中国历朝皇帝中，如果论科学素养，清朝的康熙皇帝或许是当之无愧的头名。他在天文、历法、数学、测绘、治河、音乐等方面都有相当的造诣，令人叹为观止。

康熙主持的“南稻北种”，是中国农业史上一个划时代的创举。

历法之争对于自己主动学习科学的最初动因，康熙在《庭训格言》中有过明白的揭示：主要受幼年时亲历的“历狱”所触动。

康熙八年十一月，在扳倒鳌拜、实行亲政后，康熙以“历法精微，难以遽定”为由，命大学士图海等20人会同钦天监官员多次赴观象台共同测验正午日影及立春、雨水二节气，以及月、火、木三星运行。

结果，教士南怀仁所测均应验，杨光先等人所测均不应验。康熙断然宣布：杨光先革职，南怀仁出任钦天监副。

事后，杨光先以“诬告罪”被判处斩，但康熙还是赦免了他，后者死于回乡路上。经过康熙八年的实测后，康熙明白了科学实证的重要性。

推崇科学

康熙尤其酷爱数学。除了会打算盘，康熙还能熟练地用对数运算习题，用对数表分析三角。值得一提的是，现在数学中使用的解方程术语“元”“次”“根（解）”等都是在康熙学习过程中创造而沿用至今的。

康熙讲求实际，注重调查研究，本人也精于测量与计算。

据记载，康熙经常令人将一些精妙的天文仪器搬进他的内室，安放在御座两旁，并用它们在御花园内观测日食、月食和不断变化的行星与星系。

在南巡、西征及木兰秋狝（清朝皇室的秋季围猎）等过程中，康熙往往亲自测量当地地形地貌并作详细记录。途中，他也用仪器测量一些地区方位、高低、远近的情况。

在治理黄河的工程中，康熙亲自使用仪器进行测算，并将所获数据用于施工。南巡途中，他也会在沿途用水平仪测量湖河水位、山地距离等基本数据，并以此指导治河工程。

康熙的这一做法，在中国历史上也算是绝无仅有了。康熙晚年，曾亲自组织了两项大工程。其中之一是进行全国范围的地图测绘。

这次的地图测绘，采用了“太阳午正高弧定纬度法”等当时最先进的测绘方法，这是中国有史以来第一次全国性的大地测量，不仅在中国是空前的创举，在世界大地三角测量史上也是没有先例的。

康熙五十七年，在各省测绘工作完成后，用“梯形投影法”、以1:140万的比例尺精心绘制了中国地图绘制史上的空前巨作《皇舆全览图》。

这一地图，是当时世界上最先进的实测地图。直到二百年后，著名科技史学家李约瑟博士仍称它是“亚洲当时所有地图中最好的一幅，而且比当时所有的欧洲地图更好、更精确”。

康熙晚年的第二项大工程是《律历渊源》的编纂。这次的编纂工作开始于康熙五十二年，由皇子中最具有才学才华的皇三子胤祉领衔监修。为此，康熙从全国调集了大批专门人才，并集中于畅春园蒙养斋展开工作。

康熙六十年，编纂工作完成，但这部书到雍正元年才刊印问世。《律历渊源》共计一百卷，包括《历象考成》《律吕正义》和《数理精蕴》三个部分，是当时世界上最先进的天文历法、音律学和数学等各学科知识的集大成者。

南稻北种

在不断学习和应用科学的过程中，康熙不但开阔了眼界，也打开了思路，并具有了相应的自然科学实践意识。

作为一国之君，康熙最重视也最持之以恒的还是农业，譬如在水稻试种问题上，他就倾注了大量心血。在改良稻种的过程中，也可以看出康熙确实有一定的科学实证思维。

水稻原本无分南北，只要有充足的水源加上适宜的温度即可种植，但实际上并非如此。

北宋以后，北方种稻几乎绝迹。明朝因为迁都北京，加上北方有大量驻军，需要通过大运河运送南方稻米，是谓“漕粮”，其数量惊人。

明朝嘉靖年后，不断有人提议在北方种稻，以降低运输成本、减轻江南人民的负担。但可惜的是，诸多尝试均以失败告终。

清朝入关后承接明制，漕粮的运输与成本问题同样突出。

大约在康熙二十年时，在一次偶然的机会下，康熙发现了一簇特别的稻穗，并由此开始了试验种稻的科学实践。

对于此事，康熙在《御稻米》一文有详细记述：丰泽园中有水田数块，种的是玉田稻种。某年六月下旬，水稻刚刚出穗，忽然看见一棵稻穗远高于其他稻穗，而且长得结实丰满。

往常，这片稻田要到农历九月才能成熟，但这棵稻子居然提前到六月就成熟了。于是，康熙把这一稻穗作为种子加以收藏，以备次年开始试种。

果然，在第二年六月时，这批稻种又比一般水稻早两三个月成熟。从此以后，康熙“岁取千百”，开始广泛试种，最终培育出这一早熟新稻种，取名“御稻米”。

御稻米“色微红而粒长，气香而味腴”，当时主要供宫中食用和赏赐大臣之用。

康熙四十二年，御稻米被移植到承德避暑山庄开始试种。一般来说，稻子在白露之后不能成熟，而承德地处塞外，所以之前从未种过水稻。由于御稻米能在白露前成熟，因而这次试种十分成功，并改写了长城以北不能种稻的历史。

承德试种前，直隶总督李光地曾上疏请求在直隶开垦水田。不过康熙否决了这个提议，他认为北方水土不同于南方，水田不可轻举。

承德试种成功后，天津总兵官蓝理请求在天津等处开垦水田。当时，永定河已治理成功，水利状况大为改善，康熙同意了这一请求。

康熙四十五年，天津试种100顷，收水稻万余石。此后又历经数载，御稻米已经过30余年的试种，康熙决心向南方推广双季稻，他认为：南方气候温暖，稻谷成熟必早于北方。

康熙五十四年，为了推广这种双季稻，康熙特赐苏州织造李煦“御稻谷子一石”，后者分出四斗，自留六斗，试种六亩五分田。

根据李煦的报告，于四月初十日插秧，七月十三日收谷十八石二斗五升，平均亩产二石八斗。二季稻则于七月二十八日插秧，但每亩收谷不满一石。康熙接报后，认为早稻插秧过晚而影响了二季稻，于是批示说：四月初十种迟了，京里的六月二十日已得进矣。

次年，李煦又试种了50亩，第一季每亩收获三石七斗，第二季种了45亩，每亩收获一石五斗，两季共收稻谷二百五十余石，由此算是大获成功了。

在李煦的成功经验下，浙江巡抚徐元梦、江西巡抚佟国勷、苏州乡绅耆老百姓、两淮商人等也来请稻种，均取得不错的收成。尤其在江西，佟国勷以五石稻种收获65石，平均亩产二石六斗。

而继任巡抚白潢以“所剩一半稻种，仍在原田栽种，今又收得稻七十五石二斗”。这在当时，已是高产了。

据统计，自康熙五十四年到康熙六十一年，李煦向康熙报告御稻种植情况的奏折多达21件，而李煦也基本每年都在试种，并报告其他人的试种情况。

多数年份收成甚好，但也有不理想的时候，如使用旧稻种、遇大风等不利的天气条件等。这时，身在北京的康熙往往要给予书面指示，令其改进，如下发新的稻种，并嘱咐其新旧种一起试种，以观察成效。

此外，曹寅嗣子曹頫当时也参与了试种，不过他的成效似乎比李煦要差不少。在康熙末年时，李煦试种御稻已经能够获得三千石稻谷，可见其播种已经很成规模了。

以食为天

古话说得好，“民以食为天”。在古代社会里，粮食生产无疑至关重要。与历代皇帝搞形式主义“亲耕秀”不同的是，康熙对农业生产可谓是身体力行，亲自实践。

康熙曾考察研究过的植物多达20余种，其中包括御稻、葡萄、菱角、竹子、黑龙江麦、吐鲁番西瓜等。这些植物中，他亲自试种过的有十余种。

康熙南巡后，曾将南方的竹子带回京城试种。在其精心培育下，居然成活繁衍，30年后，竟延至数亩之广，其围到八寸，直径二寸五分。

为此，康熙还不无得意地向大臣们介绍：“北方地寒风高，无如此大竹。此系朕亲视栽植，每年培养得法，所以如许长大。由此观之，天下无不可养成之物也。”

当然，康熙的种植试验也不是每次都成功。他在南巡时因为喜爱江南的香稻和菱角而带回一些种子试种，但最终未能成功，他也不得不无奈地表示：“南方虽有霜雪，然地气温高，无损于田苗”，而北方就没有办法了。

在所有的种植试验中，康熙对水稻的兴趣最大、用力最深。在其诗中，对水稻的育种、拔秧、插秧、收刈、拾穗等全过程均有十分具体的描写。之所以如此，大概也是因为水稻在中国粮食结构中的重要性所致吧。

值得一提的是，康熙对于农业事务的观察十分仔细而用心。如其南巡时，见舟中满载猪毛鸡毛运往福建，问其原因，则曰那里稻田以山泉灌溉，泉水寒凉，用此则禾苗茂盛，亦得早熟。

回京后，康熙在西苑建丰泽园，也尝试使用保温手法种植水稻。身为大清皇帝而亲事农耕，康熙对此却毫不介意，并以此为乐。

即便年老后，康熙对农事活动也仍旧孜孜不倦，每每扶杖阅耕，临畦观刈，并高兴地对身边大臣说：“苍颜野老共庆有秋，黄口稚子无悉乏食。此朕一时之真乐也。”

在南方双季稻试种成功后，康熙曾写下诗篇：“紫芒半顷绿阴阴，最爱先时御稻深。若使炎方多广布，可能两次见秧针。”

康熙这首诗虽然文采一般，但其殷殷期望，对于黎民百姓的感情却是真挚的。