物理
1637年宋应星在《论气·气声》中对声音的产生和传播作出合乎科学的解释，认为声音是由于物体振动或急速运动冲击空气而产生的，并通过空气传播，同水波相类似。方以智在《物理小识》中提出：“宙（时间）轮于宇（空间），则宇中有宙，宙中有宇。”提出时间和空间不能彼此独立存在的时空观。在《物理小识》中正确地解释蒙气差（即大气折射）现象。民间光学仪器制造家孙云球制造放大镜、显微镜等几十种光学仪器，并著《镜史》。
金属冶炼
明代的冶炼技术也在宋代的基础上有了进一步的发展和提高。煤炭冶铁有了更大程度的推广，宋应星的《天工开物》中下编记载五金采冶、兵器和火药制作、制曲、酿酒、珠宝玉料采琢等生产技术与经验。书中说：“凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三”。鼓风器也有了改进，已由简单的活门木风箱改为活塞推拉的木风箱，这种风箱能连续供给较大的风压和风量，从而提高冶炼的强度。土高炉也有了重大改进，已能把冶铁炉与炒铁炉串联使用。方以智在《物理小识》中说：”凡铁炉用盐和泥造成，出炉未炒为生铁，……熔流时又作方塘留之，洒干泥灰而持柳棍疾搅，则熟矣“。这种冶铁技术减少了炒炼熟铁时，再熔化的过程，缩短了炒炼熟铁的时间，降低成本，是冶铁史上的一项重要成就。
明代炼钢技术也有新的发展，嘉靖时已发明了‘苏钢’冶炼法，现代冶炼专家周志宏说：”苏钢冶炼法在国外还没有类似发明，显然是一种创造性的发明，……整个过程适合现代的冶金原理，不用坩埚而创造出一种淋铁氧化的方法而使渣铁分开，成为比较纯的工具钢“。
在重庆三峡地区发掘了大规模明代冶炼遗址，是三峡地区发掘的规模最大、保存最完好的冶炼遗址之一，也是重庆境内发现的最大的冶炼遗址，对于研究明代的金属冶炼业具有重要的文物价值和考古价值。
历法
徐光启的《崇祯历书》是明代崇祯年间为改革历法而编的一部丛书，共46种，137卷。由徐光启主持的历局负责编纂，从多方面引进了欧洲的古典天文学知识。主要内容包括天文学基本理论、天文表、天文学中计算必备的数学知识、天文仪器知识和中西各种度量单位换算表五类。该书引入了清晰的地球概念和地理经纬度概念，以及球面天文学、视差、大气折射等重要天文概念和有关的改正计算方法；还采用了一些西方通行的度量单位如60进位制等。
数学、音乐、生物学
明朝宗室在科技上也有极大的贡献，朱载堉世界上第一次正确地提出十二平均律，并在数学、天文学方面亦多有建树：明初周王朱橚把四百余种植物种于府内，并让王府画工将植物绘图编制成书，名为《救荒本草》。《救荒本草》共记有植物414种，并详细描述各种植物的形态、产地、生境、可食用部位和食用方法，是生物学历史上的重要书籍。
西学东渐
明朝末期，随着耶稣会传教士的到来，在他们传播教义的同时，也大量传入西方的科学技术。当时中国的科学发展趋于缓慢，落后于欧洲。随着西学传入，使得中国的少数士大夫开始认识到西方学问之中有其优于中国之处，但这并未造成中国人对于中西学的基本高下看法有所改变。西学中主要受到注意的仍是技术方面如天文历法、测量以及所谓的“西洋奇器”等，对于中国学术本身的影响冲击亦不大。而当时传入中国的学问非常多样，也有一些士大夫着手与传教士合作翻译西方书籍或著书介绍西学，例如徐光启就曾与利玛窦合译几何原本。在中西文化交流的同时，基于双方文化的歧异及认知方面的不同，也引发一些冲突，例如南京教案等。
艺术
绘画
明初，以崇尚宋代绘画的宫廷画和浙派绘画为主，名手遍布宫廷与民间。中期，远承文人画传统的吴派兴起于苏州，文人画全面占领画坛。后期则有开拓独抒性灵的写意花鸟画新领域的画派；以丑为美的变形人物画与精到传神的肖像画派；讲求笔墨、力倡文人画的华亭山水画派；尤以代表华亭派的董其昌影响最大。
明代的绘画成就巨大，大致偏重于文人画派，往上承袭唐、宋、元三代的体系，再经过充分发挥后而自成一家的。明代画风迭变，画派繁兴。在绘画的门类、题材方面，传统的人物画、山水画、花岛画盛行，文人墨戏画的梅、兰、竹及杂画等也相当发达。其中最兴盛的山水画派可分为气势恢弘的浙派、苍劲活泼的院派与清丽缜密的吴派三种。著名的书画家如擅长花鸟的徐渭、擅长人物画的陈洪绶，“明四家”沈周、文征明、唐寅和仇英，山水画大师董其昌。明朝绘画以山水和花鸟为主。人物画和社会风俗画相对较弱。由于宗教艺术在明朝的衰落，明朝的雕像改以城隍、孔子、关公、岳飞等为主。
明朝绘画的派系和代表人物、代表作
“院体浙派”画
代表人物
主要作品
代表人物
主要作品
戴进
溪堂诗思图
吴伟
渔乐图
文人画——吴门四家（明四家）与吴门画派
代表人物
主要作品
代表人物
主要作品
沈周
庐山高图
文徵明
兰竹图
唐寅
孟蜀宫妓图
仇英
桃村草堂图
陈道复和徐渭的写意花鸟
代表人物
代表作品
代表人物
代表作品
陈道复
葵石图
徐渭
松石萱花图
“松江派”（华亭派）与董其昌的“南北宗”论
代表人物
代表作品
董其昌
葑泾仿古图
南陈北崔和曾鲸的人物肖像画[94]
代表人物
代表作品
代表人物
代表作品
陈洪绶
授徒图
曾鲸
王时敏像
瓷器
明代制瓷业以景德镇为中心获得了发展。主要成就是：景德镇瓷胎继续沿用了元代的“二元配方法”，创造了“脱胎”瓷器。石灰碱釉基本形成，发明了吹釉法，釉下青花术普遍发展起来，它不但是景德镇，而且成了全国瓷器生产的主流。在低温釉基础上发展起来的各种釉上彩，达到了比较成熟的阶段，成化时期还开创了釉下青花和釉上斗彩相结合的新工艺。单色釉技术有了较大提高，永乐、宣德时期的铜红釉，充分显示了明代窑工的高超技艺。除江西景德镇外，福建德化的象牙白，山西晋南的法华三彩，也都反映了明代制瓷技术的杰出成就。景德镇和法华三彩采用牙硝为助熔剂，是一项重要贡献。明代还发明了阶级式龙窑和倒焰式馒头窑，为提高热利用率，改善烧成条件和产品质量，创造了良好的条件。
书法
明朝朝廷极力推崇书法，明朝书法以行书和草书为主。明初书法陷于台阁体泥沼，沈度学粲兄弟推波助澜将工稳的小楷推向极致，“凡金版玉册，用之朝廷，藏秘府，颁属国，必命之书“。二沈书法被推为科举楷则，于是台阁体盛行。明中期吴中四家崛起，书法开始朝尚态方向发展。祝允明、文征明、王宠与唐寅是这个时期的代表，书法开始迈入倡导个性化的新境域。晚明书坛兴起一股批判思潮，书法上追求大尺幅，震荡的视觉效果，有名的有张瑞图、黄道周、王铎与倪元瑞等，而帖学殿军董其昌仍坚持传统立场。
明朝书法发展历程和代表作品
明代初年
宋克《急就章》
明代中期
沈周《声光贴》
文徵明《赤壁赋》（局部）
唐寅《落花诗》
明代后期
徐渭《七言律诗》
董其昌《三世诰命》
王铎《贺张心翁寿表》
建筑
明代的建筑工艺创下新成就。南京和北京城池都是明朝建筑作品。南京城营建于洪武二年，完成于洪武十九年，城墙周长达66里，一般宽10-18米，高12-15米，是世界上最长的城墙。南京城突破方正的格局，而是按照地理形势修建。皇城位于东部，市肆和居民区位于南部，西北则是军营。洪武二十三年起，明政府开始修建南京外廓，周围120里，开十六门，将雨花台和钟山都包入其中。而北京城池则较为方正，体现皇权至上的思想。明朝的宫殿建筑也十分宏伟，故宫即为例证。明朝各种历制建筑也十分严谨工整。天坛、太庙、社稷坛、孔庙都是十分巍峨庄严的建筑。在明代被重建的万里长城（明长城）更是举世无双的巨作，保卫明朝的边疆，依然耸立。
服饰
明太祖朱元璋建立明朝后，诏令“衣冠制度悉如唐宋之旧”，因此明朝汉族男子服式沿袭大襟右衽交领和圆领这两种传统服饰式样。但又大量吸收元代服饰特点，发展出曳撒、兵笠等特色服饰。明代妇女的服装，主要有衫、袄、霞帔、褙子、比甲及裙子等，衣服的多变与款式做工达到一个高峰。不过明朝灭亡后，服饰也因满清剃发易服政策而消散，仅在朝鲜文化、越南文化、琉球文化中被保存下来。
军事学
明代的军事技术、装备和作战方法有较显著的变化，军事理论研究有较大的发展。洪武年间，各地卫所驻军已有百分之十装备火铳。永乐前期创建了世界上最早的火器部队神机营。明中期戚继光编练的水、步、骑、车、辎重等营，使用炮等火器的士兵已占编制总数的一半左右，车营平均每十二名士兵装备一门火炮，骑兵装配六十门虎蹲炮。明后期由于倭寇侵扰，北边警繁，欧洲殖民者的寻衅，促使一些学者提出经武练兵和充实边防海防的许多新观点、新措施。
中晚明的军事科技也有所进步，各种新式火器大量涌现。西方的佛郎机火炮、红衣大炮都迅速在中国制造和使用。
各具特色的军事着作纷纷问世，主要有最早提出御近海、固海岸、严城守的海防战略理论和绘测沿海地图、海防图的《筹海图编》：以练兵、教战、用器、布阵见长的名着《纪效新书》《练兵纪实》《阵记》：精于火药、火器研究的《兵录》：茅元仪辑的大型军事类书《武备志》，汇集了历代军事理论、战略战术、军用物资等方面的重要史料，实际上是一部资料丰富的军事学史。此外还有传播西方火器制造和使用技术的《神器谱》、《西法神机》《火攻挈要》等。
文献学
明代编辑了大量的类书和丛书。其中类书《永乐大典》世界驰名，共二万二千九百三十七卷（包括目录凡例），一万一千零九十五册，辑入经、史、子、集、释藏、道经、戏剧、平话、工艺、农艺等图书七八千种，是中国最大的一部类书。
《三才图会》一百零六卷，明代王圻、王思义父子编撰的大型图录类书。全书分天文、地理、人物、时令、宫室、器用、身体、衣服、人事、仪制、珍宝、文史、鸟兽、草木等十四门。每门之下分卷，条记事物，取材广泛，所记事物，先有绘图，后有论说，图文并茂，相为印证。为形象地了解和研究明代的宫室、器用、服制和仪仗制度等提供了大量资料。
随着民间刻书业的发展和封建地主知识分子的要求，江南地区刊刻丛书者很多，有关各代历史特别是明代历史的有《今献汇言》《历代小史》《纪录汇编》《百陵学山》《盐邑志林》《国朝典故》等。这些书的问世，开清代丛书大盛之先，但是搜书求种类多而非全本，刻字亦多有讹误。
地理学
明代地理学著作与史学近似，前期多官修，后期多私修，方志的纂修在明后期也成为一种风尚。
《寰宇通志》系景泰时陈循等奉敕纂，《大明一统志》系天顺时李贤等奉敕纂。
这两部书勾划了明朝的疆域全貌，是保存下来的研究明前期地理形势的绝好资料。罗洪先《广舆图》是明朝的一部著名的地图集，是以元朝朱思本《舆地图》为底本，改编为明朝内容创制而成的，有十三布政司图、九边图和漕运图等。西洋传教士利玛窦也在北京绘制了若干中国地图，其中最著名的是《坤舆万国全图》。这是一本世界地图，但把中国摆放在图中央。顾祖禹《读史方舆纪要》采集史料丰富，重在古今用兵战守攻取之宜，兴亡成败之迹，以及对各地形险要的叙述，考证翔实。顾炎武《天下郡国利病书》是方志资料汇编，书中保存了各地大量的经济风俗资料。他还著有《肇域志》，无刻，有抄本。
明朝末年，中国出了一位有名的地理学家和旅行家，他就是徐弘祖。徐弘祖，号霞客，从22岁开始有计划的远游，直到去世为止。足迹遍及中国东部、中部和南部及西南部，所到之处，对地貌、地质、水文、气候、植物等科学问题，都作了深入而细致的考察，并逐日写成考察记录。他的全部考察日记后经友人整理定名为《徐霞客游记》，69万字，既是科学著作，又是文学游记。其主要贡献是详细地考察和记述了中国西南广大地区的岩溶地貌，成为世界科学史上最早出现的关于岩溶地貌研究的宝贵文献。
影响意义
对中国影响
明朝推翻了元朝残暴的民族压迫统治，恢复了中华衣冠制度，典章文物，审美情趣，把中华文化发扬到一个新的高度，是明朝第一次向西方世界全面展示中华文明辉煌灿烂的程度。
明遗民王余佑（号五公山人）和顾梦游 [116]通过诗词来表达自己对明朝深厚的感情。冯梦龙在明亡后迅速编印的《甲申纪事》中记载了许多上至朝臣，下至普通平民的忠烈之士殉国的事迹。明朝的遗民林古度说：“儿时一万历钱，佩之终身”，他有诗说“登高空忆梅花岭，买醉都无万历钱”明朝的遗民傅山有诗说：“苦楚四十年，矢作崇祯人”。
明末农民军将领李自成的义子乃至义孙，最后成了拥护明朝最坚定，抵抗清军最顽强的力量，他们在南明时期，不再打自己的旗号了，而完全成了忠于明朝的力量。到明朝中央政府已经消失，最后弹尽粮绝，重重围困，山穷水尽的时候，任何其他功利的想法实际上都已经不存在。而此时李来亨在茅麓山和整个大陆都已经沦陷的时候，仍旧打着明朝旗号抗清的明军将领，农民军已经变成了“明军”。甚至姚雪垠的《李自成》的结尾，写到这最后的时候，反复强调的也不是他们的闯王李自成余部的身份，而是强调他们的明军身份。
对世界影响
明朝文化灿烂繁荣，不仅在中国国内有着深远的影响，而在周边国家和地区也深受明朝文化的影响。
东亚
明朝与日本之间的文化交流是继元朝之后继续深入吸取中国文化，其中起突出作用的，与宋、元代一样，仍是是日本的僧侣们。他们请求明朝赐予书籍，或自己觅购或接受他人赠送书籍。而他们索要或自己搜集的，大部分是宋、元的，少数是明初的书。总之，遣明使时期，那些在日本人中受中国文化浸润最深的以五山禅僧为代表的人们，利用入明的机会，继续表现他们对中国文化的渴望、追求与吸收，但又显出与过去时期不同的特点。当然，不仅日本僧人入明，也有明朝僧人去日本，为传播中国文化而努力。
明朝的时候，日本还派过遣明使，朝鲜在李朝时代的初年也向明朝派遣使节，据统计有300多次。
到了17世纪，日本的江户时代，中国儒家的朱子学，就是朱熹的理学，已经成为日本的官学，日本民间盛行的是阳明学。
在明朝灭亡之后，朝鲜认为清朝统治是蛮夷的统治，而朝鲜人自己的君王是明朝皇帝册封的，与清朝相比，自己国家的社稷则是正统。正是这样的对明朝的向往和对清朝的蔑视，使得朝鲜在很大程度上保存了自己已经模仿复制了明朝的文化。
琉球建国采纳明朝体制，从吏制、礼仪到教育制度与中国大陆并无二致，这样的好处是迅速将蒙昧时期的琉球一步带进发达的封建时代。21世纪的冲绳文化，还保留着浓郁的闽南风情。妈祖庙和孔庙依然是显眼的建筑。与日本本岛的民居喜欢雕上鱼形装饰不同，冲绳民居门前都蹲着一对“风狮爷”（当地人称嘻莎），这是久米村人从福建带来的华夏遗韵。击鼓、舞狮一直是琉球人的酷爱，琉球人还留有过春节的气息，在没有正月庆典的日本算是独树一帜。
明代是中越两国关系史上的重要时期，其政治、经济、文化诸多方面较之宋、元各代均有重大的发展。而越南末代皇帝保大帝到20世纪时期还身着明朝服饰。
西方
明朝时期，欧洲天主教士的东来，将西方文化传入中国。同时他们也将部分的中国学术传到西方，形成一种文化交流，不过他们传入中国的西学多，而传往西方的中学则较少。
中国经学的西传，利玛窦之来到中国广东，首将四书译为拉丁文，寄回义大利，此为四书西译之始，时为公元1593年（万历二十一年）。继之在公元1626年（天启六年），比利时传教士金尼阁又将五经译为拉丁 文，并在中国杭州出版。后来到清代初年，一般西洋传教士纷纷大量的翻译中国经书，寄往欧洲，并盛称中国伦理哲单与政治思想的深湛，因而激起欧洲思想界的波澜，曾一度非常向往中国。
中国医药的西传，为永历王太后致送国书给教皇的波兰籍教士卜弥格，曾以拉丁文著中医示例一书，内容述有中国人看舌治病法，与医名二百八十九条，此为最早具体向西方介绍中国医学的一本书。
中国的美术工艺如丝织品与磁器，很早便由商人传入欧洲，唯中国式的庭园建筑则在明清之际才传入欧洲，且一度成为风气，这其间也多少受传教士的影响。
公元1750年英王的建筑师詹培士（W. Chambers）为肯特公爵（Kent）建筑了一所完全中国式的建筑，有雕栏、玉砌，有假山、浮屠。转瞬间这种风气流传到法国与德国，为一部分德法人所喜好。德国的卡赛尔伯爵特别建造了一座中国村。其一切布置都仿中国，甚至村中的女子都穿著中国服装。又有德国园艺家温赤（Ludwig A. Unyer）著书盛称中国的园亭建筑，小桥流水、楼台亭榭，极尽变化曲折之美，能引人人胜：非若欧洲建筑之徒事整齐崇峻，而全无合蓄者所能比。
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