把番薯带到中国
明代中国的人口仅5000万，而到了清朝乾隆年间，则飙至3亿，明末清初的人口爆炸很大程度上归功于徐光启的那折《甘藷疏》。
番薯十六世纪由西班牙人从美洲引种到菲律宾，殖民当局严格控制，西班牙人不让一块番薯出领地，以防传给中国人后夺了他们自己的种植利益。在南洋一带谋生的福建闽南移民陈振龙，设法把番薯藤藏在船里，靠几根青藤繁殖起来，才冒死把这种神奇的粮食作物带到台湾，再传入福建，于是活人无数。徐光启是内地士大夫当中“第一个吃番薯的人”。1607年徐光启回上海为父亲守孝，在家三年，他年年都请在福建莆田经商的一位徐先生带种子回上海，试验移植，当时人们认为番薯是南方植物，不可能在长江流域引种，江南平原地区种植番薯，最难“传种”。播种季节，茎块不是霉烂，就是冻僵，或者温湿过度，甫经越冬，已经发芽。
为找到薯种“冬藏”技术，徐光启用窖藏保温，铺稻草防湿，在霜降前收种以避冻，在清明前下种不发芽等方法，终于成功了。他总结出“传种”、“种候”、“土宜”、“耕治”、“种栽”、“壅节”、“移插”、“剪藤”、“收采”、“制造”、“功用”、“救荒”等一整套做法，称为“松江法”，把番薯种植地图，往北方推进，直到山东、河北、朝鲜和满洲。“松江法”，是高纬度地区的番薯种植技术。从南半球到北半球，从拉丁美洲到亚洲，海疆万里之外的异国作物，落户江南，并没有发生生物学上严重的“退化”(degeneration)现象。徐光启不无得意地说：“庶几哉，橘逾淮，弗为枳矣。”
徐光启的心思和一般“达则兼济天下，穷则独善其身”的儒家士大夫有所不同，他并不是消极地“辞官归田，告老还乡”，他是要完成自己的一生志向，完成那一场被后来的历史学家称之为“科学试验”的“农业革命”。据说徐光启的天津南郊的农庄有1500亩到2000亩，都是从盐碱荒地里开垦出来的土地，他试验把水稻引种到华北平原，徐光启改进的水利灌溉和造肥施肥技术，解决了北方旱地水稻种植的难题，使得水稻种植在天津扎根。明朝开始培植的天津“小站水稻”，后来享誉全国。
《农政全书》共60卷，12目，约50万字。这部著作和历代的农书是一种继承和发展的关系。按陈子龙在《农政全书》的《凡例》中说的，徐光启是“杂采众家，兼出独见，有得即书，非有条贯”。《农政全书》中，完全由徐光启个人写作的，约有6万字，只占全书的十分之一，其余篇幅是对历代农家著作的征引，据统计，交待了书目来源的共有250种。因此，我们可以说《农政全书》是中国古代的农业百科全书。
自掏腰包，练炮救国
万历四十七年(1619)，离清军入关还有26年时，徐光启已经察觉到明朝危如积卵，满族在关外虎视眈眈。然而巡视一下营中军械，都是嵩山少林之长棍，河南田间之镰刀，山陕农民之长耙，还不能人人都配齐。徐光启决定采用先进火器，避免冷兵器肉搏。他自掏腰包，从澳门购买大炮，却被告发私办军火，一路受阻，三年后，红衣大炮最终到达北京，当时的北京城，会造炮的，都是上海的天主教徒，长城上一炮打出去，击中了一个人，此人三月后离世，此人便是努尔哈赤。多年后，多尔衮才打进中原。
文官练兵，虽有魄力，却遭致朝廷各种言论。徐光启逝世前一年，几十年来一直追随在他左右的学生，同他一起带兵的孙元化在冤案中被朝廷杀害，徐光启有心救国却无力回天，次年于忧愤中病逝。
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