宋應星明末清初傑出的科學家、農學家。其代表作《天工開物》是世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合性著作。
宋應星自幼有過目不忘之才。與其兄宋應升同在叔祖宋和慶開辦的家塾中就讀，後在家鄉散文私塾中開始認族叔宋國祚為師，又在新建舉人鄧良知門下做學生。
年歲稍長，考入奉新縣縣學為庠生，熟讀經史及諸子百家，尤其推崇北宋思想家張載的關學，並對天文學、聲學、農學及工藝製造之學等眾多領域有所涉獵，曾熟讀過李時珍的《本草綱目》等書。在閑暇之餘還常與同窗好友共作音曲詩詞，縱談天下事。
萬曆四十三年（1615 年），29 歲的宋應星在鄉試中了舉人，排名第三，而其兄名列第六，奉新諸位考生中隻有他們兄弟中舉，故稱“奉新二宋”。同年秋天，宋應星兄弟前往京師（今北京）應次年丙辰科會試，未取名次。
為了後續考試，他們前往江西九江府古老的白鹿洞書院進修。萬曆四十七年（1619 年），宋應星弟兄與江西其他考生齊會京師，卻仍未如願獲得佳績。此後，他們於天啟及崇禎初年陸續再試，均告失敗，從此斷絕科舉之念。
崇禎七年（1634 年），宋應星靠自身才學被任命為江西省袁州府分宜縣學教諭。他在分宜縣任教的 4 年中並未虛度光陰，專注研究眾多領域，創作了包括《天工開物》在內的所有傳世著作，這是他一生中最重要的階段。
崇禎十一年（1638 年），宋應星任期期間表現優等，遂升任福建汀州府推官（正八品），掌管刑廳。兩年後，任期未滿的他不願再繼續掌管政事，上書請辭後歸家。
崇禎十四年（1641 年），宋應星升任安徽亳州知州，因亳州為農民軍所攻克占領未能赴任，改授安徽穎州知州。
崇禎十六年（1643 年），正值明亡前夕，宋應星又出任南直隸鳳陽府亳州（今安徽亳州市）知州（正五品）。赴任後，他麵臨戰事紛亂、府衙被毀、官員出逃的局麵。幾經努力，他重建了辦事府衙，並捐資在城內建立書院。一年後，宋應星再次辭官返迴奉新。
宋應星辭官時正值明亡清興的曆史時刻，1644 年三月，李自成大軍攻占京師，明朝滅亡；四月，清兵入關，建都北京，宋應星無奈淪為亡國之民。
五月，福王朱由崧在南京建立弘光政權。南明弘光元年（1645 年），宋應星被薦授滁和兵巡道及南瑞兵巡道，但宋應星明亡後無意戀官，遂掛冠歸裏。哥哥宋應昇在明朝末年被選為桐鄉縣令。
宋應星弟兄把希望寄托的南明政權，是由馬士英、阮大铖等人把持。清兵南下後，南明的隆武二年（1646 年），哥哥宋應昇不願投降，服毒殉國。
清朝建立後，宋應星一直過著隱居生活，在貧困中度過晚年，拒不出仕，約在康熙五年（1666 年）前後因病逝世，享年約80歲。宋應星的一生經曆了明朝的衰落和滅亡。
宋應星著述《天工開物》是世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合性著作，是中國古代一部重要的科技著作，被譽為“中國科學技術史上的百科全書”。
它係統地總結了中國古代的科技成果和經驗，涵蓋了農業、手工業、軍事技術等多個領域，在中國古代科技發展史上具有非常重要的地位，對後世的科技研究和實踐產生了深遠的影響。
初刊於1637年（明崇禎十年）。全書共三卷十八篇。書中除了幾萬字的文字敘述，還帶有123幅形象的插圖，描繪了一百多項生產技術和工具的名稱、形狀、工序等，內容詳盡，圖文並茂。
宋應星通過實地觀察研究，將自己在生產生活過程中實踐經驗和技術原理記錄下來。展示了明代手工業細致的分工，記錄了改良土壤的方法、各種油料植物籽實的產油率等，提出了一些科學論斷，還闡述了自然和人工條件對物種變異的影響，為中國現代的農業種植提供了思考和進一步研究總結的價值；
在物理化學方麵，也有開創性的見解，初步闡述了“質量守恆定律”，是世界上最早合成含鋅合金並提煉出金屬鋅的國家等。
《天工開物》體現了天人合一、生態保護、科學唯物、注重經濟發展等。它強調人類要和自然相協調、人力要與自然力相配合，批判封建迷信等。
宋應星提出農工商業並重的發展戰略，認為實體經濟的發展離不開農業、工業和商業的協同進步。被歐洲學者稱為“中國17世紀的工藝百科全書”，對世界近代史上的工業革命和歐洲經濟發展有著重要意義。
該書出版不久即傳到日本，在日本一直流傳，18、19 世紀對日本近代的科學研究產生了一定影響，1950 將該書全部譯成為日文，1969 年還出版了日本譯注本，多次重印。
1869 年，由法國的漢學家於蓮和尚比揚摘譯成法文，書名叫“中華帝國古今工業”。英國著名學者李約瑟在《中國科學技術史》中曾多次引用了有關章節。
1882 年，德國人布萊茨希奈德所著的《中國植物》一書也引用了《天工開物》的內容。
1966 年，美國出版了《天工開物》的英文譯注本，書名為《十七世紀的中國工藝學》。《天工開物》先後被譯成多種外文，受到國際學術界的高度重視，在世界科技史上成為一部重要名著。
在領略了宋應星在科技領域的卓越貢獻之後，讓我們將目光轉向另一位同樣在明朝時期科技領域發光發熱的徐光啟。他以獨特的視角和不懈的努力，在科學的廣袤天地裏留下了深刻的足跡。
徐光啟（1562—1633 年）天主教徒，上海縣（今上海市）人。官至禮部尚書、文淵閣大學士，明代著名的科學家、天文學家、農業科學家，被後人譽為“中西文化交流第一人”。
1600 年，徐光啟在南京結識了意大利傳教士利馬竇，並於 1604 年高中進士，授翰林院庶吉士，此後開始跟利馬竇學習天文、曆算、地理、水利工程、火器等知識。
1606 年，徐光啟與利馬竇合譯了歐幾裏得的《幾何原本》，打破了中國傳統的數學體係，開創了全新的數學證明方法。後又合譯《測量法義》，與傳教士熊三拔合譯《泰西水法》介紹西洋的水利技術和各種水利機械。
1613 年徐光啟退隱天津，撰寫《農政全書》綱要。1627 年，崇禎皇帝即位，徐光啟被啟用。1628 年，他完成了《農政全書》的編著。
他還根據觀測結果，繪製出了當時最完備、最精確的星表和星圖，也是中國目前所知最早包括了南極天區的全天星圖。1629 年，徐光啟運用西學，推測出日食發生的準確時間。同年升任禮部左侍郎，奉旨與意大利人龍華民、鄧玉函、羅雅穀等修正曆法，編譯完成《崇禎曆書》一書。
宋應星，徐光啟對古代科技的精心梳理與總結為中國留下寶貴的財富，乃至世界都留下了印記，接下來，讓我們一同走進朱載堉王子的世界，去感受他在科學道路上的探索與追求。
朱載堉（1536 年-1611 年）明太祖朱元璋第九代孫，明代律學家、散曲家、科學家、藝術家、算學家、曆學家，後世稱他為“樂聖”。
朱載堉的父親朱厚烷，他是明太祖朱元璋的五世孫、鄭藩第二代王。朱厚烷曾因極言直諫嘉靖帝摒棄仙道而被軟禁十九年。
朱厚烷在朝廷為官，生活樸素，自少至老，布衣蔬食。他修德講學、能書能文、折節下士，深受當地百姓愛戴。
他因看不慣堂兄嘉靖皇帝信道修仙、大興土木，便寫文章進行勸諫，結果被嘉靖派人抓到鳳陽老家關了起來。
朱載堉受父親朱厚烷影響，自幼喜好音律、數學。早年師從舅父學天文、算術，十一歲被封為世子，十五歲時因父親被誣告軟禁，他也被剝奪世子身份，此後在宮門外築土屋獨居十九年。
在這19年裏，朱載堉將世間事置身度外，一心撲在樂律、算學上，取得了許多重要成就。
他自己動手做了一個橫跨81檔的特大算盤，在這個“計算機”上開平方、開立方，求出了十二平均律的準確參數，並設計、製造出弦準（世界上第一架定音樂器）和律管。他創建的“十二平均律”理論被廣泛應用在世界各國的鍵盤樂器（包括鋼琴）上，西方普遍認為是“標準調音”“標準的西方音律”，朱載堉也被譽為“鋼琴理論的鼻祖”。
朱載堉在這期間還完成了《瑟譜》十卷的撰寫，在《瑟譜小序》中，他自稱“狂生”，署名“山陽酒狂仙客”。
此外，他謝絕了他人提的婚事，隻與關西名僧鬆穀講經闡佛。
朱載堉確定標準黍粒的事跡。在中國古代，音律學與度量衡互相關聯，而確定一尺的長度需要以農作物“黍”的排列法來確定。
為了尋求標準的黍粒，朱載堉查經問典、遍尋古籍，調查黍的起源、生長環境、種植範圍等農業資料。大約在1567至1593年間，他先後三次來到上黨地區高平羊頭山實地考察。
羊頭山是炎帝文化最為集中的區域，是神農當年辨五穀、嚐百草、創耒耜、立曆法的地方，黍就是神農在此地培植的。
朱載堉第一次上羊頭山是在30歲左右，當時他完成了《瑟譜》，開始樂律研究，而古傳神農嚐百草、辨五穀，他翻閱北魏《風土記》時發現黍的優質產地在炎帝故裏山西高平羊頭山的井子坪。
後來嘉靖皇帝駕崩，隆慶帝即位，朱載堉父子奉詔恢複爵位，他在去北京朝賀返迴懷慶府的途中繞道長子，去攀登羊頭山，初步了解了基本狀況。
第二次上羊頭山是在婚後。35歲的朱載堉婚後從河內縣的神農山出發，沿著神農故道北上進入羊頭山，在黍收獲的季節進行了十多天的考察研究，了解到黍的三種類型，並選中了其中一種。
他從羊頭山帶迴黍種，在九峰山丹水河邊買田試種，經過數年選種連種，終於培育出標準的黍粒。他把標準的黍粒橫排100粒製成“橫黍尺”，把黃鍾律尺由九進製變成十進製，最終確定一律尺之長為25.48厘米，這為他發明“十二平均律”打開了計算通道。
第三次上羊頭山是在他隱居九峰山以後，重新審定《律呂精義》等著作，準備編纂《樂律全書》期間。這次他進一步驗證了所選的黍種，還詳細考察了羊頭山神農曆史文化遺跡，準確完整地記錄了唐代重修清華寺的碑文，使後人對始祖炎帝活動於羊頭山的史實有了清晰明確的認識。
最終他寫出了著名的考察散文《羊頭山新記》，確認了莊裏村炎帝陵的真實性，並指出羊頭山因神農播五穀而成為天下名區。
這些經曆展現了朱載堉堅韌不拔的意誌和對學術研究的執著追求，他在艱苦的環境中取得了卓越的成就，為中國古代音樂、數學等領域的發展做出了重要貢獻。
世宗死後，穆宗即位大赦天下，朱厚烷恢複爵位，朱載堉恢複世子身份，並迴到鄭王府。他與朱厚烷合作撰寫《操縵古樂譜》《旋宮》等譜。著有《律曆融通·序》《律學新說·序》。
萬曆十九年（1591 年），朱厚烷去世，五十六歲的朱載堉連續上疏，要求讓出王位，經過十五年、七次上疏後獲得批準。
朱載堉多次要求去掉皇位（放棄承襲王位）的原因主要是他對科學研究的熱愛以及個人的誌趣和追求。他誌不在官場和富貴，而是醉心於學術研究。在父親朱厚烷被軟禁期間，他也經曆了艱苦的生活，這使他更加看淡名利。此外，朱載堉可能認為放棄王位可以讓他更自由地進行研究，不受宮廷事務和權力鬥爭的束縛。
朱厚烷去世後，朱載堉上疏放棄承襲王位，有司認為可讓朱載堉的兒子朱翊錫承襲王位，但朱載堉仍不答應，十五年裏七次上疏放棄襲爵，萬曆無奈隻好答應，令載堉及翊錫以世子世孫祿終其身，子孫仍封東垣王。讓爵之後，朱載堉自稱道人。
他搬到懷慶府城外，繼續寫作。萬曆三十四年“進律書奏疏”，明神宗賜他建“讓國高風”玉音坊。萬曆三十八年完成《律呂正論》；同年完成《嘉量算經》上卷，卷末記載自序。
萬曆三十九年（1611 年） 朱載堉逝世，終年七十六歲，明神宗賜諡號“端清”，次年三月廿六日，葬於九峰山。
朱載堉所處的時代，數學、天文曆法等學科也取得了一定的進步，為他進行音律學的深入研究提供了有利的條件和方法。完成了十二平均律數理方法和全部理論的創建，在當時世界上居於領先地位。
他稱十二平均律為“新法密律”，用勾股術、開平方術、開立方術等數學方法，計算出十二律每律的等比數，其數學表達史精確到小數點後 24 為有效數字，計算出的密率為 1.0。他還首創出有別於魏晉荀勖所創“同徑管律”的“異徑管律”管口校正法。
製造樂器和考證古樂器：製造了世界上第一架定音樂器弦準、十二平均律律管，考證了篪、鍾、磬、瑟、笙等古樂器的諸多方麵，為樂器史研究提供了參考材料。
提出“舞學”概念並創編舞譜：《樂律全書》保存了許多樂譜和舞譜，他首次提出“舞學”概念，將律學、樂學和舞學區分為三個獨立的學科。其擬古舞譜極詳盡地記下古代舞蹈的舞法、描繪了舞圖和舞譜，還提出包括十大方麵內容的舞學大綱，他的“天下太平”舞譜被視為今天團體操的先河。
天文曆法方麵：著有曆學著作《律曆融通》，編製《黃鍾曆》和《聖壽萬年曆》，求出計算迴歸年長度的公式，算出 1554 年的長度值與現代高科技測量結果僅差 17 秒鍾；1581年差21秒鍾，還是我國第一個精確計算出北京地理位置的人；
文學方麵，其散曲集《醒世詞》存小令73首，各領域著述多達百萬字。是第一個精確計算出北京地理位置（北緯 39°56′，東經 116°20′）的人；
測出北京的地磁偏角為 4°48′，留下中國曆史上第一個磁偏角的定量資料；發明用泥球塗以白粉懸於暗室，然後以燈光照射，演示“弦望晦朔之象”和日食的情景，總結出日食隨觀測地點不同有不同食分和“日大而月小”的科學結論。
數學和算術方麵：是世界上最早解答已知等比數列的首項、末項和項數，及求解其它各項方法的人；最早變九進位為十進位，找到不同進位製的小數換算方法；最早運用珠算進行開平方、開立方、開高次方運算。著有《算學新說》《嘉量算經》《圓方勾股圖解》等數學著作。
計量學方麵：確定古人所說的尺長，測定水銀密度，確定量製標準，從理論上辯證說明“同律度量衡”的關係，其撰寫的《律呂精義》卷十中有計量學內容。
文學方麵：以俚俗的韻語寫成散曲《醒世詞》存七十三首，今存世二十首，作品語言通俗、質樸，諷刺色彩濃鬱。
朱載堉在數學、天文學、聲學、樂律學、樂器製造和舞學等多個領域均有很高造詣，他的著作《樂律全書》，這是其所著 14 部著作的合集。
朱載堉的“新法密率”理論早於西方，關鍵數據被傳教士帶到歐洲後引起學術界震驚，影響了世界音樂文化史的進程，他也因此被人們譽為“科學和藝術的巨星”“東方文藝複興史的人物”，並被聯合國教科文組織公布為世界文化名人，從 18 世紀中期起，他的名字在西方被尊稱為“王子載堉”。
宋應星自幼有過目不忘之才。與其兄宋應升同在叔祖宋和慶開辦的家塾中就讀，後在家鄉散文私塾中開始認族叔宋國祚為師，又在新建舉人鄧良知門下做學生。
年歲稍長，考入奉新縣縣學為庠生，熟讀經史及諸子百家，尤其推崇北宋思想家張載的關學，並對天文學、聲學、農學及工藝製造之學等眾多領域有所涉獵，曾熟讀過李時珍的《本草綱目》等書。在閑暇之餘還常與同窗好友共作音曲詩詞，縱談天下事。
萬曆四十三年（1615 年），29 歲的宋應星在鄉試中了舉人，排名第三，而其兄名列第六，奉新諸位考生中隻有他們兄弟中舉，故稱“奉新二宋”。同年秋天，宋應星兄弟前往京師（今北京）應次年丙辰科會試，未取名次。
為了後續考試，他們前往江西九江府古老的白鹿洞書院進修。萬曆四十七年（1619 年），宋應星弟兄與江西其他考生齊會京師，卻仍未如願獲得佳績。此後，他們於天啟及崇禎初年陸續再試，均告失敗，從此斷絕科舉之念。
崇禎七年（1634 年），宋應星靠自身才學被任命為江西省袁州府分宜縣學教諭。他在分宜縣任教的 4 年中並未虛度光陰，專注研究眾多領域，創作了包括《天工開物》在內的所有傳世著作，這是他一生中最重要的階段。
崇禎十一年（1638 年），宋應星任期期間表現優等，遂升任福建汀州府推官（正八品），掌管刑廳。兩年後，任期未滿的他不願再繼續掌管政事，上書請辭後歸家。
崇禎十四年（1641 年），宋應星升任安徽亳州知州，因亳州為農民軍所攻克占領未能赴任，改授安徽穎州知州。
崇禎十六年（1643 年），正值明亡前夕，宋應星又出任南直隸鳳陽府亳州（今安徽亳州市）知州（正五品）。赴任後，他麵臨戰事紛亂、府衙被毀、官員出逃的局麵。幾經努力，他重建了辦事府衙，並捐資在城內建立書院。一年後，宋應星再次辭官返迴奉新。
宋應星辭官時正值明亡清興的曆史時刻，1644 年三月，李自成大軍攻占京師，明朝滅亡；四月，清兵入關，建都北京，宋應星無奈淪為亡國之民。
五月，福王朱由崧在南京建立弘光政權。南明弘光元年（1645 年），宋應星被薦授滁和兵巡道及南瑞兵巡道，但宋應星明亡後無意戀官，遂掛冠歸裏。哥哥宋應昇在明朝末年被選為桐鄉縣令。
宋應星弟兄把希望寄托的南明政權，是由馬士英、阮大铖等人把持。清兵南下後，南明的隆武二年（1646 年），哥哥宋應昇不願投降，服毒殉國。
清朝建立後，宋應星一直過著隱居生活，在貧困中度過晚年，拒不出仕，約在康熙五年（1666 年）前後因病逝世，享年約80歲。宋應星的一生經曆了明朝的衰落和滅亡。
宋應星著述《天工開物》是世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合性著作，是中國古代一部重要的科技著作，被譽為“中國科學技術史上的百科全書”。
它係統地總結了中國古代的科技成果和經驗，涵蓋了農業、手工業、軍事技術等多個領域，在中國古代科技發展史上具有非常重要的地位，對後世的科技研究和實踐產生了深遠的影響。
初刊於1637年（明崇禎十年）。全書共三卷十八篇。書中除了幾萬字的文字敘述，還帶有123幅形象的插圖，描繪了一百多項生產技術和工具的名稱、形狀、工序等，內容詳盡，圖文並茂。
宋應星通過實地觀察研究，將自己在生產生活過程中實踐經驗和技術原理記錄下來。展示了明代手工業細致的分工，記錄了改良土壤的方法、各種油料植物籽實的產油率等，提出了一些科學論斷，還闡述了自然和人工條件對物種變異的影響，為中國現代的農業種植提供了思考和進一步研究總結的價值；
在物理化學方麵，也有開創性的見解，初步闡述了“質量守恆定律”，是世界上最早合成含鋅合金並提煉出金屬鋅的國家等。
《天工開物》體現了天人合一、生態保護、科學唯物、注重經濟發展等。它強調人類要和自然相協調、人力要與自然力相配合，批判封建迷信等。
宋應星提出農工商業並重的發展戰略，認為實體經濟的發展離不開農業、工業和商業的協同進步。被歐洲學者稱為“中國17世紀的工藝百科全書”，對世界近代史上的工業革命和歐洲經濟發展有著重要意義。
該書出版不久即傳到日本，在日本一直流傳，18、19 世紀對日本近代的科學研究產生了一定影響，1950 將該書全部譯成為日文，1969 年還出版了日本譯注本，多次重印。
1869 年，由法國的漢學家於蓮和尚比揚摘譯成法文，書名叫“中華帝國古今工業”。英國著名學者李約瑟在《中國科學技術史》中曾多次引用了有關章節。
1882 年，德國人布萊茨希奈德所著的《中國植物》一書也引用了《天工開物》的內容。
1966 年，美國出版了《天工開物》的英文譯注本，書名為《十七世紀的中國工藝學》。《天工開物》先後被譯成多種外文，受到國際學術界的高度重視，在世界科技史上成為一部重要名著。
在領略了宋應星在科技領域的卓越貢獻之後，讓我們將目光轉向另一位同樣在明朝時期科技領域發光發熱的徐光啟。他以獨特的視角和不懈的努力，在科學的廣袤天地裏留下了深刻的足跡。
徐光啟（1562—1633 年）天主教徒，上海縣（今上海市）人。官至禮部尚書、文淵閣大學士，明代著名的科學家、天文學家、農業科學家，被後人譽為“中西文化交流第一人”。
1600 年，徐光啟在南京結識了意大利傳教士利馬竇，並於 1604 年高中進士，授翰林院庶吉士，此後開始跟利馬竇學習天文、曆算、地理、水利工程、火器等知識。
1606 年，徐光啟與利馬竇合譯了歐幾裏得的《幾何原本》，打破了中國傳統的數學體係，開創了全新的數學證明方法。後又合譯《測量法義》，與傳教士熊三拔合譯《泰西水法》介紹西洋的水利技術和各種水利機械。
1613 年徐光啟退隱天津，撰寫《農政全書》綱要。1627 年，崇禎皇帝即位，徐光啟被啟用。1628 年，他完成了《農政全書》的編著。
他還根據觀測結果，繪製出了當時最完備、最精確的星表和星圖，也是中國目前所知最早包括了南極天區的全天星圖。1629 年，徐光啟運用西學，推測出日食發生的準確時間。同年升任禮部左侍郎，奉旨與意大利人龍華民、鄧玉函、羅雅穀等修正曆法，編譯完成《崇禎曆書》一書。
宋應星，徐光啟對古代科技的精心梳理與總結為中國留下寶貴的財富，乃至世界都留下了印記，接下來，讓我們一同走進朱載堉王子的世界，去感受他在科學道路上的探索與追求。
朱載堉（1536 年-1611 年）明太祖朱元璋第九代孫，明代律學家、散曲家、科學家、藝術家、算學家、曆學家，後世稱他為“樂聖”。
朱載堉的父親朱厚烷，他是明太祖朱元璋的五世孫、鄭藩第二代王。朱厚烷曾因極言直諫嘉靖帝摒棄仙道而被軟禁十九年。
朱厚烷在朝廷為官，生活樸素，自少至老，布衣蔬食。他修德講學、能書能文、折節下士，深受當地百姓愛戴。
他因看不慣堂兄嘉靖皇帝信道修仙、大興土木，便寫文章進行勸諫，結果被嘉靖派人抓到鳳陽老家關了起來。
朱載堉受父親朱厚烷影響，自幼喜好音律、數學。早年師從舅父學天文、算術，十一歲被封為世子，十五歲時因父親被誣告軟禁，他也被剝奪世子身份，此後在宮門外築土屋獨居十九年。
在這19年裏，朱載堉將世間事置身度外，一心撲在樂律、算學上，取得了許多重要成就。
他自己動手做了一個橫跨81檔的特大算盤，在這個“計算機”上開平方、開立方，求出了十二平均律的準確參數，並設計、製造出弦準（世界上第一架定音樂器）和律管。他創建的“十二平均律”理論被廣泛應用在世界各國的鍵盤樂器（包括鋼琴）上，西方普遍認為是“標準調音”“標準的西方音律”，朱載堉也被譽為“鋼琴理論的鼻祖”。
朱載堉在這期間還完成了《瑟譜》十卷的撰寫，在《瑟譜小序》中，他自稱“狂生”，署名“山陽酒狂仙客”。
此外，他謝絕了他人提的婚事，隻與關西名僧鬆穀講經闡佛。
朱載堉確定標準黍粒的事跡。在中國古代，音律學與度量衡互相關聯，而確定一尺的長度需要以農作物“黍”的排列法來確定。
為了尋求標準的黍粒，朱載堉查經問典、遍尋古籍，調查黍的起源、生長環境、種植範圍等農業資料。大約在1567至1593年間，他先後三次來到上黨地區高平羊頭山實地考察。
羊頭山是炎帝文化最為集中的區域，是神農當年辨五穀、嚐百草、創耒耜、立曆法的地方，黍就是神農在此地培植的。
朱載堉第一次上羊頭山是在30歲左右，當時他完成了《瑟譜》，開始樂律研究，而古傳神農嚐百草、辨五穀，他翻閱北魏《風土記》時發現黍的優質產地在炎帝故裏山西高平羊頭山的井子坪。
後來嘉靖皇帝駕崩，隆慶帝即位，朱載堉父子奉詔恢複爵位，他在去北京朝賀返迴懷慶府的途中繞道長子，去攀登羊頭山，初步了解了基本狀況。
第二次上羊頭山是在婚後。35歲的朱載堉婚後從河內縣的神農山出發，沿著神農故道北上進入羊頭山，在黍收獲的季節進行了十多天的考察研究，了解到黍的三種類型，並選中了其中一種。
他從羊頭山帶迴黍種，在九峰山丹水河邊買田試種，經過數年選種連種，終於培育出標準的黍粒。他把標準的黍粒橫排100粒製成“橫黍尺”，把黃鍾律尺由九進製變成十進製，最終確定一律尺之長為25.48厘米，這為他發明“十二平均律”打開了計算通道。
第三次上羊頭山是在他隱居九峰山以後，重新審定《律呂精義》等著作，準備編纂《樂律全書》期間。這次他進一步驗證了所選的黍種，還詳細考察了羊頭山神農曆史文化遺跡，準確完整地記錄了唐代重修清華寺的碑文，使後人對始祖炎帝活動於羊頭山的史實有了清晰明確的認識。
最終他寫出了著名的考察散文《羊頭山新記》，確認了莊裏村炎帝陵的真實性，並指出羊頭山因神農播五穀而成為天下名區。
這些經曆展現了朱載堉堅韌不拔的意誌和對學術研究的執著追求，他在艱苦的環境中取得了卓越的成就，為中國古代音樂、數學等領域的發展做出了重要貢獻。
世宗死後，穆宗即位大赦天下，朱厚烷恢複爵位，朱載堉恢複世子身份，並迴到鄭王府。他與朱厚烷合作撰寫《操縵古樂譜》《旋宮》等譜。著有《律曆融通·序》《律學新說·序》。
萬曆十九年（1591 年），朱厚烷去世，五十六歲的朱載堉連續上疏，要求讓出王位，經過十五年、七次上疏後獲得批準。
朱載堉多次要求去掉皇位（放棄承襲王位）的原因主要是他對科學研究的熱愛以及個人的誌趣和追求。他誌不在官場和富貴，而是醉心於學術研究。在父親朱厚烷被軟禁期間，他也經曆了艱苦的生活，這使他更加看淡名利。此外，朱載堉可能認為放棄王位可以讓他更自由地進行研究，不受宮廷事務和權力鬥爭的束縛。
朱厚烷去世後，朱載堉上疏放棄承襲王位，有司認為可讓朱載堉的兒子朱翊錫承襲王位，但朱載堉仍不答應，十五年裏七次上疏放棄襲爵，萬曆無奈隻好答應，令載堉及翊錫以世子世孫祿終其身，子孫仍封東垣王。讓爵之後，朱載堉自稱道人。
他搬到懷慶府城外，繼續寫作。萬曆三十四年“進律書奏疏”，明神宗賜他建“讓國高風”玉音坊。萬曆三十八年完成《律呂正論》；同年完成《嘉量算經》上卷，卷末記載自序。
萬曆三十九年（1611 年） 朱載堉逝世，終年七十六歲，明神宗賜諡號“端清”，次年三月廿六日，葬於九峰山。
朱載堉所處的時代，數學、天文曆法等學科也取得了一定的進步，為他進行音律學的深入研究提供了有利的條件和方法。完成了十二平均律數理方法和全部理論的創建，在當時世界上居於領先地位。
他稱十二平均律為“新法密律”，用勾股術、開平方術、開立方術等數學方法，計算出十二律每律的等比數，其數學表達史精確到小數點後 24 為有效數字，計算出的密率為 1.0。他還首創出有別於魏晉荀勖所創“同徑管律”的“異徑管律”管口校正法。
製造樂器和考證古樂器：製造了世界上第一架定音樂器弦準、十二平均律律管，考證了篪、鍾、磬、瑟、笙等古樂器的諸多方麵，為樂器史研究提供了參考材料。
提出“舞學”概念並創編舞譜：《樂律全書》保存了許多樂譜和舞譜，他首次提出“舞學”概念，將律學、樂學和舞學區分為三個獨立的學科。其擬古舞譜極詳盡地記下古代舞蹈的舞法、描繪了舞圖和舞譜，還提出包括十大方麵內容的舞學大綱，他的“天下太平”舞譜被視為今天團體操的先河。
天文曆法方麵：著有曆學著作《律曆融通》，編製《黃鍾曆》和《聖壽萬年曆》，求出計算迴歸年長度的公式，算出 1554 年的長度值與現代高科技測量結果僅差 17 秒鍾；1581年差21秒鍾，還是我國第一個精確計算出北京地理位置的人；
文學方麵，其散曲集《醒世詞》存小令73首，各領域著述多達百萬字。是第一個精確計算出北京地理位置（北緯 39°56′，東經 116°20′）的人；
測出北京的地磁偏角為 4°48′，留下中國曆史上第一個磁偏角的定量資料；發明用泥球塗以白粉懸於暗室，然後以燈光照射，演示“弦望晦朔之象”和日食的情景，總結出日食隨觀測地點不同有不同食分和“日大而月小”的科學結論。
數學和算術方麵：是世界上最早解答已知等比數列的首項、末項和項數，及求解其它各項方法的人；最早變九進位為十進位，找到不同進位製的小數換算方法；最早運用珠算進行開平方、開立方、開高次方運算。著有《算學新說》《嘉量算經》《圓方勾股圖解》等數學著作。
計量學方麵：確定古人所說的尺長，測定水銀密度，確定量製標準，從理論上辯證說明“同律度量衡”的關係，其撰寫的《律呂精義》卷十中有計量學內容。
文學方麵：以俚俗的韻語寫成散曲《醒世詞》存七十三首，今存世二十首，作品語言通俗、質樸，諷刺色彩濃鬱。
朱載堉在數學、天文學、聲學、樂律學、樂器製造和舞學等多個領域均有很高造詣，他的著作《樂律全書》，這是其所著 14 部著作的合集。
朱載堉的“新法密率”理論早於西方，關鍵數據被傳教士帶到歐洲後引起學術界震驚，影響了世界音樂文化史的進程，他也因此被人們譽為“科學和藝術的巨星”“東方文藝複興史的人物”，並被聯合國教科文組織公布為世界文化名人，從 18 世紀中期起，他的名字在西方被尊稱為“王子載堉”。