Rangaku
Sekitar 20 tahun kemudian, ilmuwan Swiss bernama Johann Caspar Horner dan Georg Heinrich von Langsdorff dari Prussia yang bergabung dalam misi Kruzenshtern yang juga mengajak Duta Besar Rusia untuk Jepang Nikolai Rezanov membuat balon udara panas dari washi. Mereka mengadakan peragaan terbang dengan balon udara panas di depan sekitar 30 delegasi Jepang. Balon udara panas hanya dikenal orang Jepang sebagai benda aneh hingga dijadikan objek eksperimen militer pada awal zaman Meiji.
Pengetahuan tentang mesin uap dikenal secara luas di Jepang mulai paruh pertama abad ke-19. Hisashige Tanaka dicatat sebagai orang Jepang yang pertama membuat mesin uap pada tahun 1853. Tanaka diundang dalam peragaan mesin uap oleh utusan Rusia Yevfimy Putyatin yang tiba di Nagasaki pada 12 Agustus 1853.
Ilmuwan rangaku Kawamoto Kmin menulis buku pada tahun 1845. Buku tersebut baru diterbitkan pada tahun 1854 setelah Jepang semakin membutuhkan ilmu-ilmu Barat akibat kedatangan Komodor Perry yang memaksa dibukanya pelabuhan-pelabuhan di Jepang. Di dalamnya, Kawamoto menjelaskan tentang mesin uap dan kapal uap. Penerbitan buku ini kemungkinan ditunda karena Keshogunan Tokugawa melarang orang Jepang membuat kapal-kapal besar.
Ilmu geografi modern disampaikan kepada orang Jepang pada abad ke-17 melalui karya misionaris Yesuit Matteo Ricci. Pengetahuan tentang peta dunia diperbarui secara teratur dari informasi yang disampaikan orang Belanda. Peta dunia yang dimiliki orang Jepang waktu itu tidak jauh berbeda dengan peta dunia yang dimiliki negara-negara Barat. Bola dunia produksi Jepang yang pertama dibuat oleh Shibukawa Shunkai pada tahun 1690.
Dari abad ke-18 hingga abad ke-19, Jepang giat melakukan survei kartografi di seluruh daerah dengan menggunakan teknik dan peralatan dari Barat. Peta-peta yang dihasilkan dari zaman itu ternyata tidak berbeda jauh dari peta produk teknologi modern.
Penggambaran flora dan fauna mengalami kemajuan setelah dikenalnya rangaku, terutama dipengaruhi karya encyclopédistes dan von Siebold. It Keisuke menulis sejumlah besar buku yang berisi gambar-gambar spesies hewan di Kepulauan Jepang. Entomologi juga menjadi bidang ilmu yang populer, peneliti serangga Jepang melihat serangga kecil dengan bantuan mikroskop. Berbagai spesies tanaman diintroduksi di Jepang oleh orang Belanda, seperti kubis dan tomat.
Buku panduan budi daya ulat sutra dan teknik pembuatan sutra yang berjudul dibawa oleh von Siebold ke Eropa. Buku tersebut diterjemahkan ke dalam bahasa Perancis dan bahasa Italia, dan ikut menyumbang kemajuan industri sutra di Eropa.Ketika menandatangani Persetujuan Kanagawa pada tahun 1854, Komodor Perry juga memberi hadiah sejumlah besar benda-benda teknologi tinggi kepada
wakil Jepang. Di antara hadiah dari Komodor Perry terdapat mesin telegrafi berukuran kecil, dan sebuah lokomotif uap lengkap dengan relnya. Hadiah-hadiah ini segera dipelajari oleh orang Jepang.
Setelah Jepang membuka pelabuhan untuk kapal-kapal asing, Keshogunan Tokugawa merasakan hal tersebut sebagai faktor destabilitasi. Keshogunan lalu memerintahkan pemerintah beberapa domain untuk membuat kapal perang berdasarkan desain Barat. Kapal-kapal yang didesain dan dibangun pada waktu itu berdasarkan buku-buku Belanda dan cetak biru orang Belanda, di antaranya: H-Maru, Shouhei-Maru, dan Asahi-Maru. Beberapa di antaranya selesai dibagun setahun atau dua tahun setelah kedatangan Perry.
Hisashige Tanaka membuat mesin uap pertama Jepang berdasarkan cetak biru Belanda dan pengamatan terhadap kapal uap Rusia yang merapat di Nagasaki tahun 1853. Domain Satsuma menjadi mampu membuat kapal bertenaga uap pertama Jepang, Unk-Maru pada tahun 1855, hanya dua tahun setelah orang Jepang melihat kapal sejenis dalam armada Komodor Perry pada tahun 1853.
Setelah kedatangan Komodor Perry, orang Belanda untuk beberapa waktu tetap berperan penting dalam transfer teknologi ke Jepang. Keshogunan Tokugawa sangat bergantung kepada Belanda mengenai metode pelayaran modern dari Barat. Pusat Latihan Kelautan Nagasaki didirikan pada 1855 di pelabuhan yang bersebelahan dengan pintu masuk pos perdagangan Belanda di Dejima, dengan maksud menyerap sebanyak-banyaknya ilmu kelautan dari
Belanda. Dari 1855 hingga 1859, pendidikan kelautan Jepang dipimpin oleh perwira-perwira Belanda sebelum akhirnya akademi dipindahkan ke Tsukiji di Tokyo, dan peran perwira Belanda digantikan oleh perwira Inggris. Pusat Latihan Kelautan Nagasaki juga dilengkapi dengan kapal uap pertama di Jepang, Kank Maru yang merupakan hadiah dari Pemerintah Belanda. Kapal perang Kank Maru merupakan
kontribusi terakhir Belanda untuk modernisasi Jepang sebelum Jepang membuka diri terhadap berbagai pengaruh asing. Laksamana Enomoto Takeaki adalah alumni Pusat Latihan Kelautan Nagasaki yang ditugaskan belajar di Belanda selama 5 tahun (1862-1867). Bersama sejumlah perwira lainnya, Enomoto belajar mengenai peperangan laut di Belanda sebelum diangkat sebagai panglima angkatan laut keshogunan.
Sejumlah cendekiawan rangaku berperan penting dalam modernisasi Jepang. Fukuzawa Yukichi, tori Keisuke, Yoshida Shin, Katsu Kaishu, dan Sakamoto Ryma adalah tokoh-tokoh Jepang yang mengumpulkan ilmu dari Belanda selama Jepang menjalankan politik isolasi, dan segera mempelajari bahasa Inggris setelah Jepang menjadi negara terbuka.
Para cendekiawan rangaku umumnya pro negara-negara Barat dan sejalan dengan kebijakan Keshogunan Tokugawa. Walaupun demikian, beberapa di antaranya, Sakuma Shzan dan Sakamoto Ryma menentang kebijakan keshogunan yang lunak terhadap negara asing, dan keduanya tewas dibunuh.