从古希腊自然哲学的兴起，到共同应对新冠病毒感染，本书概括和梳理了近三千年来人类科学思想和文明的发展历程。科学史是一门内容庞杂的学科，一些科学史家聚焦于观念的思想史，而另一些则追溯天文学或物理学等专门学科的发展。本书综合运用两种视角，汇集了现代科技史研究的最新成果。一方面考察了科学思想与科学知识应用之间存在的张力，另一方面通过科学在社会中的地位来追溯科学的历史。本书三分之一以上的篇幅聚焦于20世纪以来的科技史，较为全面地展示了现代科学与社会的复杂关系。
本书讲述的故事，已经并将继续改变所有人的生活。学习科学史，就是学习人类历史经纬中的一条主线。

刘晓，中国科学院大学科学技术史系教授，《科学文化评论》副主编，中国科学院院史咨询专家组成员。研究方向为中国现代科技史，国际科技交流史，主讲《科学技术通史》《中国现代科技史文献》等专业课程；著译有《卷舒开合任天真：何泽慧传》《国立北平研究院简史》《丘吉尔的原子弹》《美国科学史》等十余部。

引言
第一章 自然哲学的起源
早期文明和知识的发展
古希腊世界
从泰勒斯到巴门尼德：关于物质、数字和变化的理论
苏格拉底、柏拉图、亚里士多德和伊壁鸠鲁学派：理想与现实
关联阅读 自然哲学和赞助：亚里士多德和亚历山大大帝
亚里士多德的变化和运动理论
亚里士多德的逻辑学
欧几里得与亚历山大里亚学派
阿基米德，哲学家的形象
安提凯希拉装置
本章小结
论述题
第二章 罗马时代与伊斯兰的崛起
罗马时代的自然哲学：托勒密与盖伦
托勒密的天文学
盖伦的医学
罗马帝国的衰落
早期基督教与自然哲学
拜占庭帝国的科学
伊斯兰教的崛起及其对自然哲学发展的影响
伊斯兰文艺复兴
关联阅读奥马·海亚姆：科学家与诗人
炼金术
伊斯兰天文学
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全球范围的天文学与数学
本章小结：伊斯兰文艺复兴的终结
论述题
第三章 西欧自然哲学的复兴
查理大帝与教育
关联阅读自然哲学与教育：阿尔昆与座堂学校的兴起
十字军东征和大学的建立
基督教神学碰上亚里士多德自然哲学
魔法与哲学
罗吉尔·培根和托马斯·阿奎那：亚里士多德自然哲学在实践和智识上的运用
经院哲学
中世纪炼金术
实验与解释
奥卡姆剃刀
黑死病和中世纪的终结
本章小结
论述题
第四章 文艺复兴时期的科学：宫廷哲学家
第五章 科学革命：有争议的领域
第六章 启蒙运动与科学事业
第七章 科学与帝国
第八章 走进原子时代
第九章 科学与战争
第十章 确定性的消亡
第十一章 1957：地球成为行星之年
第十二章 人类登上月球，微波炉进入厨房
第十三章 科学与新的前沿——新千年的潜力和危险
尾声 通向全球科学史之路
附录 拓展阅读材料
译后记

科学已经改变了人类的
历史。我们如何看待宇宙，
人与自然之间、人与人之间
如何互动，以及我们如何生
活，都已经因它而变化。未
来，它甚至可能改变人类的
本质属性。这种力量如此强
大，其历史值得我们进行全
面的和多方位的考察。然而
科学的历史不像帝王将相、
蒸汽机或战争的历史，因为
科学不是某个人物、某样物
品或某个事件。它是一种观
念，通过这种观念人类可以
理解物质世界。
当不同时代、不同背景
的一群思想家，将他们的头
脑和双手转向对自然的调查
研究，所发生的故事即成为
这门历史。在这个过程中，
他们改造了世界。
科学史是一门庞大的学
科，单独一本专著很难真正
地面面俱到，因此我们讲述
的故事只能从某个特殊的角
度来考察科学。一些科学史
家聚焦于观念的思想史，而
另一些则追溯天文学或物理
学等专门学科的历程。在这
本书中，我们选择通过两种
相关联的视角来看待科学，
相信能为我们提供一个窗口
，了解自然研究成形的历史
进程。首先，我们考察了两
者之间的联系；一方面是对
知识的哲学探询，一方面是
研究者及其支持者渴望着知
识派上用场。科学的思想方
面和科学知识的应用之间，
总是存在着某种张力。这个
问题，古希腊的哲学家便努
力思索过，至今人们仍争论
不休。每个时代哲学家和科
学家都会呼吁支持“为了研
究而研究”，即显示出探求
知识和迫使应用这些知识之
间存在的张力。什么算得上
有用的知识，不同的赞助人
之间、不同的社会之间都有
差异，因此，美第奇家族的
科西莫大公（Grand Duke
Cosimo deMedici）和美国
能源部，虽然分别从客户那
里寻求着完全不同的“产品”
，但他们提供支持都是为了
换取潜在的功用。
追求知识和索要某种产
品之间的张力，不仅许多自
然哲学家和科学家感受到了
，而且引起了科学史家之间
的争议。他们曾追问：科学
和技术的界限在哪里？或许
关于这点阐述最清楚的是“
学者与工匠之争”。历史学
家已在尝试理解两类人之间
的关系：主要对知识的功用
感兴趣的人（工匠），和致
力于从理智上理解世界的人
（学者）。一些历史学家否
认这种联系，但是我们认为
它对于追求自然知识来说不
可或缺。现代早期的地理学
家就是一个很好的范例，让
我们看到这种相互联系的必
要性。他们把航海家的技能
和数学家的抽象知识结合到
一起。将球形的地球转化成
平面的地图是一项智力挑战
，而跋涉到地球的四个角落
进行测量则是一种极端的身
体挑战。正确运用理论和实
践，可能意味着盈利或亏损
，甚至生存与死亡。
我们的第二个目标，是
通过科学的社会地位来追溯
科学史。科学并不存在于虚
无缥缈的头脑中，而是有着
鲜活气息的社会组成部分。
它植根于像学校、宫廷、政
府部门等机构中，甚至体现
在士兵的操练中。因此，我
们试图将科学研究与它所处
的社会联系起来，追踪个人
兴趣与社会兴趣之间的相互
作用。这就指引了我们要强
调的领域，例如，比起一些
别的科学史著作，我们分配
给炼金术更多的篇幅，因为
它比同期的天文学或物理学
具有更大的社会意义。炼金
术士要比天文学家多得多，
他们的出身涵盖从农民到教
皇的所有等级和阶层。从长
远来看，炼金术转型为化学
，极为深刻地影响了日常生
活的质量。这并不是说我们
忽视了天文学或物理学，而
是我们试图聚焦于对当时的
人来说较为重要的事情上，
并且避免将后续工作的意义
投射到先前的岁月。
在每一章中，我们都会
至少强调科学和社会相互作
用的某个方面，从政治、宗
教到经济、战争，放在“关
联阅读”栏目里。虽然这些
小插曲属于本书更广泛叙事
的一部分，但它们也可以作
为单独的案例研究来阅读。
本书的副标题来自功用
和社会地位两个视角。当我
们开始考虑两千多年来自然
哲学家和科学家的工作时，
我们发现自己越来越被知识
功用问题的连贯性所打动。
柏拉图轻视知识的功用，但
他促进了人们对几何学的理
解。埃拉托色尼
（Eratosthenes）使用几何
学来测量地球的直径，该数
据有许多实际的应用。在现
代，我们已经看到了许多科
学成果出人意料地变成消费
品的案例。例如，阴极射线
管是一种用来研究物质本质
的装置，但是它最后成为现
代电视机的核心元件。哲学
家和科学家总是在智识角色
和技师角色之间小心翼翼。
过于偏向技术方面，一个人
就会形同工匠，失去作为文
人的地位；而过于偏向智识
方面，一个人就会难以获得
支持，因为他们对潜在的赞
助者来说毫无用处。
尽管哲学和功用的张力
一直存在于研究人员的共同
体中，但我们并没有把这本
书的副标题定为“哲学与功
用”。这是因为我们透过历
史看到，内在的张力并不是
哲学和功用两者关系的唯一
侧面。自然哲学最初是一门
深奥的学科，往往只有出类
拔萃的一小群人来研究。他
们的工作具有知识上的意义
，但对广大的社会影响有限
。随着时间的推移，对自然
哲学感兴趣的人越来越多；
随着共同体的增长，研究人
员进