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在近代报刊、译书、洋务设厂等初步引进西方科技之后，中国知识界对于西方科学的认知像是撕开了一个口子，越来越多的思想启蒙者将“科学”作为救国的出路。
严复初步提出了科学救国论的主张，他认为科学教育可以“炼心积智”，科学成为严复构建国民基本素养的重要组成部分。康有为也认为“泰西之强，不在军兵炮械之末，而在其士人之学，新法之书。凡一名一器，莫不有学，理则心伦、生物，气则化、光、声、电、重，蒙则农、工、商、矿，皆以专门之士为之，此其所以开辟地球，横绝宇内也。”
他在《物质救国论》中提出，“欧洲百年来最著之效，则有国民学、物质学二者，中国数年来亦知发明国民之义矣，但以一国之强弱论焉。以中国之地位，为救急之方药，则中国之贫弱，非有他也，在不知讲物质之学而已。”
康有为从变法的急躁中走了出来，在反省之后，他将救国的重心放在“科学”上，找到另一个更为急进的救国方向，“科学实为救国之第一事，宁百事不办，此必不可缺者也。”
梁启超也曾有过类似的探讨，“今时局变异，外侮交迫，非读外国之书，则不能通一国之书。然西人声、光、化、电、格、算之述作，农、矿、工、商、史、律之纪载，岁出以千万种计，日新月异，应接不暇。”
承载着救国诉求的科学，在中国的地位不断被提升。中国的知识精英们迫切地希望用科学来武装自己、武装国人，改变国民旧式的单一的知识结构，以为这样就可以使中国迅速地摆脱贫弱的局面。
既然“科学”是救国的途径，那么大量引进西方科学知识武装国民就成为启蒙者的重要工作，严复不遗余力地介绍亚当·斯密、达尔文、斯宾塞、赫胥黎等人的作品和思想，同时把西方自然科学和社会科学理论的成果如进化论等译介过来。严复还向国人介绍了西方科学研究的方法，如实验、数学和逻辑学等。
梁启超将译书作为“强国第一义”，他们创立译书局，“格致、化学、天文、舆图、医学、算学、重学、水学、光学、热学、气学、电学、兵学、矿学，一应新译新著洋务各书，无不搜集完备。”
与此同时，董康和、赵元益发起成立译书公会，在购置和译介西方科技书籍方面，为近代科学的宣传与引进做出了突出的贡献。
在洋务派和维新派大量翻译西方科学著作引进西方科技成果之时，1898年到1911年间，京师大学堂引进、翻译并出版了六十余部大概一百多册西方教科书，自然科学类教材超过了总数的三分之一
，这极大地突破了经学一统的局面，体现了国人对国民素养构建诉求的实践。以“科学”命名的或专门的科学报纸杂志越来越多，如《格致新报》《求是报》《经世报》《知新报》《算学报》《农学报》《亚泉杂志》《理学杂志》《理工》《中华工程师学会会报》《中外算学报》《地学杂志》《中国地质学会志》《地质评论》《绍兴医药学报》《电气》《中华医学杂志》《科学世界》《科学一斑》《科学》《科学画报》《科学工作者》和《科学的中国》等等，很多非专门的科学报刊设有“格致”专栏。以《亚泉杂志》为例，前十期共三十九篇文章中，有二十三篇关于化学的内容，如《化学原质新表》《钙之制法及性质》《配合各色玻璃材料方》《显影药水方》《橡皮及格搭伯查之代用品》《化学理论》《化学周期律》和《论物质的溶和》等。
有些介绍的是第二次工业革命时代西方最先进的科学成果。以倡导和传布科学知识与科学精神为目的的社会团体也大量出现，从戊戌变法至民国成立之前建立的主要科学社团有“亚泉学馆”“上海科学仪器馆”“科学研究会”“中国地学会”“中西药研究会”等。这些努力使得人们对“科学”的理解更为深刻，对“科学”的认知也由技术转变为科学知识、规律、思想和科学精神的层面，“科学”在近代中国越来越呈现出学理与学养的特征。
科学救国思潮促使很多有志救亡的青年们走上学习科学的道路，如鲁迅之赴日本留学、杨铨（杨杏佛）辞去总统府秘书处职务赴美国留学、李四光辞去湖北实业司长之职赴英国留学、竺可桢赴美国留学、侯德榜受《天演论》影响赴美国留学，再如胡适、丁文江等皆是如此。1909年四十七名留美学生中，学理工农医的有三十九人；1910年七十名留美学生中六十五人是学习理工农医的。
科学救国思潮的发展迅速推动了新文化运动的兴起，科学成为知识分子救国的两大旗帜之一。陈独秀以法兰西文明为研究蓝本，将西方启蒙时代的科学旗帜移植过来，他指出“近代欧洲之所以优越他族者，科学之兴，其功不在人权说下，若舟车之有两轮焉。”
他认为国民“欲脱蒙昧时代，羞为浅化之民也，则急起直追”
，将科学与人权作为近代国民素养增进的主要手段。科学被置于与民主平行的地位
，“于是青年们开口闭口就离不掉‘科学’‘不科学’等口头禅。‘你说得不科学。’‘此不合科学之谈。’‘按科学的说法应该是怎样怎样。’‘你将来预备学什么呢？’‘我预备进理科，我觉得只有科学才能救中国。’这些对话，在‘五四’以后随处都可听到。”
无论政治立场有如何分歧，这些近代的知识精英们在认识“科学”对于近代中国的价值时观点是基本一致的。科学思想、科学精神、科学理论、科学方法、科学知识和成果更为迅猛且普遍性地在更广大范围的知识分子和学生群体中传播起来。科学成为瓦解传统社会和清除对传统权威迷信的有力武器，是理性与现代化的表征，也是救国救民的利器。