Во второй половине — последней трети XVIII в. значительно расширилась деятельность Петербургской Академии наук. К этому времени в России уже сложились определенные традиции научных исследований, вырос авторитет науки в русском обществе, возрос интерес к естественно-научному знанию. В немалой степени этому способствовала и политика Екатерины II.
1. Естественные науки
Развитие точных наук того времени по-прежнему связано в первую очередь с именами Л. Эйлера и Д. Бернулли. Первым из них в 1772 г. был выведен так называемый закон взаимности квадратичных вычетов, оказавший влияние на последующие исследования многих ученых в России и за рубежом. В 1768–1769 гг. была издана двухтомная «Универсальная арифметика» Эйлера, на основе которой позднее был составлен первый учебник по алгебре для русских гимназий; в 1769–1771 гг. вышла в свет его трехтомная «Диоптрика», в которой были подведены итоги исследований ученого в области оптики. Публиковавшиеся в России работы Бернулли были посвящены вопросам теории вероятностей, статистики и теории наблюдений. Продолжателем дела Эйлера в Академии наук стал А. Лексель, внесший, в частности, значительный вклад в развитие геометрии. Он же впервые определил орбиту планеты Уран, опубликовал ряд исследований о кометах. Его работы, в свою очередь, были продолжены Н. И. Фуссом, предложившим новые решения ряда задач по геометрии и осуществлявшим магнитные наблюдения. В самом конце XVIII в. появились работы С. Е. Гурьева, который вывел основные формулы дифференциальной геометрии в полярной системе.
Большое внимание Академия наук уделяла оптическому приборостроению. Так, важным событием стало изобретение Ф. Эпинусом ахроматического микроскопа, дававшего увеличение в 70 раз. В развитие астрономии значительный вклад был внесен С. Я. Румовским, осуществлявшим наблюдения солнечных и лунных затмений, прохождения Венеры и Меркурия по диску Солнца, а также составившим таблицы географического положения многих пунктов Европейской и Азиатской части России. Метеорологическим наблюдениям посвятил свою деятельность и П. Б. Иноходцев, участник ряда астрономо-геодезических экспедиций 1768–1774 и 1781–1785 гг. В ходе этих экспедиций осуществлялись и исследования в области минералогии. Так, П. Палласом был впервые обнаружен и описан крупный метеорит (Палласово железо); несколько неизвестных ранее минералов было открыто Э. Лаксманом во время его путешествия по Сибири в 1764–1769 гг. Значительный вклад в развитие минералогии был внесен В. М. Севергиным, написавшим и издавшим в самом конце XVIII — начале XIX вв. ряд капитальных трудов в этой области, в т. ч. «Первые основания минералогии» и «Минералогический словарь». С именем Лаксмана связано и развитие химии в России последней трети XVIII в. В 1774–1775 гг. он опубликовал первую в России работу о серебряной руде; впоследствии, работая в Нерчинске, Лаксман внедрил разработанный им новый метод варки стекла. В самом конце XVIII в. к работе в Академии наук приступил химик И. Георги, изучавший различные органические вещества растительного происхождения, осуществлявший химический анализ ряда полезных ископаемых и минеральных вод. Другим крупным химиком того времени был Т. Ловиц, в 1785 г. открывший адсорбцию углем из растворов, что имело большое практическое значение. Впоследствии он занялся получением искусственного холода, открыл хром, новые качественные реакции, обогатил метод количественного анализа веществ. Благодаря разработанным им методам ученому удалось получить в чистом состоянии ряд органических веществ.
В 1760-е — начале 1770-х гг. Академией наук был организован и ряд новых географических экспедиций, одновременно вносивших существенный вклад и в развитие биологических наук. Так, И. И. Лепехиным были исследованы Поволжье, Заволжье, Урал, Архангельская губерния, Т. С. Малыгиным — побережье Северного Ледовитого океана от Двины до Урала. Особое значение имела Оренбургская экспедиция П. С. Палласа, охватившая пространство от Петербурга до Каспийского моря, а также часть Сибири от Урала до Забайкалья. В ходе этой экспедиции изучался рельеф местности, ее геологическое строение, природно-климатические условия, флора, фауна и т. п. На основе собранных во время экспедиции материалов Паллас написал ряд капитальных трудов по биологии, в т. ч. «Русско-азиатскую зоографию». Экспедиция И. Фалька обследовала бассейны Оки и Волги, а также Южный Урал и степные районы страны. И. Георги в 1770–1771 гг. осуществил путешествие по Башкирии, Уралу и Алтаю. Побережье Каспийского моря от Астрахани до Кизляра, а также Кавказских гор и долин рек Кура и Риони изучалось экспедицией И. Гильденштедта, который, в частности, впервые дал объяснение происхождения чернозема. Продолжались и работы по картографии. Так, Г. Ф. Миллером была составлена новая карта русских открытий в Тихом океане. Он же отредактировал, значительно дополнил и издал «Географический лексикон Российского государства» Ф. А. Полунина. В 1776 г. была выпущена Генеральная карта России, а в 1786 г. — «Новая карта Российской империи, разделенная на наместничества», по которой В. Крафт впервые вычислил площадь России.
С развитием естествознания теснейшим образом связано и становление в России XVIII в. медицинского дела и медицинской науки. Еще в петровское время Н. Л. Бидлоо был открыт первый военный госпиталь в Москве (1707), а также несколько медико-хирургических («госпитальных») школ, где изучали анатомию, фармакологию, хирургию, внутренние болезни, а позднее акушерство, женские и детские болезни, физиологию и патологию. В 1764–1765 гг. открылся медицинский факультет Московского университета; в 1786 г. 4 госпитальные школы были преобразованы в 3 медико-хирургических училища, а в 1798–1799 гг. в Москве и Петербурге были основаны медико-хирургические академии. Подъем медицинской науки пришелся на 1760-1790-е гг., когда было опубликовано более 200 книг по медицине, в т. ч. переводные издания, а также оригинальные труды российских медиков.
В истории науки в России второй половины XVIII в. видное место занимают разного рода технические изобретения, связанные, в частности, с именами И. И. Ползунова и И. П. Кулибина. Первым из них был самостоятельно разработан проект парового двигателя. Кулибину принадлежит около 40 различных изобретений, в т. ч. проекты одноарочного моста через Неву, ряда оптических приборов, в т. ч. первого прожектора, оригинальных часовых механизмов и иных автоматических «увеселительных механимов». Р. Глинковым была построена чесально-прядильная машина, внедрение которой способствовало развитию текстильной промышленности. Большое значение имели гидросооружения К. Д. Фролова.
2. Социально-гуманитарные науки
Во второй половине XVIII в. развитие социально-гуманитарных наук, выходит за рамки Петербургской Академии наук и в России возникают новые научные центры. Первым из них стал основанный в 1755 г. Московский университет. Существенный вклад в развитие русской филологии внесла, в частности, кафедра красноречия университета, возглавлявшаяся А. А. Барсовым. Особое внимание он уделял изучению грамматики русского языка; ему принадлежат многократно переиздававшиеся «Краткие правила российской грамматики» (1781). С 1771 по 1783 г. при университете существовало Вольное российское собрание, ставившее перед собой задачи, связанные с развитием изучения русского языка, лексикографией, изучением памятников отечественной истории. Членом собрания А. Д. Байбаковым в 1774 г. были опубликованы «Правила пиитические», развивавшие ломоносовскую традицию теоретического литературоведения.
В 1783 г. с аналогичными целями была создана Российская Академия во главе с Е. Р. Дашковой, совмещавшей эту должность с постом директора Академии наук. В отличие от Петербургской Академии наук, члены которой по уставу должны были жить в Петербурге, в состав Российской Академии вошли и петербургские, и московские ученые, как, например, А. А. Барсов и С. Е. Десницкий, а также видные деятели культуры и литературы: Д. И. Фонвизин, Г. Р. Державин, Я. Б. Княжнин, В. В. Капнист и др. Важнейшим результатом деятельности Российской Академии стал «Словарь Академии Российской» — первый академический научный словарь русского языка, до сих пор не потерявший своего научного значения.
С основанием Московского университета связано и зарождение в России философских наук. На философском факультете университета изначально было сосредоточено преподавание всех гуманитарных наук, за исключением юриспруденции. Преподавание же собственно философии основывалось преимущественно на вольфианстве, велось на латинском языке и практически не было отделено от богословия. С середины 1760-х гг. по инициативе Н. Н. Поповского началось преподавание на русском языке, что способствовало становлению русскоязычной философской терминологии. Все большее влияние на философские курсы начинает оказывать философия И. Канта. Во второй половине века широкую популярность приобретают также труды французских философов-просветителей, активно переводящиеся на русский язык. Появляются и первые философские опыты русских авторов — Д. С. Аничкова, А. Т. Болотова, Я. П. Козельского, И. В. Лопухина, И. С. Рижского, М. М. Щербатова, по преимуществу не отличавшиеся особой оригинальностью и являвшиеся переложением и переосмыслением идей западноевропейских философов. В 1789 г. при Московском университете возникло Общество любителей учености во главе с А. А. Барсовым, объявившее конкурс на лучшую работу о том, должна ли философия стать «точной» наукой. В тесной связи с развитием философских знаний в России XVIII столетия находится и зарождение теоретико-эстетической мысли, осознание предмета эстетики как науки. При этом ведущей тенденцией эстетической мысли, как и в странах Западной Европы, была ее просветительская направленность.
Основанное в 1766 г. Екатериной II Вольное экономическое общество организовало ряд конкурсов на лучшие работы по актуальным проблемам сельского хозяйства, в т. ч. по вопросу о наделении крестьян собственностью. В «Трудах» Вольного экономического общества, пользовавшихся большой популярностью у читателей, публиковались первые статистико-географические описания России, статьи, способствовавшие внедрению новых технических культур, совершенствованию сельскохозяйственных орудий, развитию овцеводства, пчеловодства, шелководства, сахарной, винокуренной, полотняной промышленности. Высказывавшиеся в этих работах идеи соответствовали характерному для века Просвещения представлению о способности человека, основывающего свою деятельность на научном знании, преобразовывать окружающую его природу, а вместе с ней — весь мир. В работе общества активное участие принимали А. Т. Болотов, И. М. Комов, В. А. Левшин, А. А. Нартов и др.
С деятельностью Вольного экономического общества в значительной мере связано и зарождение в России экономической науки. Изучение экономических вопросов регулярно включалось в планы академических экспедиций И. И. Лепехина, П. Палласа, И. Гильденштедта и др. Собранные ими данные были отражены в ряде опубликованных в то время работ, содержавших в т. ч. критику существовавшей в России системы хозяйствования, основанной на крепостном праве. В конце века в России становятся известны и получают распространение идеи А. Смита. С его именем связана и деятельность его учеников, первых русских профессиональных юристов С. Е. Десницкого и И. А. Третьякова, преподававших в Московском университете. Причем еще до выхода в свет «Богатства наций» Смита некоторые его идеи были изложены Третьяковым в работе «Рассуждение о причинах изобилия и медлительного обогащения государств». Десницкому же принадлежит небольшое сочинение «Представление о учреждении законодательной, судительной и наказательной власти в Российской империи», которое, как считается, оказало влияние на «Наказ» Екатерины II. В своем «Слове о причинах казней по делам криминальным», в значительной степени основанном на этической теории А. Смита, он попытался отделить юридическую ответственность от прочих, а в «Слове о способе к научению юриспруденции» утверждал, что первым важнейшим шагом к изучению права является т. н. моральная философия, как ее видел и излагал в своих лекциях Смит. В начале 1780-х гг. был издан выполненный Десницким перевод Комментариев к английским законам одного из крупнейших правоведов того времени У. Блэкстоуна, снабженный собственными комментариями Десницкого.
В исторической науке в России второй половины XVIII в. шел процесс интенсивного освоения исторических источников и накопления опыта их критического анализа. В это время начинается активная археографическая деятельность по изданию важнейших источников русской истории. Так, были изданы несколько списков русских летописей, Судебник 1550 г. с примечаниями В. Н. Татищева, Степенная книга, Русская Правда, Поучение Владимира Мономаха и др. Важнейшее значение для развития исторической науки имела издательская деятельность Н. И. Новикова. В 1773–1775 гг. вышла в свет его 10-томная «Древняя Российская вивлиофика», включавшая публикации духовных, договорных и иных грамот великих князей московских, ярлыков ордынских ханов русским митрополитам, договорных грамот Великого Новгорода, статейных списков русских посольств и др. В 1788–1791 гг. вышло новое издание «Вивлиофики» в 20 томах, куда были включены топографические описания ряда территорий России, Двинский и Нижегородский летописцы, статьи о государственных учреждениях и социальном устройстве Московской Руси. В 1787 г. Новиковым отдельным изданием была выпущена в свет Бархатная книга — важнейший источник по генеалогии русского дворянства. В подготовке документов к изданию с Новиковым сотрудничали виднейшие историки того времени — Г. Ф. Миллер, Н. Н. Бантыш-Каменский, М. М. Щербатов и др. Показательно, что интерес к истории у образованной части русского общества в это время выходит за рамки лишь истории допетровской России, но распространяется и на современность, в особенности на эпоху Петра Великого. Так, уже Миллером были написаны первые исследования по жизни и царствованию Петра. Вместе с Ломоносовым он принимал участие в подготовке материалов для «Истории Петра Великого» Вольтера. В 1780-е гг. за границей началось издание «Анекдотов о Петре Великом», собранных Я. Я. Штелиным. На немецком языке Миллер опубликовал и первое в историографии исследование о восстании Е. И. Пугачева. Для развития источниковедения отечественной истории огромное значение имело то, что в это время начинается освоение богатств российских архивов. С назначением в 1766 г. Г. Ф. Миллера в Московский архив Коллегии иностранных дел были предприняты первые попытки систематизации и научного описания документов по русской истории. Постепенно архив превратился в крупный научный центр, где появились первые русские профессиональные архивисты. В 1768–1774 гг. под редакцией Миллера были впервые опубликованы три тома «Истории Российской» Татищева. В эти же годы началась научная деятельность М. М. Щербатова, 15 частей «Истории Российской» которого вышли в 1770–1791 гг. В этом труде была значительно расширена база источников изучения российской истории, представлена новая, оригинальная концепция русской истории. Большое значение для развития исторической науки имела полемика Щербатова с И. Н. Болтиным, в которой были затронуты важные вопросы источниковедческой критики. Также Болтиным были написаны основанные на новых источниках примечания на «Историю России» Н.-Ж. Леклерка. Попытки создания сводных трудов по истории России предпринимались в это время также И. П. Елагиным, Ф. Эминым и императрицей Екатериной II. Как самостоятельное направление в то время зарождается историческая генеалогия, в развитие которой серьезный вклад был внесен Миллером, а также М. Г. Спиридовым — автором первого справочника по генеалогии русского дворянства.
Интерес к прошлому, к национальной истории, характерный для европейских стран последней четверти XVIII в. и связанный с тенденциями развития философской и общественной мысли этого времени, нашел отклик и в России, где проявился в моде на коллекционирование старинных рукописей, а также в появлении многочисленных неформальных кружков и салонов (по некоторым подсчетам, около 100), члены которых посвящали свои собрания обсуждению литературных и исторических вопросов. Наиболее продуктивной была деятельность кружка А. И. Мусина-Пушкина, осуществившего первое издание «Слова о полку Игореве» (1800 г.) и занимавшегося исследованиями Тмутараканского камня, а также местонахождения Тмутараканского княжества.
Из многочисленных работ по региональной истории, написанных в тот период местными историками-любителями, наибольшую известность получили труды В. В. Крестинина по истории Русского Севера. Ко второй половине XVIII в. относятся и первые в России труды по этнографии, в частности, работы И. Фишера по этногенезу венгров, татар, молдаван. Этнографические данные о народах Сибири, бассейна Оби, яицких казаках, армянах Астрахани и др. содержались в работах И. Фалька, В. Ф. Зуева, С. Гмелина, И. Георги.
К XVIII в. относится также зарождение российского востоковедения как самостоятельной отрасли научного знания. Это диктовалось, в первую очередь, практическими нуждами расширявшихся дипломатических и торговых отношений России с соседями, а также включением в состав Российской империи нерусских народов Поволжья, Сибири, Дальнего Востока и освоением соответствующих территорий. Первоначально развитие востоковедения было связано преимущественно с изучением восточных языков, а также археологических памятников, в частности, нумизматических коллекций Академии наук. Так, уже в 1730-е гг. Г. Кером был осуществлен перевод со староузбекского труда Абу-л-Гази «Родословная тюрок», а на латинский были переведены астрономические таблицы Улугбека. Им же был составлен двухтомный каталог нумизматической коллекции Академии наук. Ряд работ по китайскому и кавказским языкам был написан Г. З. Байером. В 1736 г. при Академии наук была открыта школа японского языка, где преподавали два случайно попавшие в Россию японских рыбака. В 1753 г. эта школа была переведена в Иркутск, где просуществовала до 1816 г. В 1741–1751 гг. при Академии существовала школа китайского языка, в которой преподавал И. К. Россохин, до этого побывавший в Китае в составе второй духовной миссии. Большой вклад в изучение восточных языков был внесен Г. Ф. Миллером, составившим во время Второй Камчатской экспедиции ряд словарей сибирских и поволжских народов, и поныне не утративших своего научного значения. Материалы по этнографии восточных народов собирали и участники других академических экспедиций. Важное место изучение восточных языков занимало в работах по сравнительному языкознанию. Так, среди 200 языков, включенных в состав словаря П. Паллиса, были и все известные в то время восточные языки. «Сравнительный словарь восточных языков» был составлен Д. Дюмареском; под наблюдением епископа Дамаскина был составлен словарь языков народов Нижегородской епархии, в т. ч. татар, черемис, чувашей, мордвы; в 1785 г. была завершена работа над «Русско-татарским словарем» С. Хальфина. К 1780-м гг. относится начало научной деятельности видного индолога Г. С. Лебедева, 12 лет прожившего в Индии. Одновременно с этим в Библиотеке Академии наук активно шло собирание восточных рукописей и книг, что позволило составить одну из крупнейших в мире коллекций.