日本科学史家村上阳一郎，在谈到日本人对待科学的态度时断言：“日本人不正直。”[1]这里所说的“不正直”不具有道德观念上的价值判断意义，而是说，就人与自然的交接关系而论，日本人与西方人完全相反，他们从心底里不愿与自然对立，而宁愿融入自然，领略自然。比如对于四季的冷暖变化，宁可忍受而不愿使用取暖或制冷设备。尽管如此，他们却又随着时代的变迁而泰然自若地吸收外来的关于人与自然的交接方式（科学）和通过这种方式而驾驭自然的方法（技术）。确实，这种总能曲意对待有实用价值的外来之物的态度，使日本人获得了极大的实惠。

日本自德川时代就不断吸收西方近代科学，已如前述。进入明治时代后，通过聘请外国专家、兴办学校、派遣留学生等手段，更大规模地吸收和利用西方科学技术，以期军事、工业等领域的迅速近代化。

明治时代的自然科学研究，除数学稍有例外，几乎全部都是在外国专家的指导下开始起步的。[2]

数学：江户时代关孝和发明的和算虽走向衰落，但它为西方近代数学的吸收培养了一定的消化能力。数学领域未聘入外国专家，主要经由日本人自己之手引进和发展起来。留学于英国剑桥大学的菊池大麓1877（明治十）年回国后在东京大学主讲数学，写出《初等几何学教科书》，发表了不少精辟论文，奠定了近代数学的基础。他还创立数学学会，致力于数学的提倡和普及。另一位著名数学家藤泽利喜太郎，1883（明治十六）年留学德国，回国后对于高等解析几何、一般函数论、特别函数论等进行教学和研究。他的学生坂井英太郎、最藤斧三郎等对于椭圆函数乘法等的研究也很有成就。

物理：1877（明治十）年东京大学创立，聘请美国专家门登霍尔（Thomas Corwin Mendenhall）来校指导物理学研究，他在重力测定和地球密度测定等方面多有建树，他还担任该大学气象台台长，指导气象观测。另一位著名专家是英国人尤因（James Alfred Ewing），他以研究磁带现象而闻名。门登霍尔和尤因的研究方向可以说是明治时代物理学研究的指针。由尤因指导的田中馆爱桔，最初即从事日本全国的重力和地磁要素的测定，明治二十年代他又趁浓尾地区地震的机会测定地磁力的变化。长冈半太郎、本多光太郎也都对磁作了持续的研究。而且，他们的业绩受到世界学术界的重视，如长冈半太郎关于镍线偏极的发现、岩石的弹性常数和原子构造论的研究而在1912（明治四十五）年被伦敦物理学会推选为名誉会员。本多光太郎关于磁石与钢铁的研究也为人所称道。

化学：1874（明治七）年招聘英国专家阿特金森（Robert William Atkinson）讲授分析化学、有机化学、理论化学、工艺化学和冶金学等课程，另一位英国专家戴弗斯（Edward Divers）则致力于无机化学的研究。阿特金森在酿造化学方面颇有建树，其著作《日本酿造编》颇负盛名。他对于日本化学界的先驱平贺义美、高松丰吉、中泽岩太、石藤丰太、吉田彦六郎等均有指导和影响。曾在英国留学的樱井锭二和在美国留学的松井直吉也都是他的门下弟子。戴弗斯于1886（明治十九）年成为化学教授，并奠定了无机化学的基础。垪和为昌是他的后继者。高峰让吉、清水铁吉、下濑雅允、松井直吉等也都在不同的方面做出了科学贡献。

地质学：最早在日本从事地质学活动的是美国专家莱曼（Benjamin Smith Lyman），他曾在北海道进行地质调查。而使日本地质学走上轨道的则是德国专家纳乌曼（Edmund Naunyn），地质调查所就是根据他的建议成立的。继纳乌曼之后，布拉温斯（Ddvid Brauns）受聘来日指导东京大学的地质学教学和研究，并写出了《东京近傍地质编》和《概测常北地质编》等著作。此后，日本学者小藤文次郎、横山又次郎、菊地安等逐渐成长起来，对日本地质学的发展多有贡献。1879（明治十二）年，以北白川宫能久亲王为会长创立了东京地学协会，开展了学术活动。

医学：明治初年首先在日本传播近代医学的是英国医生威尔斯（William Wills）。接着，德国军医缪勒（Leopold Müller）、霍夫曼（Theodor Eduard）等受邀来日，指导日本的医科学生。这些学生中的田口和美、石黑忠惪、长谷川泰、长与专斋、三宅秀等都是早期医学界的佼佼者。日本医学受益于德国专家倍尔茨者尤多。倍尔茨于1876（明治九）年来日，被聘为东京医学校教员，后继续执教于东京帝国大学，精于内科和产科，对寄生虫病颇有研究。他在日二十九年，作为临床专家获得日本朝野人士的极大信赖。日本学者小金井良精，佐佐木政吉、青山胤通、高木兼宽、绪方正规等也为医学的进步作了极大的努力。特别值得一提的是北里柴三郎，他于1885（明治十八）年留学德国，获得了发现血清疗法、培养结核菌及破伤风菌成功等重大医学研究成果。于1892（明治二十五）年回国后创办传染病研究所，出任第一任所长，并发现了鼠疫细菌。此后，日本学者志贺洁（留德）发现赤痢杆菌，高峰让吉（留英）分离出荷尔蒙，铃木梅太郎发现维生素Z等，都是对世界医学的重大贡献。

博物学：所谓博物学是当时对动物、植物、矿物、地质等学科知识的总称。在大学中首先设置了生物学，后来，植物学、本草学、动物学先后从博物学中独立出来。在植物学的确立上，伊藤圭介、矢田部良吉起了很杰出的作用。伊藤圭介是幕末来日的德国博物学家西保尔德（Siebold）的弟子，著有《泰西本草名疏》《日本博物图说》等书，他可以说是从本草学过渡到真正的近代博物学的桥梁。矢田部良吉则构筑了植物标本的基础。美国学者摩尔斯（Edward Morse）对日本近代动物学科的创立贡献很大，他于1877（明治十）年来日，在东京大学教授动物学。他帮助建立了东京生物学会。此外，由于他发现和发掘了大森贝冢，对日本近代考古学的确立也有开创性贡献。摩尔斯在移植达尔文进化论方面也卓有成绩，他不仅在大学的课堂上讲授，还尝试在东京街头作通俗学术演讲，《动物进化论》一书就是他的学生石川千代松根据他的通俗演讲整理而成。继摩尔斯之后来日的美国专家惠特曼（Charlesotis Whitman），指导日本人开始用显微镜进行研究工作。

明治二十年代以后，日本的动物学和植物学都有较快的发展，植物学方面，白井光太郎、牧野富太郎、伊藤笃太郎、池野成一郎、平濑作五郎等一大批日本学者都有辉煌的研究成果出现，如白井的著作《日本博物学年表》、牧野的植物学“记述”和“分类”方法、伊藤的博物学的原形质研究、池野的苏铁精虫发现和平濑的银杏精虫发现等都是彪炳科学史册的业绩。动物学方面也蔚为可观，其中重要的可以举出箕作佳吉的发生学研究，饭岛魁的寄生虫学研究、岸上镰吉的水产动物研究、丘浅次郎的进化论研究和佐佐木忠次郎的昆虫学研究等。

及至明治三十年代以后，日本的自然科学研究已羽毛丰满，逐步脱离了外国专家的传授和指导走上了独立发展的道路。