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南怀仁为中国服务涉及了众多领域，除之前的介绍外，他还是康熙皇帝的科学老师，他曾经在长达五个月的一段时间里，从早到晚给皇帝讲授几何学和天文学，还将《几何原本》译成满文，陪同皇帝出巡，沿途为皇帝观天测地。
康熙皇帝后来对自然科学的浓厚兴趣，对欧洲传教士的宽容态度，应该说都与南怀仁不无关系。
南怀仁曾在中国与俄罗斯等国的外交接触中担任过不可缺少的角色。
1676年5月15日（康熙十五年四月初三日），沙皇俄国派遣的特使尼果赖（ＮikolaiG.MilescuSpathary，1636～1708）等一行到达北京。
这位使臣虽掌握希腊文、拉丁文等多种欧洲语言，却不通任何东方语言。
通晓多种欧洲语言又精通满语与汉语的南怀仁成为此次中俄沟通的桥梁。
南怀仁在俄国使团逗留北京的几个月间（5月～9月），进行了大量的翻译工作。
他作为译员，参加了中俄双边会谈，并翻译了一些官方文书，他将沙皇至中国皇帝的信及俄政府向清政府提出的12条谈判纲领译成中文；又将一些中文文件译成拉丁文。
南怀仁希望开辟一条从欧洲经过俄国到达中国家交通线，以俄国为通道和桥梁。因此他把自己受康熙皇帝信任，而得以掌握的清廷外交活动的情况，告诉了俄国使臣，以便让俄国使臣了解中方目的。
在1676年9月初尼果赖即将返国之际，南怀仁请尼里赖带一封信给沙皇。还将他的拉丁文著作和《坤舆全图》作为礼物赠送。
此后中俄关系紧张，最后发展到交战，直到1686年才出现新的书面，重开谈判之门。
1687年南怀仁已重病在身，但对即将举行的中俄谈判会议的背景却有着清醒认识。