18世紀：閉關自守，不知工業革命與技術革命
第一次工業革命與技術革命首先發生在英國，主要標誌是蒸汽機的發明與應用及機器作業代替手工勞動。技術發明之間互動，技術與產業互動，形成集群式的發明與創新的態勢。技術突破成就了工業革命，極大豐富了物質財富，變革了生產力與生產關係，使西歐向工業社會轉變，進而改變世界格局。
中國人對歐洲的工業革命、技術革命全然不知。康乾盛世的清朝沉湎於「天朝上國」的盲目自尊，對歐洲知識的了解依然依賴傳教士的活動。到18世紀初，天主教與儒家傳統之間的矛盾日益突出。康熙帝與羅馬教會發生「禮儀之爭」，促使1723年清朝決定禁絕天主教。於是，依附於傳教的科學技術傳播幾乎完全中斷。
康熙帝支持中國人的學術自立，其標誌是他支持編撰《數理精蘊》。該書把傳教士帶來的歐洲數理知識和中國傳統知識相融合，構造一個新的知識體系。這部於1723年完成的論著與近代科學主流相去甚遠。後來，乾隆帝指派歐洲人按照他的要求，製作追求玩賞功能的機械鐘錶，還製作中西風格合璧、復古的天文儀器。1793年，他拒絕英國使者馬嘎爾尼提出的通商請求。總之，18世紀清朝未能洞察歐洲人帶來的科學儀器及工業品所蘊涵的變革，沒有預見到歐洲科技、文化、經濟與社會變革給未來中國造成的嚴峻挑戰。
19世紀：師夷之長技，初習先進技術與近代工業
19世紀，科學革命的浪潮繼續推動知識體系的成長，成就了電磁理論、進化論等理論創見，為技術變革提供了科學基礎。19世紀30年代起，電力、電器、內燃機、煉鋼、石油、新交通工具、新材料等技術問世，蒸汽機逐步被內燃機和電力取代。這些重大突破構成了第二次技術革命的壯觀圖景，人類社會由機械化時代進入電氣化時代。德國、美國等國家較好地抓住科學革命、技術革命與工業革命的歷史機遇，崛起為經濟與科技的強國。
即使在歐洲工業革命期間，中國的絲綢、陶瓷、茶葉等產品仍在國際貿易中具有競爭力，為清朝帶來貿易順差。為了降低貿易逆差，歐洲商人早就開始尋找能夠輸入到中國的商品。英國人向清朝輸入鴉片，最終引發嚴重的社會問題及中英之間的鴉片戰爭。面對危局，魏源提出「師夷之長技以制夷」，但這個主張一時難以成為國策。
1860年清朝輸掉第二次鴉片戰爭之後，曾國藩、李鴻章、左宗棠等官員面對歐洲的打擊與太平天國的挑戰，深感遇到「數千年未遇之變局，數百年未遇之強敵」。在恭親王奕訢的支持下，他們推動自強運動，引進歐美「堅船利炮」的製造技術，創建江南機器製造總局、福州船政局等軍工企業。不過，這些官辦軍事企業有衙門色彩，不重視基礎技術和基礎工業，技術不能自立，落入「引進—落後—再引進—再落後」的循環。中國人對兵器背後的科學的認識要滯後得多。從接受「堅船利炮」技術，到全面認可機器、鐵路、電報等近代技術及其產業，再到了解近代科學理論，用了60多年的時間。人們擔心引入的西方知識和技術會破壞傳統的經濟、社會與倫理等秩序。