邹伯奇是中国近代科学的先驱，百科全书式的学者。他学贯中西，荟萃各家之精华，精于天文历算，设计和制造了天球仪、七政仪等天文仪器，自制中国历史上第一台照相机，填补了近代中国数学、天文、历法、光学、地图绘制、仪器制造等多方面的空白，在中国近现代科学史上占有十分突出的地位。1857年，他被聘为学海堂学长，一生致力于教书育人，著书立说，专心致志从事科学研究，“为吾粤向来名儒所未有”。
有志于学，淡泊仕途
邹伯奇（1819-1869），字一鹗，又字特夫。清嘉庆二十四年（1819）六月十五日出生于广东南海大沥镇黄岐泌冲。
邹伯奇自幼聪敏绝世，在喜欢数学的外祖父点拨下，从童年起就把玩《周易》、《九章算术》和《周髀算经》。年纪稍大一些，开始学习经史子集，发现古人因不懂数学，对于古典的解释要么不得要领，要么错误百出。他好奇心极强，每遇名物制度，必定不分昼夜，非要探个清楚。到了11岁，邹伯奇师从数学功底极深的梁序镛，研习《三统术》、《弧三角举如》等当时难得一见的古籍珍本，受益匪浅。
邹伯奇勤奋好学，学业进步飞快，很快能用数学这个武器解决古书中的疑难问题或填补疏漏之处，新见层出不穷。他用数学演绎，发现《墨子》“备城门”以下篇章有误，并认定《墨子》中有算术、光学、电学，遂著其说于《墨说一得》。在相隔两千多年后，重新把《墨经》研究发扬光大。他又用天文学知识推断《易经》“天人合一”牵强附会，用“时宪术”（历法名）推算出《春秋》有“经误、传误及术误”三大误。
1839年，邹伯奇参加了南海县试，著名书画家、广东学政戴熙对他的应试文章极为赞赏：“于声音文字度数之源，无不洞达。”邹伯奇顺利考取生员（秀才），但他并没有籍此走上“学则优则仕”的传统人生道路，而是另辟蹊径，醉心于科学研究和实验。他在得到“诸生”头衔后，就不再参加考试，用行动来表现对科举的蔑视和不屑。
邹伯奇对科学研究情有独钟，注意吸收西方先进的科学技术知识，融会贯通，孜孜以求，一生致力于钻研科学技术，做出了许多发明创造，学识渊博。《南海县志》称他“尤精于天文历算，能萃中西之说而贯通之，为吾粤向来名儒所未有”。填补了许多科学研究的空白，受到时人和后人的敬重。
广东南海，人杰地灵，名人辈出。其时，号称“千秋新学开南海，百世名儒仰九江”的朱次琦，正在南海九江授徒讲学，邹伯奇仰其才学，步行50华里，前往登门请教。据传，邹伯奇上门时，身穿粗布衣，手持一根长杆烟管，一副寒酸相。当时朱次琦正在上课，他的学生看见邹伯奇落魄穷酸的样子，禁不住哄堂大笑，而朱次琦却恭敬地将邹伯奇迎过来，当上宾款待。待邹伯奇落座安顿，学生们还在窃窃私语，朱次琦才向学生宣布，来客是有名的科学家邹伯奇。当得知邹伯奇是步行50华里前来拜访后，学生们更是肃然起敬。
邹伯奇善于运用所掌握的天文知识来破除迷信。道光十九年（1839），林则徐在虎门海滩当众焚烧鸦片那天，民间纷传该日是太白星经天，而太白经天自古就被认为是干戈兵乱之兆。其时，邹伯奇正在南海学宫“谈艺”，指出星变与灾祥风马牛不相及，并绘图说明，形象讲授，预言第二年太白星又将“经天”。后来事实证明确实如此。
邹伯奇的学识和人品，得到有识之士的赏识。同治三年（1864），广东巡抚郭嵩焘于广州府学署设局测绘广东地图，闻邹伯奇之才，邀其参加测绘。邹伯奇出色地完成了任务。1865年，京师同文馆增设天文、算学等学科，郭嵩焘又推荐“官生员邹伯奇、李善兰赴同文馆差委”，但邹伯奇不愿应命。3年后，再请，仍以身体有疾而请辞。“中兴名臣”曾国藩慕邹伯奇之才，希望他到自己幕府任职，也被他谢绝了。
教书育人，发明创造
邹伯奇在科学研究方面成就斐然，声誉日隆。1857年，他被当局举荐为当时广东著名的学府——广东学海堂的学长，后又被聘为广雅书院教习，致力于教书育人，经常与夏鸾翔、吴嘉善、丁取忠、陈澧等学者往来，共同探讨学术问题。
学海堂由“一代经师，学界泰斗”、两广总督阮元创建，是广东第一所废除时文制艺课程的官办学校，注重实学，主张经世致用。为破除门户之见，学海堂不设山长，只设学长，吴兰修、张维屏、梁廷枏、陈澧等一批主张经世致用的名士相继出任学长。但是邹伯奇的科学观点偏偏与阮元相左，也与赏识他的广东学政戴熙相矛盾，焦点就是哥白尼的“日心说”。“日心说”在哥白尼发表后200年传入中国，又过了100年才到邹伯奇生活的时代，但中国学界对“日心说”仍不以为然，其中反对最为激烈的就是阮元和戴熙。阮元坚守传统的“天动地静”说，攻击“日心说”是“离经叛道，不可为训”，甚至作出令人啼笑皆非的比喻：“地体浑圆，居天之中”，犹如“以豆置猪膀胱中，气满其内，则豆虚腾而居其中”。戴熙则专门著《圆天新说》，抨击“日心说”。魏源、李善兰、徐寿等学者则支持“日心说”。邹伯奇则更胜一筹，他自制七政仪，更加科学地证明“日心说”的存在和正确。但邹伯奇并不因学术分歧而记恨阮、戴两人。在重建被侵略者炮火击毁的学海堂藏书楼时，邹伯奇正任学海堂学长，主持其事，将新修藏书楼改名为“阮太傅祠”。戴熙被太平军杀死后，学海堂重建“此君亭”。此三字原为戴熙题写，邹伯奇按原尺寸重新书写，以示纪念和尊重。
邹伯奇不赴科举，不迷官场，清心寡欲，志向高远，视科学研究为毕生使命，教书育人，坚持真理，在数、图、器的把玩中恬然自乐。既重视理论，更重视实践，亲自进行许多科学实验，亲手进行仪器的设计和制造，填补了中国近代科技方面的多项空白。
邹伯奇十分重视动手制作的能力，一生有许多发明创造。他早年曾研读记述先秦百工技艺的专著《考工记》，坚信有智慧的人兴事创业，有技巧的人叙述记录，才能传承于世，这才叫技艺。各类技艺，都是由圣人创造，但因为后来的儒生都不读《考工记》之类的“科技专著”，凡是遇到需要动手制作的，都视为最没颜面的事，干脆交给拙劣的匠人去做。古代的技艺因此日渐消失，中国的科技水平也因此落后于西方，为现在的西方人所耻笑。他决心从自身做起，一改中国儒生的传统，亲自动手搞发明创造。
邹伯奇是中国第一架照相机的发明者。17岁那年，他因读《梦溪笔谈》中有关塔倒影的原理，开始对透镜成像的研究产生兴趣。他自制一木箱，开一个孔，以证明“小孔成像”原理。他奇异地发现，“日圆影圆，月缺影缺，影距孔近则小，影距孔远则大”。接着又证明了光孔大小与成影的关系，即“孔束愈小，则影界愈清”。还观察到无论小孔是方、圆、三角形，成影与物的原形相同。在此基础上，他于1844年制造出摄影器。他自记摄影器的制作技术：做一个木箱，前面开孔，孔上安装一个圆筒，筒口装透镜，筒能进退，自由调节焦距；木箱的中间装一框架，上置白色玻璃或白纸；木箱后面再开一“窥孔”，整个木箱固定在三角架上，摄影器就完成了。摄影器制成后，邹伯奇又将其改制成照相机，还研制出滤色镜、玻板照相术、显影剂和定影剂配方等。欧洲人在1847年才发明蛋清玻板照相术，但一直未能解决拍摄人物肖像的工艺。邹伯奇的玻板照相术，能成功地拍摄人物肖像，是中国对世界摄影技术的重要贡献。世界公认的最早的照相机是1839年法国风景画家盖达尔发明的“银板照相法”。邹伯奇只是比他晚5年。20世纪50年代，邹伯奇的后代还保留着他用自制的照相机拍成的5张玻璃底片，用这些底片能冲印出极为清晰的邹伯奇自拍照片。现代唯一留下来的一块邹伯奇自拍像的玻璃底片，珍藏在广州博物馆。
为了证明哥白尼的“日心说”，邹伯奇利用钟表机械，于1847年成功研制了一台七政仪。“七政”是指日、月和水、金、火、木、土五大行星。这架仪器由一个四足圆盘底座和太阳系各星球的模型两部分构成，圆盘中心直立一金属轴，上端安一大圆球表示太阳。在“太阳”下面各安有八个环套在轴上，各环外的每个水平面上各接装一金属杆，末端各垂直向上安装星球模型。各模型可以绕轴旋转，能直观地表演太阳系各行星围绕太阳运行的规律。八个圆环的支杆上各有一组星球，中间有一个大球表示“行星”，大球周围的小球表示“卫星”。七政仪正确地说应是“太阳系表演仪”，它以形象的实体表现了太阳系的真实情况，对于破除“天动地静”、“天圆地方”、“日月众星皆斜绕大地而行”等长期流传的错误说法起了积极的作用。
1854年，邹伯奇又制作了天球仪（在我国古代称为“浑球”或“浑天象”）。天球仪体积不大，设计精巧，连底座在内通高不过50厘米，从结构到形式都具有中国特色，与康熙年间比利时传教士南怀仁设计制作并传入我国的那一架完全不同。同时，邹伯奇还发明制造了坚晷、地平式日晷、日夜晷等计时仪器，其原理是白天利用日光照射投影，晚间利用节气和星宿位置来确定时刻。此前，中国自制的日晷以及外国传教士进贡的日晷，都没有考虑到日晷使用地点的磁偏角问题。邹伯奇设计的日晷，已考虑到磁偏角问题，使晷针真正直指北极。邹伯奇曾亲手制造了两台地平时日晷，一台日晷晷针倾斜度为23度，适用于广州；另一台晷针倾斜度小于40度，适用于北京。如此精确的日晷，在当时应属世界先进水平。邹伯奇还将此应用于实践，用此仪器推算出《广州日夜晷运行时刻图》。上述两架科学仪器，至今仍完好地保存在广州市文管会和广州博物馆。
此外，邹伯奇还发明了度算版（用比例相似法进行测量的仪器）、对数尺（可用于节气、天文、体积等计算）、浑圆水准仪、水银溢流式水准器、风雨针（气压计兼测高仪）等。
填补空白，科学先驱
邹伯奇的人生之路，正如他的字“特夫”一样，卓尔不群，走的是一条与传统中国士大夫完全不同的道路。他生前虽未能加官晋爵，风光无限，但他以自己的行动，实现了中国读书人的脱胎换骨，身后焕发出勃勃生命力，他的事业后继有人，方兴未艾。它填补了中国近代科技的多项空白，是当之无愧的近代中国科技先驱。
邹伯奇是数学天才，在数学研究领域取得了杰出的成就。他撰写的《学计一得》二卷和《补小尔雅释度量衡》一卷，以丰富的数学知识解释《乘方捷法》，取得了突破性的成就；又撰《对数尺记》，阐述计数尺的构造和它在数字计算中所起的作用，言前人所未言。
邹伯奇在光学方面也获得了显著成就。他写的《格术补》，用数学的方法叙述了平面镜、透镜、透镜组等成像的规律，对眼镜、望远镜、显微镜等光学仪器的工作原理进行了解释。他的《摄影之器记》，论述了光学原理、暗箱制作、感光版制造以及拍摄、冲洗等方法，是我国第一部系统的、全面的摄影著作。
在地理测量和地图绘制方面，邹伯奇也有卓越的成就。所著《测量备要》四卷，详细地介绍了绘制地图的方法。他首次改进了中国传统绘图法，吸收西方制图中的经纬线科学新法。1844年，他又设计出采用摄影术实地测绘地图的方法，几乎与欧洲同时。由他绘制的《皇舆全图》，是清代有名的地图。邹伯奇还指导弟子罗照沧、邹景隆等人绘制《浔冈洲地图》。浔冈洲，又名浔峰洲，是位于广州南海黄岐以北的小岛。站在小岛最高的山岭浔冈（俗称尖峰）顶上俯视，洲内如一只草鞋形状，故这里的人们又称浔冈洲为草鞋洲。浔冈洲内有横沙、洲村、蟹坑、冈美、草场、沙贝、凤冈、钟村、泌冲、永澄、涌口、陈溪、白沙等自然村。邹伯奇等人绘制的《浔冈洲地图》，将上述相互往来的交通要道，重要的建筑物、河涌、桥梁、码头以及洲内大小山冈，均一一作了标记，而洲外的湖洲、北村、黄岐、罗村、松洲冈、石门、返照等地，亦均有记载，并以实际测量的数据按比例绘制而成。邹伯奇逝世后，族人刻地图于泌冲凤劝祠。这一块石刻的《浔冈洲地图》，原石现珍藏于广州市越秀山镇海楼的碑廊之内，另有石刻拓本藏于南海伯奇公园内的伯奇纪念室。此图右上方有学海堂学长陈澧的题记，高度赞扬该图：“每一方格为一里，长短皆合……山水形势无不毕肖，地图至此精密极矣。”
邹伯奇从事科技研究的范围很广。他不迷信古人、洋人和经典，认为西方的力学、光学、化学等技术，我国古代早有发明。如所著《禹贡锥指》，纠正“岭南非虞舜场迹所及”等不少谬误。他著《墨说一得》，纠正其中的错误，认定《墨子》中有算术、光学、电学，将其发扬光大。但邹伯奇认为《墨子》早就超越近代西方科学成果的结论，虽在当时有点振奋人心的作用，现在看来似乎有点“过了”。他还认为中国在“汉代就有太阳黑子”的记录，并由此推断出那时中国已经有了望远镜，纯属臆测。可见其还是受到时代的局限，急于提升民族自信心，难免欲速则不达之错误。
1869年5月，邹伯奇去世。后人用这样一副对联来概括他的一生：
纵横百家，才大如海
安坐一室，意古于天

邹伯奇