提到宋代，我们通常会用“积贫积弱”来形容。在各民族政权林立，并大有吞并汉族政权之势的历史夹缝中，宋代出现了国力、财政的贫乏，出现了对外竞争，特别是军事竞争中力量薄弱的困窘。
但是就是这样积弱的宋代，它的科技发展却成为古代中国的顶峰，其辉煌成就无法掩盖的：
冶金业和纺织业发达，出现了“煤铁革命”；
出现了世界上最早的制造工厂和加工工厂；
世界第一部科技百科全书《梦溪笔谈》、第一本法医学专著《洗冤录》、第一本军械制造著作《武经总要》、还有第一本类书《太平御览》等著作都出现在宋代；
尤为瞩目的是被马克思称为“预告资产阶级社会到来的三大发明”：火药、指南针、印刷术，其关键改进期、应用普及期及向外传播期也都是在宋代；
……
英国剑桥大学院士李约瑟博士曾说“中国的科技发展到宋朝，已呈颠峰状态，在许多方面实际上已经超过了18世纪中叶工业革命前的英国或欧洲的水平。”
我们不禁疑问，在这个积贫积弱的宋代，何以产生如此瞩目的科技成就？
首先，商业地位的提高是宋代科技成果辈出的经济根源。
中国的统治者历来都是重农抑商，而宋朝是唯一不大规模抑制商业发展的朝代，所以宋朝的商业很繁荣，这就促进了手工业的迅速发展，而手工业的发展离不开科技的进步，科技进步又带来了生产力的提高，这就促进了宋朝各个方面的发展。
法国汉学家谢和耐说，在上层精英和民众集团之间，出现了一个非常活跃的阶层，就是商人。他们不仅促进都市商业的繁荣，还使商业的触角延伸到了农村。为了方便商业交换出现的世界上最早的纸币──交子，也是在北宋时期出现的。
11世纪前期，宋朝非农业税所占的比重，第一次超过了农业税。宋神宗时期一年铸钱多达500万贯，铁产量在7.5万吨到15万吨之间，相当于1640年英国铁产量的2.5倍到5倍，可以和18世纪初整个欧洲的铁产量14.5万吨到18万吨相媲美。
宋朝年财政收入最高曾达到16000万贯文，北宋中后期的一般年份也可达8000-9000万贯文，即使是失去了半壁江山的南宋，财政收入也高达10000万贯文。这就为科技的发展奠定了物质与经济基础。
其次，军事斗争的外在需要刺激了科技事业的发展。
宋朝敌人多达四个：契丹（辽）、党项（西夏）、女真（金）、蒙古，可谓强敌环绕，千年不遇的小冰河期迫使无法在北方继续生存的辽、金、蒙古游牧民族不得不全力向南拓展生存空间，从而造成了对宋的持久的军事压力。这些少数民族政权在军事上保留大草原骑马民族的凶悍，在政教上又采用文明制度和意识形态，有着灭亡宋朝的战略需求与决心和灭掉宋朝的实力。
宋朝面对这些都欲置其死地的强敌却有天然的不足。宋朝的军队缺乏马匹无力与北方的骑兵对抗；失去“幽云十六州”，几千里江山无险可守。实行“重文抑武”的策略，致使名将凤毛麟角，缺乏可带兵打仗之人。
农耕民族面对野蛮的游牧民族入侵时，机动性和兵种上都落后对方，这更需要靠先进武器和军事谋略来取胜，在这些大不利的条件下，宋朝想和强者周旋就只能改进装备。
这样就推动了冶金、煤矿、火炮、船舶等与军事相关技术的迅速发展，从而带动了整个科技行业的发展。而宋朝也就成了中国历代步兵装备最好的朝代，水师也是当时世界最强的水师。
最后，化民成俗的教育奠定了科技发展的人才基础。
宋代商品经济的发展，促进了文化教育事业的普及。
宋代官学充分淡化了学生的身份背景，即便是艰难谋生的下层百姓，也要每日积攒一二文钱，让儿子将来有机会入学。
作为地方教育的场所宋代的书院是对官学的补充，培养了大批士人和名公大臣，弘扬了儒家文化，为宋代文化教育事业的发展做出了重要贡献。出现了以家族为单位的义学，很多有经济能力的家族均“延师家塾，教子若孙”，以及蒙学的盛行与发展，都在客观上促进了文化教育事业的发展，而教育的盛行为宋代科技发展奠定了人才基础。
积贫积弱的宋王朝在内忧外患中在思想意识、军事科技、教育体制方面不断的改变着，逐渐走向平民化、世俗化、人文化。它创造出的科技成就，成为中国科技历史乃至世界科技历史上的一朵奇葩，放射出奇异的光彩。
