1662年，年仅8岁的爱新觉罗·玄烨继承大统，登上大清帝国的皇帝宝座。这个父亲刚刚去世的孩子，还没来得及擦拭失去亲人的泪水，就得用自己稚嫩的肩膀扛起一个帝国的重任。他就是中国历史上有名的君主，开启了“康乾盛世”局面的康熙帝。
开启科学之门
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在康熙登基的第5年，发生了一件让他刻骨铭心的科学事件。1667年，少年康熙帝开始亲政。这时杨光先掌管了钦天监，但是他所采用的历法却错误百出，甚至连闰月都推算错了。于是康熙亲自带领官员测验日影，来确定哪种历法更优越，结论是西方传教士所采用的历法更加准确。在这次“历法之争”的过程中，康熙曾询问周围的大臣关于中西历法的意见，但是众大臣或莫衷一是，或道不出所以然。对这种“举朝无有知历者”的状况他非常心急，这次“历法之争”让康熙意识到，如果他不懂科学，就只能听从别人的想法，而无法做出正确判断。由此，康熙开始认真关注、学习科学。
康熙是一个具有务实精神并且很自律的人，他亲自制定了需要学习的科目表，选择了数学、几何、天文、物理、化学、地理、生物等一些具有实用价值的科目，并邀请了法国传教士徐日升、安多、张诚、洪若翰等人作为他的老师，并要求他们撰写授课教材。
自康熙二十八年(1689年)开始，康熙安排传教士们每天都进宫讲课。上午讲两个小时，晚上再讲两个小时，甚至在外出的时候康熙也会带着传教士，以便不耽误课程。康熙学习认真刻苦，细心听讲，反复演算，有疑必问，勤奋地学习了四五年之久。
康熙在学习过程中不是死记硬背不求甚解，而是十分重视实践。例如，有一次洪若翰神父给他讲到物体的成分时，康熙就拿起一个球，精准地称出了球的重量，测出它的直径。然后，他再算出同样材料、直径不同的一个球的重量，这样就可以求出这个固体的密度。最后康熙还会再测算一个同样直径或同样重量的球，来对刚才获得的数据进行验证。
康熙渊博的知识不仅来源于他平时的刻苦学习，还来自于他勤奋的调查和实践。例如在亲征噶尔丹的途中，每到一地，他都不忘调查记录当地的地貌、地质、水利、农业、生物等方面的概况。
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组织测绘《皇舆全览图》
1689年，中俄进行尼布楚谈判需要地图，但是却发现因为地理知识缺乏，中国东北部分没有地图可用，这个时候传教士进呈了已经绘制好的亚洲地图。康熙帝深知地图在国家政治、军事、经济、交通、河道治理等各个方面的重要意义，他也意识到中国旧地图存在测量不精准、比例尺大小不一等各种问题，于是下定决心要测绘全国及各省的精确地图。
1707年测绘工作开始，先由传教士张诚进行试测，测绘了直隶地图一幅。康熙亲自参加测绘，他的工作是将测试结果进行校勘，并把测试图和旧地图进行比较，确认新测绘地图的精度远远高于旧地图。试测成功后，全面的测绘工作就开始了。
1708年，从传教士白晋、雷孝恩、杜德美奉命测绘万里长城开始，一直到1718年，10年间传教士们跑遍了关内15个省、关外的“满洲”、西藏等地，1718年底，终于绘成了《皇舆全览图》。这幅地图是当时世界上工程最大的制图，也是最精确的地图，在很长时间内，中外各国所绘的中国地图都用此图作为底本。
尽管康熙没有和传教士们一起奔赴各地测绘地图，但是他是这次测绘工作的领导者和组织者。早在大规模测绘之前，康熙就广泛派人测量了各地的北极高度(地理纬度)和东西偏度(地理经度)，为测绘做了大量准备工作。在测绘过程中，康熙又命各地官员妥善招待和配合传教士们的测绘工作，并且每一地的测绘完成后，要第一时间将图传入宫中，便于康熙观看和使用。康熙的科学素养和眼光促成了这次伟大的地图测绘活动。
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培养数学人才
康熙不但自己精通算学，也非常注意对数学人才的培养。清代著名数学家梅文鼎、梅毂成祖孙二人，就是通过康熙的“慧眼”被提升的。康熙在南巡的时候，几次召见还是平民的梅文鼎，又谈天文又谈数学，连续谈了3天，并题字“绩学参微”赠送梅文鼎。在康熙五十一年(1712年)，康熙还把梅文鼎的孙子梅毂成接到宫中，让他从事历法和数学的研究，并编纂数学书籍。梅毂成还从康熙那里学习了不少数学知识，例如中国古代数学中的“天元术”，即建立数学方程的方法(这种方法在明代以后就失传了)。康熙教会了梅毂成“借根法”，梅毂成认为“借根法”就是“天元术”。这种消失了的方法又得到了传承。
1713年，康熙在畅春园蒙养院设立算学馆，培养八旗世家子弟30多人学习算法，并命梅毂成任蒙养院汇编官，与泰州人陈厚耀一起编纂《数理精蕴》。这部书不仅剖析和研究了我国古代数学，还大量吸收了明末清初以来传到中国的数学知识，是一部介绍西方数学知识的百科全书，也是我国文化科技宝库中的重要财富。
学习医学知识
传教士来到中国，不仅介绍、传播了西方医学知识，也开始研究中医。张诚、白晋在任职期间，向康熙介绍解剖学知识，并结合人体疾病，尤其是康熙本人所患疾病进行说明，例如传教士罗德先曾治愈了康熙的心悸症和上唇瘤，让康熙不仅对西医欣赏有加，也引起了他的极大兴趣。
随后，康熙组织在宫中设立了实验室，对生物、化学、药物和多种疾病的物理原因都进行了研究和实验。在这个实验室内，制出过多种丸、散、膏、丹，康熙多次亲临观看操作过程，并将试制成功的药剂留作御用。他外出时还携带着这些药物，有时还会赐给皇子大臣等。
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1692年，康熙生病，高烧不退。法国神父进献了欧洲常用的金鸡纳霜来给康熙治病，尽管通过多次病例已经确信金鸡纳霜可以治愈皇帝的病，但是当时的中国医生坚决不同意康熙使用这种西药。康熙看到自己的病越来越重，自己决定服用一半剂量的金鸡纳霜，晚上他就退烧了。在继续服用金鸡纳霜后，康熙的病痊愈了。由此可以看出，康熙是一个讲求实效，敢于吸收欧洲先进医学知识的人。
康熙在位61年，不但巩固了中国的统一，还促进了社会经济的发展。这位皇帝还有一个与中国历代君主不同的特点，就是他对待科学的态度——他重视科学，提倡科学，学习科学，理解科学，这一点无论是秦皇汉武、唐宗宋祖，还是一代天骄成吉思汗，都无法与之相比。从某种意义上说，康熙是中国历代帝王中的科学家。