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悠久而又新进、博大而又深厚的文化营养，具有当时最高的文化素质。这为他展现帝王才气，实现宏图大业，奠定了基础。

康熙是中国历史上少有的嗜书好学的帝王。他5岁入书房读书，昼夜苦读，不论寒暑，甚至废寝忘食。又喜好书法，“每日写千余字，从无间断”。他读“四书”——《大学》、《中庸》、《论语》、《孟子》，“必使字字成诵，从来不肯自欺”。

康熙继位后，学习更加勤奋，甚至过劳咯血。他读书不是为消遣，而是为“体会古帝王孜孜求治之意”，以治国、平天下。他在出巡途中，深夜乘舟，或居行宫，谈《周易》，看《尚书》，读《左传》，诵《诗经》，赋诗著文，习以为常。直到花甲之年，仍手不释卷。

他重视文化教育，主持纂修了《康熙字典》、《古今图书集成》、《律历渊源》、《全唐诗》、《清文鉴》、《皇舆全览图》等，总计60余种，2万余卷。

康熙皇帝对医学很有兴趣，也很有研究。他说自己“年力盛时，能挽十五力弓，发十三把箭”，可见他体格强健、长于弓马。他也得过几场大病，使他很早留心医药学。康熙40岁那年得了疟疾，中医药未能治愈，耶稣会士洪若翰、刘应进金鸡纳霜（奎宁）。康熙服用后，很灵验，病好了。他召见洪若翰、刘应等，在西安门内赏赐房屋，后这里成为天主教北堂。曹寅得了疟疾，康熙赐金鸡纳霜治好了他的病。此后，康熙便对西药发生兴趣，命在京城内炼制西药，还在宫中设立实验室，试制药品，亲自临观。他提倡种痘以防天花。关外的游牧族群，特别怕患上天花。顺治因患天花而死，康熙也出过天花，脸上留下麻子。清朝在塞外建避暑山庄、木兰围场，原因之一是蒙古贵族可以不入京朝觐，减少出天花的机会。他破除因循，推广种痘，命先给自己子女及宫中女子种痘，还给蒙古49旗及喀尔喀蒙古部民种痘，这就使千万人因种痘而免去患天花死亡或不死而留下麻子的悲剧。

康熙帝命耶稣会士巴多明将西洋《人体解剖学》书籍翻译成满文、汉文。他曾命将一只冬眠的熊进行解剖，并亲自参加。

康熙又喜爱研习自然科学。他学习和研究自然科学的一个动因，是曾经因为不懂自然科学而在处理政事时遇到困难。钦天监杨光先状告汤若望，朝廷会议展开了一场关于天算历法的大争论。当时，康熙命各位大臣在午门前观测日影，但在九卿中没有一个懂得天文历法的，康熙自己也不懂。他想：自己不懂，怎么能判断是非呢？因此发愤学习。

康熙二十七年（1688年）十一月二十八日，白晋、张诚等6位法国科学家在乾清宫受到康熙帝的召见，他们献上了从法国带来的30件科技仪器和书籍作见面礼。这些非同寻常的礼品，令康熙帝“天颜喜悦”，当即决定让他们入宫，担任自己的科学顾问。从此开始了外国科学家在清朝宫廷从事科学活动长达数十年的局面。

白晋等人入宫后，与康熙相处很融洽，工作也很顺利。他们对康熙热衷科学的态度给予了高度评价，曾把他们的见闻写在给路易十四（1643～1715年）的报告中。1698年巴黎出版的白晋著《中国皇帝康熙传》中有过如下记述：

康熙带着极大的兴趣学习西方科学，每天都要花几个小时同我们在一起，白天和晚上还要用更多的时间自学。他不喜欢娇生惯养和游手好闲，常常是起早贪黑。尽管我们谨慎地早早就来到宫中，但他还是经常在我们到达之前就准备好了，他急于向我们请教一些他已经做过的一些习题，或者是向我们提出一些新的问题……

有时他亲自用几何方法测量距离，山的高度和池塘的宽度。他自己定位，调整各种仪器，精确地计算。然后他再让别人测量距离。当他看到他计算的结果和别人测量的数据相符合，他就十分高兴。

对从法国带来的科技仪器，白晋说康熙“最喜欢的是用于观察天体的双筒望远镜、两座挂钟、水平仪，这种仪器精确度很高，他让把这些仪器摆放在自己的房间里”。他“把着直尺和圆规爱不释手”。

在法国巴黎凡尔赛宫2003年曾举办了“康熙大帝展”，展出故宫珍藏的康熙年间西洋科学仪器，至今仍运转自如，光彩耀人。这些展品主要有：（1）手摇计算机。世界上第一台手摇计算机是法国科学家巴斯如于1642年制造的，通过里面的齿轮进位进行计算。故宫博物院收藏10台手摇计算机，都是康熙年间制作，能进行加减乘除运算。（2）铜镀金比例规。原是伽利略发明的计算工具，可以进行乘、除、开平方等各种计算