徐光啟出生於上海縣城一個小商人的家裡。時值明末，朝廷腐敗，社會動盪不安，連年的天災人禍使得這個小康家庭也陷入貧困之中，徐光啟的父親不得不轉行務農；母親與祖母則是「早暮紡績（織布），寒暑不輟」。徐光啟從小就必須幫忙農事，這對他後來在農政上的貢獻有很大影響。另一方面，聰穎的徐光啟在求學期間，功課始終名列前茅，無論是章句、聲律、還是書法都難不倒他。
某日，附近學館的一位老師聽說他很聰明，就特意出題考他。
（老師OS：好樣的，整整你！）
老師：「一問二答不三思，不識四書五經六藝，自誇成詩僅七八九步，十分無知。」
徐光啟：「十辯九輸，搞得你八暈七素六神無（五）主四散，下場三長二短，一敗塗地。」
眾人：「對得好！對得好！」
（師怒！）
老師：「小屁孩，上學堂，由冬至夏，獨漏春秋？」
徐光啟：「怪老頭，去市集，從南到北，不識（是）東西？」
徐光啟不假思索、對答如流，這位前來試探的老師一聽，當場失意體前屈。
科舉爛路
19歲那年，徐光啟考取秀才，開始在家鄉教書。不過為了擺脫窮苦、出人頭地，他決定走向十分艱辛的科舉道路。
26歲那年，徐光啟的母親與妻子傾盡全家之財，籌足了旅費讓徐光啟去應試舉人。為節省開銷，他捨棄搭船，改搭「11路」公車──用走的！沿著河岸步行了100多里，泥濘的路面、沉重的行李、加上天空落下的大雨，常常讓饑寒交迫的他萌生放棄的念頭。但他一想到上有八十老母、下有三歲小兒嗷嗷待哺，再加上耳邊不時傳來安西教練的話，他再度鼓起勇氣，及時趕到考場應試。可惜的是，他名落孫山了。
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