天文学家郭守敬：
元世祖忽必烈非常重视吸收汉族的人才，刘秉忠便是他重用的汉族大臣之一。将国号定为元就是他的主张，刘秉忠还向忽必烈推荐了著名科学家郭守敬。
郭守敬出生在河北邢台的一个学者家庭里，他的祖父郭荣学识渊博，对数学和水利都有深入的研究。祖父常常带着小孙子东看看西摸摸，教他数学，教他技术。郭守敬认真读书，刻苦钻研，进步很快。十五六岁时，他曾经看到一幅从石刻上拓印的莲花漏图（古代一种计时器），没用多长时间，他就弄清了它的制造方法和原理。
元世祖统一全国后，下令要修改历法，郭守敬和王恂受命主持这项工作。由于原有的天文观测仪器已经陈旧不堪，难以精确地测量天象，郭守敬便决定把创制天文仪器的工作放在首位。他说：“历法的根本在于测验，而测验是否精确，首先要有精密的仪器。”于是，他自己动手创制和改造天文仪器。在3年之中，郭守敬制成了简仪、圭表、仰仪等10多种天文仪器。
首先，郭守敬大胆地改革了圭表。圭表是我国古代发明的一种测量日影的工具，根据日影变化以决定春分、秋分、夏至和冬至等二十四节气。
郭宗敬又创制了简仪。简仪是用来测量日月星座位置的天文仪器，它是郭守敬对西汉落下闳发明的浑仪改造而来的。郭守敬大刀阔斧地把浑仪几个妨碍视线的活动圆环去掉，又拆除原来作为固定支架的圆环，改用柱子托住，这样既简单又实用，故称简仪。简仪制成于1276年，比欧洲发明同样类型的仪器要早300多年。
郭守敬不仅是一个天文学家，又是一个水利专家，他在水利方面所作的最大贡献是开凿了从大都到通州的“通惠河”。
1291年～1293年，郭守敬设计和实施了通惠河水利工程。工程解决了通州到北京间繁忙的漕运，其科学性、合理性和实用性方面都堪称水利工程的杰作。
有一年，成宗皇帝召郭守敬到上都，商议开凿铁幡竿河渠的事。郭守敬认为这个地方降雨量大，年年有山洪爆发，要开凿河渠，非得有六七十步宽不可。但是，负责官员嫌水利工程费用太大，不接受郭守敬的建议，在施工的时候，将郭守敬提出的宽度缩减了三分之一。结果，第二年大雨一来，山水凶猛下泻，淹没了许多人、畜、房子，差一点把皇帝的行宫也冲毁。成宗皇帝后悔莫及地说：“郭太史（郭守敬）真是神人，当初实在不该不听他的话呀！”
郭守敬在历法方面也有卓越的成就。他主持修订了《授时历》。按照《授时历》，一年的长度是365.2425天，仅与真实数值相差26秒，3300多年才有一天的误差，和我们现在使用的日历在精确度上完全一致。《授时历》还给出了每经1黄道度的昼夜时间变化表格，其平均误差为0.77分钟。《授时历》在测算方法上更加精确：它创用了三次差内插法用于对日月五星运动不均匀改正等的计算上；创用了类似球面三角的方法用于对太阳视纬、黄赤道宿度及白赤道宿度变换的计算。
另外值得一提的是，为了修订精确的《授时历》，郭守敬组织了规模空前的全国范围内的天文测量工作。无论从测点的数量，还是从分布的范围上，都都远远超过了唐代的僧一行。
1303年，元成宗颁布命令：凡72岁的官员都去职返乡，唯独郭守敬以纯德实学和为世师法得以继续留任。郭守敬一生坚持不懈地从事于科学实践，直到86岁高龄还在进行着研究。
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马可﹒波罗来华：
元世祖在位时期，中国是世界上最强大最富庶的国家，西方各国的使者、商人、旅行家纷纷慕名来中国观光，其中最有名的要数马可﹒波罗。
马可﹒波罗的父亲尼古拉﹒波罗和叔父玛飞﹒波罗是威尼斯的商人，兄弟俩常常到国外去做生意。有一次，忽必烈的使者在布哈拉经过，见到这两个欧洲商人，感到很新奇，便邀请他们一起来到上都（今内蒙古自治区多伦且西北）。忽必烈听到来了两个欧洲客人十分高兴，把他们召进行宫，问这问那，特别热情。
忽必烈从他们那儿听说了一些欧洲的情况，要他们回欧洲给罗马教皇捎个消息，请教皇派人来传教。两人就告别了忽必烈，离开了中国。他们在路了走了3年多才回到威尼斯。那时候，尼古拉的妻子已经死去，留下了已经15岁的孩子马可﹒波罗。
马可﹒波罗听说父亲和叔父说起中国的繁荣景象，羡慕得不得了，央求父亲带他一块儿去中国。尼古拉觉得让孩子一个人留在家里不放心，就决定带他同走。
尼古拉兄弟拜见了教皇，随后带着马可﹒波罗到中国来。路上又花了3年多时间，在1275年到了中国。那时候，忽必烈已经即位称帝，听说尼古拉兄弟来了，便派人到很远的地方迎接，一直把他们接到上都。
尼古拉兄弟带着马可﹒波罗进宫拜见元世祖。元世祖一看尼古拉身边站着一位少年，诧异地问这是谁，尼古拉回答说：“这是我的孩子，也是陛下的仆人。”
元世祖看着英俊的马可﹒波罗，连声说：“你来得太好了。”当天晚上，元世祖特地在皇宫里举行宴会欢迎他们。后来，又把他们留在朝廷里办事。
马可﹒波罗聪明伶俐，很快学会了蒙古语和汉语。元世祖见他进步这样快，十分赏识他。没有多久就派他去云南办事。马可﹒波罗每到一处，都留心观察风俗人情。回到大都，就详细向元世祖汇报，元世祖高兴地夸马可﹒波罗能干。马可﹒波罗在中国整整住了17年，被元世祖派到许多地方观察，还经常出使到国外。
日子一久，3个欧洲人开始思念起家乡来，三番五次向元世祖请求回国。但是元世祖宠爱着马可﹒波罗，舍不得让他们回去。到了后来，元世祖见他们思乡心切，只好答应。
马可﹒波罗回国后，向人们讲述了东方和中国的情况。有一个名叫鲁思梯谦的作家，把马可﹒波罗讲述的事记录下来，编成一本叫作《马可﹒波罗行记》（一名《东方闻见录》）的书。在这本游记里，马可﹒波罗把中国的著名城市都作了详细的介绍，称颂中国的富庶和文明。这本书一出版，便激起了欧洲人对中国文明的向往。
从那以后，中国和欧洲人、阿拉伯人之间的来往更加密切。阿拉伯的天文学、数学、医学知识开始传到中国来；中国古代的三大发明——指南针、印刷术、火药也传到了欧洲（中国的另一个大发明造纸术传到欧洲要更早一些）。