一．
“格物致知”源自《礼记•大学》的“三纲八目”，所谓“大学之道在明明德，在亲民，在止于至善”，“致知在格物，物格而后知至，知至而后意诚，意诚而后心正，心正而后身修，身修而后家齐，家齐而后国治，国治而后天下平”；其中的“八目”略写为：“格、致、诚、正、修、齐、治、平”。
宋代理学家重视《大学》，于是，“格物致知”成为理学家的重要概念。程颐、程颢讲“一草一木皆有理，须是察” ；“‘多识于鸟兽草木之名’，所以明理也” 。已经包含了格自然之物的思想。朱熹更是明确地说要格自然之物，“天地中间，上是天，下是地，中间有许多日月星辰、山川草木、人物禽兽，此皆形而下之器也。然这形而下之器之中，便各自有个道理，此便是形而上之道。所谓格物，便是要就这形而下之器，穷得那形而上之道理而已。” ，把自然之物看作是格物的对象。而且，朱熹较为重视科学，并积极地研究科学 ，成为格自然之物的实践者。这实际上为从“格物致知”发展到“科学”开辟了道路。
到了明代，王阳明将“格物”诠释成“格心”，认为“格物，如孟子‘大人格君心’之格” ；而且，他还用亭前格竹不得其理反而劳思致疾来讥讽朱熹的格自然之物，并说：“先儒解格物为格天下之物，天下之物如何格得？且谓一草一木亦皆有理，今如何去格？纵格得草木来，如何反来诚得自家意？” 反对朱熹的格自然之物。但是，同时代的王廷相以及以后的高攀龙、王夫之、陆世仪、张履祥等理学家则继承了朱熹的格自然之物的思想。
王廷相明确主张研究自然，要求把握“物理”。他在所作“策问”中说：“诸士积学待叩久矣，试以物理疑而未释者议之，可乎？天之运，何以机之？地之浮，何以载之？月之光，何以盈缺？山之石，何以欹侧？经星在天，何以不移？海纳百川，何以不溢？吹律何以回暖？悬炭何以测候？夫遂何以得火？方诸何以得水？龟何以知来？猩何以知往？蜥蜴何以为雹？虹霓何以饮涧？何鼠化为鴽，而鴽复为鼠？何蜣螂化蝉，而蝉不复为蜣螂？何木焚之而不灰？何草无风而自摇？何金之有辟寒？何水之有温泉？何蜉蝣朝生而暮死？何休留夜明而昼昏？蠲忿忘忧，其感应也何故？引针拾芥，其情性也何居？是皆耳目所及，非骋思于六合之外者，不可习矣而不察也。请据其理之实论之。” 显然，王廷相是主张研究各种自然现象、研究科学的。而且他还认为，研究天地之道是学者“穷理尽性”所必不可少的。他说：“古之圣人，仰以观乎天文，俯以察乎地理，而人之道益明。盖以人性贯彻上下，通极内外，弥满于无垠，周匝于六合，苟一物之未知，是于性犹有所未尽也。故天地之道，虽悠远高深，学者不可不求其实矣。”
明朝末年，东林学派的高攀龙发挥程朱理学的“格物致知”说，主张格“一草一木之理”。他认为，“天下之理，无内外，无巨细。自吾之性情，以及一草一木，通贯只是一理”，因此，“一草一木亦皆有理，不可不格” 。他还与顾宪成讨论格物，并且说：“先生云：有梅于此，花何以白？实何以酸？有桃于此，花何以红？实何以甘？一则何以冲寒而即放？一则何以待暖而方荣？龙谓天地间物莫非阴阳五行，五行便是五色，便有五味，各自其所禀，纷然不同，固无足异。至发之先后，盖天地间有一大元亨利贞，各物又具一元亨利贞，杂然不齐，良有以也。” 高攀龙认为，天地间虽存在着总的规律，但万物各自又有不同的规律，所以要格一草一木之理。他还明确地说：“一草一木是格物事，鸢飞鱼跃是物格事。” 显然，他主张研究自然事物。
明清之际的王夫之更是明确地把方以智的“质测之学”诠释为“格物”。王夫之曾说：“密翁与其公子为质测之学，诚学思兼致之实功。盖格物者，即物以穷理，惟质测为得之。” 密翁，即方以智（公元1611—1671年），字密之，号曼公，明清之际的思想家、科学家。所谓的“质测”就是要研究“物理”；方以智明确指出：“物有其故，实考究之，大而元会，小而草木螽蠕，类其性情，征其好恶，推其常变，是曰‘质测’。” 可见，方以智的“质测之学”就是指自然科学。王夫之以方以智的“为质测之学”解“格物”，实际上就是以研究科学解“格物”。也就是把“格物致知”与科学联系在一起。
与王夫之同时代的理学家陆世仪赞同朱熹的格物穷理之说，反对王阳明的致良知。他说：“致良知虽是直截，终不赅括，不如穷理稳当。……天下事有可以不虑而知者，心性道德是也。有必待学而知者，名物度数是也。假如只天文一事，亦儒者所当知，然其星辰次舍，七政运行，必观书考图，然后明白，纯靠良知，致得去否？” 陆世仪认为，科学方面的知识不同于心性道德方面的知识，其认知方法也不相同；儒者应当学习科学知识、研究科学，而不是靠“致良知”。与此同时，陆世仪还从经世致用的角度强调学习科学的重要性。他说：“六艺古法虽不传，然今人所当学者，正不止六艺。如天文、地理、河渠、兵法之类，皆切于用世，不可不讲。俗儒不知内圣外王之学，徒高谈性命，无补于世，此当世所以来迂拙之诮也。”
这一时期的理学家张履祥“初讲宗周慎独之学，晚乃专意程朱。践履笃实，学术纯正。大要以为仁为本，以修己为务，而以《中庸》为归” 。他认为，“吾人学问，舍‘居仁由义’四字，更无所谓学问；吾人功夫，舍‘居敬穷理’四字，更无所谓功夫” ；同时，他对朱熹的格物致知多有发挥。他说：“致知者，所以为力行也。今人言致知，多不及力行，岂非好言精微，反遗却平实。” 张履祥认为，格物致知的目的在于“力行”。为此，他还强调“当务经济之学”，这就是：读有用之书，不可当不着实际的学究；学更重在做功夫，躬行实践，不尚空谈；要留心世务，学以治生为先，即要经世道济民生。 他还说：“学者肯实去做功夫，方是学，如学耕须去习耕，学医须去习医。” 可见，他的“力行”、“经济之学”还包括农业生产的耕耘之类。
由以上可见，朱熹之后有不少理学家实际上继承和发挥了朱熹格自然之物的思想。
二．
与理学家把自然科学包括于格物致知之中的同时，在自然科学领域也早在宋元时期就开始把科学与“格物致知”联系在一起。
作为金元医学四大家（刘完素、张从正、李杲、朱震亨）之一的刘完素撰有医学著作《伤寒直格》，开头第一句便是“习医要用直格”。大约同时代有《格物粗谈》，是一部博物学著作。后来元代的朱震亨著《格致余论》，明确提出“医为吾儒格物致知之一事”。
元朝时期的数学家朱世杰也把数学与格物致知联系在一起。他的重要数学著作《四元玉鉴》论述了多元高次方程组的求解和高阶等差级数等方面的问题，被美国科学史家乔治•萨顿（G. Sarton）称为“中国数学著作中最重要的一部，同时也是中世纪最杰出的数学著作之一” 。其中说道：“凡习四元者，以明理为务；必达乘除升降进退之理，乃尽性穷神之学也”。 在朱世杰看来，数学之理与宋代理学家的“理”是同一的，可以通过研习数学之理达到“尽性”。这就是理学家所谓的“穷理尽性”。莫若在《四元玉鉴》“前序”中还说：“其学能发先贤未尽之旨，会万理而朝元，统三才而归极。乘除加减，钩深致远，自成一家之书也。方今尊崇算学，科目渐兴，先生是书行将大用于世，有能执此以往，则古人格物致知之学，治国平天下之道，其在是矣。”把数学与理学的格物致知、治国平天下联系在一起。
明代的李时珍则提出研究本草为“吾儒格物之学”。他说：本草“虽曰医家药品，其考释性理，实吾儒格物之学。”认为研究本草为格物之学。明代学者王世贞甚至称李时珍的《本草纲目》是“性理之精微，格物之通典，帝王之秘箓，臣民之重宝” 。在明清时期的科学著作中，还有不少是以“格致”作为书名的。
当然，宋代以后的理学家和科学家把研究自然界的事物，即研究科学，包含于“格物致知”之中，在逻辑上存在着两个问题：
其一，把研究科学包含于“格物致知”之中只是意味着科学研究的目的是“就这形而下之器，穷得那形而上之道理而已” ，换言之，理学家研究科学的目的在于求得“形而上之道”，因而科学研究本身只是手段。所以，无论是理学家还是科学家，他们虽然把研究科学看作是“格物”，看作是为学成人所必不可少的，但目的还在于求“道”，体认“天理”。在这种情况下，科学还尚未独立，还附属于理学。正因为如此，科学还带有许多理学的成分。
其二，把研究科学包含于“格物致知”之中还必须回答研究科学是否能真正求得“形而上之道”。朱熹以“用力之久，而一旦豁然贯通焉，则众物之表里精粗无不到，而吾心之全体大用无不明矣” ，把科学与“形而上之道”联系在一起。王阳明则用亭前格竹不得其理反而劳思致疾予以讥讽。应当说，王阳明的讥讽是有道理的，后来的理学家事实上没有解决这个问题。如果研究科学不能求得“形而上之道”，那么，或者科学就可能被否定，就象在王阳明那里，或者科学独立于理学，从理学中分化出来。
但无论如何，把研究科学称作“格物致知”，或包含于“格物致知”的概念之中，实际上承认了研究自然科学的重要性，朱熹之后的许多科学家正是在“格物致知”的名义下开展科学研究，推动了科学的发展，并且最后使科学从理学中分化出来。
科学之所以能从理学中分化出来，还得益于西方近代科学的引进，其中徐光启是关键人物。徐光启是明朝末期的科学家。他主持修改历法和《崇祯历书》的编撰，翻译出版了包括《几何原本》在内的许多西方科学著作，并且编撰了《农政全书》。徐光启把西方传教士带来的学问分为两大类：“大者修身事天；小者格物穷理” 。关于“格物穷理之学”，徐光启说：“凡世间世外、万事万物之理，叩之无不河悬响答，丝分理解；退而思之，穷年累月，愈见其说之必然而不可易也。格物穷理之中，又复旁出一种象数之学。象数之学，大者为历法，为律吕；至其他有形有质之物，有度有数之物，无不赖以为用，用之无不尽巧极妙者。” 在这里，徐光启从科学的角度发挥了朱熹的格物致知论。他首先从一般的学问分离出中“格物穷理之学”，然后进一步分离出“象数之学”。这里的“象数之学”实际上就是自然科学。这样，徐光启就把科学从一般的学问中分离开来，而归属于“格物穷理之学”，这样的学科分类对于后来科学的发展是具有重要意义的。
