像附在同一个东西上运动，所以就产生了另一种有关天地结构的新学说—宣夜说。宣夜说最早在战国时已出现，但要到汉代才被明确提出。东汉秘书郎郄萌提到宣夜说，今见载于《晋书·天文志》和《隋书·天文志》，设想宇宙是无限的，天体飘浮在虚空之中，互相远离，受“气”的推动而运行，进退不一。不论是中国古代的盖天说还是浑天说，无不把天看作一个坚硬的球壳，星都固定在这个球壳上。宣夜说否定这种看法，不认为天有某种形状，没有“天球”的想法，是中国古代一种朴素的无限宇宙观念。
宣夜说中的“气”
宣夜说认为宇宙是无限的，宇宙中充满着气体，所有天体都在气体中漂浮运动。星辰日月的运动规律是由它们各自的特性所决定的，决没有坚硬的天球或是什么本轮、均轮来束缚它们。宣夜说承认天是没有形质的，天体各有自己的运动规律，宇宙是无限的空间。后来的宣夜说学者将其进一步发展为天体是由气体组成的，只不过是某种发光的气。《列子·天瑞篇》所说：“日月星宿亦积气中之有光耀者。”。三国时代宣夜说学者杨泉又进一步说:“夫天,元气也,皓然而已,无他物焉。”。他认为银河也是气，并从中生出恒星来。他说：“气发而升，精华上浮，宛转随流，名之曰天河,一曰云汉,众星出焉。”（《物理论》）。在思辨性的自然哲学中，这种猜测是十分精辟独到的。然而作为一个宇宙结构体系，宣夜说没有提出自己独立的对于天体坐标及其运动的量度方法。它的数据借自浑天说，使它只能停留在思辩的假说。
天文观测
《史记·秦始皇本纪》记载的秦始皇七年（公元前240年）的彗星，被公认为是世界上最早的哈雷彗星记录。从那时起到1986年，哈雷彗星共回归了三十次。天文学家张钰哲在晚年考证了《淮南子·兵略训》中“武王伐纣，东面而迎岁，……彗星出而授殷人其柄”这段文字，认为当时出现的这颗彗星也是哈雷彗星。他计算了近四千年哈雷彗星的轨道，并从其他相互印证的史料中肯定了武王伐纣的确切年代应为公元前1056年。如属实，将会把哈雷彗星的最早记录再往前推八百多年。
在三国时代，编制了包括283个星座1465颗恒星的星表。公元前32年有极光的记录、公元134年有超新星的记录。
1973年，马王堆汉墓帛书《天文气象杂占》在湖南长沙出土，图上除彗星之外，还绘有云、气、月掩星和恒星，是迄今发现的世界上最古老的彗星图。
流传有数学著作《九章算术》。
医学、生物学
张仲景著有医学临床著作《伤寒杂病论》。秦汉时又流传医药学专着《神农本草经》。
生物演化论与物竞论
汉代刘安在庄子“物固相累，二类相召”的概念上，指出动物间“喜而相戏，怒而相害”的互助、竞争行为是“天之性也”（《淮南子·兵略训》）。刘安还把生物因生活条件的改变而导致枯槁、死亡和变异等现象，归因于环境（“势居不可移”）和遗传(“形性不可易”)。
生物学元气说
西汉学者刘安提出了生物“同出于一（气），所为各异：有鸟、有鱼、有兽,谓之分物。方以类别,物以群分。性命不同，皆形于有。隔而不通，分而为万物。莫能反宗”（《淮南子·诠言训》）这样一个朴素的生物演化论。他还描绘了一幅生物变化的图式，认为这些不同类别的生物在其演变进程中“肖形而蕃”(《坠形训》),“由本至末,莫不有序”(《兵略训》)。东汉哲学家王充在刘安论述的基础上，提出“元气说”,认为“元气”是构成天地万物的最基本元素。
历法与科技
汉代《太初历》第一次计算了日月蚀发生以及行星会合的周期，此历共实行了188年。蔡伦改良了古纸灞桥纸，制成了世界第一种书写用纸“蔡侯纸”。技术改良降低了造纸成本，令到纸的使用普及。张衡发明了候风地动仪，是世界上最早的地震仪。《汉书·艺文志》记载了《海中星占验》、《海中五星经杂事》、《海中五星杂事》、《海中五星顺逆》、《海中二十八宿国分》、《海中二十八宿臣分》、《海中日月慧虹杂占》等海上观星导航术。
魏晋南北朝
南北朝，第一次科学高峰时期
以魏晋玄学为特征的新道家思想解放运动，催生了5世纪中叶到6世纪中叶中国传统科学技术第一次高峰。刘宋数学家祖冲之计算圆周率所得π值在3.141 592 6和3.141 592 7之间，这一精度的记录保持近千年之久，直到1427年才有阿拉伯数学家阿尔·卡西得到比之更精确的数值。北齐天文学家张子信经30多年的观测发现了太阳和五星视运动的不均匀性，这是继虞喜发现岁差(330)后的又一划时代的发现，为后世的太阳和五星运动研究开辟了新方向。
在地理学领域，继裴秀创立“制图六体”理论和“计里划方”绘图方法以后，北魏郦道元的《水经注》开创以水道为纲综合描述地理的新形式。北朝后魏农学家贾思勰的《齐民要术》（成于533～544）标志着中国农学体系的成熟。
在医学领域继皇甫谧的《针灸甲乙经》（约259）之后，南齐本草学家陶弘景的《神农本草经集注》将人文原则的“三品”分类法改为依药物自然来源和属性的分类法，开辟了本草学的新理论体系。
生物学与医学
东晋葛洪《肘后备急方》记载沙虱的形状“正如疥虫， 着火上映光方见行动”。晋代的《南方草木状》也记述了当时岭南地区即今广东、广西和越南北部等地的植物80种，分为草、木、竹3类。南朝·梁代陶弘景(456～536)的《本草经集注》，将药用动、植物分为草木、果、菜、米实、虫、兽等类。
北魏农学家贾思勰写成《齐民要术》，系统化地记录中国当时的农业知识及技术，是中国现存最早的农业百科全书。《齐民要术》在述及选优汰劣时，不仅注意到母畜孕期及仔畜出生时的生活条件，还注意到亲代和子代的遗传关系，“母长则受驹，父大则子壮”。此外，该书还描述了马与驴杂交产生的骡子“形容壮大，弥复胜马”的杂种优势现象。
数学
魏晋南北朝时期，出现了刘徽、祖冲之及张子信等数学家。刘徽发明了四次重差观测术，记载于《海岛算经》，该技术领先世界一千余年。祖冲之准确估算圆周率，领先世界一千年。
天文学
浑天说提出后，并未能立即取代盖天说，而是两家各执一端，争论不休。晋朝天文学家虞耸提出穹天论，就是在已备受质疑的盖天说基础上发展起来的一种学说。虞耸著有《穹天论》说：“天形如穹窿，如鸡子幕，其周际接四海之表，浮乎元气之上，譬如复奁以抑水而不没者，气充其中故也。”。南北朝时还出现了浑盖合一说，亦是沿袭自盖天说。到了唐代，天文学家僧一行通过实验才彻底否定了盖天说。
地图学
西晋政治家裴秀是中国地图学的先驱，他著有中国最早有记载的地图集《禹贡地域图》，首次提出了“制图六体”，成为了中国地图学的基础。
科技与发明
三国时发明家马钧在机械制造方面亦有成就。后赵时工程学家解飞和魏猛变发明了世界上最早的车磨。
隋唐
天文学与数学
否定盖天说
唐代天文学家僧一行用圭表首次实测子午线一度之长，证明西汉《周髀算经》中的“日影千里差一寸”是错误的，彻底推翻了盖天说。惟他仍然支持存在漏洞的浑天说，还与天文仪器制造家梁令瓒合作，制成水运浑天铜仪。唐中宗时期（公元705-710年）绘制了敦煌星图，是迄今为止存留的最古老的星图，绘制了当时对恒星的观测。数学家王孝通《缉古算经》在世界上第一次创立三元方程，对中国的代数学发展有重要意义。
医学
隋朝的临床医学开始分科，大医署分为医学、药学两科；而医学又分为医、针、按摩、咒禁四科；其中医科又分成体疗、少小、疮肿、耳目口齿与角法等五个专业。隋朝医学家以巢元方最为著名，他撰有《诸病源候论》。（《古今医统》：“巢元方，不知何郡人，大业中为太医博士，奉诏撰《诸病源候论》五十卷，罔不该集。今行世为《巢氏病源》。”）这是中国第一部详细论述疾病分类和病因、病理的著作。书中记有用肠吻合手术治疗外伤断肠。隋炀帝于大业时期敕编《四海类聚方》，全书共2600卷，专述理论，与《诸病源候论》相辅相成。
唐代柳宗元、刘禹锡不仅坚持王充的“元气说”,认为元气是构成天地万物的物质原料，还提出了万物的运动变化均由自身的“自动自休，自峙自流”(即内在的矛盾运动)所致。
历法
隋朝历法比前朝更加精密。600年刘焯借由北朝张子信的数据，测定岁差为76年差一度，已接近准确值。604年刘焯制定出《皇极历》，推日行盈缩，黄道月道损益，日月食多少及所在所起，都比以前诸历精密，而且提出“等间距二次内插法”的公式。《皇极历》比过去的历法准确，虽然被排斥不得施行，但对后世历学提供了新标准（范文澜，《中国通史》〈第三卷 隋唐五代时期 第一章 南北统一社会繁荣时期——隋〉，第五节 隋朝的文化，421页）。定朔法、定气法也是刘焯的创见。
博物学
隋廷提倡博物学，在当时出现大量地方志（或称图志、图经）。隋廷明令全国各地推行方志编写。（《隋书·卷二十八·百官下》：“隋大业中，普诏天下诸郡，条其风俗物产地图，上于尚书。”）最后著有《诸郡物产土俗记》、《区宇图志》与《诸州图经集》。隋炀帝又诏天下诸郡上风俗物产地图，据以编成《物产土俗记》及《区宇图志》，开中国编撰一统志之先河。朗蔚之采各地所上图经而纂成《隋诸州图经集》二百卷。（《中国文明史·隋唐五代史》第八章 自然科学和医学的丰硕成果，601页）裴矩于大业时期在张掖掌管互市，从书传及西域商人的言论中，搜集西域山川、姓氏、风土、服章、物产等资料而写成《西域图记》。这本书还记载自敦煌通中亚诸国直至地中海的三条丝路。
建筑学与科技
建筑学方面，有名的有李春、宇文恺与何稠。610年李春于现今河北省宁晋县洨河建造安济桥，安济桥是目前世界最古老的现存完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥，圆弧拱的跨度大，圆弧拱仍然够高，水上船只来往通过非常方便。安济桥桥拱不是使用半圆拱，而是使用跨度大、扁平率低的单孔1/4圆拱桥梁结构，是中国建筑史的重大成就之一（李伟传，《中华文化史》，第十一章〈隋朝〉，第406页）。另外四个小桥洞节约石料二百多立方米，又减少桥身五分之一的重量，让桥基部分的负担大大减轻。同时可以起分洪缓冲的作用，减轻洪流对桥身的冲击力量。宇文恺曾为隋炀帝造观风行殿，殿下置轮轴，离合便利，可以分开行动，也可以合成一个容纳数百人的大殿。何稠为隋炀帝造六合城。在攻城时，一夜间可以合成一座周围八里、高十仞的大城，城上能列甲士，立旗仗。另外何稠能用绿瓷制玻璃，与真玻璃无异（复旦大学（1982年）：《中国古代经济简史》第四章〈封建社会北朝隋唐（前期）的经济〉，第106页）。
868年，中国《金刚经》的印制是世界上已知最早的雕版印刷。中国的造纸、纺织等技术在751年的怛罗斯战役之中传入阿拉伯帝国，之后在12世纪传入西班牙，到13世纪传入意大利，到14世纪初叶传遍整个欧洲。
宋辽金夏
北宋，第二次科学高峰时期
在以理学为旗帜的新儒学理性精神的影响下，11世纪中国传统科学技术达到了其发展的顶峰。毕昇在雕版印刷全盛的时代发明胶泥活字，开启活字版印刷时代的先河。曾公亮等人编著的《武经总要》(1044)，记载火药配方和包括火箭在内的各种火器，以及用于航海的水罗盘指南鱼的制造方法。数学家贾宪在其《黄帝九章算经细草》中所创造的开方作法本原和增乘开方法，600年后才有法国数学家B.帕斯卡达到同一水平。天文学家苏颂在其《新仪象法要》(1094)中，描述了他与韩公廉等人合作创建的水运仪象台，其中有十几项属于世界首创的机械技术，包括领先世界800年的擒纵器。建筑学家李诫著《营造法式》(1103)，全面而准确地反映了当时中国建筑业的科学技术水平和管理经验，以其权威性作为建筑法规指导中国营造活动千年左右。医学家王惟一主持铸造针灸铜人，并著《铜人腧穴针灸图经》(1027)，对针灸技术的发展起了巨大的推动作用。沈括在数学、物理、天文、地理和工程技术诸多领域都作出创造性的贡献，作为达·芬奇式的全才科学家享誉世界。
自然科学
宋代理学兴盛，对规律探求的重视是宋人的特色，无论对哲学、政治、诗歌、艺术以及自然事物都如此。南宋理学家朱熹在解释雪花何以呈六角形时将雪花与太阴玄精石的比较，预示了后来播云技术的发展。朱熹也是世界历史上第一个辨认出化石的人。
宋代杜绾推测鱼类化石之成因，提出那是由于“古之陂泽……因山颓塞，岁久土凝为石”（《云林石谱》，1133）所致，沈括则在颜真卿的海陆变迁说的基础上，推断了延州、泽州的古气候，以及延州、婺州金华山的古代动、植物的地理分布状况。
医学
宋代医学分科由唐代的四科到宋代的九科再发展到元代的十三科。宋慈所著的《洗冤录》是世界上最早法医专著。
北宋嘉祐年间苏颂编撰《本草图经》，刊行于1061年，共20卷，目录1卷。载有常用单方千余首。附有九百多幅药图，是中国现存最早的版刻本草图谱。宋代医药学家唐慎微依据《嘉𧙗补注本草》和《本草图经》两书，再参考其他248部医书，著成《大观经史证类备急本草》，1083年刊行第一版，1090刊行第二版；在政和六年（1116年）刊印第三版：《政和新修经史证类备用本草》，后世统称两者为《证类本草》，又名《大观本草》，成为明代医药学家李时珍著《本草纲目》的蓝本。《证类本草》共32卷，60万字，共列载了1558种药物，包括476种新增药物。此书又开创了方药对照的新形式，收集了不少方剂，供临床药物应用。该书在12世纪传入日本，14世纪传入朝鲜。
人体解剖学
到了北宋时期，先后产生了两部人体解剖学图谱——《欧希范五脏图》和《存真图》。《欧希范五脏图》完成于北宋庆历年间（1041－1048），当时广西地方政府处死了欧希范等56名反叛者，令宜州推官吴简解剖死者的胸腹，经仔细观察鉴别后，由画工宋景描绘成图，名之为《欧希范五脏图》。原图虽早已亡佚，但这一史实在当时及稍后的许多史志及笔记文集中都有记载，尤其在后来的《存真图》中，对这次解剖活动记载甚详。《欧希范五脏图》主要反映了人体内脏的解剖情况，如“肺之下有心、肝、胆、脾，胃之下有小肠，小肠之下有大肠。小肠皆晶莹无物，大肠则为滓秽。大肠之旁则有膀胱”；“肾则有一在肝之右微下，一在脾之左微上，脾则有在心之右”；“其中黄漫者，脂也”。就现有的文献看，吴简对胸腹内脏器官的解剖位置与相互关系的描述，还是较为准确的，也比前人有很大进步。如他实际上已经注意到右肾比左肾的位置略低，这是一个了不起的发现；他还明确指出脾在心之左，也从形态学上纠正了《内经》中左肝右脾的错误认识。而且，图中还注意到“多病嗽，则肺且胆黑”、“少得目疾，肝中有白点”等病理解剖现象。不过，由于历史条件所限，吴简的论述中仍然存在一些错误的认识，如认为“喉中有窍三，一食、一水、一气”；心脏有的无窍，肝脏片数不同等，这些可能是观察上有所偏差所致。
数学
宋代数学著作改进了算法，以及发展出抽象数学。有高次方程的近似解法、多元一次方程组的解法、高阶等差级数、同余方程组解法等。1248年，金朝数学家李冶著《测圆海镜》，系统地发展了天元术，并将复杂的几何问题代数化。
宋代曾公亮、丁度等编撰《武经总要》中，记载了字验加密法。北宋前期，军事上会使用密本体制，用一首五言律诗的四十个汉字，分别代表四十种情况。
科技与发明
中国四大发明中，指南针、火药、活字印刷术三大发明都出现于北宋。宋代又有人尝试发明眼镜，用天然水晶的折射来纠正视力。在纺织业上，元黄道婆由崖州（今海南岛）引进黎族的棉纺织技术再加以改良，提高旧的的棉纺织效率与产量，棉布从此成为汉人最主要的衣着布料。
1044年，北宋曾公亮着军事著作《武经总要》。北宋李诫于1100年写成建筑学著作《营造法式》。北宋1092年由苏颂、韩公廉制成的水运仪象台集浑仪、浑象、圭表、计时与报时为一体，实物高十二米，宽七米，《新仪象法要》记载了这部仪器的构造。2012年8月国际天文联合会大会在北京召开期间，由中科院自然科学史研究所与清华大学等单位复原的模型（原物的1/3）在北京国家会议中心展出。
元代
数学
1303年，元代数学家朱世杰著成《四元玉鉴》，将“天元术”推广为“四元术”（四元高次联立方程），并提出“消元”的解法。朱世杰亦研究各有限项级数求和问题，而且在此基础上得到高次差的内插公式。
天文学与历法
元世祖至元十七年（1280年），郭守敬与王恂等完成编制《授时历》。《授时历》以365.2425天为一年，与地球绕太阳一周的实际时间只有26秒的差距。制订《授时历》时，列出了三次内插公式（招差法），还使用“垛垒、招差、勾股、弧矢之法”计算。《授时历》通过三年多的两百次测量计算，采用365.2425日作为一个回归年的长度。这个数值与现今世界上通用的公历值相同，比欧洲《格里历》的编制早了三百年。
宣夜说的发展
元代学者邓牧认为在无限的虚空中有无限多的天地，“天地大也，其在虚空中不过一粟而已耳”（《伯牙琴》），与三百年后意大利哲学家布鲁诺的宇宙无限论如出一辙。
医学
元朝医学出现了四大学派。医药学在继承传统的基础上，兼收并蓄，互通有无。
科技与建筑工程
元朝农学家王祯改进了活字印刷术，设计出木活字及转轮排字架，并于1298年用木活字排印《旌德县志》，其《造活字印书法》（附于《农书》书末）是最早的系统性介绍活字排版印刷术的科技文献。此外，王祯又编著《农书》，有37卷，现存36卷，是中国古代一部对农业生产进行全面系统论述的著作。《农书》全书约有十三余万字与300多幅图画，全文分为《农桑通诀》、《百谷谱》、《农器图谱》三大部分。《农桑通诀》包括对农、林、牧、副、渔及水利等各个方面的综合性论述，提出“顺天之时、因地之宜、存乎其人”的农耕思想。《百谷谱》对各种农作物的品种、特性、栽培、种植、收获、贮藏和利用等知识加以介绍，将农作物分为谷、蔬、果、杂等六大类，为中国农作物分类学奠基；而对于植物性状的描述，也是此前书籍不曾有过的。《农器图谱》则是《农书》的重点部分，该部分就田制、仓廪、舟车、灌溉、蚕桑、织纤、麻芒等分为20门类，详细介绍了257种农业机械，而且配绘图谱306幅并加以文字说明，其价值超过以往所有农业机械书籍。
1291年，天文学家郭守敬指挥修建元大都至通州的运河，当中有七座水闸，这七座水闸彼此相距约半公里的地方，又设计有斗门。郭守敬的设计是通过水闸和斗门的关闭与开放，调节运河各段的水位高低，引导船舶顺畅通过。工程竣工后，元世祖亲自将这段164里长的运河命名为 “通惠河”。
明代
晚明，第三次科学高峰时期
在实证实学思想的影响下，16世纪中叶到17世纪中叶的晚明时期，以综合为特征的一批专著展现了中国传统科学技术第三次高峰。医药学和博物学家李时珍的《本草纲目》(1578)提出了接近现代的本草学自然分类法，该书不仅为其后历代本草学家传习，并传到日本和欧洲诸国，被生物进化论创始人C.R.达尔文等现代科学家引用。音律学家、数学家和天文学家朱载堉的《乐律全书》数学地解决了十二平均律的理论问题，领先法国数学家和音乐理论家M.梅森半个世纪，并受到德国物理学家H.von亥姆霍兹的高度评价。天文学家、农学家徐光启的《农政全书》(1639)对农政和农业进行系统的论述，成为中国农学史上最为完备的一部集大成的总结性著作。县学教谕和科技著作家宋应星的《天工开物》(1637)简要而系统地记述了明代农业和手工业的技术成就，其中包括许多世界首创的技术发明，从17世纪末就开始传往海外诸国，迄今仍为许多国内外学者所重视。旅行家和地理学家徐弘祖的《徐霞客游记》描述了百余种地貌形态，在喀斯特地貌的结构和特征的研究领域领先世界百余年。吴又可在其《瘟疫论》(1642)中提出的“戾气”概念，距200年后法国化学家和微生物学家L.巴斯德的细菌学说只差一步之遥。在技术方面取得一系列成就，如建造世界上现存最大的宫殿建筑群。
数学
明朝数学家王文素著作《新集通证古今算学宝鉴》，继承和发展了杨辉算学的精要，是中国历史上重要的算学理论著作，也是清代《数理精蕴》问世前中国最大的一部数学著作。数学家程大位写成集珠算理论之大成的著作《直指算法统宗》。又流传有天文学著作《白猿献三光图》，载有一百三十二幅云图。明末数学家王锡阐著《晓庵新法》。
天文学
该时期流传有天文学著作《白猿献三光图》，载有一百三十二幅云图。
宣夜说的发展、地动宇宙模型
明代学者黄道周为说明岁差还提出过一种地动宇宙模型，在恒星天球内地球和日月五星绕共同的宇宙中心运转，地球的公转周期为23376年。
医学
医学方面，朱橚（周定王）、滕硕及刘醇编成《普济方》，李时珍著《本草纲目》，杨继洲著《针灸大成》，陈实功著《外科正宗》，吴有性著《瘟疫论》，张景岳著《类经》。
中国是世界上最早种痘预防天花的文明。1727年俞茂鲲《痘科金镜赋集解》中所写到的，“闻种痘法起于明朝隆庆年间（1567－1572年），宁国府太平县，姓氏失考，得之异人丹家之传，由此蔓延天下。至今种花者，宁国人居多，近日溧阳人窃而为之者亦不少。当日异传之家，今日尚留苗种，必须三金，方得一丹苗，买苗后一家因以获利。”而在1741年张琰的《种痘新书》中提到：“余祖承聂久吾先生之教，种痘箕裘，已经数代。”由所叙可知张琰之父是位种人痘专家，由乃祖所传，其祖又得之医家聂久吾，据考聂久吾即聂尚恒，隆庆六年(1572)生。由此看来，中国的人痘接种术，最迟在十六世纪或更早一些就已经发明了。
朱载堉著音律学著作《律吕精义》发明十二平均律，宋应星著《天工开物》。农学方面，明代植物学家朱橚的《救荒本草》，俞宗本著《种树书》，马一龙著《农说》，屠本畯著中国现存最早的海洋生物专着《闽中海错疏》，喻仁、喻杰合著兽医学著作《元亨疗马集》，徐光启著《农政全书》，玉米、地瓜、土豆、花生、烟草、西红柿、向日葵、南瓜、辣椒从美洲传入。地理学方面，编成《郑和航海图》，地理学家徐霞客著《徐霞客游记》，明末清初思想家顾炎武着《肇域志》、《天下郡国利病书》。造园家计成写成园林学著作《园冶》。
明初学者叶子奇指出:“草木一核之微,而色香臭味,花实枝叶,无不具于一仁之中。及其再生，一一相肖”（《草木子·观物》），指出草木种子的重要性。后来学者王廷相更进一步指出，生物种的不变是由于“气种之有定”。他说:“万物巨细柔刚,各异其材；声色臭味,各殊其性,阅千古不变者，气种之有定也。”（《慎言·道体》）
科技与发明
晚明实用主义
晚明实学思潮造成这个时期学术文化的生机蓬勃，而且以强大的生命力延续到清初。更发展出博学派、经史派等流派，其多重视实用及自然科学的研究。晚明时期，数学、物理学、天文学、地理学、植物学、医学、声律学等诸多学科以及机械、冶金、农业、水利、等技术分枝都展开了大规模的科学总结和新的开创。明末清初的两位科学家王征和黄履庄所分别发明的“自行车”、“双轮小车”，是自行车发明源自中国的有力证据。“自行车”一词最早出现在明末王征所着的《新制诸器图说》一书当中。
军事方面，茅元仪着《武备志》，出版名著《火龙经》，赵士祯着《神器谱》，孙元化着《西法神机》，焦勖着《火攻挚要》，王钲编成中国第一部系统的机械工程专着《新制诸器图说》，戚继光着《纪效新书》、《练兵实纪》。1372年造碗口铳，1377年造手铳（小口径管形），14世纪末发明“神火飞鸦”，1453年造铜火铳（滑膛式），1524年在北京铸造佛朗机炮，16世纪中叶发明“火龙出水”，1558年造出中国第一批火绳枪一万支，称之为“鸟嘴铳”，1580年戚继光发明"自犯钢轮火"（其效类似地雷），1642年南京出现遂发火枪。
清朝
清代考据学大兴。在文献学方面，有集全国之力完成的《古今图书集成》和《四库全书》，也有各个地方印行的小型地方志。中国现存地方志高达八千多种，其中明代有一千多种，清代有五千五百种。在十八世纪中叶到十九世纪中叶，对中国古籍进行了前所未有的总结。
医学
清初，医学家王清任著《医林改错》，强调解剖学知识对医病的重要性，并对古籍中有关脏腑的记载提出了疑问，通过对尸体内脏的解剖研究，绘制成《亲见改正脏腑图》二十五种，改正了前人的一些错误。《医林改错》中共有25幅图谱。王清任把古人画错的和他自己改正的，作了对照。他纠正了古人认为肝有7叶，肺下有24行气孔和气管直入心脏的错误说法。他发现了气管有2个分支和小支气管， 同时他还发现了许多过去医书上从来没有提到过的重要器官，如腹主动脉(王称其为卫总管或气管)、上腔静脉(荣管即血管)、颈总动脉(左右气管)、肾动脉、肠动脉、幽门括约肌(遮食)、总胆管(津管)；胰脏、十二指肠的入口(津门)等。此外，他还发现了视神经，并指出视神经与脑的关系，从而叙述了对脑功能的看法。在怀胎、天花方面他都有精辟独到的认识。
天文学
天文学家王锡阐著《晓庵新法》、《五星行度解》等十几种天文学方面的著作，指出了当时天文学的错误，改良日食的算法、天文数据的应用、以及解决回归年的长度、岁差常数等问题。数学家明安图著有的《割圜密率捷法》四卷，以“割圆连比例法”证明割圆三法（圆径求周、孤背求正弦、弦背求正矢）的公式，并发明了“弧背求通弦”、“通弦求弧背”、“正矢求弧背”等一系列数学公式。数学家李善兰独立发明对数微积分，并在组合恒等式方面提出李善兰恒等式。1872年发表了《考数根法》，是质数论方面最早的著作。
科技
军事家龚振麟著有《铸炮铁模图说》，发明铁模铸炮法，是世界历史上最早论述铁模铸造法的科技文献。1871年，上海大北水线电报公司选用6899个汉字，代以四码数字，成为中国最初的商用明码本，同时也设计了由明码本改编为密本及进行加乱的方法。
从传统到现代的过渡
中国近现代科学技术是在欧洲近现代科学技术东渐的基础上建立和发展起来的。中国在2 000多年前的秦汉时期就已大体形成南北两大比较统一的文化，南方的农耕文化和北方的游牧文化在其后两千年间两大文化的冲突与融合中没有产生新文明；北宋末靖康之变(1126)和明末甲申鼎革(1644)带来的不过是游牧文化同化于农耕文化。而欧洲则在类似的文化冲突和融合中发展出工业文明。失去创造工业文明机会的中国，其科学技术传统由于虎门销烟(1840)而中断，最终以引进西学的方式走向近代化。
至近代，中国科学渐见没落，经历了一段再启蒙时期，列强的科学传统及成果传到中国。在清末的洋务运动主张“中体西用”。以中国传统的思想、文化及制度为基础，引进西方先进的科学技术，是为“中学为体，西学为用”。洋务运动的拥护者冯桂芬主张接受欧美思想为主的学术，提出“以中国之伦常名教为原本，辅以诸国富强之术”的主张。
据普林斯顿大学东亚研究所及历史系荣休教授班杰明·艾尔曼（Benjamin A. Elman）考证，中国最早将“science”一词翻作“格致”，直至甲午战争后才将“格致”改翻作“科学”。这场战争彻底改变了中国知识分子看待传统学问——“格致学”的态度。持有坚船与利炮的北洋舰队，竟然无法抵御日本的攻势而败阵下来。日本在明治维新之后，大量翻译西方著作，也创造出了“science”一词对译的日文科学。因此，这场战役，可以说是日本的“科学”超越了中国的“格致学”。特别是在二十世纪之后，许多清廷派出赴日、美、英等地留学的留学生，见识到西方世界以及日本的国力、物力之后，纷纷主张废弃中国传统的“格致”之说，改取日本“科学”及其背后所代表的整个西方启蒙、进步、改变的意义。这个转变可以从胡适、陈独秀所创办的《新青年》杂志得见。他们在这部杂志上发表的文章，处处可见将“科学（science）”与“民主（democracy）”称为赛先生、德先生，认为唯有提倡科学与民主才能够拯救颓败的中国。至此，“科学”已取代了“格致学”，成为我们认识现代意义science的中文翻译词汇。
从明清之际的西学东渐到中央研究院建立是中国科学技术从传统转向现代的过渡期，在这个时期内基本上完成了从传统到现代的心态转变。这一转变是通过明清之际传教士的科学输入、同（治）光（绪）新政时期的科学技术引进和五四新文化运动这“三部曲”实现的。传教士带来了科学技术的新鲜空气，洋务运动的示范作用造成引进近现代科学技术不可逆转的局面，知识分子的科学文化运动对于扫除妨碍科学技术发展的反科学的文化环境起了重大的历史作用。
产生于欧洲的现代科学技术在中国的传播源于明清之际的西学东渐。以意大利传教士利玛窦、德国传教士汤若望和比利时传教士南怀仁为代表的耶稣会会士以科学作为传教的手段，在传教的同时也向中国的学者传授了一些西方的天文学、数学、地理学、生物学和医学等方面的科学知识，还帮助中国政府编修历法、制造装备观象台的仪器和测绘中国地理全图。尽管他们的科学活动主要在宫廷范围内，并且内容也主要以历法为中心，但正是他们的这种科学传教活动使中国人接触到了来自西方的科学技术。
中国儒士阶层在儒学“格物致知”延伸的意义上接受了来自西方的科学技术，并且在“中西会通”思想的指导下形成了以徐光启和利玛窦为代表的格物穷理学派，完成了以《崇祯历书》(1635)为代表的诸多科学著作。在格物穷理学的直接或间接影响下，薛凤祚、王锡阐和梅文鼎等人的工作，引发中国传统天文学的嬗变。100多年后，焦循、汪莱和李锐等人的创造性工作，导致一场数学复兴。但是，清初流行的“西学中源”说的虚幻把儒士们引向以经学治科学的歧路，而清末作为文化政策的“中体西用”说又错误地把西学置于中学的从属地位，最终导致了“中西会通”理想的失败。
洋务运动开启了由政府推动的有目的的近代科学技术事业，以官办或官督商办的形式兴办了几十个现代工矿企业。这些以军事工业为主并且是官僚资本垄断性的洋务工业，在中国近代科技史上的重要意义在于其示范的和衍生的作用。近代科技教育和近代出版事业也随之而来，清政府除为外交需要而办外语学校和为强兵需要而设近代军事学堂以外，还开设了机械、电气、铁路、测绘等实业学校十多所，官派出国留学生和实习生几百名。以同文馆和江南制造局翻译馆为中心的出版事业取代了教士们在这个领域的工作，中国读书人中出现李善兰、徐寿、邹伯奇、华蘅芳等科学技术专家。清政府在19世纪和20世纪之交的一系列新政，使得私人资本经济和西学获得了合法的地位，集会结社也有了一定程度的自由。到辛亥革命前的1911年，使用机器的行业率达到90％以上，并已呈现出全国意义上改变传统经济结构的趋向，迅速发展起来的一批新型大专院校，数万在校生，成批的人出国留学，并建立各种学会，包含有算学会、农学会、测量学会、医学会、地理学会等科学技术学会。
在辛亥革命到南京国民政府成立的十几年间，军阀混战。这种“权力真空”状态为理智潜力的发挥提供了前所未有的有利条件，包括文学革命、观念更新和科学启蒙三位一体的五四新文化运动发生了。它本质上是一场改变中国人的思维和行为方式，从儒学文化传统中解放出来的思想启蒙运动。启蒙先驱严复着手改造京师大学堂，任鸿隽等一群留学生在美国创办《科学》杂志(1915)，陈独秀等在上海创办《新青年》(1915)，以民主和科学为旗帜的新文化运动拉开了序幕，一场比戊戌变法和辛亥革命影响更为广泛和深刻的思想解放运动开始了。北京大学校长蔡元培以“兼容并包”的方针汇流各种新思潮，使北京大学成为新文化运动和五四运动的策源地。1923年开始的以丁文江为代表的科学派与以张君劢为代表的玄学派之间的 “科学与人生观”论战 ，极大地促进了中国人科学文化意识的养成。一批有历史影响的科学技术学会和研究机构应运而生，著名的有在广州成立的中华工程师会(1912)、在美国成立的中国科学社(1914)、在日本成立的丙辰学社(1916)以及中央农事试验场(1916)、中央地质调查所(1916)、中国科学社生物研究所(1922)、黄海化学工业研究社(1923)、国立交通大学工业研究所(1926)和由十几个文化团体和机关联合成立的西北科学考察团(1927)。所有这一切都为中国科学技术事业进入体制化的发展时期奠定基础。此外，美国洛克菲勒基金会的“中国医学委员会”(1914)和由美国退还的第二批庚子赔款设立的“中华教育文化基金会”(1924)等基金组织，对于推动中国科学事业的起步亦功不可没。
现代
经过较长时间的过渡和启蒙，1928年中央研究院的建立，标志着中国科学技术事业进入了体制化发展的时期。以1956年科学技术十二年远景规划的制定和1978年全国科学大会的召开，两个标志点将该时期划分为三个阶段：1928～1956年是现代科学技术在中国的奠基阶段，1956～1978年是中国现代科学技术的开拓阶段，1978年以后中国现代科学技术走向以创新为目标的新阶段。
中国现代科学技术的发展一直坚持四个基本目标：发展科学技术专业以满足国家和社会对各种专门人才的需要；在本土建立研究机构，为科技人员提供从事科学研究和技术发明的场所；解决国防和经济建设中必须自己解决的基本问题；与国际同行合作研究，为世界科学事业的发展承担义务。
现代科学技术奠基阶段
1928年中央研究院建立，接着北平研究院(1929)、中央工业试验所(1930)、中央农业试验所(1931)等研究机构相继建立和《大学组织法》(1929)、《大学规程》(1929)、《学位授予法》(1935)等教育法规颁布，特别是一些提倡和鼓励发展科学技术的政策，为科学技术事业的进步提供了必要的社会条件。
20世纪30年代理、工、农、医各科的学系、学会和研究所都建立起来，1949年中国已有200余所高等院校、60多个科学研究机构和近40个科学技术学术团体，且有700多位科学家在这些大学和研究机构中从事自然科学研究。其中，地学、生物学和古人类学发展较早，且成绩较大。中国科学家不仅在中国地图绘制、中国植物图谱编写、北京猿人头盖骨和水杉的发现、陆相成油理论和地质力学的提出、中国科学技术遗产的整理等取得具有世界意义的成就，以及预言超铀元素存在和检测中微子质量实验方案等理论成果，而且在国外取得诸如正负电子对产生和湮没现象的早期实验等重要贡献。
中华人民共和国建立后，通过中国科学院的建立(1949)、高等学校的院系调整(1952)和国民经济建设的第一个五年计划(1953～1957)的实施，科学研究、科学技术教育和经济产业在发展中有计划的配合，为中国科学技术事业的发展提供了历史上前所未有的有利条件。1955年，全国有科学研究机构380个、高等院校229所、专门研究人员9 000人，科学研究、工程技术、文教卫生三大系统中的高级知识分子已达10万人之多。在技术领域，材料、能源和制造等技术部门已能适当配套，中国工程技术专家的设计制造和施工能力大为提高，已能试制3 500多种机械产品，冶炼240多种优质钢和合金钢。这标志着一个大体配套的现代工业技术体系已经初步形成。
现代科学技术开拓阶段
20世纪50年代中期，中国科学技术事业又及时地提出向“科学技术现代化”的目标迈进。1956年制定《1956～1967年科学技术发展规划纲要》，通过几十项重点研究任务、数百个中心课题和十几个重点项目，把第二次世界大战以来发展起来的新兴科学技术都涵盖其中。当这个规划提前于1963年完成时，科学技术研究机构已增加到1 296个，专门从事研究的科学技术人员已达20万人，其中高级研究人员2 800人。原子核物理学、电子学、半导体物理学、空气动力学、控制论、自动化、计算数学、基本有机合成、稀有元素化学、地球化学、沉积学、海洋学、地球物理学、生物物理学、微生物学、遗传学等新学科在中国科学院系统被重点发展。多复变函数论中典型域上的调和分析、拓扑学示性类和示嵌类研究、反西格玛负超子的发现等重大成果，代表了当时中国的科学水平。
20世纪60年代中期到70年代中期，中国科学家经历外部封锁和内部动乱的艰辛。在极端困难的条件下取得过一批重要的成果，不仅成功地实现了原子弹爆炸、导弹发射成功和人造地球卫星上天，而且取得基本粒子结构模型研究、哥德巴赫猜想证明、结晶牛胰岛素合成、酵母丙氨酸转移核糖核酸合成等理论研究成果，以及陆相生油理论指导油田开发等一批应用研究成果。
以创新为目标的新阶段
1978年开始的改革开放，创造了中国科学技术事业大发展的社会条件，社会主义市场机制的确立又为科学技术的发展带来新的活力，国际间的合作和竞争也随着开放的扩大而成为中国科技发展的重要动力。至2007年的20多年里，中国的科学技术进展较快，涌现一大批创新成果。北京正负电子对撞机、兰州重离子加速器、多通道太阳磁场望远镜和2.6米的光学天文望远镜等大型实验设备和几十个设备比较完善的国家重点实验室建立起来。各个科学学科和技术部门，理论、实验和应用都取得众多重要成果；在数学科学领域有哈密顿系统的辛几何算法、数学机械化研究和微分动力系统稳定性研究等；在物理科学领域有半导体超晶格理论、黄朱模型、准晶体五次对称性研究和生物膜液晶模型的理论研究等；在生命科学领域有澄江古生物化石群的发现和研究等重大成果；在地球和环境科学领域有青藏高原隆起及其影响、东亚大气环流演化史研究和内地核自转稍快于地幔和地壳的发现等；在高技术领域有汉字信息处理系统和时序逻辑语言、高温超导材料和纳米铜超强延展性、人类基因组次序和水稻基因组图谱、载人航天技术等。此外，一些中国科学家在海外研究也获得了如地球核幔差异运动证据、量子隐形传态实验等重要成果。继工程力学家钱学森被授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号(1991)之后，数学家吴文俊和农学家袁隆平（2000年度），物理学家黄昆和信息科学家王选（2001年度），计算机学家金怡濂（2002年度）地球科学家刘东生和航天科学家王永志（2003年度），大气科学家叶笃正和医学家吴孟超（2005年度）相继被授予国家最高科学技术奖。
2014年中国经济网评出了“新中国十大科技成果”：
1965年，中国首次人工合成了结晶牛胰岛素，使中国成为第一个合成蛋白质的国家。
1964年10月，中国第一枚原子弹爆炸成功；1967年6月中国第一枚氢弹爆炸成功；1970年4月24日，中国成功发射第一颗人造地球卫星东方红一号，称为“两弹一星”。
1988年，中国科学院高能物理研究所建造的北京正负电子对撞机首次实现正负电子对撞。
2003年，第一艘载人飞船神舟五号发射成功。2012年中国神舟九号与天宫一号空间手控交会对接成功。
2005年1月，中国科考队登上南极冰盖最高点。
2007年，嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射。2013年，嫦娥三号实现中国首次月面软着陆。
2012年，中国载人潜水器蛟龙号在西太平洋的马里亚纳海沟下潜至7020米深度，创造世界作业型载人深潜的新记录。
参考
杜石然. 中国科学技术史稿. 北京: 科学出版社, 1982.
董光璧. 中国近现代科学技术史论纲. 长沙: 湖南教育出版社, 1992.
华觉民等. 中华科技五千年. 济南: 山东教育出版社, 1997.
韩琦. 中国科学技术的西传及其影响. 石家庄: 河北人民出版社, 1999.
樊洪业, 王扬宗. 西学东渐: 科学在中国的传播. 长沙: 湖南科学技术出版社, 2000.
