清光绪二年(1876年),因自筹白银2000两救济灾民,反遭教会幽禁“省过”,愤而脱离耶稣会还俗(但仍信仰天主教),从事外交和洋务活动,曾先后去日本、朝鲜、美国、法国和意大利等国。日本维新、高丽(朝鲜)守旧,在对照中使他深受启迪,认识到国家富强之术,在于提倡科学,兴办实业,屡屡上书朝廷献策,都似泥牛入海。光绪二十五年辞官回沪,住佘山,潜心于天文度数的研究和译著,助其弟建忠著《马氏文通》,只署文名。他深感“自强之道,以作育人材为本;救才之道,尤宜以设立学堂为先”,决定毁家兴学。1900年(光绪二十六年八月),他遂将自己的全部家产——松江、青浦等地的三千亩田产,捐献给天主教江南司教收管,作为创办“中西大学堂”的基金,并立下“捐献家产兴学字据”。规定该产业供作中西大学建成后的学生助学金。