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西學東漸 媒介
19世紀初以來，首先開始大量出版西學書籍的是西方的教會組織。如1843年英國傳教士麥都思上海創建墨海書館。墨海書館出版了一批關於西方政治、科學、宗教的書籍，如《新約全書》、《大美聯邦志略》、《博物新編》、《植物學》、《代微積拾級》、《代數學》，還出版中文期刊《六合叢談》，是道咸年間譯介西學最重要的出版組織，此外早期重要的西人出版社尚有美華書館等。
1887年起，由傳教事、外商組成的廣學會是另一個重要的西學出版機構，其出版翻譯的大量政治、科技、史地、法律等方面的書籍，尤其在1895年以後成為維新派如康有為等人思想的重要來源。
另一類重要的翻譯出版機構，是由清政府在洋務運動的推行下所成立的，其中1865年成立的上海的江南製造局譯書最多，影響最大，尤以科學技術方面書籍最多，北京的同文館，則以國際公法、化學、法律方面的書籍影響最大。除此之外，福州船政局、開平礦務局、天津機器局、上海廣方言館、廣州同文館等機構都設有翻譯出版的機構。
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中國民營的出版社始自於1897年成立的商務印書館，由於商業性的考量，其出版重視較為通俗的知識介紹，以及配合新式教育的推而出版的新式教科書，同時由於其出版社分館及銷售點遍布全國，因此對於將西學新知傳佈於更廣大的民眾，有很大的貢獻。其後於1912年成立與商務競爭的中華書局亦扮演著類似的角色。
書籍的流通方面，除了書局書店之外，各式的圖書館也在維新運動時期開始推展，希望能改變傳統中國官藏私藏書籍而不善加流通的情形。最早是維新派人士在全國各地成立學會並藏書向公眾開放借閱，其中藏書除傳統學術書籍外，增加了許多西學書籍。公共圖書館則要到1902年清政府規定各大學堂要設立圖書館，而1905年才有第一座大型公共圖書館在湖南成立，收藏大量西學書籍。其後各省也漸次成立。至民國時期，公私圖書館事業都更加發達，對於傳布新學於民間產生不小作用。
雜誌報紙由於是定期出版，相較於圖書而言，對於傳播最新的西方知識有重要的角色。第一階段的西學東漸，尚無期刊的出現。
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晚清早期的期刊多半是教會期刊。最早的中文期刊，是英國耶稣会教士马礼逊和米憐1815年於马六甲共同創立的《察世俗每月統記傳》，雖然不在中國發行，但有不少流傳入中國。中國本土則是1833年由荷蘭教士郭士立在廣州成立的《東西洋考每月統記傳》，內容介紹西方文化、新聞、文學等。其後數十年間陸續有傳教士成立各種期刊，但大多延續時間不長（五年已算長），發行量影響力也都較小。1853年，理雅各和麦华陀在香港创办《遐尔贯珍》；1854年，美國传教士玛高温在宁波创办《中外新报》；1857年，墨海书馆伟列亚力出版中文期刊《六合叢談》；1862年，英国耶稣会士在上海创办《中西杂述》；1868年由美國教士林樂知成立的《教會新報》（1874改名《萬國公報》，廣泛介紹西方各種知識，其延續時間長，發行量大，是晚清傳播西學重要的媒介。1872年，雒魏林的京都施医院（北京施医院）办的《中国闻见录》是北京最早的期刊。此外1876年由英国人傅蘭雅在上海成立的《格致彙編》，是第一部科學專門的期刊，對西方科學知識的傳入具有重大影響力。
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1895年甲午戰爭的刺激，使得大量各種國人所創的期刊興起，多用於宣傳西方政治思想及學術，最早包括康有為1895年成立的《萬國公報》（與林樂知所創同名），1896年成立的《強學報》，同年梁啟超成立的《時務報》等，這些刊物的發行量及影響力，都遠超過早期的教會期刊，戊戌變法失敗後，1898年在日本橫濱創辦了清議報。之後1901年因火災停刊，又創立《新民叢報》，同時革命派則在日本有《民報》，二報之間的互相爭論，激發起讀者們對於政治事務的熱心參與以及許多西方政治經濟社會理論的的認識。
辛亥革命的成功，使得晚清政治性期刊的熱潮減低，1915年成立的《新青年》，代表著新的一種，以文化的討論為主要目的期刊，《新青年》以及其他類似的期刊，對於民國時期西方思想的傳入產生的重大的影響。
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報紙雖相較於期刊而言，多具有報導及商業性質而缺乏較深入的知識，但由於出刊時間快發行量大，有助於把西方知識和消息廣傳開去。影響力較大的報紙中，最早的是1861年由英商匹克伍德在上海成立的《上海新報》，其內容除新聞、商務消息外，也有西方科學技術等的介紹。1864年香港连续出版了《中外新报》、《近事编录》和《德臣西报》中文版《华字日报》。其後，另一西商美查（Ernest Major）在1872年成立《申報》，之後成為晚清民國的重要報紙，其內容雖然以新聞、奇聞為主，但也包含對西方思想及消息的報導，以及在讀者投稿中對於中西文化接觸問題的討論（著名的是鐵路與風水的爭論）。1874年，王韬在香港创办《循環日報》——世界上第一家中国人创办的中文日报，王韬自任主笔，写下大量鼓吹变法自强的政论。
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在1895年以前，新式報紙的影響力仍然僅限於沿海口岸地區。但在1895後以後，這些報紙的發行量大增，如《申報》增加版面，發行地區也增加之外，有更多的報紙開始出現競爭，包括上海的《新聞報》、《時報》，天津的《大公報》等。此外，尚有革命派的報紙如《警鐘日報》，且各報紙開始漸由早期以文言為主，轉而以較多接近口語的文字來吸引更多的讀者，不少白話報也在晚清全國各地出現，這些對對於西方新思潮的傳布產生重大影響。
明末清初，教士艾儒略所撰的《职方外纪》（1623年）中，曾對歐洲國家的學校制度加以介紹，但未受當時士人的重視，也未影響中國的教育。
在晚清這波西學東漸中，西式的新學堂才開始逐漸建立，並成為學習西學重要媒介，早期的西式學校多為西方人，尤其是教會所設。最早的學堂為1839年在澳門成立的马礼遜學堂，其後在當時唯一的口岸廣州也有類似學堂成立。1840年鴉片戰爭之後，教會學校才廣泛成立於各個口岸，1858年天津條約之後進一步發展至內地，成為早期西學在民間傳布的重要管道。1876年徐寿、傅蘭雅在上海创立的格致书院，是较早的一所教授西洋自然科学的学院。
西學東漸 媒介
在洋務運動中，為培育相關人才，清政府也開始成立新式學校，最早的是北京的同文館以及上海的廣方言館，其後在全國各地成立天文、電氣、醫學、軍事等專業的西式學堂，教會學校也在這期間得到進一步發展，並開始淡化學校的宗教色彩，都對西學的傳播產生重大作用。
甲午戰爭的刺激和戊戌維新的鼓吹，于清末新政时期，使得新式學堂大量出現，大量傳統的書院改為新式學堂，而1905年科舉的廢除，更使得傳統的私塾失去了其主要作用而沒落或轉型，晚清新政中並正式採用西方學制來規範各級學校，其學習西學的內容也更為廣泛。
澳門由於在明後期由朝廷讓與葡萄牙人，因此在明末清初的西學東漸中，西方傳教士常以澳門為中繼站，而一些學術思想亦經由此逐漸傳入中國內地，而許多與西人打交道的中國人亦在澳門學習西方語言及文化。
1841年，香港在南京條約中割讓給英國，使得香港在很大程度上取代了澳門作為中西之間橋樑的作用，移入香港的中國人在這裡得以接觸到英國的政體、法律、習俗、學術文化等，在這個環境下，產生了近代中國不少具新思想的知識分子，包括如王韬、何啟、洪仁玕等人。
隨著清朝與西方國家之間不平等條約的簽訂，各地通商口岸租界逐漸設立，產生了許多中西文化得以交流的管道，其中尤以上海租界最具代表性及影響力，居住在租界中的民眾，較直接地接觸到新的西方科技事物、西方式的政治法律體制、資本主義式的經濟以及西式的媒體，也因此許多近代以來的新知識分子，都曾因在上海生活而受到西學的影響。此外，活躍於各個口岸的買辦商人，因為商務的需要，成為較早開始接觸了解西方語言文化習俗的一批人，如主張議會民主和实业救国的鄭觀應即是廣東口岸地區商人出身。
道光咸豐年間，中國原比日本早開始接觸西方，因此日本人經常透過中國的譯介（包括如魏源等人的著作）來了解西方。但隨著日本人開始接觸學習西學，包括明治維新的推行，使得在1870、1880年代時，對西學的學習開始超越中國，而為如李鴻章等人所注意。此外任日本領事的黃遵憲寫於1887年的《日本國志》，介紹日本的歷史及進步發展的情形，但未受時人重視。
甲午戰爭使更多人注意到日本人學習西方的成功，之後俄羅斯侵略中國東北，使清政府決定與日本友好，加上地緣之便，大量留學生到日本學習。由於文字的接近（當時日文漢字較現代日文的漢字更多），許多即使僅粗通日文的人，也能大致閱讀甚至譯介日本的西學譯著，因此日本成為晚清(清末)民初時期（尤其在1895-1914年間），中國學習西方學術文化最重要的媒介。
例如維新派的康有為，在推行新政時，多引日本學習西方政體制度的例子來作範例。晚清影響思想界最大的人物之一梁啟超，其大量介紹西學的文字便有許多得自於在日本期間相關譯著的學習。日本對中國西學東漸的影響，更可由大量和製漢語的引用看出，包括如「政治」、「社會」、「文化」、「經濟」、「哲學」、「化學」、「物理」等重要的西方新概念詞彙在內，共有數百個日本翻譯的西方新詞彙傳入中國並廣為應用。
1914年以後，由於日本對中國政府提出二十一條，引起強烈的反日運動，加上留學歐美的管道逐漸便利，人數增多且更受到重視，因此日本作為中國學習西學的中介角色就減弱了。
西學東漸 中國人對西學看法的變化
明末清初西學的傳入，使中國的少數士大夫如徐光启、李之藻、杨廷筠、熊明遇、方以智、黄宗羲等，開始認識到西方學問之中有其優於中國之處，但這並未造成中國人對於中西學的基本高下看法有所改變。西學中主要受到注意的仍是技術方面如天文曆法、測量以及所謂的「西洋奇器」等，對於中國學術本身的影響衝擊亦不大。
此外，當時最常見的一種說法，即「西学中源说」，認為當下一些中學不及西學的事物，其實是中國古代已有而傳入西方，但中國本身反而失傳的事物，如黃宗羲認為一些數學原理是周公時代西傳的。王夫之認為西學大多是「剽竊中國之緒餘」。錢大昕認為西方天學算學，是習自於在中國已失傳的祖沖之的著作，這樣的看法使得當時人能很安心承認並學習這些西方的學術。
晚清道光咸豐之交中國人與西方人接觸時，除了大多數人根本不重視甚至排拒西學的存在之外，僅有少數有識之士如林則徐、魏源、徐繼畬等人，開始注意到西學有其優越之處，但基本上，他們仍不把西學看作是與中學對等的學術文化，從魏源的名言「師夷長技以制夷」來看，西學只能是「夷學」，其中雖有可取之處，但其地位遠不及中國學術思想。
西學東漸 中國人對西學看法的變化
在洋务运动早期，大多數人仍存有這種類似的看法，但隨著與西方接觸的增加，「西學」一詞逐漸取代了「夷學」，許多官員及知識分子開始正視西學，視之為可與中學對等的學術思想，並開始探討應當如何融合二者的優缺點來幫助中國富強，當時在政界學術界都有重要地位的張之洞所提出的「中學為體，西學為用」，便成為晚清新式知識分子們最典型的西學觀點，認為西學在器物上勝過中學，但在基本的思想道德人心和制度方面则不如中國。
這樣的中學西學的觀點，在晚清一度讓這一代的知識分子暫時取得一個安心於學習西學的模式，但在清末最後十多年已開始受到挑戰。1893年，郑观应出版《盛世危言》，其中有“西学”一章，他认为“西学不重，则奇才不出”。他提倡实业救国，同时指出国弱民穷的根源在于专制政治，建议仿照西方国家法律，设立议院，实行君主立宪，将西学作为改造中国的指导思想。
到了民國初年，當更多的人對傳統文化不滿開始視西學為「新學」，認為西學高於中學而應當取代中學時，便引發了進一步的論戰。
西學東漸 中國人對西學看法的變化
第一次正面的理論對恃是從1915年《新青年》創刊開始的。論戰的焦點是關於中西文化差異的評價和認識。《新青年》一問世，就大張旗鼓地宣傳倡導新思想、新文化、新道德，而他們提倡的“所謂新者就是外來之西洋文化，所謂舊者就是中國固有之文化”，公開主張以西方文化來取代傳統的封建文化。為強調西洋文明的先進，陳獨秀在《東西民族根本思想之差異》中，把東方文明和西洋文明加以比較後，概括了東方文明和西洋文明的特點，他認為，西洋民族以戰爭為本位，東方民族以安息為本位；西洋民族以個人為本位，東方民族以家族為本位；西洋民族以法治為本位，以實利為本位，東方民族以感情為本位，以虛文為本位。文中盡是以西方文化之長來映照中國文化之短，這樣的態度和明顯的取向，很快引起了文化保守主義者的強烈反對。從1916年開始，《東方雜志》主編杜亞泉便以“槍父”為筆名，發表了一系列論述東西文化差異的文章，與陳獨秀等人進行論戰。他也采用陳獨秀的比較方法，而其結論卻完全相悖。他將西洋文明概括為動的文明，而將中國文明概括為靜的文明。他說這兩種文明可以互相補充，取長補短，卻又“不可不以靜為基礎”。甚至西洋文明也必須由吾國文明，去救之弊，濟之窮。他告誡國人不要受西方物質文明的“眩惑”，堅持要以儒家思想為是非之標准。他指責新思想新文化自西方輸入，破壞了這一傳統標准，於是造成了“人心之迷亂”。陳獨秀、李大釗等進行了針鋒相對的反駁，李大釗采納“槍父”的東洋文明主靜、西洋文明主動的說法，卻又在價值取向上完全否定了“槍父”的論點。
西學東漸 中國人對西學看法的變化
緊接著，第二次大規模的論戰是在1919年五四運動之後。此時，傳統文化已受到了猛烈衝擊，西方文化已如“洪水”般湧入，新文化的傳播已是大勢所趨，不可阻擋，完全拒絕外來文化的論調已根本站不住腳。於是文化戰線上又產生了一種中西文化“調和”論。1919年秋天起，章士釗到處講演，鼓吹新舊調和之說。他認為：“調和者，社會進化至精之義也”，“不有舊，決不有新”，“不善於保舊，決不能迎新”。杜亞泉等人也趕緊呼應這一論調，進一步提出，中國固有文明不但不能“革除’，而且這種調和，也只有把西洋文明“融合於吾固有文明之中”。這實際上仍是一種改頭換面的文化守舊論。李大釗在論戰中從經濟基礎的決定因素方面分析了新文化必然取代舊文化，而不是與之調和的客觀必然性。《新青年》、《新潮》、《民鋒》、《每周評論》等雜誌都積極參加了這場論戰。這次論戰一方面進一步傳播了與封建傳統文化徹底決裂的新文化精神，同時也大開了“全盤西化”論的先河。
西學東漸 中國人對西學看法的變化
關於中西文化的第三次論戰是發生在1920年代初期。其主題是中國文化在世界文化中的地位和價值問題。1918年，梁啟超自歐洲歸國，出版《歐游心影錄》並發表了大量觀感，主要觀點是認為在歐洲一百年來的物質文明高度發展，卻帶來的許多災難，要想解放“物質文明破產，哀哀欲絕的喊救命”的西方世界，只有依靠中國的古老文明。而梁漱溟於1921年出版的《東西文化及其哲學》，則認為，西方文化“是以意欲向前要求為其根本精神的”，印度文化“是以意欲反身向後要求為其根本精神的”，而中國文化“是以意欲自為調和持中為其根本精神的”。他認為這三種文化系統代表了人類文化發展循序而進的三個階段，並得出結論說：西方文化的路已經走到了盡頭，緊接著“便是中國文化復興成為世界文化的時代”。胡適等人立刻起而應戰。胡適認為：“現在全世界大通了，當初鞭策歐洲人的環境和問題現在又來鞭策我們了。將來中國和印度的科學化與民治化，是無可疑的。”李大釗、瞿秋白等人則開始運用馬克思主義的理論武器參與這次論戰。瞿秋白指出：“西方文化，現已經資本主義而至帝國主義，而東方文化還停滯於宗法社會及封建制度之間”，兩者都應為當代社會所摒棄，只有進行無產階級的世界革命，方能得真正文化的發展。
西學東漸 各學科的西學東漸
中國傳統思想中并無西方嚴格定義的哲學的概念，而哲學的基礎邏輯學也僅存在於少數如名家等古代思想中。
明末清初西方哲學開始傳入，最早由葡萄牙傳教士傅泛際（Francois Furtado，1578—1653），撰寫大量有關亞裡斯多德哲學的介紹，內容包括知識論、理則學、形上學等方面。此外中古神哲學家阿奎那的著作，也在清初節譯至中國。
但西方哲學真正大量輸入中國則要到晚清時期，早期尚未用哲學一詞，到20世紀初，此名詞由日本傳來並被廣為使用，標示哲學從儒學、經學等學科分出來探討。當時的各期刊中有大量對古希臘哲學、及西方近代哲學的介紹。許多新觀念如精神、物質、唯心論、唯物論等重要哲學概念也被引入中國，進化觀念的傳入更是對中國哲學思想產生重大影響。在邏輯學方面，最早的著作為1895年廣學會出版的《辯學啟蒙》，但其後嚴復翻譯的《穆勒名學》影響更大，對於西方的演繹及歸納邏輯都有介紹傳入。在倫理學方面，在20世紀初大量由日文翻譯相關著作。這些對於近代知识分子們強調新的倫理道德觀念有所影響。其中梁啟超、蔡元培對於中國近代倫理學影響最大。
西學東漸 各學科的西學東漸
中國傳統所重視的數學大多用於天文曆法方面，明末利瑪竇所譯天文書籍《乾坤體義》下卷的內容即多為算術。最早專門的西方數學著作的翻譯，為利瑪竇和徐光啟合譯的歐幾裡得的《幾何原本》前六卷，幾何、測量方面的書籍尚有《測量全義》、《測量法義》等。割圓术的傳入方面，有明末的《割圜八線表》及《大測》；在西方算術的傳入方面，最早有利瑪竇及李之藻合譯的《同文算指》。對數的傳入，在順治年間的穆尼格講授，康熙時期官方編訂的《數理精蘊》為集明末清初西方數學傳入的大成。
19世紀中葉以後，介譯西方數學的重要人物為數學家李善蘭，他與墨海书馆的英國传教士偉烈亞力、麦都思，艾約瑟等人合譯了包括《幾何原本》後9卷，《代數術》、《代微積拾級》等著作，為符號代數及微積分首次傳入中國。另一位數學家華衡芳則在1860年代以後與傅蘭雅合作譯了不少著髼，介紹了對數表、概率等新的數學概念。清末新式學堂中的數學教材即多取於兩人的著作。到20世紀初，隨著留外學生的增加，西方數學大量傳入中國，至1913年北京大學成立數學門，為第一個專門的數學學術教育單位。
西學東漸 各學科的西學東漸
在六朝隋唐時期，中國已經接觸到一些西方天文學知識，但都是以印度為中介，伴隨佛教傳入。元代至明初傳入的則以伊斯蘭天文學為主。
明末清初時，傳教士帶來西方（歐洲）天文學，但其中最被重視的仍是中國傳統認為是國之根本的曆法。由於行用日久，大統曆和回回曆在許多場合中未能準確預測日蝕月蝕：
七年，欽天監奏：「閏十月朔，《回回曆》推日食二分四十七秒，《大統曆》推不食。」已而不食。十九年三月癸巳朔，台官言日當食，已而不食。帝喜，以為天眷，然實由推步之疏也。隆慶三年，掌監事順天府丞周相刊《大統曆法》，其歷原歷敘古今諸歷異同。萬歷十二年十一有癸酉朔《大統曆》推日食九十二秒，《回回曆》推不食，已而《回回曆》驗。
因此明代朝廷中不少大臣主張改革曆法，終於在崇禎二年(1629年)設立由徐光啟領導的曆局，進行《崇禎曆書》的相關工作：
西學東漸 各學科的西學東漸
崇禎二年五月乙酉朔日食，禮部侍郎徐光啟依西法預推，順天府見食二分有奇，瓊州食既，大寧以北不食。《大統》、《回回》所推，順天食分時刻，與光啟妻異。已而光啟法驗，余皆疏。帝切責監官。時五官正戈豐年等言：「《大統》乃國初所定，寮即郭守敬《授時歷》也，二百六十年毫未增損。自至元十八年造歷，越十八年為大德三年八月，已當食不食，六年六月又食而失推。是時守敬方知院事，亦付之無可奈佑，況斤斤守法者哉？今若循舊，向後不能無差。」於是禮部奏開局修改。乃以光啟督修曆法。
因為曆局涉及翻譯西方天文學知識，所以在當時被稱為「西局」，與反對改曆的「東局」對立。《明史 曆志》雲：
是時言曆者四家——大統、回回外，別立西洋為西局，文魁為東局，言人人殊，紛若聚訟焉。
間以鄧玉函、湯若望等人掌欽天監，製新曆法，正當新曆完成之際，適逢李自成起義軍攻陷北京，新曆未能推行。至清初順治年間才能推行，《崇禎曆書》改名為時憲曆。
除曆法之外，天文方面著作有利瑪竇口傳的《乾坤體義》、《渾蓋通憲圖說》等，此外。尚有儀器包括地球儀、望遠鏡等傳入。除此之外，當時西方最新的地動說以及伽利略的新發現如銀河的解釋、木星的衛星等發現都傳入中國。
西學東漸 各學科的西學東漸
明末時許多地理學知識及技術隨傳教士傳入。如利瑪竇親手繪制的《坤輿萬國全圖》。這幅“世界地圖”上所繪的外國人占領的廣大土地讓明政府感到不解和恐懼，也讓明政府重視起學習西方的先進技術。此外艾儒略《職方外紀》對西方地理以及東西法路作許多介紹。到清初南懷仁制作《坤輿全圖》。康熙時，傳教士白晉對於清朝各地包括邊疆地區作地理調查，最後製成《皇輿全覽圖》，其中使用先進繪製技術，包括以三角測量法，並標示各地的經緯度。
到了清末，西方地質學和地理學再次傳入，許多尤其和西方人來到中國對礦產的考查有關。而中國的學者如華蘅芳在1873年，翻譯《地學淺釋》一書，為西方地質學的引入的重要著作。到20世紀，張相文及章鴻釗兩人，撰寫編譯多部西方地理地質方面的專書及教科書，為中國地理學及地質學的成立奠定了基礎。
在近代地理觀念的改變方面，傳統中國人對世界的了解，除了鄒衍所提出的大九洲說認為中國之外尚有其他世界，一般的天下觀是以中國為中心，四周為外夷，但近代西學東漸中，與西方人的接觸和新的地理書籍地圖的譯介，使得逐漸必須承認海外尚有更廣大的世界，因此世界變大了，而中國由天下的中心成為世界甚至僅僅是亞洲的一部分。
西學東漸 各學科的西學東漸
明末清初，最早傳入西洋生物學知識的書籍，是耶稣会傳教士羅明堅所著《天主實錄》，其書雖主要為為宗教書籍，但其中有當時歐洲生物學的介紹，內容包括各種動植物特徵、習性、繁殖等，艾儒略的《职方外纪》亦有西方各種生物的介紹。較專門的生物學書籍，有康熙年間的耶稣会意大利教士利類思所譯的《獅子說》、《進呈鷹說》等，係譯自於乌利塞·阿尔德罗万迪所著的《生物學》中的段落。
晚清生物學的傳入，較早的有生理學方面的《全體新論》、《合體闡微》等（參見醫學段落），在植物學方面，有1858年李善兰和韋廉臣合譯的《植物學》，對於植物的特性種類、器官都有詳細介紹。
近代，西方生物知識影響中國最大的是達爾文的演化論，此為嚴復經由翻譯赫胥黎所著《天演論》而引介到中國，其不僅在生物學上具有重大意義，更對當時許多人的社會、哲學、歷史思想產生重大影響。
在明末清初，西方物理學主要是隨著傳教士所譯介的機械的相關知識傳入，如明天启年间邓玉函讲述力学原理和应用的《奇器图说》。其後明末清初物理學家方以智的《物理小識》一書，也多吸收西方物理學知識。
西學東漸 各學科的西學東漸
在第二波的西學東漸中，西方近代物理開始較有系統地傳入，從1840年代以後大量相關譯作出現，包括英人胡威立著《重學》，介紹西方力學一般知識和牛頓力學三大定律。《光論》介了光學知識，《聲學》介紹了聲學的原理。值得注意的是1899年王季烈譯《通物電光》一書，是介紹X光的專書，距離威廉·伦琴1895年發現X光僅4年。1900年王季烈又與藤田豐八合譯日本的《物理學》一書，是中國第一本系統介紹物理學的專書。
到20世紀初，隨著留外學生的增加，出現了包括何育杰、李耀邦等第一批的物理學家，中國近代的物理學才逐漸建立。
明末清初的一波西學東漸中，當時近代西方化學尚未建立，因此也未有明顯的傳入中國。
西學東漸 各學科的西學東漸
到了晚清，墨海書館1855年出版英人合信所著的《博物新編》最早單介紹了西方的化學知識。1860年代以後，以中國化學家徐壽、徐建寅父子貢獻最大，徐壽在江南製造局翻譯館譯了《化學鑒原》、《化学术数》、《化学考质物体遇热改易记》等12本著作，徐建寅翻译的著作，包括《化学分原》、《电学》、《声学》、《造硫强水法》、《造铁全法》等二十多部书。徐氏父子在譯書中，對於一些化學元素如铝、轻、养、淡、鉀、鎂、錳等的譯名創造，並編寫《化學材料中西名目表》，對於化學知識傳入奠定基礎。此外，同文館也翻譯出版《化學指南》、《化學闡原》等重要著作。然在晚清，對於西方化學仍以譯介為主，直到民國初年，出現了包括任鴻隽、胡嗣鴻等化學家，中國的近代化學才算逐漸奠定。
西學東漸 各學科的西學東漸
晚明最早西洋醫學的傳入始於隆庆三年（1569年），天主教耶稣会賈耐勞神父在澳門成立西醫院，澳門即成為早期在中國西醫發展的中心。明末清初，醫學方面的著作有利瑪竇的《西國記法》，內有西方的神經內科、及心理學等方面內容。艾儒略的《性學觕述》，除對神經學的描寫更深入外，對人體各部位的功能有詳細述敘。此外，畢方濟的《靈言蠡勺》講血液的功能、湯若望的《主制群徵》講人的骨骼、肉、心臟、腦、神經等，鄧玉涵《泰西人身說概》介紹西方的解剖學，石鐸琭的《本草補》，介紹西方的各種藥物。清初的法国传教士洪若翰等，則以用金雞納霜治好康熙皇帝的瘧疾聞名。但當時這些醫學相關譯著，常受神學影響，不少將醫學與神靈魂等混為一談。
19世紀開始西方醫學再次大量傳入。西方醫學最早從香港、澳門及各通商口岸的西醫院（以教會創辦為主）開始影響中國各地。包括其附設醫學校也成為傳佈西醫的重要場所。中國自辦的西醫學校則始自1865年同文館附設的醫學科開始，其後又有北洋醫學堂、北洋軍醫學堂等醫學的專門學校。
西學東漸 各學科的西學東漸
在醫學書籍方面早期以在華西人的譯著為主，最早是合信在1850年代編譯了五部醫書，合稱《合信氏醫書五種》，對於西方醫學中的內科、外科、婦科、解剖學等加以介紹。此外嘉約翰翻譯多種臨床外科為主的醫書，傅蘭雅則翻譯了多種衛生學的著作。到20世紀初丁福保成立譯書公會，大量由日文譯醫書，編成《丁氏醫叢書》，其數量超過之前的譯書，對於西醫的介紹更為全面。除此之外，多種醫學期刊在晚清出現，成為西醫學傳入的重要媒介，其中最早的是1880年嘉約翰成立的《西醫新報》。
明末清初的西學東漸中，在應用科學技術方面除了武器（見軍事段落）的輸入之外，主要是機械製造方面，其中最重要的著作是鄧玉函口述王徵譯繪的《奇器圖說》，其中有當時大量西方機器的介紹及其製作方式、原理等的介紹。此外，熊三拔向利瑪竇等人學習而撰的《泰西水法》介紹西方水利學，徐光啟所著《農政全書》即多抄錄此書。此外，鐘錶等機械的製造傳入也受到重視，利瑪竇當時带来了国外的先进科技产品。像自鸣钟等，都让当时的明政府及士大夫們大为吃惊，但大多人僅視之為奇玩，少有研究其原理。
西學東漸 各學科的西學東漸
到了第二波西學東漸時，西方的各種技術大量傳入中國，包括造船、鐵路修築、採礦、印刷、建築、工業制造等，對中國的交通和經濟生產等產生重大的影響。
西方政治學及政治思想的傳入始自清代後期。1840年代魏源的《海國圖志》以及徐繼畬《瀛環志略》中，都對西方的政治制度加以介紹，尤其對民主制度加以稱道。其後在1870年代王韜、鄭觀應等藉由相關譯介習籍，主張學習西方議會民主制度。甲午以前，西方政治學理論的介紹，只有如丁韪良譯的《萬國公法》，以及李提摩太譯《泰西新史攬要》中對盧梭、孟德斯鳩等人學說的零星介紹。
西學東漸 各學科的西學東漸
甲午戰爭以後，知識分子們對西方政治思想理論興趣大增。在民主思想方面，如盧梭《民約論》的第一章，在1898年由日譯本翻出出版，至1902年出版全本。孟德斯鳩《論法的精神》則於1903年譯出，密尔的《论自由》，由嚴復和馬君武分別譯出。在國家思想方面，有伯倫知理《國家學綱領》被譯出。在無政府主義學說方面，包括克魯泡特金、巴枯寧的著作和思想被大量譯介。社會主義學說方面，包括《新民叢報》、《浙江潮》、《民報》等刊物對曾刊載相關介紹文章。這些學說的傳入，改變了當時一整代知識分子的思想，使他們各自擁抱不同的西方政治思想，試圖改變中國，對於中國政治的發展造成了重大的影響。
西學東漸 各學科的西學東漸
社会学是在西方19世紀中葉新興的學科，約1880年代，開始在《申報》、《萬國公報》等媒體有介紹社會學及思想的文章，早期被稱為「群學」。甲午以後以嚴復介譯最多，尤以斯賓塞的著作思想介譯最多，影響最大，其《群學肄言》一書即譯自斯賓塞《社會學原理》的緒論。其後章太炎翻話日本岸本能武太的《社會學》一書，為最早的社會學完整著作。其後並有多部相關通論性著作譯出。在晚清時，社會學被認為是應付中國社會的種種弊端的重要學科而風行，而斯賓塞所主社會進化憂勝劣敗的觀念，更刺激了當時許多知識分子的亡國滅種之憂。
西方經濟學，一直到19世紀末才逐漸傳入中國，最重要的著作為嚴復翻譯亞當·斯密的《國富論》（當時作《原富》），此外陳昌緒譯的《計學平議》，介紹了英國的亞當·斯密及大卫·李嘉图等經濟學家，以及德國历史學派的李斯特等人的經濟學說。宣統年間譯介的《經濟學概論》一書，則有介紹奧地利學派的思想觀點。而馬克思等人的社會主義經濟思想也在晚清被引介。
西學東漸 各學科的西學東漸
西方經濟學思想的引入，改變了中國傳統「求義不求利」的經濟思想，嚴復及梁啟超等人開始主張求富生利對於國家民生的重要性，對於中國近代經濟的發展及大量實業家的興起產生影響。此外，孫中山則在求富之外，進一步吸收西方社會主義及土地平權思想，試圖進一步解決資本主義可能產生的問題。
西方法學的傳入中國在清中葉以後開始，但早期主要關注的為外交上的國際公法，如丁韙良翻譯《國際公法》一書。一直要到19世紀下半葉，才有一批人開始注意西方法律，並試圖對中國傳統法律有所修改。其中又以沈家本、杨度等人，試圖參照西方法律，改進原本的《大清刑律》，最為重要。
西學東漸 各學科的西學東漸
明末清初時，西方軍事的傳入以火器的傳入為主。正德、嘉靖年間，明朝政府在廣州與葡萄牙人爆發屯門海戰等戰爭，虜獲其火器（當時人稱葡萄牙人以及其火炮都叫作佛郎機），仿製成功，在东莞制造，分发边防使用。其後利瑪竇也曾對西洋火器與軍事加以介紹。至萬曆晚期女真興其於東北，明军向葡人購募火炮及軍隊，教士湯若望亦曾督導鑄炮，獲得不少戰功。清朝方面亦在努爾哈赤死後，由被俘的漢人處取得技術，發展火炮，康熙時，更命南懷仁造新式大炮，以平三藩之乱，南懷仁並著有《神威圖說理論》一書介紹西方武器技術。
晚清的洋務運動，更是以學習西方的軍事為最主要的目標之一，包括武器的製作如船艦、大炮、火槍等的製作購買，新式陸海軍的建立，無一不全受到西方的影響。而晚清時更有大量學生留日，學習西方軍隊的制度。這批留學生也成為晚清新式軍隊的骨幹。
鴉片戰爭以後，受到西方的影響刺激，中國人開始對西方的歷史產生興趣。西方史學著作的翻譯，早期有馬禮遜的《外國史略》、慕維廉的《大英國志》。這些譯著也影響到中國人對西方歷史的著作如魏源《海國圖志》、徐繼畬《瀛環志略》，其後到1870-1880年代又有王韜的《法國志略》、黃遵憲的《日本國志》。至甲午戰爭之後，更是有大量由日本轉譯而來的西方歷史和傳記等書籍。
但歷史學本身的影響而轉變，則要到20世紀初，梁啟超受到西方民族主義史學影響，主張為國家國民社會而非朝廷的新史學。而西方19世紀盛行的實證主義及科學主義史學，也在此時傳入，而馬克思主義的傳入，也對史學界有一定程度之影響（受影響之史家所組之學派謂之「史觀學派」）。另外由美國傳入之Robinson新史學（高度與社會科學結合之史學，由何炳松傳入）亦有一定程度之影響力。到了民初時期，這些史學思潮逐漸落實於史學界，史學家們開始用不同於傳統史學的方式撰寫中國史，中國現代史學逐漸形成。
近代的西學東漸，也造成中國人的歷史認知的重大改變。中國傳統史觀是一元的，是以中國為中心的，是靜態的，是以古代為尊的。但受到西方新的歷史知識的影響，不得不承認西方亦有一自成系統的文明，甚至如古埃及年代更早於中國。而進化觀念的傳入，根本上改變歷史時間的觀念，由靜態變為動態，由視古代為最理想的社會（實際上近代以前即有進化史觀，如王充、杜佑、劉知幾等皆主此史觀，然影響不大），逐漸接受文明逐漸進步的想法。
西方文學的東傳，始自於晚清時期，尤以西方小說的譯介最重要，包括林紓、包天笑、周瘦鵑、曾樸等人翻譯了大量西方小說名著，其中林紓的影響最大。其所譯的《茶花女》、《堂吉诃德》、莎士比亞故事等等，在晚清擁有大量的讀者，對於中國小說的發展有所影響。
西方樂器的傳入最早在澳門地區，尤其在教堂之中，其後利瑪竇便自澳門帶西琴（為今日的大鍵琴）進呈，萬曆皇帝並命樂工學習。至清初，康熙特別喜好西樂，對於擅長音樂的教士徐日昇甚為喜好，由其帶領演奏。並曾希望以西方律學來改進中國音樂，編成《律呂正義》一書。
到了晚清，最早西方音樂的傳入包括宗教音乐、軍樂、學堂樂歌等。由於基督教的傳播，一些宗教歌曲成為最早開始傳至中國人的西方音樂。西式軍樂隊，早期主要由在華西方人組成，如著名的海關負責人赫德所組成的樂隊。中國自辦的西式軍樂隊，則要到甲午戰爭之後的新軍中才出現。
學堂樂歌是晚清之時，吸收西方及日本所流行的曲調，調上「進步」思想的歌詞，以作為新式學堂學生學習所作的歌曲，但這種形式的音樂僅是學習西方音樂的部分形式。進一步對西方音樂有較深入的吸收創造學書，則要到五四運動以後了。
西方美術的傳入在明末清初以繪畫為主，最早利瑪竇曾以天主、聖母圖像獻於明神宗。其他傳教士亦有携入西方圖畫，其畫風以及女性的裸露曾受當時中國士人爭議。到清朝康熙時，不少專較專門工於畫的教士來到中國，開始在宮中教習中國人而產生較多影響。不少畫家開始學習西畫，乾隆時的耶稣会意大利教士郎世寧更融合中西畫的畫法作畫。
西學東漸 对中国的影响
西学东渐对近代中国的各個方面都产生了极大的影响，簡述如下：
西學東漸將西方近代各種學術上的新成果帶入了中國，深深影響到各種學術的發展，而許多在傳統中國不被重視甚至不存在的學科也在此影響下得到發展，中國傳統學術的基本框架「經、史、子、集」完全被打破，許多傳統的學術受到西學的衝擊，有的逐漸沒落，有的吸收西方學術而加以改進，到民國時期，整個西方式的學術體系架構大致成型。
西學東漸所造成中國思想文化的影響和變化之大，在中国历史上只有百家争鸣时代可以与之媲美。中國人經過西學的洗禮，對於世界、歷史發展、政治、經濟、社會、自然界萬事的看法，都有了巨大的改變。而中國傳統的思想文化中的許多成分，則被以西方的標準重新估定其價值，部分諸子百家思想獲得重新重視，而尤其是儒家思想及一些民間的風俗信仰文化，則受到強烈的批判。
西學東漸 对中国的影响
西方政治思想的傳入，議會制、民主制度、新的國家概念、無政府主義、社會主義思想等，對於晚清中國的政治發展產生重大影響，包括戊戌維新的發起、晚清新政的推展、立憲運動的嘗試、辛亥革命的爆发，民初議會制的推行、五四運動、聯省自治運動、北伐統一，一直到後來的共產革命等，都受到這些西方思想的重大影響。
西學對於中國社會經濟的影響，早期並不如西方的軍事政治力量的侵略和資本主義式商品經濟的傳入來得直接，但隨著晚清西方思想的力量漸增，仍對社會經濟產生了重大影響。
在社會方面其中最大的影響，便是由於晚清西學的優勢逐漸超越中學，使得清政府必須廢除八股文和科舉制度，這使得傳統四民社會中最頂層的士階層，失去了其學而優則仕的管道，其所掌握的傳統知識的作用也下降，因此有被邊緣化的危險，而同時晚清西方商戰思想的傳入，提高了商人在社會上的地位，更加促成傳統四民社會秩序的瓦解。
西學東漸 对中国的影响
此外，西方個人主義和自由主義及社會主義等思想的傳入，使得中國傳統社會中以家庭、家族、地域社會為中心的社會基層開始逐漸瓦解。
與社會的影響類似，在經濟方面的影響也是逐漸發生的。包括新的經濟思想的傳入，使得一批知識分子願意投入實業，而民族主義思想則有助於民族工業的發展成形。而新的科學、管理、金融等技術的傳入及應用，更是逐漸整個改變了中國的交通運輸、生產方式、商業交易等基本經濟事物。
在日常生活方面，新的西方科技事物如火车、電、自來水、電影、廣播等等逐漸改變了城市居民的生活。另一方面，新的思想改變了許多傳統日常生活中的習俗，包括一些被視為迷信的民間信仰、纏足風俗、傳統式的婚姻等等都逐漸被廢除。
李约瑟难题
李约瑟难题是一個對於中國歷史發展提出的問題，最早由英国学者李约瑟在1930年代开始研究中国科技史时提出，1976年美国经济学家肯尼思·博尔丁正式將這個歷史問題稱为“李约瑟难题”（英語：）。其主題是「尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生？」很多人把李约瑟难题进一步推广，出现「中国近代科学为什么落后」、「中国为什么在近代落后了」等问题，对其争论一直非常热烈。「為何科學發生在西方社會？」則是李約瑟問題的反面。
李约瑟难题的实质内容第一段是「为什么在公元前一世纪到公元16世纪之间，古代中国人在科学和技术方面的发达程度远远超过同时期的欧洲？同時社會制度上，中国的政教分离现象、文官选拔制度、私塾教育和诸子百家流派为何没有在同期的欧洲产生？」第二段是「为什么近代科学没有产生在中国，而是在十七世纪的西方，特别是文艺复兴之后的欧洲？」其討論點在于：中国古代以東方的经验科学漸進式發展的技術，得以领先世界一千年左右；但为何中国没有产生近代以多樣化实验為基礎的創新型科学。事實上，这是关于两种科学研究范式（Paradigm）的起源问题。
李约瑟难题 李约瑟之前的观点
早在李约瑟之前，就有很多人提出与李约瑟难题类似的问题。中國學者中最有名的是任鸿隽在中國最早的科学杂志《科学》第1卷第1期（1915年）发表《说中国无科学之原因》一文提出了类似的问题。
而西方作品的部份，魏特夫在1931年的一篇文章為何中國沒有產生自然科學？開啟了李約瑟對中國的科技史的研究興趣。若如很多不深入理解者所以為「為何中國沒有產生科學」這句話就是李約瑟問題的全部內容，那麼不亦是說：李約瑟是被「李約瑟難題」所吸引，進而研究它，然後再把它給提出來──這麼說顯然是不準確的。
李約瑟在經過他畢生的鑽研後總結說：魏特夫的看法是太過膚淺的並且是歐洲人本位的。在這一個部份，李約瑟已經在西方獲得「中國科技史」的權威研究者評價，但李約瑟卻也必須承認中國這四、五百年來的科學落後仍是不爭的事實，所以魏特夫的提問仍然沒有解決，而李約瑟不願意武斷地結論中國人的民族性較西方人次等。正是因為李約瑟拒絕像他所批評的魏特夫一樣用民族性差異做為這個問題的解答，因此陷入了難題。
李约瑟难题 难题
李约瑟难题无疑是李氏研究中国科学技术史的中心论题。他个人见解是中国长久没有发展如腓尼基人和希腊人早期的城邦和现代城市和要为生存而互相竞争的环境。中国实现首次统一后（可能指的是秦朝的统一），他所谓的“封建官僚制度”的政府实行中央指导性政策。所谓“封建”是指中央集权，所谓“官僚”是指皇帝直接管理官员，地方行政只对朝廷负责。官僚思想深刻地渗透到整个中国人的复杂思想中。甚至在民间传说中，也充满了这种思想。科举制度也鼓吹这种“封建官僚制度”。
这种制度产生了两种效应。正面效应加上科举制度的选拔，可以使中国非常有效地集中了大批聪明的、受过良好教育的人，他们的管理使得中国井然有序，并使中国发展了以整体理论，实用化研究方法的科技。比如中国古代天文学取得了很大成就，其数据至今仍有借鉴价值，再比如大运河的修建等。
李约瑟难题 难题
但这种“封建官僚制度”的负面效应是，使得新观念很难被社会接受，新技术开发领域几乎没有竞争。在中国，商业阶级从未获得欧洲商人所获得的那种权利。中国有许多短语，如“重农轻商”等，和中国历代的“重农抑商”政策表明了在那些年代的官僚政府的指导性政策。比如明朝末期的宋应星在参加科举失败后撰写《天工开物》，但他认为不会有官员读这本书。
在西方，发展了以还原论系統化研究方法的科技。此种科技的兴起与商业阶级的兴起相联系，鼓励较强的技术开发竞争。在中国，反对此种科技的发展的阻力太大。西方式的科技发展却能冲破这些阻力，取得现在的成就。比如欧洲国家之间的竞争使得欧洲在中国火药的基础上发明并改良火药武器。在这方面，自秦朝以后的中国不但比不上相同时期的欧洲，甚至比不上春秋战国时期的中国。
另外他补充到：中国所处的地理环境也互相影响了政府的态度。中国独有的水利问题（尤其是黄河）令中国人从很早的时候起就得去修建水利网。而且必须从整体集中资源治理，才能有希望解决水患问题。水利网超出了任何一个封建领主的领地，这就可以解释为什么在中国，封建主义让位给中国官僚式的文明。
李约瑟难题 难题
最后他做出结论：“如果中国人有欧美的具体环境，而不是处于一个广大的、北面被沙漠切断，西面是寒冷的雪山，南面是丛林，东面是宽广的海洋的这样一个地区，那情况将会完全不同。那将是中国人、而不是欧洲人发明科学技术和资本主义。历史上伟大人物的名字将是中国人的名字，而不是伽利略、牛顿和哈维等人的名字。”李约瑟甚至说，如果那样，将是欧洲人学习中国的象形文字，以便学习科学技术，而不是中国人学习西方的按字母顺序排列的语言。
其實李約瑟一直強調其問題是把雙刃的劍，李約瑟難題還有另外一個表述方式：为什么在公元前2世纪至公元16世纪之间，在将人类的自然知识应用于实用目的方面，中国较之西方更为有效？或者，为什么近代科学，关于自然界假说的数学化学及其相关的先进技术，只是辉煌而短暂地兴起于伽利略时代的欧洲？
李约瑟难题 部分人对问题的质疑与解答
学者钱兆华对李约瑟难题的前提提出疑问，中国古代的科学技术可能并未高于西方，指尽管中国人有不少发明创造，但中国可能仍然落后于西方，因为中国以实用技术为主，缺乏科学论证与抽象化的理论研究；“无论是李约瑟还是我们中国学者在讨论有关问题时，通常都习惯把‘科学’和‘技术’这两个词合在一起使用，这是导致产生误解的一个重要原因。”
对人类科技发展做出了很多重要贡献，并不能成为科学和工业革命出现在某地某时发生的充分条件。实际上科学的产生及其思维方式根源于其所属文化（主要是受希腊思想影响的地区包括文艺复兴后的欧洲）及社会背景，实际上世界上的任何其他地区也未能在同时代独立产生严格意义上的科学。而工业革命与社会生产和时代需要的关系更大，男耕女织、自给自足的自然经济很难孕育产生机器化大生产的需要。“中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献”，另一方面，即使中国古代的科学技术高于西方，也不能推出科学和工业革命就一定会在中国发生。实际上，即使是曾经奠定西方科学文化基石的希腊和伊斯兰世界也陷于落后、而没有产生进一步的科学乃至工业革命，可見两者不具必然联系。
李约瑟难题 部分人对问题的质疑与解答
鳳凰衛視資深評論員石齊平認為，兩個原因使中國的科技先盛後衰：漢朝以下的「獨尊儒術」與隋唐以下的「科舉取士」結合，使中國古代幾乎所有讀書人「一輩子皓首窮經，再也無暇鑽研天下其他學問」；1905年清廷廢除科舉，1919年五四運動重新認識科學，中國原本的「科技力」獲得釋放，中華民國大陸時期大師輩出，改革開放以來科技領域頻放異彩。
李约瑟难题 争议
关于李约瑟难题的争论和见解一直都比较多，直到现在仍然没有等到一个完整的答案。
第一次工业革命
第一次工業革命（英語：The first Industrial Revolution) 約於1740年代興起，持續到1830年代至1840年代。而後產生所謂的第二次工業革命（1870年）和20世紀以来的第三次工業革命。在此期間，人類生產與製造方式逐漸轉為機械化，出現以机器取代人力、畜力的趨勢，以大规模的工廠生产取代手工生产的革命，引發自現代的科學革命。由於機器的發明及運用成為了這個時代的標誌，史學家便稱這個時代為機器時代（the Age of Machines）。
第一次工业革命
工业革命在1759年左右已经开始，但直到1830年前尚未蓬勃發展。大多數认为，工业革命发源于英格兰中部，當地的富藏的煤礦成為工業化的土壤，以及圈地運動大規模生產羊毛，並造成農民湧向城市等因素結合起來，造成了紡織產業轉向工業化。1769年，英国人瓦特改良蒸汽机之后，由一系列技术革命引起了从手工劳动向动力机器生产转变的重大飞跃。随后自英格兰扩散到整个欧洲大陆，19世纪传播到北美地区。此前哥倫布大交換導致歐洲人口爆炸，社會生產需求大增，城市化與紡織業是工业革命的前提，蒸汽机、煤、钢和金融為促成工业革命技术加速发展的四项主要因素。英國為最早發起工業革命，亦為最早結束工業革命的國家。
在瓦特改良蒸汽机之前，整个生产所需动力依靠人力、畜力、水力和風力。伴随蒸汽机的发明和改进，工厂不再依溪河而建，很多以前依赖人力与手工完成的工作，自蒸汽机发明后被机械化生产取代。工业革命是一般革命不可比拟的巨大变革，與1萬年前農業革命一樣，革命其影响涉及人类社会生活的各个方面，使社会发生了巨大的变革，对人类的现代化进程推动起到不可替代的作用，把人們推向崭新的「蒸汽时代」。
第一次工业革命 背景
在工業革命前，大部分西方人都在鄉間居住，並在細小的田地以耕種和畜牧維生。他們以人力輔以牛隻及簡單工具耕種，耕種的方法則仍沿用中世紀的三田制（the Three-field System）。根據這種方法，農民把土地劃分為参，每年只在其中兩塊田耕種，餘下一田則休耕，收穫量不多。
这时，僅有極少數西方人在城市居住，當時城市的人口平均不到一萬人。除了貴族與教會之外，大部分的城市平民都是商人和工匠出身。商人以轉售和運送工匠的製品謀生，而工匠則多在家中用手動的工具和細小的機器，來生產衣服和一些木製與金屬製日用品維持生計。這種以人手及簡單工具在坊間作業的生產方式稱為「家庭手工業制」（the Domestic System）。
第一次工业革命 起因
大不列顛在法律與文化上，有著開啟工業革命的基礎。以下是英國提供此種環境的關鍵因素：
進入了大航海时代後，多產的新美洲作物以及礦石財富被送進歐洲，繁榮的發展使得歐洲人口數量出現爆炸性躍升，雖然增加了大量的人口，但務農的人並不需要這麼多，促使人們轉而發展其他行業。到了18世紀，英國人口依然不斷增加，以及英国农业革命和圈地运动的后果，以致农业勞動力过剩，不得不寻求新的就业机会，有助于推动工商業的發展；再加上人們成倍增長，整個社會的消费需求亦日漸增加，为批量化生产的商品提供了销路。
工业革命首先发生在英国中北部，那里拥有丰富的浅层煤矿和铁矿资源，而且缺乏木材。工业革命下产生的蒸汽机，以及利用焦煤而不是木材炼钢的冶金技术革新，这些使得英国的煤矿和铁矿有了广阔的用武之地。相對的，歐洲諸國的採礦技術要到以後才能開掘較深的礦層，致使英國得率先發展工業革命。
第一次工业革命 起因
1623年英國國王詹姆士六世及一世允許設立專利權，以保護新發明的權利，開始刺激許多新發明的產生。工业革命約於1750年开始于大英地区。工业革命的展開有多種原因，其中，封建制度的結束就是明顯的工业革命導火線。隨著封建制度於18世紀初在西方消失，貴族及大地主所享有的各種特權（如貿易專利）也隨之消失。此類變革推動了自由貿易，形成了更大规模的市场，使工商業的發展更為蓬勃。在這種改變下，舊有的家庭式工業生產模式已不能滿足貿易發展的需要，所以人們便致力改進生產技術和生產模式以增加產量，因而引發了工業革命。
此外，世界貿易的發展亦扮演重要角色。從15世紀發現新航路起，許多歐洲國家在亞、非、美三洲各自建立殖民地。至18世紀，這些殖民地不僅為它們提供原料和商品出口市場，還推動了世界貿易的發展。為了滿足因世界貿易所引致的強劲需求，人們便開始採用機器和其他方法來提高產量，即使溢量生產亦可傾銷至殖民地解決（此為資本主義典型特徵），從而毫無顧慮地引發了工業革命。
第一次工业革命 起因
工业革命发生前，英国实际上已经历过一场金融革命（西方的经济史学家将英格兰银行的创立、公债的发行和稳固以及其他金融业的变革称为“金融革命”），金融革命不断为工业革命注入资本燃料和动力。英国经济学家、诺贝尔奖得主John Hicks認為，技术革命既没有引发经济持续增长，也未导致工业革命。因为早已存在的技术发明缺乏大规模资金以及长期资金的资本土壤，便不能使其从作坊阶段走向诸如钢铁、纺织、铁路等大规模工业产业阶段，“工业革命不得不等候金融革命”。工业革命兴起的新产业，其工业原料成本、研发成本、人力成本、厂房成本、设备成本等开支都十分巨大，如机械制造，冶金，铁路等等都属资金密集型行业，对廉价资本依赖性大。英国光荣革命，建立的文官制度和自上而下垂直征税税体系以及宪政改革对约束政府行为产生了可信承诺，使得国会能够严格督导政府财政，令私人债务清偿方面具有较高的信誉保证。高效、透明、有序的税收体系，不仅令新兴的工业企业免受苛捐杂税困扰，且令英国国债在世界范围内享有极高信誉，其长期公债利率一降再降，最后仅3%利率水平，银行利率降得更低(公债利率一般高于同期银行存款利率)，英国在发展国债市场之后，进一步发展了股票市场、企业债券市场等等，如伦敦证券交易所。这些都为工业革命提供了“廉价资金”。
第一次工业革命 起因
歐洲科學的發展與基督宗教有一定的聯繫，由於歐洲教會的日益腐敗，早期基督教作為唯一真理的觀念開始被挑戰，除了催生出世俗化之外，對於傳統信仰與世界上事物的認知，興起了懷疑的心態，為尋求何謂上帝的規律與真理，歐洲人走向重新查證歷史文獻，思考求真、人文主義的時代。進而承继了文艺复兴和以此發展出的启蒙运動重视科學的精神，西方技術因而得到重大发展。而科學成為歐洲人對於真理的探索方式外，那时的科学家的重要发明和发现，为工业革命的發展带来不少助益。
第一次工业革命 重要的技术革新
工业革命的开始与18世纪下半叶开始的少量发明密切相关。在19世纪30年代已取得了以下重要领域的进步：
钢铁生产工法：用焦炭代替木炭大大降低了生铁和锻铁生产的燃料成本，也增大了钢铁的韧性和强度。 使用焦炭还增大了高炉的最大大小，扩大了经济规模。铸铁吹塑气缸首先在1760年使用。其后通过使其双重作用得到改进，这使更高的炉温变为可能。钢铁业的进步，为技术革新生产的各种新机器提供了必要的原材料，同时也将英国大量的煤炭资源利用了起来。工业革命首先发生在英国中北部，和英国中北部拥有大量的煤炭和铁资源是分不开的。
第一次工业革命 生产制度的变革
航海時代的殖民公司制度逐漸成熟，並擴及到其他行業，資金的積聚及新機器的發明也是引發工業革命的其中兩個主要原因。18世紀時，歐洲本土的貿易發展蓬勃，使商人累積了大量財富。為了獲得更豐厚的利潤，他們便致力投資開設工廠、購置原料和發明新機器。加上隨著各類型機器的發明及應用，舊有以人力為主的生產工序逐漸被由蒸汽推動的機器取代。生產工序的機械化，提高了工農業的產量。結合以上的種種原因，就成就了工業革命的辉煌。
第一次工业革命 生产制度的变革
旧有的经济模式，行会的师徒作坊式生产制度，控制了从生产技术到销售价格等多方面的因素，虽然確保了產品品質，但也阻碍了技术革新。而工业革命相对于行会师徒作坊式的生产，最大的变化就是采用了新技术，生产更加集中，工人们在大规模的工厂工作，而不是小作坊。由掌握销售渠道的商人开始组织生产。这种变化，大大提高了生产效率降低了成本，从而能够满足世界各地的广大市场需要。以往行会作坊生产的东西，相对工厂大规模生产的东西，更为精致，而可以称为“奢侈品”。但是工厂化的大规模制造，可以生产出众多价廉物美的商品，于是把各种所谓的“奢侈品”挤出了市场，行销整个世界。于是行会作坊式生产模式在工业革命产生的竞争下，走向了下坡路，越来越无法应付工业革命带来的变化。
第一次工业革命 生产制度的变革
而农村土地制度的变化，也就是首先在英国发生的圈地运动，同样是一个生产集中化的过程。工业革命前的土地制度，使农民只能分别在许多分散的小块土地进行耕作。这些土地采用落后的三圃制耕作技术，每三年就要休耕一年，休耕的土地作为公共牧场供家畜使用，亩产低，土地浪费严重。但由于敞地制土地犬牙交错互相连在一起，单独小块土地无法改变耕作方式。比如若自己的土地不打算休耕，但也无法避免由于旁边的土地休耕后家畜对其的践踏。圈地运动虽然对许多农民来说并不公平，许多农民被迫分得更贫瘠的土地，也无资本采用新的耕作技术，同时失去了休耕的公共土地放牧家畜的好处。但是土地集中后可以进行彻底的技术改良，生产更多的粮食供养更多的人口，尤其是可以为纺织工业生产大量的羊毛。不少失去土地的农民，为工业革命提供了大量的劳动力，成为了工厂的工人，也为新产生的工人阶级埋下了伏笔。圈地运动在英国伊丽莎白一世时期发展得比较缓慢，但自光荣革命后的18世纪，开始愈演愈烈，从而引发了众多农民起义。
W.A.阿姆斯壯為首的一些人則主張把地主和農民二元對立實為過度簡單化歷史。他指出當時很多生活有著落的農民同樣積極地參與圈地。「我們應當小心一點，不要把這一切（圈地）歸於一個龐大複雜的歷史轉變的必然結果」，「18-19世紀的圈地狀況被嚴重誇大了」。圈地運動配合工業革命，為工業革命提供了充足的勞動力和工業原材料，以及能供養更多的非農業人口，雖然產生了許多不公和暴動，客觀上確實是工業化的一個必要前提，提供了土地集中後的規模耕作增加產量，被驅趕出的農民則投入工商業成為勞動力的來源。
第一次工业革命 技术革新
18到19世纪的英国，由于专利制度的保障，也由于能提高生产力的新技术会带来十分可观的利润，于是有许多有钱人投资于各种发明创造。虽然不是所有的发明都能取得预期的成功，但是若某一种新技术发明能应用在生产中從而提高生产效率，就会带来十分可观的利润，就如现在的风险投资一样。技术发明如滚雪球一般，一种新的技术发明出来，就会刺激发明另一种新的技术。比如珍妮纺纱机这种新技术，使得能纺出更多物美价廉的纱，那么将会产生更多地对棉花的需求，又可为提高织布技术带来了激励。生产上每个环节技术上的革新，都会刺激相应环节不断寻找新的技术革新，以便适应新的生产效率下的需求，如同链式反应一般。
工业革命前后共有很多種不同的發明，除了較為著名且最具代表性的蒸汽机外，還有很多發明对后世影響深遠。以下是一些較重要的發明列表：
第一次工业革命 社会影响
工业革命对19世纪科学發展及社會變遷产生了極為重要的影响，以前的科学研究很少用于工业生产，随着工业革命的发展壮大，工程师与科学家的界限越来越小，更多的工程师埋头做科学研究。以前的科学家多是贵族或富人的子弟，现在则有许多来自工业发达地区和工人阶级的子弟成为了科学家。他们更加对化学和电学感兴趣，这也促进了这些学科的发展。
由於圈地运动和农业技术的改良导致乡村许多剩余的人口大舉移入都市，欧洲主导的资本主义经济的世界大规模贸易，使得城市和工厂能够吸收这些大量人口，由此造成了都市化的現象及都會區的出現；都会化的生活，让知识与资讯沟通更为便利。而工业化使得出现现代化的交通工具，出行更加便利，使得人们更加见多识广。在商品经济下利己的生活习惯里，于是人们的思想发生了许多改变，更多人追求个人的幸福，而非来世的幸福或集体的利益。也因為自由經濟主義的興起，世界大规模自由贸易导致出现了一个新富阶层，再加上人们思想上的变化，進而使得更多的人，当时主要是中产阶级對民主政治參與的兴趣，由此导致欧洲各国选举權与被选举权，不断扩大到社会上更多的人群中。
第一次工业革命 社会影响
大量工廠的成立，工人悲慘的生活及工作環境也逐漸為人重視，許多的慈善機構於是成立，主張以社會福利制度改善窮人生活，也免費提供糧食及住所。由于资本主义的周期性经济危机，也由于当时没有任何政府提供的保障，许多工人在因经济危机而失业的情况下过着食不果腹的生活。在正常的经济环境裡，生产环境也十分恶劣收入也很微薄，这些有限的社会福利并没有多大程度上改善工人的状况，由此导致劳资双方也就是资产阶级与工人阶级的对立。如1811年，一个名叫卢德的英国工人捣毁机器，从而引发了反对机械化的卢德运动。馬克思為首的左派學說正是在这样的环境下产生，衍生出了共產主義的思想，對日後的人類社會影響甚鉅。不过也由于工业革命，才可能产生大量的工人，而农业社会中则不会出现这种情况。
第一次工业革命 社会影响
工业革命时期严酷的经济环境造成了当时人类平均身高的降低，人类的平均身高并非是一成不变的，科学界普遍认为6000年前农业社会的形成与渔猎的生活方式被农耕取代，造成了人类平均身高的下降，土耳其境内8000年前遗迹所留下的尸骨平均身高超过今日土耳其的平均身高。英国牛津大学里查德教授在分析了几千具从丹麦、瑞典、挪威、英国和冰岛挖掘出来的古代人类男性的遗骨后发现，人类成年男性平均身高在中世纪期间的公元9世纪到12世纪之间到达了一个自10万年前现代智人诞生以来到20世纪中期前的平均最大值，平均身高为1.73米，然后逐渐变矮变低，到了工业革命前夕的18世纪和19世纪，欧洲成年男性平均身高降低到1.67米，比9世纪到12世纪间减小了6厘米之多。一直到了20世纪中期，人类男性平均身高才重新恢复达到9世纪到12世纪的最大值。罗马帝国时期的遗址赫库兰尼姆城（在今土耳其境内）前后共出土了近二百余具遗骸，美国史密森大学物理考古学家萨拉·比西尔对他们进行了深入细致的研究，了解到古罗马男子一般身高一点七米，女子一点五五米”  从1920年开始，特别是从20世纪中期以后，人类平均身高迅速增长，欧洲成年男子平均身高从167厘米增长到177厘米，其中比利时成年男子的平均身高从1920年的166厘米增长到1970年的174厘米，丹麦则从169厘米增加到178厘米。
李约瑟
李約瑟，CH，FRS，FBA（英語：，1900年12月9日—1995年3月24日），生於英国英格蘭倫敦，生物化学家、漢學家。所著《中国科学技术史》对现代中西文化交流影响深远。他关于中国科技停滞的李约瑟难题也引起各界关注和讨论。
李约瑟 生平
李约瑟生于伦敦一个有教养的中产阶级苏格兰家庭，为独子。父亲是军医，母亲Alicia Adélaide Needham是音乐教师和作曲家。早年在剑桥大学受教育（学士1921年、硕士1925年1月、博士1925年10月），然后从1924年聘为剑桥大学冈维尔与凯斯学院的教授（fellow），在弗雷德里克·霍普金斯实验室工作，研究胚胎学和形态发生。
1924年李约瑟与大学同学德萝西·莫耳（中文名李大斐）结为伉俪，两人齐头并进，都成为享誉世界的胚胎生化学家，并双双当选为英国皇家学会会员。他31岁时出版了《化学胚胎学》，又发表《生物化学形态学》和《胚胎学史》，被科学界誉为“化学胚胎学之父”。德萝西·莫耳比他年长4岁。夫妻恩爱，志同道合。人到中年的尼达姆夫妇正处于婚姻美满、事业有成的巅峰状态。
李约瑟 生平
1937年，三个中国人来到劍橋大學攻讀學位（鲁桂珍、王应睐、沈诗章）。其中，鲁桂珍，一个南京药剂师的女儿，金陵女子大学毕业生，和李约瑟发生了婚外恋。（李大斐接受了李约瑟与鲁的戀情，三人在同一屋簷下融洽共處長達50年。1987年李大斐病逝，李約瑟於兩年後迎娶与魯成婚。）鲁向李约瑟介绍中国悠久的“科学发明”和医药学，给身处“西方中心论”环境中的李约瑟带来很大的心灵震动，使他形成了“一个宝贵的信念，中国文明在科学技术史中曾起过从来没被认识到的巨大作用”。从此之后，李约瑟对中国科学发生极大兴趣，在鲁协助下开始学习汉语、文言文，立志研究中国科学技术史。
1941年，李約瑟獲選為英國皇家學會院士。受英国皇家学会之命，李约瑟从1942年到1946年在中国重庆任中英科学合作馆馆长，他为战时中国优秀科学家在西方科学杂志发表研究成果作出了很大的努力，并结识了竺可桢、傅斯年等中国科学家和学者，收集了大量的中国科学技术史文献。此外他又游历了还没有为日本占领的地方，包括敦煌和云南，又参观考察了中国各学术机构从而收集了大量文献和资料。这对他后来写《中国科学技术史》有极大帮助。