一、家世與成長
明末清初，中國在學術界和科學界出現了空前繁榮的局麵，湧現出一大批卓越的哲學家、思想家和自然科學家。徐光啟，就是這燦爛星群中的一顆耀眼的星辰。他為發展中華民族的科學技術事業孜孜不倦地奮鬥了一生。
徐光啟，字子先，號玄扈。公元1562年4月24日（明嘉靖四十三年三月二十一日）生於南直隸鬆江府上海縣城內太卿坊（今上海市南市區喬家路）一座三開間的瓦房裏。
徐光啟的曾祖徐珣是一個貧困農戶，到了祖父徐緒的時候，棄農經商，家庭逐漸富裕起來。但好景不長，徐緒中年早逝，留下妻子尹氏和6歲的兒子徐思誠，尹氏為了維持家計，請來她的侄子協助經商，不過幾年，徐家產業不斷擴展，成為富裕大戶。徐思誠也在十七八歲時娶錢氏為妻。
就在徐思誠19歲那年，倭寇闖進我國東南沿海肆意燒殺搶掠，富裕的鬆江府人民也陷入了這場浩劫中。徐家為躲避災禍，不得不離家避難。直至1556年，長江口和浙江一帶的倭患漸平，徐家才結束了四年顛沛流離的逃難生活，回到了家鄉。經過幾年經營，家庭經濟稍有恢複，但禍福無常，不久家中又遭盜竊，同時鬆江府發生嚴重的災荒。天災**，使徐家生活麵臨困境。在這艱辛的年頭裏，徐光啟誕生了。
徐光啟的降生，給這個逐漸衰落的家庭帶來了莫大的喜悅，老祖母和父
母更是對徐光啟寄以極大的希望，所以取名為“光啟”，期望他能光宗耀祖。盡管家境貧寒，但長輩還是千方百計供他上學念書。七歲那年，徐光啟進入了家鄉附近的龍華寺私塾館讀書。在同學當中，他聰穎而勤奮，功課出類拔萃，無論是章句、製義，還是聲律、書法皆佳。有一次，徐光啟到鄰近的私塾學館去玩，老師聽說他很聰明，想考考他，於是就出了幾道題目，徐光啟不假思索、對答如流，使這位老師既驚奇又佩服。徐光啟不僅學習努力，而且還是個懂事的孩子。由於家中經濟日益拮據，徐思誠放棄了經商，索性在田間勞作。他的祖母與母親也勤於紡織，日夜操勞，為的就是多積攢一些錢供徐光啟上學。徐光啟眼看父母辛勤勞作，疲於奔命，也常常幫家裏做些力所能及的農活，或幫母親做些家務，給父母沉重的心境以絲絲快慰。這使他從小就有一些粗淺的農業知識，同時培養了他的求實精神，為將來的科學研究打下了基礎。
徐思誠喜歡紙上談兵，家藏不少兵書。徐光啟受父親影響，幼年時也喜
愛閱讀兵書。母親嚴氏認為“兵者不祥之物”，不願意他接觸這方麵的知識，家中凡有畫著兵刃的圖像的書都被她藏了起來，但徐光啟還是漸漸地對軍事產生了興趣。特別是對抗倭的故事，更是聽得入迷。家鄉有一位叫華錦的人，當年曾是一個海商，後來受抗倭將領胡憲宗派遣，前往勾結倭寇的海盜頭目徐海營中刺探軍情，還趁機說降了徐海。華錦解甲歸鄉後，常向孩子們繪聲繪色地講述平定倭患的驚險故事，徐光啟經常被他的講述深深吸引。所以，在他幼小的心靈中深深銘刻了對倭寇的仇恨，同時也培養了他對軍事學的興趣和對國家命運的關心。
嚴格的家庭教育，老祖母和雙親殷切的希望，耳濡目染，使徐光啟從小誌向不凡。有一次，幾個同學在一起議論長大後的理想，有的說將來想成為富翁；有的說長大要當道士。因為嘉靖皇帝篤信道教，當地道士的社會地位很高。徐光啟對他們的誌向，不以為然。他表示誌願當大官，認為如論做人，
當立身行道，治國治民，提倡正義，反對邪惡，才不枉為人一世。少年時代的徐光啟，就是懷有這樣的遠大抱負。
經過十多年刻苦勤奮的學習，終於有了小小的回報。1581年（萬曆九年）考取了金山衛的秀才，邁開了他走科舉道路的第一步。這無疑給家境欠豐的徐家帶來了福音。在封建社會裏，讀書人一旦考上了秀才便有了一定的社會地位，並可從縣學中得到一些津貼以及獲得教書的資格。徐光啟回到家鄉後，就開始了教書的生涯。也就在這一年，徐光啟和本縣讀書人吳小溪之女結下了秦晉之好。這位夫人稍諳詩文，通曉事理，既勤儉能幹，又孝順公婆，相夫教子，還是生產能手。在以後的艱苦歲月中，她與徐光啟風雨同舟，同甘共苦，成為他的賢內助，使他無內顧之憂。
徐光啟在教授鄉裏子弟之餘，也躬耕於野，以補貼家用。由於本地曆年都有水旱災害，人民生活受到很大影響，於是徐光啟開始關心農田水利，他不斷訪問農家，開展對農學的研究。不久老祖母去世了，父母也已年過半百，家中又添了兒子徐驥，家境相當困苦。為了擺脫困境，他不得不走十分艱辛的科舉之路。從秀才到進士，幸運者隻需幾年，而他卻走了漫長的二十幾年，這其中的辛酸、苦楚，言不勝言。如果說每一位有成就的科學家在其漫漫的人生之旅中都要身處逆境、艱苦磨煉的話，那麼徐光啟的這段坎坷就是最好的證明。
二、漫漫科舉路
1588年（萬曆十六年），徐光啟為了尋找出路，和同鄉董其昌、張鼎、陳繼儒一起到太平府（今安徽當塗）應鄉試。他們由南運河轉入長江再西上，到了句容，又沿著山間的羊腸小道蹣跚而行。沒想到，天氣驟變，下起了瓢潑大雨，並刮著風，小道艱險，一邊是滾滾長江，一邊是浩渺湖蕩。前麵的道路也因大雨而模糊不清，稍一不慎失足，就有生命危險。徐光啟挑著沉重的行李，汗雨浹背，步履蹣跚。就在這樣惡劣的環境中，他突然萌生了“淡然功名之誌”的念頭，但一想到臨行前慈母的叮嚀、賢妻的厚望，家境的貧困也等待他去改善，他隻得鼓起勇氣繼續前行。就這樣，他們步行了100多裏，終於到達太平府，然而事與願違，這次鄉試發榜時，董其昌、張鼐都中了舉人，徐光啟卻落第了。他當時的心情就可想而知了。