如果说孙中山欲图运用科学及其方法以改造人心，实现新的文化整合；那么，他以科学及其方法为基础所建构的哲学思想体系，乃是这种改造与整合的全面展开和深入，也是其启蒙科学观的集中展露。孙中山认为唯有科学才是哲学思想发展的基础，为此，他运用科学进行哲学论证和建构。他全面吸收了被恩格斯称为近代科学中的三大发现，即细胞学说、能量守恒与转化定律以及达尔文的进化论等自然科学理论，作为自己唯物主义哲学和无神论的科学依据。尤其把进化论贯彻到他的哲学体系的各个方面，成为一条基本线索。他用进化论、“以太”说、“星云”说、细胞（“生元”）说等自然科学材料和观点，来阐明世界的来源，明确肯定世界的本原是物质，并且要求用进化的眼光来观察宇宙万物，因为“世界万物皆由进化而成”；从而形成了唯物主义自然观。他在建立唯物主义知行观时，引进了“实践之科学”、“科学实验”等概念，把“科学家之试验”看作行动的重要门径，认为如要制定一个建设计划，必须经专门名家之调查、科学实验之审定，才可进行。他运用近代自然科学知识、科学技术发展材料等，反复认证行在先、知在后，也即科学理论来源于实践，告诫人们须“以行而求知”，同时，科学理论对实践起指导作用，因而又要求“因知以进行”。他以无线电和飞机的发明，苏伊士、巴拿马运河的完成，论证了“科学之原理既知，四周之情势皆悉，由工程筹定计划，则按计划而实行之，已为无难之事矣”。科学越发达，人们对自然界的认识就越深入，人能穷其理，理愈明而用愈广，及至知识真确，学理充满，则“本之以制器，则无所难矣”。经科学观察、科学实验及科学判断，从而得出科学理论，成为孙中山崭新的思想方法，这无疑在近代思想演进中，拓展了近代中国科学观。
自然与社会都在进化和发展，孙中山紧紧把握进化论，并将它作为观察世界的理论武器。他依据达尔文的生物进化论观点，将世界之进化依次分为“物质进化之时期”、“物种进化之时期”和“人类进化之时期”。认为从星云气体到地球的形成，从地球的形成到生物的出现以及人类的产生，这进化，之中包含了无数系列的质变。而且指出物质无限可分，物质形态也是可变的，元素之中“更有元素以成之”，元子之中“更有元子以成之”。可见孙中山自然进化思想中的辩证法。孙中山进而根据科学知识勾画了人类社会进化的图景，他相信历史潮流将不断向前，社会将不断进化，而且社会进化会“后来居上”。其中反映了孙中山以科学观为基础的深刻的历史发展辩证法。
在哲学建构中，孙中山还以科学和民主为武器，阐扬了“人事胜天”的唯物主义无神论。认为应以科学普及作为战胜迷信的途径。他说：“今科学昌明，始知人事胜天，凡所谓天数所运者，皆心理之作用也。”既然“天然气运”是人们的一种“心理作用”，当然要以科学认识去破除它；只有坚信科学认识，才能战胜宗教、破除迷信。他认为“科学与宗教之争，至今还没有止境”，并坚信，科学一定会战胜宗教。因此，他号召青年人崇信科学，为科学献身。
全观孙中山整个哲学建构，可见孙中山科学文化观及其深沉意蕴，反映出他对科学化、民主化、革命化的希求。与此同时，孙中山又以科学技术为基础，倡导工业化，论述科学乃是现代化经济建设之保证。在孙中山看来，中国工业化之关键是以近代机器和技术取代手工作业和技术。在此，他早年“科技兴国”思想发展而成了运用科技进行大工业生产的思想。他认为中国现今尚停留于手工生产阶段，因此，强调“中国正需机器，以营其巨大之农业，以出其丰富之矿产，以建其无数之工厂，以扩张其运输，以发展其公用事业”。进而提出了一个中国工业化的综合“实行计划”，在交通运输业、轻重工业、化学工业、五金矿产业、农业及副业等各生产领域中加强科学技术。
他相信中国科学技术曾立于世界的前列，只是到了近代，由于内乱外患，才落后于欧美；只要确立对发明创造能力的自信，迎头赶上近代科学技术的潮流，国计民生定会解决。
3.孙中山科学文化观的历史特色
在近代中国思想大势正从戊戌变法向五四科学启蒙演进的历史夹层、在孙中山辛亥革命失败向国民革命再度奋起之间、在孙中山从事革命并谋求实业建设之思想深处，孕育于孙中山教育背景及革命实践、情感体验之心理背景的具有丰富内涵的科学文化观，无论相对于戊戌一代的科学认识，还是和五四启蒙中的科学文化观相对比，都有其不可忽视的历史特色。
其一，浓厚的实践特色。
我们知道，作为一个时代革命的直接行动者和领导者，孙中山是充分意识到他所面临的历史课题的。他清楚地知道以某种形式的资产阶级国家制度代替清朝封建制度，改造国民、发展经济，使国家富强，成为与列强平等相处的新国家，这是他所处时代的历史使命。正是这一使命不断推动他力行革命，而革命实践及其心理体验又不断为孙中山的思想理论发展提供了深厚基础，同时其思想理论之发展也日益促进了革命实践。孙中山开始注目并阐释科学，建立他的科学文化观，其根源就是实践。作为一个革命领袖，他奔走国事30余年，百折不挠。然而“革命初成，党人即起异议”，而并未实现“救国救种”、“出斯民于水火而登之衽席之上”的“革命之初心”，反而陷水益深，蹈火益热，“与革命初衷大相违背”。正是这种实践使孙中山的思想日益倾向于用科学改造人心，以图重振雄风。可见孙中山科学文化观之实践来源。同时，孙中山科学文化观之全部内涵就是要为革命实践服务。他所有对科学阐释和运用的努力，都是欲图以此改造国民心理。作为一个思想家，同时又是一个政治家、革命者而言，他的科学文化观的实践特色，是康有为、梁启超乃至陈独秀、胡适等所无法比拟的。尽管千变万化的形势、错综复杂的斗争，要求孙中山全力以赴地从事革命，而不能专心从事科学启蒙和理论概括，致使其科学思想未能完全摆脱直观性，上到思维的最高殿堂。但是他全面地、创造性地在实践中展示了他的科学观念，这是有其不可置疑的历史地位的。
其二，无法替代又不可或缺的过渡特色。
近代中国科学文化观的形成和发展有一历史过程。从魏源等提出“师夷长技以制夷”到洋务派引进科技以创新式企业，这一时期，中国人对西方科学的认识是肤浅的，仅局限在器物层次上，其思想特点不外是提倡“变器卫道”、“中体西用”。
近代出现科学启蒙是科学文化观的一次深入。它是以戊戌变法前后维新派思想家为发端的，尤以康有为、严复为典型。他们宣传科学，并引进科学逻辑方法，以冲击传统释经方法。但他们仍只是早期资产阶级要求改良的社会变法思想，仍注重维护孔孟之常经与学习西学之调和，而且主要是唯心主义。孙中山则克服了把自然科学作唯心主义的比附，建立了自己特有的科学文化观，形成了哲学本体论上以近代自然科学为基础的自然观，高度概括了客观世界之进化过程。较之康有为用“三世”经学形式说明社会进化，具有较高的辩证思想。认识论上也以科学创设唯物主义知行观。从整个思想进程看，它为马克思主义在中国的传播起了思想准备作用，为辩证唯物主义在中国的发展扫除了一些传统保守的、唯心主义的思想障碍，有着不可低估的过渡作用。
其三，运用科学谋求政治启蒙、哲学思想启蒙及现代化经济建设的三重合奏。
孙中山是在革命实践中总结革命成败的历史经验，认识到科学对促进革命的重要性和必要性的，希望用科学及新的理论破除革命党人“思想错误而懈志”的状况。轻视革命理论、缺乏远大革命目标和革命坚定性，这是当时一部分革命党人的思想弱点。为此，孙中山致力于物质文明和心性文明建设，“出国人思想于迷津”。竭力谋求政治启蒙，“指车以示之方，而航程得其向”。同时，作为在革命中“愈挫愈奋”的孙中山，又深知一些革命党人思想僵化而逐步走向“老朽颓唐，灵明日锢”，认为必须从哲学上提高认识，破除畏难退缩、怯于实践的“心理大敌”。这又促使他从自然科学出发，在谋求政治启蒙的同时，谋求哲学思想启蒙，由此创立了哲学唯物主义。
作为政治家、革命家，孙中山在科学启蒙中尽力服务于三民主义；作为思想家，他又阐释科学，创立自己广泛而深刻的哲学基础；同时，作为革命实践者，由早年科技救国思想发展而来的实业建设思想，又在宣传科学技术基础上，创立了宏大的现代化经济建设计划。可见，宣传和运用科学谋求政治启蒙、哲学思想启蒙及现代化经济建设并举，是为孙中山科学文化观的又一特色。
其四，追踪时代而又中西融合。
孙中山整个科学文化观的发展，都是他紧跟西方科学发展的态势、追踪时代的结果。他竭力强调吸收西方先进思想，“玄妙如宗教哲学，奥衍如天、算、理、化，资治如政治、经济，寿世如医药、卫生，实用如农、工、商、兵，博雅如历史、文艺”，都应学习。同时又强调恢复固有文化遗产，并提出“不特取法现代，抑且尚友古人”的正确主张，要求中西融合。“尚友古人”即学习历史，继承中华民族的优秀传统；“取法现代”即向西方学习。后来，孙中山曾概括说：“余之谋中国革命，其所持主义，有因袭吾国固有之思想，有规抚欧洲之学说事迹者，有吾所独见而创获者。”实际上，孙中山的科学文化观同样是这种“因袭”、“规抚”、“独见”相结合的、追踪时代又中西融合的结果。
这无疑是孙中山科学观上的独到之处，既避免了全盘西化以致唯科学主义，又防止了落后于时代的保守主义。这是符合中国国情的，也是我们必须吸取的一种应有的科学态度。