约莫从明朝中后期开始，中国科技发展逐渐被西方拉开明显差距。军事领域，当时明军使用的乌铳（火绳枪）、佛郎机炮与红夷大炮等火器，都是引进西方技术后仿制而成。然而受治铁工艺等基础工业水平所限，仿制品在射程、精度与可靠性上都逊于同期欧洲产品。杨振宁在《近代科学进入中国的回顾与展望》演讲（1999）中指出，明朝中后期科技落后西方的核心症结可归结为四点：科举八股禁锢思想、缺乏独立中产阶级无系统科学传统、缺失欧几里得式逻辑分析习惯。明朝建立后，为强化思想统一，洪武十七年正式确立八股取士制度。
《大明会典》明确规定科举考试须以四书五经为题，文章严格按破题、承题、起讲等八部分格式撰写，内容须恪守朱熹注解，禁止自由发挥。这一制度使知识分子将毕生精力投入“代圣人立言”的训练中，逐渐形成“非朱子之传义不敢言”的学术氛围。明末学者顾炎武在《日知录》中指出，八股文对人才的束缚“其害甚于焚书坑儒”，因其不仅限制知识范围，更削弱了独立思辨能力。在科举导向下，天文、算学等实用学科被边缘化，士人普遍视其为“奇技淫巧”。
教育体系高度服务于功名追求，导致社会智力资源难以流向科技探索领域，创新思想缺乏制度性生长空间。科技革新需要活跃的经济生态与稳定的社会支持力量。明朝推行重农抑商政策，商人社会地位被置于“士农工商”之末，在服饰、出行等方面受到诸多限制。政府对工商业课以重税，运河沿线关卡林立，商业成本高昂。同时，长期实行海禁政策，“片板不许下海”，严重制约了对外贸易与技术交流。在此环境下，商人获利后多选择购置田产以求安稳，而非投资技术革新。户籍世袭制度进一步限制人口流动，阻碍城市化进程。
历史资料显示，部分传统城市规模在明代有所收缩，反映了商品经济发展的受限。缺乏一个具有经济实力、追求技术进步且能自主发展的中产阶层，使科技创新既无持续资金支持，也缺乏市场需求驱动。中国古代在农业、手工业等领域积累了丰富的实践经验，但多停留于实用层面，未能系统升华为科学理论。宋应星《天工开物》详实记录了明代手工业技术，如冶铁、纺织等工艺，但其方法主要依赖经验观察——例如通过火焰颜色判断炉温，未发展出热力学等理论框架，李时珍《本草纲目》系统整理药物知识，却未构建药物化学的理论体系，徐光启《农政全书》虽引入西方水利工具，亦未深入探讨植物生长的生物学原理。这种重实用轻理论的传统，使技术进步难以实现质的飞跃。
反观同期西方，哥白尼日心说（嘉靖年间）、伽利略实验方法（万历晚期）、牛顿力学体系（康熙年间）相继建立，科学进入“理论建模和实验验证”的新阶段。明朝历法沿用元代《授时历》两百余年，误差累积至半小时，最终需借助利玛窦等传教士引入的西方天文理论修订《崇祯历书》。这种重实用轻理论的传统，使技术进步难以实现质的飞跃。科学体系的构建依赖严密的逻辑推理与公理化思维。古希腊欧几里得《几何原本》所代表的演绎体系，为西方近代科学提供了方法论基石。
明末徐光启与利玛窦合作翻译《几何原本》前六卷，徐光启在序言中赞叹其“穷理正确，前后更置之不可得”，深刻意识到逻辑推理对科学建构的重要性。然而该书后九卷直至1857年才被完整译出，中间两百余年未引起学界广泛关注。中国传统数学虽有“勾三股四弦五” 等实用成果，但缺乏对定理背后原理的追问与证明。这种思维习惯的差异，使知识分子难以构建具有普遍解释力的科学理论体系。逻辑分析能力的薄弱，成为阻碍系统科学在中国生根的深层文化因素。
杨振宁提出的四点原因并非孤立存在，而是相互强化的系统性障碍，科举制度引导智力资源远离科技领域，经济结构限制了创新所需的资本与市场，经验主义传统使技术难以理论化，逻辑思维缺失则阻碍科学方法的建立，这些因素共同构成一个难以突破的闭环，使明朝在西方科学革命与工业革命浪潮中逐渐落后。
不过也有人认为，一直到清中期中国都没有落后于西方过，乾隆灭准噶尔的时候欧洲震惊，因为一个相当于土耳其的中亚强国说没就没，清廷还逼沙皇俄国交尸体，不管是军事还是外交都是列强水准，但封建王朝再强大也不可能强过工业革命后的资本主义国家，清就算达到陆权封建王朝所能统治的极限也不可能在整个世界都觉醒的时代继续维持自己的强大。总的来说，第一是西方太逆天发展太快了，第二是清面临外部冲击没有和日子黑船事件那样主动接纳，而是继续闭关锁国。
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