18世紀末、19世紀初，當西方列強已對中國虎視眈眈、欲加吞噬的時候，清朝政府卻還在以天朝上國自居，頑固地堅持閉關政策。乾隆五十八年(公元1793年)，英國派使者來華，要求通商和互派使節，被以「與天朝體制不合，斷不可行」，加以拒絕，並說：「天朝物產豐盈，無所不有，原不藉外夷貨物以通有無」，對增加貿易的要求，也被說成是「於定例之外多有陳乞，大乖仰體天朝加惠遠人，撫育四夷之道」(《乾隆敕諭》)。嘉慶二十一年(公元1816年)，英國再次要求通商貿易，仍被拒絕，並說：「天朝不寶遠物，凡爾國奇巧之器，亦不視為珍異」，「嗣後毋庸遣使遠來，徒煩跋涉，但能傾心效順，不必歲時來朝始稱向化」(《嘉慶敕諭》)。其愚昧無知，到了無以復加的程度。
但是，歷史是無情的。西方列強的槍炮終於打開了中國封閉的國門，使妄自尊大的清統治者迷夢破滅。歷史向人們展示了落後就要挨打，愚昧就要受欺凌的真理。
1840年鴉片戰爭後，中國的一些有識之士開始認識到中國的落後，並主張學習西方的長處，其中影響較大的有魏源。他著《海國圖志》，提出「師夷長技以制夷」的主張。這時期出現一批研究和翻譯西學的科學家，最著名的有李善蘭，他與傳教士合作，翻譯出版了六部關於數學、天文學、力學和植物學的著作。他不僅續徐光啟、利瑪竇未竟之業，補譯了《幾何原本》後九卷，還系統介紹了哥白尼日心地動學說，而且第一次把牛頓力學三大定律和萬有引力定律，以及西方近代植物學介紹入中國。在翻譯過程中，他創造了一大批科學名詞，如代數、函數、微分、積分、合力、分力、細胞等等，不少沿用至今，並為日本所採用。
1860年第二次鴉片戰爭後，特別是「借師助剿」，藉助西方列強軍力剿滅太平天國後，清政府更認識到洋槍洋炮「足以摧堅破壘」(《籌辦夷務始末》同治朝第二五卷)，「將來師夷智以造炮製船，尤可期永遠之利」(《曾文正公全集》奏稿第十五卷)。為了維護風雨飄搖中的政權，清政府開始興辦「洋務」，即發起人們所稱的「洋務運動」。
所謂「洋務」，除對外交涉外，主要是練新軍，購置洋槍洋炮和兵船戰艦，同時興辦一批工廠、礦山，修鐵路，辦電報，辦學堂等。在興辦「洋務」的熱潮當中，西方的科學技術，從新式織布機到原動機械蒸汽機，從各種工作母機到新式的轉爐和平爐鍊鋼，以及輪船、火車、電報等交通、通訊工具，都相繼引進中國。同時，還在北京、上海、天津、福州、廣州等地開設了一批翻譯館和學堂，翻譯出版了不少近代科技書籍，開始有了近代科技教育。著名的翻譯出版機構有：京師同文館，內設「天文算學館」，聘任李善蘭任總教習；上海、廣州的「廣方言館」；上海的江南製造局翻譯館。一些傳教士也在中國開辦學堂和譯書館。這些翻譯館和學堂，都對近代科學技術在中國的傳播，以及中國近代科學技術事業的創立，作出了不同程度的貢獻。其中突出的有江南製造局翻譯館的化學家徐壽和數學家華蘅〔heng橫〕芳。