徐光啟是明代科學家、政治家，1562年生人，死於1633年。他活了71歲，去世前兩個月官至「光祿大夫左柱國太子保文淵閣大學士」。他一生悲催，生於貧寒，艱苦求學，19歲中秀才，然久困場屋（科舉不第）23年，42歲才中進士。到他步入仕途時代，大明王朝內憂外患，已風雨飄搖。他迥異於空談心性的知識分子，把精力和學識投入到強國強軍領域，希望重振山河，然而，仕途坎坷，幾度「下課」，受閹黨打擊，還被「冠帶閒住」，褫奪權力但保留待遇的處分。他有五項重要事功：引進推廣番薯，編撰《農政全書》，與利瑪竇合作譯《幾何原本》，組織編撰《崇禎曆書》，練兵造炮引進新式炮兵。他所從事的事業，總是遭到各種阻撓，多半成果亦反噬大明，成就了大清帝國，其中他親手締造的新式炮兵部隊就是如此。
徐光啟為建設西式新型軍隊投入極大精力，他不斷呼籲朝廷練兵、造炮、守城等事。他是我國最早提倡引進紅夷大炮用以作戰的先驅之一。作為黑火藥武器發源地的中國曾經是世界主要的炮兵生產國之一，但隨著科技水平的停滯不前，到明朝中葉歐洲火炮技術和炮兵組織已明顯超過中國。1505年葡萄牙人的船隊東來時曾攜帶了多達468門佛郎機炮，此種火炮有較強的殺傷力。雖然歐洲火炮技術不斷改進和發展，已使用射擊精確、射程遠、威力大、部署便捷的中型和重型火炮，但紅夷大炮仍是令清軍膽寒的重武器。明朝軍隊從16世紀中期開始大量裝備這類火炮，並且在全國各地逐步推廣。天啟六年(1626年)紅夷大炮在寧遠之戰中發揮極大威力。據史料記載，後金的攻城行動在明軍猛烈炮火的攻擊下，八旗官兵血肉橫飛，屍積如山，是努爾哈赤成軍以來的首次挫敗。1627年，在寧錦之戰中，紅夷大炮再次發揮巨大威力，重創後金，明軍大勝。
1619年徐光啟親自擬定《選練條格》，也就是士兵操典，親自考核挑選4655名士兵，開始操練。但因為朝廷官僚機構相互推諉扯皮，軍餉器械都不給予充分支持，並將他尚未練成的部隊強行調往前線，終使他練兵努力付之東流。此後徐光啟的軍事思想不得不依靠他的入室弟子、炮兵專家孫元化來實現。
孫元化官至登萊巡撫，一度統帥了當時中國最精銳的炮兵部隊。徐光啟等人千辛萬苦，甚至動用自己的俸祿，引進歐洲新式炮兵技術，包括鑄造、操作，乃至引進外籍炮兵軍官，在此基礎上建成了孫元化麾下的新式炮兵部隊。和中國舊有炮兵相比，新式炮兵不僅大炮鑄造更為精良，而且具備了彈道學原理指導下的瞄準技術。
然而，徐光啟締造的新式炮兵部隊卻成了清軍戰勝明軍的精銳之師。崇禎四年八月，西洋火炮專家、徐光啟的弟子登萊巡撫孫元化，急令孔有德率軍趕赴遼東前線增援被皇太極圍困的明軍。孔有德抵達吳橋時，因部隊給養不足，又受奸人煽動，發動叛變，史稱「吳橋兵變」。叛軍攻陷登州，擄獲士兵七千人、馬三千匹、餉銀十萬兩、紅夷大炮二十門。孫元化自殺未成，但堅持不向叛軍妥協，城中輔佐孫元化的葡萄牙人12人死亡，15人重傷。崇禎六年四月，孔有德、耿仲明從鎮江堡降後金，如獲至寶的皇太極出郊十裡迎接，孔有德等降軍日後成為滿清漢軍旗的主力和攻明的急先鋒，明清火炮戰力配比也自此逆轉。明清之際著名的一批漢奸，如吳三桂、孔友德、耿仲明、尚可喜以及降清將領劉良左、劉澤清、白登庸等人，皆曾為孫元化部下。這一現象絕非偶然，正因為他們統帥的新式炮兵在侵略明朝的戰爭中屢立戰功，這些叛將才得以成為大漢奸。最終孫元化因為部下的叛變降清，於1632年被朝廷處死，徐光啟練兵造炮救國的夢想徹底破滅。孫元化被處死的次年，徐光啟在憂憤中病逝。
據介紹，崇禎四年(1631年)正月，後金在瀋陽利用俘虜過來的工匠劉漢，成功仿製了西洋大炮，定名為"天佑助威大將軍"，他們還創造了"失蠟法"，化鑄鐵為鑄鋼，以複雜的退火、淬火程序處理火炮的不同部位，使鑄炮工藝領先於明朝。由於夷字犯上滿洲人的忌諱，紅夷大炮便更名為"紅衣大炮"。皇太極在八旗軍設置火炮營，後來佟養性任總兵官，曹振彥任教官，開始運用炮兵戰術。
崇禎十二年(1639年)，清軍擁有六十門自製的紅衣大炮，在松錦之戰發揮極大戰力，連破明軍據守的塔山、杏山二城。順治元年(1645年)十二月，在入關戰爭中出擊潼關，李自成的大順軍列陣迎戰，清軍因主力及大炮尚未到達，堅守不戰，次年正月，又以紅衣大炮重創李自成的大順軍，李自成流竄至湖北通山縣被害。
順治二年(1645年)四月二十四日，清軍調集紅衣大炮轟擊揚州城，史可法血書告急，南明政權卻置若罔聞。二十五日揚州城破，史可法壯烈成仁。
清軍入主中原，明朝的火炮幫了大忙，但清朝皇帝在軍事裝備變革上並無大的作為，落後於時代發展要求，以至於晚清被西方列強的堅船利炮所打垮。
康熙對火炮的作用有一定的認識。康熙八年(1669年)清政府任用德國人南懷仁設計多種大炮，有三種型號分別是:輕型大炮"神威將軍"型，中型大炮"神功將軍"型，重型大炮"武成永固大將軍"型。載入清朝官書《欽定大清會典》。但相比較而言，康熙更重視騎射。
康熙對西方科技是很感興趣並孜孜以求的。閻崇年說，康熙精通數學、物理學、醫學、化學、光學、測繪學、地圖學，他的數學水平甚至達到了專家的程度。康熙對火炮比較重視。但是，他只是憑著個人興趣在學，沒有形成政治制度讓全社會都來學。由此看來，康熙再聰明、好學、善思、親為，也只是曹衝，而不是阿基米德。曹衝與阿基米德的區別在於：曹衝稱象，引起的只是一時鼓動耳膜的喝彩聲，而阿基米德發現浮力定律，引起的卻是持久推動人類文明進步的科學風暴。其實，作為皇帝無需精通各門類的科學技術，但不能沒有強烈的憂患意識和科技意識。
木蘭圍場，是公元1681年康熙為保持八旗子弟驍勇善戰的作風，開闢的一萬多平方千米的狩獵場。清朝前半葉，皇帝每年都要率王公大臣、八旗精兵來這裡舉行以射獵和旅遊為主，史稱"木蘭秋獮"。康熙帝經常在木蘭圍場打獵。據記載，康熙帝曾一天內獵到過三百一十八隻兔子。
如果一個最高統治者只把西方科技成果當做「奇技淫巧」，不了解世界大勢，不進行文化層面的反思，不順應時代發展潮流，依然沿襲草原民族崇武尚力的傳統，在「木蘭圍場」炫耀超人的膂力和精湛的騎射技藝，於篝火映天、酒肉飄香、人呼馬嘶的營地，顯擺式地盤點自己捕殺了幾隻老虎、幾隻黑熊、幾隻野豬、幾隻餓狼，射殺了幾隻麋鹿、幾隻野兔、幾隻山鷹，那他的帝國最終會被「奇技淫巧」所獵殺。
康熙對西學西技的態度是「節取其技能，而禁傳其學術」，只注重西方文化的工具理性，而漠視其價值理性，只承認西方文化之「體」，不承認西方文化之「魂」，排斥或摒棄其與中國傳統相異的文化內涵，故在康熙統治下的大清帝國，東方文化沒有與西方文化激烈碰撞、融合併生成更為先進的文化之可能，這不僅錯失了社會轉型、與西方列強並駕齊驅的寶貴機遇，也註定了康雍乾盛世只能是大清帝國即將滅亡的迴光返照。
雍正在平定噶爾丹時，由於準噶爾軍擁有先進的歐洲大炮、各型重型火槍，而清軍使用的卻是落伍的火炮和鳥槍，結果清軍慘敗。雍正針對清軍在戰鬥中火器落後的問題，開始引進和仿製土耳其重型火槍，促進了清軍火器裝備水平的提升，為後來乾隆平定西北打下了基礎。這是清軍在鴉片戰爭前，最後的一次武器技術升級。
乾隆即位後，對八旗子弟戰鬥力退化，痛心疾首，提出了「騎射立國」的目標，下令八旗子弟苦練騎射本領。乾隆多次親自帶領宗室成員勤學苦練騎射，正如他所言：「朕欲挽積習而復舊制，親先騎射，不憚劬勞。」然而，世界火器裝備技術的發展已呈突飛猛進之勢，乾隆還昧於大勢，復舊制，精騎射，豈不悲哉！
迷信騎射的乾隆，對兩江總督高晉提出的把火器操練列入武舉考試的建議，大為光火，不予採納。明代傳下來的《算法統宗》《軍器圖說》《武備志》等數學和軍工科學圖書，統統遭到了無情禁毀，以至於「無人敢言兵器」。因此，明清時代薪火相傳的火器鑄造工藝，到乾隆間竟也斷了代：火器鑄造技術一代不如一代，在乾隆去世時的1799年，清王朝參考祖上工藝，新鑄造的大炮，射程竟然不到百步，比明朝火器還差遠了。有人分析，紅夷大炮最突出的優點是射程，對重型火炮而言，射程是衡量其性能的重要環節，即使現今也不例外。依據當時西方同類型炮數據，寧遠之戰所用最早的這一批紅夷大炮，有效射程為500米左右，最大射程不到1.5公裡。後又不斷改進，使有效射程達到1500米，最大射程到2.5公裡。
乾隆晚年，越南海盜猖獗，清朝水師奉命剿匪，但無論是戰船體量，還是火炮裝備，都不如海盜，根本無法平定。
張嶔指出：在乾隆這種「復舊制」的錯誤發展理念下，清軍手裡的火器質量，自然一撥不如一撥。戰備水平如此悲慘，自然就有了四十多年後，清軍在鴉片戰爭時的奇特現象：清軍炮臺上的裝備，竟然還有明末崇禎年間留下來的火炮。而清軍前線大敗虧輸時，大清君臣的救濟大招，竟然是把倉庫裡存放的南明大炮拉出來上前線。這些老古董都比大清的新火器好用。
有文章分析道：1840年，第一次鴉片戰爭時期，虎門要塞的大炮重八千斤，射程卻不及英艦艦炮，第二次鴉片戰爭後，江陰要塞竟然裝備了萬斤鐵炮"耀威大將軍"。這些炮看似威武，射程依然不及英艦的阿姆斯特朗炮，加之多年武備廢弛造成與英軍對抗時吃虧不小。
十九世紀中葉是西方武器大換代的時期，火炮技術大大改進:工業革命使得武器製造業使用了動力工具機對鋼製火炮進行精加工，火炮射擊的理論與戰術在拿破崙的實踐中得到新的發展;同時因化學的進步，雷汞開始運用於軍事誕生了雷管式擊發步槍(火帽槍)，炮彈的威力與射速成倍增長。反觀清朝的火炮，仍然使用泥範鑄炮，導致炮身大量沙眼，炸膛頻頻，內膛的加工也十分粗糙，缺少科學知識兵勇的操炮技術比不上英軍。兩百年前的紅夷大炮在兩百年後已經風光不在，老態龍鍾無法抵禦西方列強的入侵了。
鴉片戰爭中，數次交戰失利，讓清廷很多人對英國的火炮心懷恐懼，認為中國的火炮殺傷力和射程，不如英國火炮，「議者遂謂中土之炮，遠不敵英夷之炮」。在海戰中，清軍「數百炮僅得一炮之力」，失敗是必然的。
亞當斯密說：「近代戰爭中火藥的費用非常浩大，但它給能夠擔負起這筆浩大費用的國家提供了一種顯而易見的好處，火藥使文明國家對野蠻國家佔據了優勢的地位。在冷兵器時代，富裕的文明國家很難抵禦貧窮的野蠻國家的侵略；但到了近代，貧窮的野蠻國家卻很難防禦富裕的文明國家的宰割。乍看起來，火藥的發明似乎損害了文明，但事實上，火藥大大有利於先進文明的生存與發展。」野蠻戰勝文明的時代已然過去，大清帝國還沿襲僵化的思維方式，厲兵秣馬，胡服騎射，不修先進武備，失敗是不可避免的。
義大利著名軍事理論家杜黑說：「勝利對那些能預見戰爭特性變化的人微笑，而不是那些等待變化發生後才去適應的人。」