科场失意
徐光启是我国明朝著名的科学家。毕生致力于数学、天文、历法、水利等方面的研究，勤奋著述，尤精晓农学。他还是一位沟通中外文化的先行者。
梁启超在剖析中国学术史发展进程时，曾经深刻指出：“明末有一场大公案，为中国学术史上应该大笔特笔者，曰欧洲历算学之输入。”又说：“要而言之，中国知识线和外国知识线相接触，晋、唐间的佛学为第一次，明末的历算学便是第二次。”如果说“第一次”接触的代表人物是玄奘的话，那么，“第二次”接触的最著名的代表人物便是徐光启。
徐光启，字子先，号玄扈，上海人。1562年4月出生于一个商人兼地主家庭里。年幼时，家道业已衰落。父亲徐思诚，一贯视钱财为身外之物，常以助人为乐，悠闲地学习阴阳、医术、星相占卜及佛、道之说。母亲钱氏，是位贤惠的“儒家女”，勤于早晚不停地纺纱，并经常给徐光启讲述当年倭寇之患的故事，加之评论当时主事官员的得失成败。
徐光启的童年是贫困而丰富，平静但不甘寂寞的。他曾在龙华寺读书，传说有一天馆师外出，他与同学玩耍且各言其志。有的说：“我欲为富翁”，有的说：“我欲为道士”，徐光启则说：“是皆不足为也。论为人，当立身行道，治国治民，崇正辟邪，勿枉为一世。”由此可见，他从小就怀有大志。
8岁时，有一次，他曾顽皮地爬到塔端，一不留神跌到塔顶的铁盘里，正当人们感到惊慌时，他却很快地爬起并且为被他惊走的鹳鸟所吸引，又好奇地去寻找鸟蛋，早已忘却了危险。还有一次，他爬到高塔去捉鸽子也摔到地上，当人们被吓得大叫的时候，他却目不转睛地注视着他手中的鸽子，若无其事，透过这些小事，不难发现徐光启小时就有着好奇、勇敢的个性和对自然界的浓厚兴趣，这些正是他日后致力于科学研究的重要因素。
徐光启生存的年代，正值明代王朝急剧衰败和崩溃的前夜。此时，欧洲正处在文艺复兴时代的后期，先后涌现出一批著名的文学家、探险家、哲学家、天文学家和物理学家。徐光启长大成人后，因家庭环境不好，唯一的出路就是在科场中求取功名。当时，这对读书人来讲，是所谓最公平、最具吸引力、也是最被看重的一条路。参加这种科举考试的目的是要取得“进士”
资格，以便获得朝廷委任高级官职的机会。徐光启20岁时正式递补为可以领俸米的“廪膳生员”，第二年即开始参加乡试。明朝的乡试每三年举行一次，叫做“大比”。他曾先后五次参加乡试，不料，每次都以落榜告终。仅此，整整耗费了他15年的宝贵光阴，而屡试不中对徐光启的折磨和打击也是十分沉重的。这期间，为了养家糊口，他曾在家乡和广东、广西等地设馆教书。
1596年，徐光启在广东韶州教书时，有一天信步走到护城河西，他早就听说有位欧洲传教士利玛窦住在这里。他走进利玛窦的屋舍，看到中堂墙上供奉的天主画像，神情栩栩如生，不由得肃然起敬。又见到屋内陈列着许多从欧洲带来的各式钟表、天文算术仪器、三棱镜、西洋乐器及欧洲名城的建筑图画等，越发激起了他的好奇心，对他产生了极大的吸引力。当时，因利玛窦已移往南昌，这里由另一位意大利神父郭居静主持。他亲切地接待徐光启，话题无非是围绕屋内的东西——科学与宗教。这次会见，使徐光启第一次接触到西方的科学与宗教，尤其是郭居静的谈吐留给他极深的印象，更令他希冀早日见到闻名遐迩的利玛窦。
研究西洋科学
1597年，35岁的徐光启，千里迢迢从广西桂林到北京赶考，这是第六次。
果然，皇天不负苦心人，他终于考上了，并以第一名中举。这次考试的主考官是焦竑，他对焦竑的知遇之恩，无疑是万分感激的。中了举人，在科举任用考试中，等于只是通过了地方初试，只能获得中下级的官职；要想成为可进受爵禄的“进士”，还须通过中央的考试，即“礼部会试”。徐光启抱着极大希望，先后两次参加“礼部会试”，又都落榜了。
1600年春在南京，徐光启初次见到利玛窦，二人谈论得十分投机，他热情称颂利玛窦：“以为此海内博物通达君子。”同时，对天主教的印象更为深刻。1603年在郭居静、罗如望两位教士主持下，他加入了天主教。
1604年，在他42岁时，再次参加“会试”，终于中了进士。又经殿试，他考了第52名，列为三甲“赐同进士出身”。当皇帝点翰林时，他又被点上第四，成为“翰林院庶吉士”。总计他在科场的经历，举人考了6次，进士考了3次才考中，一共花费了23年的时间，真可谓大器晚成。
徐光启在北京接受一连串考试时，常去会见业已在北京4年的利玛窦。
到翰林院供职时，他们之间的联系更加密切。从此，徐光启正式迈入了吸收西洋文化的学习里程。他对利玛窦十分推崇和赞许，曾说自己“生平善疑”，只有利玛窦能消除他对各种问题的疑惑。他认为利玛窦学问渊博，“大者修身事天，小者格物穷理”。所谓“修身事天”即指他要传的宗教，“格物穷理”则指的是科学。为了便于学习，他在利玛窦的教堂旁边，租了一间屋子。
他学习西洋科学的范围很广，天文、历法、火器、数学等，凡是利玛窦掌握的、实用的科学知识，他都认真地学习。徐光启有个良好的学习习惯，就是喜欢做笔记。凡有参考价值的东西，都随手记下来。他发现利玛窦早先所著和所印的中文书籍，很受读书人重视。为了让中国的士大夫了解西洋人是如何地在尽心研究学术，是怎样地寻求确实的理由去证明一些理论，他向利玛窦提出了翻译科学著作的建议，对此，利玛窦十分赞同。经过商议，他们决定从《几何原本》入手，因为这本书中的理论和证明，十分明了，可以使中国读书人一新耳目。
1606年秋天，年已45岁的徐光启，开始和55岁的利玛窦合作译书。他每天到利玛窦的住处，都要工作三四个小时，一边学习，一边翻译，呕心沥血，日夜操劳。即使一个词的翻译，为了准确，他也要反复推敲。“几何”
这个词，就是他根据英语的音和义翻译出来的。费了一年多的工夫，经过三次易稿，徐光启终于用明畅的文笔译完前六卷。本来，他要求利玛窦继续译完全书，但因利玛窦忙于传教工作，只得暂告一段落。于是，两人各作了一篇序，便将译好的六卷刻板付印。徐光启在《序》中指出：这种“度数”之学，在我国三代以前本来很发达，可是全被秦始皇烧毁。而汉朝以来的人，“多任意揣摩，如盲人射的，虚发无效，或依拟形似。如持萤烛象，得首失尾”。大多成了半调子。他认为这本《几何原本》是“度数之宗，所以穷方圆平直之情，尽规矩准绳之用也”。用它可以“补缀唐虞三代之缺典遗义”，把失传的古学补起来。徐光启对此书寄予厚望，他在《序》之后写的《几何原本杂议》中提出：“能精此书者，无一事不可精；好学此书者，无一事不可学。”强调该书“能令学者去其浮气，练其精心；学事者资其定法，发其巧思，故举世无一人不当学”。他还预测“百年之后，必人人习之”。这充分反映出他要以西洋科学赋予中国古学以新的生命，使失传的古学复活，使误传的古学去伪存真，还其本来面目的高度热忱。
《几何原本》作为徐光启潜心研究西洋科学的第一个具体成果，它在中西文化交流史上写下了璀璨夺目的一页。在这之后，他和利玛窦又合著了《测量法义》一卷，自己又写了《测量异同》、《勾股义》各一卷，成为《几何原本》的接续之作。在这些著作中，他明确指出勾股法则是治河、治水要取得成功的不可偏废的法宝，应把这些测量技术推广到治水、治田上面去，从中足以看出他的聪明睿智和科学头脑。由于徐光启大量介绍了西方的自然科学，中国近代科学技术的大门由此打开了！
《农政全书》和《时宪历》
徐光启在大量介绍西方先进的科学技术的同时，还特别关心农事，十分热爱农业科学。他在许多反映个人政见的文章中，始终认为很多问题的解决办法，归根结底都要靠兴农事、行垦荒才行。他对农业进行了大量的调查研究，并且亲自耕作、实验，并在此基础上加以总结，上升为理论。
比如甘薯，当时由菲律宾传入中国，只在福建沿海少数地区种植。许多人相信古来传统的风土之说，认为什么地方生长什么作物是固定的。徐光启最反对这种毫无根据的说法。他请人从福建引入甘薯种子，在上海和江南一带多次试种，经反复试验，终获成功。他还试种女贞、乌臼。女贞树可以取白蜡，乌臼可以榨取臼油造蜡烛，还可以染发、造纸。同时进行过西洋种葡萄法以及新种接木的实验，养桑蚕，留意各种农事的方法。他全面研究过棉花的品种、选种、种子贮藏和播前处理、播种时期、施肥等技术问题。他还研究在我国北方大面积种植水稻，均获得成功。徐光启在农事上，除了自己躬身试验以外，还十分注意四处访问有经验的老农，有心得就随时做笔记。
多年来，积累了丰富有用的资料，为他日后编著《农政全书》奠定良好基础。
1612年，他请意大利传教士熊三拔讲述，自己笔记，编译完《泰西水法》六卷。这本书介绍了17世纪初欧洲一些水力学原理，包括西洋的水利器具及水库工程方面的知识。他推荐用书中方法可以做到：“江河之水、井泉之水、雨雪之水，无不可资为用，（而且）用力约而收效广。”译成这本书，也是他计划搞西北垦荒实验的前奏，因为在他看来，垦荒的先决工作就是要解决水利灌溉问题。
1613年，他称病引退到天津，开辟了一个有800亩麦田的实验农场，作为他搞“西北治田”实验的基地。他除了结合中国传统方法的优点实验西洋水利法以外，还继续试种别人认为风土不宜的作物，收获颇丰。特别值得一提的是，他还实验过西洋制药水的方法。他虚心向洋人学习“西国用药法”
——“药露”。为此，他让上海的家人到各方搜集需要的中药药种，自家种植，他自己也在天津种。
1625年，徐光启退隐之后，将主要精力集中在增订、批改以前所辑《农书》上，经过勤奋钻研，日夜笔耕，终于在1627年完成了《农政全书》的初稿。全书共60卷，50多万字，引录了229种历代文献。这部书是集各书之大成，再加上他在北京、天津、上海进行农业科学研究的成果，编辑而成。
全书分为12章，即：农本、田制、农事、水利、农器、树艺、蚕桑、蚕桑广类、种植、牧养、制造、荒政。《农政全书》的主要内容是由三方面材料构成的。第一，是我国历代的农业文献，包括他翻译的《泰西水法》；第二，是各地老农的生产经验和技术，它是徐光启长期同农民在一起积累的结晶；第三，是他自己对农业的专门论述，这是全书的核心部分，而且最为精彩。比如，在除蝗虫一节中，写了作者在多年的农业实践中，痛感蝗虫对庄稼危害巨大，为此曾花费7年时间调查蝗灾，翻阅我国自春秋以来历史上111次大蝗灾的记载，并观察蝗虫由子变蝻，由蝻成蝗的过程，最后提出了从灭卵入手治蝗的科学主张。
《农政全书》是我国较早的农业百科全书。它是研究我国农业史最重要、量珍贵的参考资料。300年来，这部书不但在国内一再出版发行，而且在国外也备受青睐。
徐光启融会中西科学，取得的另一突出成绩，表现在研究天文历法方面。
具体来说，就是修订历法。
1629年，他在67岁时，奉崇祯皇帝之命督修历法。当时明朝推行的“大统历”乃太祖洪武年所定，实际上就是元朝郭守敬所订定的授时历。当郭守敬在世时，它就曾发生过错误，推算日月食已经不准确了，加之后世因循守旧，当然一错再错。后来，虽然多次有人提议改革历法，均未被采纳。1629年5月的日食，掌管观察天象的钦天监推算又发生明显错误，对此，崇祯皇帝十分震怒，于是便根据礼部奏疏，准由徐光启督领修历事。9月13日又下谕给徐光启，指示其修历原则：“西法不妨兼收，诸家务取而参合，用人必求其当，制象必核其精”；要他“阐千古之历元，成一朝之巨典”。徐光启接谕今后，即在北京设立“历局”，组织人力，开始了规模宏大、集思广益的修历工作。
徐光启虽以古稀之龄从事修历工作，可是他并未选择捷径，而是采用了最困难、最麻烦、也最具远大眼光的方法，即不但要建立新历法，还要述说其所以然，建立完整的理论体系。为此，他把修历的重点工作放在译书上面。
他说：“欲求超胜，必须会通，会通之前，先须翻译。”由此看出，他对吸收西洋先进科学技术的高度重视。在修历中，徐光启还非常重视国内外在天文历法方面的研究成果。他曾把自汉朝以来68次修改历法以及293次日食预报与实际发生日食的误差，做了认真统计和研究。他还大胆引进了欧洲的时辰钟和伽利略发明的望远镜，对天象进行精密观测，精心绘制了一幅《全天球恒星图》。这些研究。可以说已接近当时世界先进水平。他经常登上观象台观测。一次。为了测算冬至的时刻，在测验天文仪器时，不小心从台上失足坠下，腰和膝部都受了伤。尽管如此，他仍坚持工作，不遗余力。
1631年正月，他第一次向皇帝进呈译好的历书；8月，第二次进呈历书；转年4月，第三次进呈历书。1633年，71岁的徐光启未及修完《崇祯历书》，便卧病不起了。他在去世的前几天，特地向皇帝推荐另一位学者——山东参政李天经接掌历局，以完成未竟事业。当年11月8日，这位勤劳俭朴、刻苦钻研、功盖华夏、献身科学事业的著名学者，走完了自己生命的最后旅程。
徐光启精心研订的这部历法，直到清兵入关后，才正式公布使用，定名为《时宪历》，即是我们俗称的“阴历”。事实上，中国的阴历，并不是纯阴历，而是阴、阳合历。应当指出的是，在我国历代改历工作中，只有徐光启这次采用了西方阳历的基本观念，作为一切推算的根基。这在中国，等于是进行了一次根本性的改革。可见，徐光启在天文历法方面的研究成果是前无古人、史无前例的。
