科学不只是说明个别现象的因果关系，它还要认识宏观自然界的总体，因而一般说来，伴随科学的进展必然会产生先进的哲学思想。随着兰学的不断扩展，研究领域超出了自然科学的范围，发展到形成唯物主义世界观的阶段，最终产生了社会批判意识。以下选取几位典型人物来描述这一发展过程[57]。

山片蟠桃（1746—1821）通过融汇新的穷理精神和兰学知识，升华为具有近代自然科学知识和唯物主义思想的学者。山片蟠桃早年曾就学于怀德堂，又师从麻田刚立学习天文学，自接触兰学后，积极宣倡太阳中心说，思想发生了飞跃。山片蟠桃的思想集中表现在其代表作《梦之代》（1820）[58]中。该书分为天文、地理、神代、制度、无鬼等12卷，尤其在天文、地理卷中引用了包括《历象新书》在内的多种兰学书籍，提出了诸多惊世骇俗的思想。

山片蟠桃首先认为“欧罗巴之精于天学，古今万国无双”，“西洋之说，天地之大尽论于此，非梵、汉、日本之管见所能及”。促发蟠桃如此崇信欧洲科学的根本原因是，西方人“往来海外诸国以测量而言天文，舣大舶抵万国以正天文地理，故无梵、汉、我国虚妄之说”，并“以是信其说”。山片蟠桃是日本最初理解西方近代天文学体系的学者之一，他不仅摒弃了地心说的旧体系，而且还提出了恢弘的“大宇宙理论”。他认为宇宙间排列着大小无数个与太阳系类似的恒星系，并推测在其他恒星系中也存在着人类社会，从而指出了地球在宇宙中的位置。这种宏大的理论已远远超出地球的范围，对生活在日本封建社会的文人来说，提出这种宏大的理论，无疑需要极大的自由思考的勇气，而这种勇气只能是源于科学的发展。

山片蟠桃的唯物主义自然观孕育了他先进的社会思想。针对神代史中“先有君而后造民”的传统谬说，山片蟠桃依据唯物主义思想直截了当地指出：“有天后有地，有地后有人，有人后有仁义礼智忠信孝悌”，“有庶民后立君，一旦君立，万民皆为其役”，从而唯物地解释了人类社会发展史。山片蟠桃还基于他先进的近代天文学知识，讽刺日本传统的神、佛宇宙观是“奇说古今无类，其智可及，其愚不可及”，并尖锐地指出：“学神道而貌似博学者，何愚至此，学佛者迷惑于三世因缘之虚妄而无不愚。”山片蟠桃运用其近代科学理论和唯物主义思想，破除了许多传统唯心主义的旧思想、旧知识，在一定范围内建立起科学的近代知识体系。至于山片蟠桃的影响，日本学者永田广志做了如下评价：“如果说蟠桃通过把朱子学的穷理精神同发展了的科学思想结合起来而构成新的世界观的话，那么这种世界观必然是对朱子学体系的扬弃，必然是意味着儒学观念在认识论乃至自然哲学领域的败退。”[59]

司马江汉（1738—1818）也是独树一帜的兰学家。他自青年时代就潜心研究西方天文地理学，一生著述颇丰。主要著作有：《和兰天说》《刻白尔天文图解》《天地理谭》《春波楼笔记》等。司马江汉在普及西方近代天文地理学，尤其是地动说方面作出了杰出的贡献。他的上述著作“流布海内以来使我国人粗知地转之新说”。[60]如果说山片蟠桃从西方近代科学中发现了唯物论，那么司马江汉思想的特点则是从近代科学中引申出社会平等观。司马江汉从“日轮于中心运转，众星及此球（地球）绕太阳旋转”的太阳中心说理论中引申出自己的本体论，即“水火论”。他认为，自然万物皆禀“天气”（太阳之火）和“地气”（水）和合而成，进而提出了鸟兽草木皆从此理，人类也不外是宇宙之虫的生物平等观。这种理论的最终归结点是人类社会平等思想。司马江汉针对江户时代严格的等级制度，提出：“上自天子将军，下至士农工商非人乞丐，皆人也。”[61]司马江汉的思想已经开始触及幕府统治秩序的根基。他还以其丰富的天文地理知识否定了当时流行的日本中心论思想，他说：“如支那称中华，吾邦称苇原之中津邦，则无不为中央之邦矣”，然“若由天定之，则云赤道线下之邦为中央。”[62]此外，司马江汉还指出了“彼诸国以穷理治国”[63]，而“我日本技术不及欧罗巴人”的根源就在于“吾国之人不好穷万物之理，不好天文、地理”，“虚构文章以为文雅，不述信实”（《春波楼笔记》），尖刻地批判了当时腐儒们的空理空论。这似乎就是司马江汉研究兰学的基点。

与山片蟠桃、司马江汉的社会思想形成的同时，出现了兰学经世家本多利明（1744—1821）。“他和蟠桃及江汉一样，提倡自然科学主义……他似乎没有探讨立足于自然科学主义的哲学问题，但可以说他在经济上所代表的倾向，在哲学上就是蟠桃和江汉的理论。”[64]本多利明年轻时代曾到江户学习数学，后又修习荷兰语以及世界舆地知识，因而对欧洲的发展历程有较多了解。本多利明的学问背景促使他试图借鉴西方的经验以解决日本的社会问题。在本多利明生活的时代，商业发展加速了以封建禄米为生活来源的武士阶层经济生活的贫困化。武士为转嫁这种贫困，加紧了对农民的盘剥。加之，自然灾害频发，导致了“天明（1781—1789）大饥馑”，农民生活陷于破产的边缘。贫苦农家堕胎、溺婴成为一种普遍的社会现象：“百姓穷困，十室之邑年年堕胎阴杀赤子者，不下二三人，或一国及七八万者往往有之。”[65]本多利明曾深入日本各地进行实地考察，目睹“天明大饥馑”的惨状，受到强烈的刺激[66]。此外，俄国南下的“北方之警”也给他以极大的震动。

为摆脱内忧外患，本多利明运用兰学知识于宽政年间（1789—1801）撰写了《经世秘策》和《西域物语》两部有关经世学问的经典之作。本多利明认为之所以出现农民赤贫以至于溺婴的惨状，除自然灾害而外，非农业人口的增加也是主要原因之一。他指出：“治平日久，武家增殖，且生奢侈之风，商民亦然。此两民增殖，僧工游民亦随之增殖，故以农之一民，自难于供其食用。士（武士）、工、商食用不足，而取之于农，致使农民困穷也。出产米榖有限，年贡、租税亦有限，欲以此有限之米榖而供万民食用，自是不足。”[67]为解决当时的社会问题，本多利明根据“西流之理”，提出了富国之四大急务，即焰硝（用于矿山开发）、蓄金（增加国富）、船舶（用于海外贸易）及开发属岛（北海道殖民等）。其中最引人注目的是，他针对“贸易是以国内有用之物换取外国无用之物”的陈旧观点，提出：“日本乃海国，渡海运送交易本为国君之天职，乃第一国务。因之遣船舶出万国，集国用必需之产物及金银铜输入日本，雄厚国力，乃海国具足之法”。否则“若图以本国之力为治，则国力日衰，其弱皆积于农民，农民连年耗减乃自然之势。”[68]本多利明还指出：“交易在海洋涉渡，海洋涉渡在天文地理，天文地理在算数。此则兴国家之大端也。”[69]在本多利明看来，要使日本富强，就要改变传统的“汉法”，而以“大西洋人”为榜样，开展海外贸易，而开展海外贸易又必须研究自然科学。从本多利明的思想脉络中不难看出，他试图以兰学知识，即“大西洋人”的方式来解决日本的具体社会问题，确是一位“接受兰学影响的重商主义者”。这种重商主义向世人透出了开国论的信息。