其四，重视数据：由于封建制度的束缚和轻视生产技艺的儒学传统的影响，在我国古代，科技着作不仅数量少，而且大都缺乏具体的数据。而掌握数据，是使研究内容具有科学性的条件之一。《天工开物》中记录了一百三十多项技术经济数字，这就增强了本书的科学价值。这些数字包括农业方面的农时、田间管理、单位面积产量，手工业方面的各种生产工具的大小尺寸、材料消耗、使用寿命、材料配方、经济效率以及不同物质的物理性能，等等。例如书中所记各种铜锌合金的配方，至今仍有参考价值；特别是黄铜配方比例，同现代采用的配方非常接近。当然《天工开物》中所记的不少数字并不一定都精确，但这些记述足以说明宋应星对数据的重视。而且，这些技术经济数字是古代劳动人民长期积累的生产经验的总结，是了解我国古代工农业生产技术发展水平的重要资料。
其五，独立思考，着眼于发展：宋应星写《天工开物》，不是采录旧着，汇编成书，也不是有闻必录，述而不作，而是以直接的实地考察为主，独立地进行艰苦的探索和认真的研究，有分析、有鉴别地记录和总结当代的生产技术。上述许多事例说明，正因为以实践经验为依据，又经过独立思考和研究，才能有所发现，有所创见。
另一方面，宋应星也重视前人研究成果和别人的有用经验。例如，他在写作中就参考了李时珍的《本草纲目》和王灼的《糖霜谱》等着作。他还留心外国的技术。《天工开物》中曾经提到朝鲜的纺织、榨油技术和海船的制造，日本的制刀、造纸和造船，波斯(今伊朗)所生产的一种叫“波斯矾”的黄矾，以及葡萄牙人制造的“佛朗机”(炮)和荷兰人制造的“红夷炮”等。
对于生产技术，宋应星总是着眼于发展和新的发明创造。例如，他注意到兵器制造的“日盛月新”，并且认为人们的“巧思”是没有止境的。他还高兴地提到金属冶炼技术的“日异而月新”，提到制曲方剂的“配合日新”，不断改进。关于陶瓷器皿，他认为，虽然已经制作得很精美，也不会停滞不前的。关于将自然物加工为人类所用的情况，他说：“其道宁终秘也”；这里透露了探索自然奥秘的思想。从这些话里可以看出，宋应星已经意识到，人类的认识是不断向前发展的，生产技术的进步是没有止境的。
其六，驳斥迷信：科学和迷信从来是对立的。宋应星根据生产实践和实地考察，指出了一些迷信传说的虚妄。如在“乃粒”卷中，他针对有人因稻灾而“反怨鬼神”，指出种子带病是水稻发病的一个原因，这是“祟在种内”，并非鬼神作怪。对于人们所说的能够烧毁稻穗的“鬼火”，他虽然还不知道这是磷火，但他否定有所谓“鬼火”，认为不过是坟墓中被水浸烂的棺木所发出来的“火子”，这种解释明显地表达了反对迷信的精神。他还指出，所谓“有清官感召”而使珍珠增产，这是谬妄无稽之谈；并且揭穿了道家巫士借炼丹术以骗取钱财的行为。
在肯定宋应星在科技研究工作中的特点即优点的同时，也应该指出，由于历史条件和科学水平的限制以及个人认识上的不足，《天工开物》的内容也存在这样那样的缺点和错误。例如，他不知道先秦古籍中出现的“麻”就是俗称火麻的大麻，却推测为“其种已灭”等等。见于《尚书》的“桌麻”，古代泛指麻类，他却又臆断为是后来的棉花。又如，说“江南麦花夜发，江北麦花昼发”；说矿区耕垦后铁矿会“逐日生长，愈用不穷”，这都不符合事实。至于说珍珠是在蚌腹内“映月成胎”而成，宝玉是“映月精光而生”，死人嘴里含着上等珍珠尸体就不会腐烂，等等，更是明显的错误。书中绘图也有不够准确的地方。不过，对于全书来说，这些不足之处是瑕不掩瑜的。总的看，《天工开物》的内容具有重大的科学价值；宋应星从事科技研究的基本途径和基本方法是值得肯定的。
宋应星的自然学说
宋应星在写完《天工开物》之后，接着又写了许多关于自然学说的着作。可惜，今天能看到的只有《论天》和《论气》两种。《论天》已经残缺，只剩了“日论”六章，是讲天体运行的。《论气》的内容涉及物理、化学、生物等方面，许多是联系生产技术来分析的；可以说，《论气》是以《天工开物》为基础，对生产技术研究进行理论上的探讨。这两本书的内容反映出，宋应星的自然学说贯穿着朴素的辩证法和唯物主义的观点。
首先，宋应星肯定了客观世界的物质性。他说，“盈天地皆气也”，充满于宇宙之间的都是“气”。世界万物是“气”这种根本的物质元素在不同条件下的不同形态：“气”赋有具体的物态(液体、固体)时，这叫“形”；“形”还原为本来的根本物质，仍然是“气”。这种认识，是同液体气化和固体燃烧后烟消灰灭这类最普遍的现象相联系的。他看到制陶、冶炼、印染等等许多生产过程中物体形态的变化，都通过水或火起作用，又认为水火是处于形与气之间的中间状态。他指出，动物、植物、矿物等物体是“同其气类”，也就是说，各种物类就其所构成的根本物质来看，是具有共同性的。显然，这种认识已经初步接触了世界的统一性就在于它的物质性这一唯物主义的原理。认为客观世界是“气”这种根本物质构成的，这在宋应星以前的古代哲学家早已提出过。宋应星比前人进了一步的地方，在于他更多地联系到生产和科技的实践。
其次，宋应星认为物质世界是在不断运动着的。他举例说：“气聚”而形成为日月，日月或明或暗，或升或没；星陨为石，石又化为土；气化为雨雹，雨雹又转化为气；草木与人类、禽兽、虫鱼等动植物从生长到死亡，尸体腐朽化形，等等，这都是“由气而化形，形复返于气”的带规律性的变化，是“二气”(水火)和“五行”(水火加金木土)等物质自身的运动和变化。总之，在宋应星看来，世界万物的运动变化，在于物质本身的原因。
宋应星还认为，在万物的生成变化中，“气”这个根本物质只是处于不同的形态中，而它的本身并没有消灭。例如，种子入地，由气而生，长大成木，砍伐成材，制成器具，遇火成灰，或叶落化为泥，最后又转化为气。他甚至说，即使宇宙遇到所谓“劫尽”(佛家语，毁灭之意)，也不可能想象一切都归于乌有。这种认为物质不灭的思想，在科学史和哲学史上都是值得重视的。
宋应星还指出，天体运行中，存在着对立的现象。他说：“无息，乌乎生？无绝，乌乎续？无无，乌乎有？”例如日和月，从“未始有明”到“明生”，又由“明”到“无明”；草木则一年一荣枯，枯又复生，等等。他还通过分析水与火的相互作用，论述了事物之间相生相克、相反相成的关系。这些论述，表明他对于事物的矛盾运动有一定的理解，这些看法是符合辩证法的。
宋应星根据他对自然界的唯物主义的理解，曾经观点鲜明地批判儒家的天人感应说。天人感应说认为：帝王受命于天，上天经常用符瑞或灾害来告诫帝王，这是“天心”爱护人君的一种表示。许多儒者都举日食为上天示警的事例。宋应星在《论天》的“日说”章中写道：“儒者言事应以日食(蚀)为天变之大者”，但汉景帝的“二十六年中，日为之九食”，而王莽执政的“二十一年之中，日仅两食，事应果何如也？”唐太宗贞观头“四载之中，日为之五食”，而唐高宗在位时武则天掌权，头“二十年中，日亦两食，事应又何如也？”历代儒者对汉代文景之治和唐代贞观之治都是肯定的，对王莽和武则天这两个历史人物一般是否定的。宋应星就以儒者公认的事实为例，有力地提出反问，这一段批驳文章是写得很精彩的。他根据记载和自己的观察，在书中绘图说明：“纯魄(月)与日同出，会合太阳之下(掩蔽了太阳)，日方得食。”这个说明是正确的。
17世纪上半叶的中国，近代的自然科学远未建立起来，这就决定了宋应星所具有的唯物主义观点，是朴素的、自发的，也是不彻底的。他把一些自己无法解释的自然现象说成是“天心之妙”、“造物有尤异之思”，这说明他还未能完全摆脱唯心主义的神秘观念的影响。他关于自然界的解释，如说“气”是万物的本原，“世间有形之物，土与金石而已”等等，终究是一种幼稚的假说。不过，我们还应该历史地来看问题。在三百多年前的中国，宋应星的唯物主义自然学说却是一种先进的思想。
3.蒙古族天文数学家明安图
明安图，蒙古族人，属清初蒙古正白旗(今内蒙锡林郭勒盟南)，生卒年不详。按有关资料排比其卒年当在1763～1766年间，暂定1765年。青年时代被选拔为官学生送钦天监学习天文历算，1712年曾随康熙皇帝去承德答问天算问题，次年卒业，供职钦天监，历任五官正和钦天监监正，前后共四五十年。其间他参加了《历象考成》前后编和《仪象考成》的集体编撰，平时则负责编算各年时宪书，预告日月食。乾隆年间曾二次去新疆测绘地图，以测太阳午正高弧定地理纬度，以月食观测定东西偏度，即经度，同时配以三角测量，在测量基础上编绘《皇舆全图》新疆部分。数学方面着有《割圆密率捷法》，其中证明了传教士杜德美传入的3个无穷级数，又在证明过程中得到另外6个无穷级数展开式，此书由他的儿子最后续成，颇有影响。
他的科学成就表现在三方面，即天文历算、地图测绘和割圆密率。在这三方面，他的工作差不多经历了大致相同的过程，即先是以普通人员参加工作，进而在工作中逐渐表露其才华，弄懂传教士秘而不传的方法，最后有所发展。天文历算方面，《历象考成》编成后，其中的日躔月离表，除二位传教士徐懋德、戴进贤以外，只有明安图一人能够使用，于是由他们三人主持编写后编，抛弃了本轮均轮体系，改用地心椭圆面积定律。可见，明安图是前后编之间的纽带。新疆测绘先是由传教士蒋友仁、高慎思等人主持，后来，明安图参与其事，最后成了领导人，而测量队里的传教士傅作霖和高慎思已在他领导之下。割圆密率的研究也是从传入的几个公式入手做的。总之，他作为一个蒙古族天文数学家，在清初传教士控制中国钦天监的时期中，以自己的学术水平和才能当上钦天监监正，主持一些重要工作，打破了传教士的垄断，这是很有意义的事。
4.我国近代科学的先驱者李善兰
李善兰，晚清浙江海宁县人。10岁时自学《九章算术》无师授而通其义，从此遂喜爱算学。15岁时读利玛窦和徐光启合译的《几何原本》前6卷，深为未译全书而遗憾，后结识江浙数学家多人，共同研讨，屡有着述，成为当时有名的数学家。1852年至上海，与传教士伟烈亚力、艾约瑟等人合作，翻译西方自然科学着作多种，涉及数学、天文、力学、植物等学科。1860年之后，重新转入研究和着书阶段。1862～1867年入曾国藩门下，为出版着作集《则古昔斋算学》而奔走。1868年后入京，充当同文馆中天文算学馆总教习，从事教育，直至晚年，卒于北京。
李善兰一生在数学上的贡献最大，他的《方圆阐幽》、《弧矢启秘》、《对数探源》三书是其名作，他提出求自然对数的方法、级数回求的“李善兰恒等式”和素数论，开创了我国高等数学的研究领域。他同传教士合译了《几何原本》后9卷、《代数学》和《代微积拾级》，使微积分学在我国第一次得到传播，他创立的许多数学名词和数学符号沿用至今。
在天文学方面，他同伟烈亚力合译的《谈天》一书是我国古典天文学体系向近代天文学转化的关键，由于《谈天》的出版，近代天文学的系统知识在我国广泛传播(见本编第九章)。此外，他对椭圆轨道的解算进行了深入研究，为天体力学在我国的传播打下了基础。自从明安图等人在《历象考成后编》中采用了椭圆面积定律以后，计算日、月、行星位置都要用到开普勒方程，在面积和近点角之间互相推求，数学家徐有壬写了一本《椭圆正术》，简单扼要，且便于对数运算，李善兰为其作了图解证明，即《椭圆正术解》。后来，他又写了《椭圆新术》和《椭圆拾遗》二书，提出用无穷级数的方法求解开普勒方程，即用级数展开式求解，这在近代天体力学、轨道计算中是常用的数学方法。这一方法虽比欧洲学者为晚，但毕竟是独立研究的成果。(薄树人：清代对开普勒方程的研究，《中国天文学史文集》第三集，1984年)此外，李善兰还用几何学方法解释《麟德历》的计算步骤，为探讨中国历法的天文学意义开辟了道路。在恒星子午观测定纬度的方法中，他也是以几何学方法来说明代数运算的含义，是以解析几何用于天文学的范例。
在力学和植物学方面，他同传教士合译的《重学》20卷和《植物学》8卷都是在我国首次传播这些学科的系统知识，创立了许多译名，实为科学名词的最初建立。
李善兰既是一位有成就的数学家，更是我国近代科学的先驱者。
