万历皇帝虽然贪图享乐，懒于处理朝政。但他的眼界十分开阔，并不固步自封。他在位其间鼓励西方传教士传播西学，提倡士人们修习西方数理知识，支持新的科技（比如西式火器和西式水利）用于国家建设，使中国开始认识并了解近现代科技。中国近代科学的先驱者——徐光启就是这一时期的代表人物。
中国古代学术不重视实践，所以中国古代著名科学家大都地位低微，不能参与管理国家。惟独徐光启官职最高，入阁拜相，参预机务的。同时徐光启也是最早学习、介绍西方先进科学技术的。因此，徐光启在中国科学技术史上，有着举足轻重的地位。
嘉靖四十一年（1562年），徐光启在松江府上海县（今上海市）出生。当时上海仅是个小县城，四面农田环绕。徐家是个介于商业与农业之间的普通家庭。徐光启的父亲知识就很渊博，史书上说他博识强记，对于阴阳、医术、星相、天文等方面都有所了解。而徐光启的母亲则是一位勤劳善良的妇女，她操持家务，每天从早到晚纺织耕田，无论寒暑都不停歇。父亲精通于商业，母亲又具备中国劳动人民的优秀品质。这可以说对徐光启日后重农兵，尚实践、安之若素等性格特点产生了深远的影响。
徐光启长大以后，决心考取功名。准备要参加科举考试。当他路过南京的时候，听说有一位欧洲来的传教士利玛窦正在那传教，介绍西方的科学知识给大家。南京当地读书人都喜欢跟利玛窦结交。徐光启也很好奇，很想去跟利玛窦一起学习。后来经过别人介绍，认识了利玛窦。他听利玛窦讲的科学道理，感到耳目一新。跟以前自己过去在古书大不相同，一个崭新的世界展现在徐光启面前。于是他对西方科学发生了浓厚的兴趣。
其实利玛窦传播科学知识的主要目的还是为了传教的方便。他发现要扩大传教影响力，只有要得到中国皇帝的支持才能推广。当是时，明朝的惯例还是不允许教士到北京传教的。利玛窦通过地方大臣在明神宗面前禀明了自己的意图，得到了皇帝的允许。于是他来到了北京，通过宦官马堂的帮助，送给明神宗圣经、圣母图，还有几只新式的钟表。
明神宗当然看不懂圣经，对圣母是什么人也不感兴趣。但是对新式自鸣钟，倒很感觉新奇好玩，就让马堂把利玛窦带进宫来。在明神宗接见利玛窦的时候，利玛窦详细向神宗皇帝介绍了欧洲的风俗人情。原本利玛窦是意大利人，为了显示自己地位非同一般，就随口把自己说成来自“大西洋国”。明神宗命人查万国地图，结果却找不到什么“大西洋国”，这就让大臣们怀疑起利玛窦的身份，上奏要明神宗把他撵走。但是明神宗也不以为意，反而赏赐给利玛窦一些财物，允许他留在京城传教。有了皇帝的支持，利玛窦和朝廷官员的关系得到缓和，接触就很方便了。
几年以后，利玛窦曾经的学生徐光启果然考取了进士，来到北京成为了翰林院学士。在传教士那里，徐光启近一步接触到一些西方近代的科学知识。利玛窦带来的三棱镜、自鸣钟、日晷仪、《万国舆地图》等，引起了他对自然科学的浓厚兴趣。渐渐地，他发现传教士所传播的学问宏观方面可以探寻宇宙的奥秘，微观方面则研究了物质运行的道理。而这些是历来尊崇儒家学说的中国学术所没有的。基于这样的认识，徐光启的思想发生了很大转变。他放弃了自己原来非常喜欢也非常擅长的诗词、歌赋、书法，转而研习他认为对经国济世更加用的天文、历法、数学、军事、工艺、农田、水利等方面的知识。
一次徐光启到利玛窦那儿去学习的时候。利玛窦跟他谈起，西方有一本数学著作叫《几何原本》，是古代希腊数学家欧几里得写的一本重要著作。可惜自己一个人无力将它翻译成汉文。徐光启下定了决心，不管怎样困难，也要把它翻译出来。
从此以后，徐光启上午在翰林院值班，下午就赶到利玛窦那儿，跟利玛窦一起翻译《几何原本》，由利玛窦给徐光启讲述，徐光启负责笔译。那时候，还没有人译过国外数学著作，要用科学准确的语言把原作翻译出来并不容易。就这样一边学习一边翻译，徐光启花了一年多时间，逐字逐句地反复推敲，再三修改，终于把《几何原本》前六卷翻译完成。
在翻译完《几何原本》之后，徐光启开始致力于介绍西方科技书著作。很快和利玛窦连同另一个西方传教士熊三拔合作，翻译过测量、水利方面的科学著作同文算指》《泰西水法》《测量法义》等书。在翻译西书的同时，徐光启努力做到行知合一，把自己学到的知识用于实践。当时明代采用的《大统历》实际还是元代《授时历》的继续，而且没有及时修订，至此时已非常粗疏。很多天象的预报都因为历法的原因而出现错误，当初刘伯温预测降雨失败就是这个原因。这已经成为很严重的问题。徐光启在研究我国古代历法的基础上，融合了了当时欧洲在天文方面的最新科学知识，对天文历法的研究，达到了很先进的水平。
徐光启不但爱好科学，还十分关心民间疾苦，致力于把科学技术应用于生产实践。父亲去世那年，徐光启回到上海守丧。恰好那年夏天，江南遭到一场水灾，大水把田地都淹了。水退之后，农田上颗粒无收，农民们心急如焚。徐光启为这事夜不能寐。他想，如果不补种点别的庄稼，来年春天必定口粮断绝。恰巧在这时候，他的一个朋友从福建带来了一批甘薯的秧苗。徐光启觉得这是个好办法。马上在荒地上开始试种起甘薯来，很快就获得了成功，甘薯长得一片葱绿，十分茂盛。后来为了推广种甘薯，他特地编了一本小册子。原本只在福建沿海种植的甘薯就移植到江浙一带，造福了百姓。
徐光启同时还非常注重发展军事，他认为“富国必以本业（即农业），强国必以正兵”。启提出练兵的主张。明神宗也意识到边防的隐患。很快批准了他的请求。万历四十八年（1620年）二月，徐光启受命在通州、昌平等地督练新军。在此期间，他撰写了《选练百字诀》、《选练条格》、《练艺条格》、《束伍条格》、《形名条格》、《火攻要略》、《制火药法》等书。这些“条格”实际上是徐光启撰写的各种条令和法典。其中，《选练百字诀》和《选练条格》等，体现了徐光启的务实精神。虽然他满怀希望，想尽快练好新兵，加强国防。但是万历后期朝廷各个部门已经腐败透了，虽然练兵衙门成立了一个月，徐光启却始终得不到支持，要人没人，要饷没饷，闲得没事干。后来好不容易领到部分军饷，赶到了通州，检阅了新招来的七千多新兵，却发现大多是老弱残兵，能够勉强达到标准的不过二千人，更说不上精选，没有丝毫战斗力。这样让徐光启大失所望，一怒请求辞职。
后来公元1620年，明神宗死去，他的儿子明光宗朱常洛不久也病死，神宗的孙子朱由校即位，这就是明熹宗。此时后金的威胁越来越严重，徐光启只身回到京城，又竭力向皇帝说明要多造西洋大炮，巩固国防。而当时的兵部尚书却不以为然，两人矛盾逐渐，徐光启被排挤出朝廷。
已经六十多岁的徐光启回到了故乡上海。重新致力于农业科学研究。回到自己的田地上，他亲自参加劳动，做一些试验。后来，他写成了一部著作，叫作《农政全书》。《农政全书》是徐光启在对前人农书和有关农业著作进行系统摘编记述的基础上，加上自己的研究成果和心得体会撰写而成的。徐光启提出了自己的观点，他认为农业不仅是个技术问题、经济问题，更是个政治问题。在《农政全书》中，重点阐述了有关开垦、水利、荒政这样一些不同寻常的内容，它们占了全书近半的篇幅，这是前代农书所不具备饿。同时徐光启也没有因为强调政治而忽视技术；相反，他还根据自己多年从事农业的经验，极大地丰富了农业技术内容。书中对棉花、甘薯等栽培技术的总结，都是先前农书中所没有的。
在这本书里，对我国的农具、土壤、水利、施肥、选种、嫁接等农业技术，都有详细的记载，是我国古代的一部农业百科全书。对以前农业书籍内容或指出其错误，或补充其不足，本着“着古制以明今用”的目的。比如，徐光启对我国历史上从春秋到元朝所记载的111次蝗灾发生的时间和地点进行分析，发现了蝗灾发生的时间和空间规律。他还对蝗虫的生活史进行了细致的观察，并提出了防治办法。如此先进独到的科学见解，在书中随处可见。后人在评价《农政全书》时，用了“杂采众家，兼出独见”样八个字概括全书的特点。
点评：
中国史上宦官干预朝政的时期，权臣和大太监结成同盟的例子并不多见，但是张居正和大伴冯宝一唱一和，在太后的支持下主宰了万历初期的朝政。张居正位居一人之下万人之上，大结同党，排除异己终于轰轰烈烈完成了他的改革。他确实是一代名臣，但称不上一代贤臣，毕竟他的很多做法为后人所诟病，但试想一下，如果张居正是个地地道道的君子，两袖清风，不朋不党，是否能完成他的改革理想呢？
万历前时期中国的封建社会发展到了一个前所未有高峰。正所谓日中则移，物极必反。万历中后期明朝统治崩溃的速度也同样让人震惊。而且为有趣是这一时期君主的地位已经开始发生了微妙的变化，在明初太祖、成祖那样高度君主专政的中央集权时代。君权高度压制相权。而万历神宗年代，更多地行使国家权力的则是相权。皇帝在一定程度上已经被架空，这和当时西方新兴资产阶级，对封建统治不满要求削弱君权的情形有几分相似。
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海瑞小传
海瑞（1514-1587），广东琼山（今海南省）人，字汝贤，号刚峰。刚峰之意思是要一生刚直不阿。人们尊称他为刚峰先生。海瑞为官直言进谏，惩恶扬善，一心为民谋利，被人民敬为海青天，是中国历史上有名的清官。
他出生于破落的官僚家庭，四岁时父亲不幸病逝，与母亲相依为命，生活的清苦。和母亲良好的家教与文化教育，使海瑞幼年有了报国爱民的思想。明朝隆庆三年（1569年），海瑞升任右佥都御史、钦差总督粮道巡抚应天十府，即现在长江下游两岸，包括南京、苏州、常州等地。江南历来都是鱼米之乡。海瑞到任后却发现，人民贪官污吏的压迫下生活困苦。而且当时长江经常泛滥，直到冬至的时候，还有一半田地被淹在水里。救灾只能治标，治水才是根本。海瑞调查后发现受灾原因是由于连接太湖通海的吴凇江淤塞所致。海瑞便把饥民组织起来，在冬闲季节开工，疏浚吴凇江及其支流。有调来了粮食解决民工吃饭问题。大大调动了百姓的积极性，工程顺利完成，海瑞此举造福了后世。
为了维护农民的利益，海瑞恶霸对严惩不怠，归还被农民被强夺的土地。当初大地主徐阶对海瑞有恩，如今他霸占有的土地最多。徐阶就象征性地退了一些。海瑞则写信劝他应该做出表率，多退一些田。许多官员也替徐阶说情，但海瑞还不徇私情，迫使徐阶退了二分之一的田地，并依照法律将徐阶两个违法的儿子充了军。其余地主们见此情景，马上将多占的田都退还。
当时明朝的赋税混乱，地主们往往不纳或少纳，而农民的负担却很沉重。地主逃漏的赋税，由地方官平摊到每个百姓头上，这进一步加重人民的负担。海瑞简化赋税制度，减轻百姓负担，地主阶级立刻暗中诬陷他支持倭寇，不久，海瑞被罢了官。
海瑞任应天巡抚其间爱民如子，为民除害谋利，但他自己却生活却异常俭朴清苦。所到之处不许设立仪仗，也不住豪华的住宅。地方上为迎接他大摆宴席，他却规定物价高的地方每顿饭不能超过三钱银子，穷困的地方不超过二钱银子。他一生没有什么产业，只靠祖上留下的一点土地过活。只是母亲去世后借钱买了一块坟地，将母亲安葬了。
在海瑞去世前几天，退还了户部多送来的七钱银子。这时他的妻子、儿女都已死故。丧事由朋友料理，他的遗物只有八两银子几套旧衣服。后来同僚的出资，将他的灵柩才得以运回故乡。灵船在江上行驶时，两岸的百姓穿孝送行，城内许多店铺停业，送行的队伍长达百里。
天子胡闹，宦官专权，此时明朝的统治已经病入膏肓。