我国历史上第一个对农业和手工业技术进行深入研究和全面总结的是明末科学家宋应星。宋应星1587年出生于江西奉新县一个官僚地主家庭，五次赴京会试均名落孙山，终于在45岁时转而研究农业和手工业技术。
　　
　　宋应星经常深入田间、作坊，向农民和工匠学习。他看到家乡的农民用“骨灰蘸秧根”，用“石灰淹苗足”，使水稻长势旺盛。他认识到骨灰之类有机磷肥料适合山区洼地酸性土的需要，可增强土地肥力，而石灰则可改良土壤。
　　
　　宋应星看到许多农民在岗坡地上种桑养蚕。人们把白色雄蚕和黄色雌蚕进行杂交，得到了优良蚕种，使茧结得更大更重。他从中悟出了物种变异的道理，便记载下来。
　　
　　他发现通过人工选育，水稻可以逐渐变为早稻。这种人工选育产生的变异与蚕根据遗传基因不同而产生的变异有所不同。于是他作出了“种性随水土而分”的科学论断，把我国古代科学家关于生态变异的认识推进了一步。
　　
　　宋应星多次深入手工作坊和矿山了解纺织、金属冶炼、采煤等生产技术。一次他在一个织布作坊发现了一台复杂的提花机。这是当时世界上最先进的纺织机械。他经过认真的观察，把这台提花机画了出来。
　　
　　在一个铸铁作坊里，宋应星了解到了一项先进的金属加工工艺——生铁淋口技术。他还考察了群炉汇流和连续浇铸大件的方法，记述了熔模铸造和泥范铸造的工艺技术，精心绘制了当时世界上最先进的鼓风设备——活塞式风箱。
　　
　　宋应星在一个冶炼作坊发现了提炼金属锌的方法，炉甘石(碳酸锌)和焦炭放在泥罐中用泥封好，一层层煤饼铺在罐底，下面再铺上柴草引火。他画成图记录下来，这是世界上关于提炼金属锌的最早、最详细的记载。
　　
　　宋应星在煤矿考察时发现，人们用中空巨竹管排放瓦斯和用支架防止矿井坍塌。他把这些方法也记录下来。
　　
　　1634年，宋应星撰写成《天工开物》一书，1637年刊行。这部书涉及到作物栽培、养蚕纺织、粮食加工、熬盐制糖、酿酒榨油、采矿冶铸、舟车制造、制瓷造纸等众多的生产领域，附有100多幅插图，被后人誉为“中国古代技术的百科全书”。
　　
　　17世纪后，这部书相继传到日本和欧洲，被译为多种文字，受到世界各国的广泛重视。19世纪著名的生物学家达尔文把宋应星记载的我国古代养蚕技术作为论证人工选择和人工变异的例证之一。