在绘画上，赵孟烦山水、人物、花鸟、竹石、鞍马无所不能；工笔、写意、青绿、水墨，亦无所不精。唐宋绘画的意趣在于以文学化造境，而元以后的绘画意趣更多地体现在书法化的写意上，赵孟烦在这种转变中起了一种桥梁的作用。赵孟烦的画风扭转了北宋以来古风渐湮的画坛颓势，使绘画从工绮艳琐细之风转向质朴自然，同时他也强调写实基本功与实践技巧。赵孟烦绘画的另一大特点是将书法融入绘画之中，同时他的画乃是以画寄意，使绘画的内在功能得到深化，涵盖更为广泛。
赵孟频遗存的画作有《重汉叠嶂图》、《双松平远图》、《鹊华秋色图》、《秋郊饮马图》、《红衣罗汉》等。
鉴于赵孟烦在美术与文化史上的成就，1987年，国际天文学会以赵孟烦的名字命名了水星环形山，以纪念他对人类文化史的贡献。散藏在海外的赵孟频书画墨迹，都被人们视作珍品妥善保存。
王祯与《农书》
王祯，字伯善，山东东平(今山东省东平县)人，具体生卒年不详，生活于十三十四世纪之间，其生平事迹，今天可查考的文献很少。尽管如此，但仍然可以大略地知道，王祯是个阅历非常丰富的人。在王祯的著作《农书》中提到了很多他在各个地区的见闻，比如他曾在书中提到自己“尝见燕山栗”又曾经“尝客居江淮”，而且他通过自己的实地考察得知“今秦晋之地，亦用长辕犁”，而铲这一工具则“尝见燕赵北。．亦传辽池东”，由他的著作中的自述可见他的游历范围很广，可谓遍及南北。
《农书》是王祯的代表作，是一部总结中国农业生产经验的农学著作，全书37集，约136000字。
内容包括3个部分：①《农桑通诀》6集，主要讲述农业史与主要农耕技术，这部分是农业总论，体现了作者的农学思想体系。②《百谷谱》11集，为作物栽培理论，分述粮食作物、蔬菜、水果等的栽种与管理技术。③《农器图谱》20集，占全书80％的篇幅，绘制：昌种农具与农业机械图281幅，并加以说明。这些农具几乎包括了传统的所有农具，堪称中国最早的图文并茂的农具史料，后代农书中所述农具大多以此书为范本。
王祯的《农书》体系明确，体例完整、齐备。由于王祯的游历范围很广，亲身见闻十分丰富，因此《农书》能兼论南北农业技术，对土地的各种利用方式以及农田水利的叙述都颇详细，并广泛介绍了各种农具，是一本很有价值的书籍。
《农书》中除了介绍农业生产经验外，还广泛地引述了经史、农书，并且兼及诸子、医学本草、重要类书、笔记杂录、名人诗赋等。
《农书》37集本成书于元仁宗皇庆二年，明代初期被编入《永乐大典》。明清以后，有很多刊本。1981年出版了经过整理、校注的王毓瑚校本。
王祯除了在农学上颇有成就外，在印刷术的改进方面也做出了极大的贡献。他创造出木活字成功地代替了胶活字，用木活字排印了《旌德县志》，还发明了“转轮排字盘”，他把木活字分别排列在两个叫做“韵轮”和“杂字轮”的轮架上，韵轮上的木活字是按音的次序排列，杂字轮则是排列一些杂字和“之”、“乎”、“者”、“也”等语助词。拣字的人坐在两个轮架的中间，转运这两个轮架，就可以找到所需要的字，因而大大提高了排字的效率。木活字拣齐以后，就排版印刷，一版印完了以后，把木活字拆下来仍旧放到轮架上去，下次还可以使用，十分方便，从而大大提高了排版印刷效率。他还著有《造活字印书法》(附载在《农书》之未)，是最早系统地叙述活字版印刷术的文献，在中国印刷史上具有重要的意义。
郭宁数造历法
郭守敬(1231—1316年)，字若思，顺德邢台(今河北邢台)人，中国古代天文学家、数学家、水利专家和仪器制造家。
郭守敬幼承祖父郭荣家学，熟知天文、算学、水利。
郭守敬很小就显露出对科技的浓厚兴趣。在他十五六岁时，曾得到一幅燕肃的“莲花漏图”。莲花漏是古代的计时工具，是第一个使用分水壶的装置。仅依凭一幅图就想掌握，它的创造方法和原理，对于一个成年人尚属不易。而年少才俊的郭守敬对图样作了一番研究之后，很快明白了莲花漏的制作方法。”
在邢台县的北郊，有一座石桥。石桥为战争所毁，桥身陷在泥淖里。日子一久，没有人能说得清它的所在。郭守敬通过查勘河道上下游的地形，知道了桥基的所在。根据他的指点，很快就挖出了久被埋没的桥基。石桥修复后，元好问还特意为此事写了一篇碑文。这时的郭守敬已经能对地理现象作颇为细致的观察了。
郭荣为了让孙儿开阔眼界，于是把郭守敬送到自己的同乡老友——精通经学和天文学的刘秉忠门下学习。郭守敬在刘的门下获益匪浅，更为重要的是，郭守敬在刘秉忠那儿结识了一位好朋友王恂。王恂比郭守敬小四五岁，后来也成为一位杰出的数学家和天文学家。这一对好朋友后来在天文历法工作中亲密合作，做出了卓越的贡献。
后来刘秉忠又将郭守敬介绍给了自己的老同学张文谦。在跟随张文谦的这段时期内，郭守敬长期从事水利工作。
1276年元军占领南宋都城临安，同年忽必烈迁都大都，决定改订旧历，颁行自己的历法。于是，元代统治者下令在新的京城里组织历局，调动了全国各地的天文学者，另修新历。
这件工作名义上的负责人是张文谦，但实际上负责历局事务和具体编算工作的是精通天文、数学的王恂。无论是张文谦还是王恂，与郭守敬私交都很深，深知郭守敬的才能。在王恂的推荐下，郭守敬参加了修历工作，奉命制造仪器，用于实际观测。从此，在郭守敬的科学活动历程上又揭开了新的一章，他在天文学领域里发挥了高度的才能。
在进行观测实践的过程中，郭守敬对原有的观测仪器进行了改造，使之能够更好地完成观测任务。同时郭守敬自己也制造了许多新仪器。郭守敬为修历而设计和监制的新仪器有：简仪、高表、候极仪、浑天象、玲珑仪、仰仪、立运仪、证理仪、景符、窥几、日月食仪以及星晷定时仪12种(史书记载称13种，有的研究者认为最后一种可能是星晷与定时仪两种仪器)。
在实际的观测过程中，郭守敬取得的主要成就有对黄道和赤道的交角的测定与对二十八宿距度的测定。另外许多在观测中得来的数据对于历法的编定也有着巨大的帮助。经过大约四年的努力，新历法编定完成，经忽必烈定名为《授时历》。
《授时历》以365．2425日为一年，距近代观测值365．2422仅差26秒，精度与公历(指1582年罗马教皇格里高利十三世颁布实行的历法，称《格里高利历》，在中国称公历或阳历。)相当，但比西方早采用了300多年。每月为29．530593日，以无中气之月为闰月。它正式废除了古代的上元纪年，而截取近世任意一年为历元，打破了古代制历的习惯，是我国历法史上的第四次大改革。明初颁行的“大统历”基本上就是“授时历”，如把这两种历法看成一种，可以说是我国历史上施行最久的历法，达364年。
宋应星与《天工开物》
《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术巨著，被外国学者誉为“中国17世纪的工艺百科全书”。该书作者宋应星(1587—1661年)，明代科学家。
宋应星(1587—1661年)，字长庚，奉新县宋埠镇牌楼村人(今属江西省)。童年时的宋应星与其兄宋应升同在叔祖宋和庆开办的家塾中就读，先从师于族叔宋国祚，后学于新建举人邓良知。1615年，宋应星考中举人，但此后他的科举之路却极为不顺，五次进京会试均告失败。但这五次进京赶考的经历大大拓展了宋应星的见识，伴随着坎坷的科举之路的是宋应星对于考科举的反思，他有感于“士子埋首四书五经，饱食终日，却不知粮米如何而来；身着丝。衣，却不解蚕丝如何饲育织造”，意识到科举制度不能真正有益于百姓，于是便不再执着于科举，遍游大江南北，实地考察，行迹遍及江西、湖北、安徽、江苏、山东、新疆等地。1634年宋应星任江西分宜教谕(县学教师)，开始编著《天工开物》，1637年由友人涂伯聚发行。明清易代之际，宋应星的兄长宋应升不屈服于清政府的统治，服毒以殉。宋应星则隐居不仕，老死于山野之间。其著作《天工开物》在中国的流传也颇为坎坷。《天工开物》刊刻后不久，便遭逢明清易代，清代统治者对于文化控制十分热衷，对于愚弄百姓，钳制思想一直非常重视。清代统治者借修书之名，对于有碍其统治的书籍进行毁灭或修改。清廷在修订《四库全书》时发现宋应星及其家人的作品含有反清思想，于是成为清廷销毁的对象。《天工开物》遂一度在中国失传，只在一些别 的著作的引用中可以看见零星的片段。
17世纪末，《天工开物》传入日本，在日本产生了巨大的影响。19世纪早期该书传到欧洲。近代以来，《天工开物》由藏于日本的明代原版重印后在中 国刊行。
《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作，它对中国古代农业、手工业技术进行了细统的总结，全面反映了古代科技水平。
《天工开物》全书分为上中下三篇，共18卷。并配有12l幅插图，描绘了130多项生产技术和工具的名称、形状、工序。书名则取自《易·系辞》中“天工人其代之”及“开物成务”。全书按照作者在《序》中所述的“贵五谷而贱金玉之义”可分为《乃粒》(关于粮食作物的栽培技术)、《乃服》(衣服原料的来源及加工方法)、《彰施》(植物染料的染色方法)、《粹精》 (谷物的加工过程)、《作咸》(食盐的生产方法)、《甘嗜》(种植甘蔗、制糖、养蜂的方法)、《陶埏》(砖、瓦、陶瓷的制作)、《冶铸》(金属用品的铸造及加工)、《舟车》(船舶、车辆的结构、型式及制作)、《锤锻》(用锤锻方法制作铁器和铜器)、《燔石》(石灰、煤炭等的烧制技术)、《膏液》(十六种植物油脂的提取方法)、《杀青》(造纸的工艺程序)、《五金》(金属的开采和冶炼)、《佳兵》(武器的制作方法)、《丹青》(墨和颜料的制作)、《麴蘖》(酿酒之法)、《珠玉》(珠宝、玉石的来源)等18卷。
这些记载都具有珍贵的历史价值和科学价值。
如在《五金》卷中，宋应星是世界上第一个科学地论述锌和铜锌合金(黄铜)的科学家。他明确指出，锌是一种新金属，并且首次记载了它的冶炼方法。这是我国古代金属冶炼史上的重要成就之一。宋应星记载的用金属锌代替锌化合物(炉甘石)炼制黄铜的方法，是人类历史上用铜和锌两种金属直接熔融而得黄铜的最早记录。
另外在《天工开物》中也记录了农民培育水稻、大麦新品种的事例，研究了土壤、气候、栽培方法对作物品种变化的影响，又注意到不同品种蚕蛾杂交引起变异的情况，说明通过人为的努力，可以改变动植物的品种特性，得出了“土脉历时代而异，种性随水土而分”的科学见解，把我国古代科学家关于生态变异的认识推进了一步，为人工培育新品种提出了理论根据。
在书中也反应了宋应星一生讲求实学，反对士大夫轻视生产的态度，体现了他对劳动人民的深刻同情与敬佩。
方以智与《才勿理小识》
方以智(1611—1671年)，字密之，号曼公，又号鹿起、浮山愚者等，兼有别号多种，安庆府桐城县凤仪里(今桐城市区)人，是明末清初一位杰出的思想家、哲学家、科学家。方以智出身在一个官宦人家，父祖两代都在朝为官且在学术上也颇有钻研。方以智自幼秉承家学，接受儒家传统教育，曾随父宦游，至四川、福建、河北、京师等地，见名山大川，历京华胜地，阅西洋之书，颇长见识。成年后，载书泛游江淮吴越间，遍访藏书大家，博览群书，交友结社。
明末，方以智曾经参加过抗清的起义，起义失败后，方以智落发出家为僧，法号弘智，字无可，别号大智、药地、浮山、愚者大师等。
方以智虽然自小接受传统的儒家思想教育，但他同时也对天文、地理、物理、医药、生物、历史、文学、音韵等均有研究。他所处的时代正好有许多西方传教士来华，这些传教士带来了许多西方科学技术的新成果，在与他们的接触中，方以智获得了许多新的知识。
《物理小识》是方以智研究科学的代表作。书名中的“物理”与我们现在所称的物理学科的“物理”含义并不相同。方以智所说的“物理”，概指世界上一切事物之理。“识”通“志”，即“记”。
方以智写作《物理小识》的目的主要有两个：一是想通过“质测”来考察自然界中各种事物的性质和规律。方以智在书的自序中说到“物有其故，实考究之。大而无会，小而草木蠢蠕，类其性情，征其好恶、推其常变，是日质测”，他所说的“质测”简而言之就是考究各种事物形成和发展的原因，大到天文星象，小到草木虫鱼，都要一一分清它们的性质，辨别它们的差异，从而推测它们的规律与变化。方以智写作的第二个目的是想对古今中外的科学技术作一番会通、总结的工作。另外方以智撰写此书也有据此反对宋明理学空谈心性，不问实际的学风。
《物理小识》全书共十二卷，分为十五类，依次为天类、历类、风雷雨呖类、地类、占候类、人身类、医药类、饮食类、衣服类、金石类、器用类、草木类、鸟兽类、鬼神方术类、异事类。内容涉及天文、地理、物理、化学、生物、医药、农学、工艺、哲学、艺术等诸多方面。该书不但保存了我国古代特别是明末时期大量宝贵的科技知识的史料，也在许多方面提出了一些独特而精辟的科学见解，在我国的科技史上有着重要的地位。
在医药生物诸方面，《物理小识》也有诸多贡献。方以智在这些方面用力甚大，有关条目占全书总条目的三分之一还要多。他会通中西，对人体生理、病理以及医疗、药物等诸多方面均有较深入的研究。方以智重视吸收引进西方医学知识，以弥补传统医学的不足。他在《物理小识》中介绍了大量西医解剖学知识，而这正是传统医学的一个薄弱环节。他根据西方人体生理知识，提出“人之智愚系脑之清浊”(《卷三·人身类》)，这是对传统“心之官则思”说法的一个勇敢突破。方以智对传统医学也很精通，《物理小识》曾广泛援引历代医家言论，取各家之长而加以综合。在药物学方面，《物理小识》不但发现和改正了一些历代本草书(包括李时珍《本草纲目》)中的错误和疏漏，而且搜罗了不少历代本草书中未曾采纳但确实行之有效的药物，对后世医药学作出了贡献。
在天文学方面，《物理小识》继承了中国传统天文学的优秀成果，并且吸取了当时西方传入的先进知识。例如该书介绍西方的地圆说，认为： “地体实圆，在天之中。……相传地浮水上，天包水外，谬矣。地形如胡桃肉，凸山凹海。”(《卷一·历类》)中国传统上一直认为天圆地平。明末，传教士来华，带来了地圆学说，为一部分中国知识分子所接受，方以智是其中之一。他所说的“地形如胡桃肉，凸山凹海”一语，形象地说明了海也是地球的一部分，这有助于破除传统的“地浮水上”之说。