吴国盛编著的《科学的历程》以人文视角审视科学的发展历程，通过介绍科学家的生平、描述科学发现过程，剖析人类每一次重大科技进步背后的推动力，以及对人类发展的深远影响。作者采用综合史与学科史、编年史与国别史、思想史与社会史、科学史与技术史等多种编史，生动地描绘出人类五千年文明史的发展历程。

吴国盛编著的《科学的历程》一书以通俗的语言和大量的文献图片，系统地梳理了世界科学技术史。以东方文明和科学技术对人类进步的影响为开端，详细讲述了西方文明和科学的发展与成就，让读者更加清晰地看到人类文明在宇宙演化长河中所处的位置。

《科学的历程》的特别之处在于，贯穿着科学家的生平以及其科学成果发现的过程，使读者知其然更知其所以然，非专业读者可以通过此书对科学理论及其演变过程有一个大概的了解；它还能宏观地揭示科学作为一种社会活动的发展规律，具体地展现科学技术作为推动历史的杠杆的巨大作用。不仅对于公众，对于科技工作者和管理工作者，学习科技史也是十分有益的。

第一版序 周光召

第二版序 席泽宗

第三版序 韩启德

第二版自序

第三版自序

绪论

第一章 科学史的意义

 1.科学史有助于理科教学

 2.科学史有助于理解科学的批判性和统一性

 3.科学史有助于理解科学的社会角色和人文意义

第二章 科学史的方法

 1.科学史与技术史哲学家传统与工匠传统

 2.思想史与社会史

 3.综合史与分科史、断代史、国别史

 4.科学史著作简介

第三章 五千年的历程

第一卷 东方：古老文明的源头

第一章 从自然史到文明史

 1.宇宙的起源与演化

 2.地球演化与生命起源

 3.人类的起源与进化

 4.文明史的序幕

第二章 东方的四大古老文明

 1.埃及

 2.美索不达米亚

 3.印度

 4.中国

第二卷 希腊：科学精神的起源

第三章 希腊奇迹与科学精神的起源

 1.希腊奇迹

 2.光大东方科学遗产

 3.希腊奴隶制与城邦民主制

 4.希腊思维方式与科学精神的起源

第四章 希腊古典时代的科学

 1.第一个自然哲学家泰勒斯

 2.毕达哥拉斯及其学派

 3.芝诺的运动悖论

 4.原子论思想

 5.医学之父希波克拉底

 6.智者与希腊数学三大难题

 7.默冬周期的发现

 8.柏拉图学园：不懂数学者不得入内

 9.亚里士多德：百科全书式的学者

 10.希腊建筑

第五章 希腊化时期的科学

 1.亚历山大里亚

 2.欧几里得的《几何原本》

 3.阿里斯塔克：日心说的先驱

 4.古代科学巨匠阿基米德

 5.埃拉托色尼测定地球大小

 6.希帕克斯创立球面三角

 7.希罗与亚历山大里亚的技术成就

 8.希腊天文学的集大成者托勒密

 9.希腊医学的集大成者盖伦

 10.代数学的创始人刁番都

第六章 罗马帝国时期的科学

 1.罗马性格与希腊气质

 2.儒略历的诞生

 3.卢克莱修与《物性论》

 4.维特鲁维：建筑学之鼻祖

 5.塞尔苏斯与罗马医学的百科全书

 6.普林尼与《博物志》

 7.罗马人的技术成就

第三卷 中世纪：西方不亮东方亮

第七章 古典文化的衰落与欧洲黑暗年代

 1.基督教的兴起

 2.西罗马帝国灭亡

 3.柏拉图学园被封闭

 4.亚历山大图书馆被烧

 5.蛮族入侵与五百年黑暗年代

 6.波依修斯：漫漫长夜中的微弱星光

第八章 阿拉伯人的科学与技术

 1.阿拔斯朝与阿拉伯科学的兴盛

 2.贾比尔：炼金术之父

 3.花拉子模与阿拉伯数学

 4.巴塔尼与阿拉伯天文学

 5.阿尔哈曾与阿拉伯物理学

 6.阿维森纳与阿拉伯医学

 7.阿维罗意与亚里士多德学说的复活

第九章 中国独立发展的科技文明

 1.农学

 2.中医药学

 3.天文学

 4.数学

 5.陶瓷技术

 6.丝织技术

 7.华夏建筑

第十章 中国对世界科学的贡献

 1.纸的发明与西传

 2.印刷术

 3.火药与炼丹术

 4.指南针与航海技术

第十一章 西学东渐与近代中国科学技术的落后

 1.明末四大科技名著与传统科学技术体系的终结

 2.满清社会对中国科学发展的影响

 3.传教士与西学东渐

 4.近代中国科学技术的落后及其原因

第十二章 中世纪后期欧洲学术的复兴

 1.十字军东征与欧洲学术的复兴

 2.大学的出现

 3.托马斯·阿奎那：经院哲学的峰巅

 4.罗吉尔·培根：近代实验科学的先驱

 5.城市与教堂建筑

第四卷 16、17世纪：近代科学的诞生

第十三章 文艺复兴、宗教改革与地理大发现

 1.意大利文艺复兴

 2.列奥那多·达芬奇

 3.宗教改革与人的解放

 4.罗盘、枪炮、印刷术和钟表的出现

 5.地理大发现：哥伦布、达·伽马、麦哲伦

第十四章 哥自尼革命

 1.中世纪的宇宙结构

 2.哥白尼革命

 3.布鲁诺

 4.第谷·布拉赫：天才的观测家

 5.开普勒：天空立法者

第十五章 新物理学的诞生

 1.伽利略：近代物理学之父

 2.斯台文的静力学研究

 3.吉尔伯特的磁学研究

 4.真空问题：托里切利、帕斯卡、盖里克与波义耳

 5.胡克与弹性定律

 6.惠更斯：摆的研究

 7.牛顿力学的建立

第十六章 从炼金术到化学

 1.帕拉塞尔苏斯：医药化学的创始者

 2.阿格里科拉：近代矿物学之父

 3.赫尔蒙特

 4.波义耳：近代化学的诞生

第十七章 近代生命科学的起始

 1.维萨留斯的《人体结构》

 2.血液循环的发现：塞尔维特、法布里修斯和哈维

 3.显微镜下的新世界：马尔比基、列文虎克、胡克和斯旺麦丹

第十八章 机械自然观与科学方法论的确立

 1.弗兰西斯·培根：知识就是力量

 2.笛卡儿：我思故我在

 3.伽利略与牛顿的科学方法

 4.伽桑狄、波义耳与原子论的复兴

 5.自然的数学化与机械自然观的确立

第十九章 科学活动的组织化与科研机构的建立

 1.意大利：自然秘密研究会、林琴学院、齐曼托学院

 2.英国：哲学学会、皇家学会

 3.弗拉姆斯特德、哈雷与格林尼治天文台

 4.法国：巴黎科学院

 5.皮卡尔、卡西尼与巴黎天文台

 6.莱布尼茨与柏林科学院

第五卷 18世纪：技术革命与理性启蒙

第二十章 技术发明与英国产业革命

 1.纺织业的发展与纺织机的发明和改进

 2.蒸汽动力机的发明、制造与使用：巴本、纽可门、瓦特

 3.钢铁冶炼技术的革新

 4.化工技术的发展

第二十一章 法国启蒙运动与科学精神的传播

 1.启蒙运动与牛顿原理在法国的传播

 2.《百科全书》

 3.大革命时期的法国科学

第二十二章 力学的分析化与热学、电学的早期发展

 1.运动量守恒与活力守恒原理的建立

 2.从矢量力学到分析力学：达朗贝尔、莫培督、欧拉、拉格朗日

 3.计温学的发展：阿蒙顿、华伦海、摄尔修斯

 4.量热学与热质说：布莱克

 5.摩擦电研究：迪费、马森布罗克、富兰克林

 6.流电研究：伽伐尼、伏打

 7.静电的定量研究：卡文迪许与库仑

第二十三章 18世纪的天文学

 1.拉普拉斯：集天体力学之大成

 2.布拉德雷与光行差

 3.赫舍尔的天文观测

第二十四章 化学革命

 1.燃素说：斯塔尔

 2.气体研究与氧的发现：普利斯特列、舍勒

 3.拉瓦锡的化学革命

第二十五章 进化思想的起源

 1.生物分类学：林奈

 2.进化思想的肇始：布丰

 3.地质学中的水火之争：维尔纳与赫顿

 4.拉马克：进化论的伟大先驱

第六卷 19世纪：古典科学的全面发展

第二十六章 19世纪的电磁学

 1.电流的磁效应：奥斯特、安培

 2.欧姆定律

 3.法拉第的电磁感应定律

 4.电磁理论之集大成：麦克斯韦

 5.电磁波的实验发现：赫兹

第二十七章 19世纪的光学

 1.波动说与微粒说的对立

 2.波动说的复兴：托马斯·杨、菲涅尔

 3.光速的测定：菲索、傅科

 4.光谱研究：夫琅和费、基尔霍夫

 5.光学与电磁学的统一

第二十八章 热力学与能量定律的建立

 1.热之唯动说：伦福德伯爵、戴维

 2.热力学的建立：卡诺

 3.热力学第一定律（能量守恒定律）：迈尔、焦耳、赫尔姆霍茨

 4.热力学第二定律（能量耗散定律）：开尔文、克劳修斯

第二十九章 物理和化学中的原子论的兴起

 1.气体定律与气体模型

 2.分子运动论：克劳修斯、麦克斯韦、玻尔兹曼

 3.道尔顿的原子论

 4.原子量的测定

 5.元素周期的发现：门捷列夫

 6.有机化学的诞生：维勒、李比希

第三十章 19世纪的天文学

 1.恒星周年视差的发现

 2.海王星的发现

 3.光谱分析与天体物理学的诞生

第三十一章 进化论的创立

 1.居维叶的灾变说

 2.赖尔的地质渐变说

 3.生物进化论的创立：达尔文、华莱士

 4.达尔文主义的影响：赫胥黎、海克尔、斯宾塞

第三十二章 19世纪的生物学与医学

 1.细胞学说：施莱登、施旺、微耳和

 2.实验生理学：伯纳尔

 3.遗传学：孟德尔、魏斯曼

 4.微生物学与现代医学的诞生：巴斯德、科赫

第七卷 19世纪：科学的技术化、社会化

第三十三章 科学强国的兴衰

 1.法国

 2.英国

 3.德国

 4.美国

 5.俄国

第三十四章 运输机械的革命

 1.汽船：菲奇、富尔顿

 2.铁路与火车：特西维西克、斯蒂芬逊

 3.从蒸汽机到内燃机：勒努瓦、奥托、戴姆莱、狄塞尔

 4.汽车：本茨、戴姆莱、福特

第三十五章 电力革命与电气时代

 1.电动机与发电机：皮克希、惠斯通、西门子

 2.发电站与远距输电：德波里

 3.电灯、电影：爱迪生

 4.电报：亨利、莫尔斯

 5.电话：贝尔

 6.无线电：马可尼、波波夫

第八卷 20世纪：探究宇宙与生命之谜

第三十六章 世纪之交的物理学革命

 1.第一朵乌云：以太漂移实验

 2.爱因斯坦与相对论

 3.x射线、放射性和电子的发现

 4.紫外灾难与量子理论的提出：普朗克、爱因斯坦

 5.量子力学的建立：玻尔、德布罗意、海森伯、薛定格、狄拉克

 6.诺贝尔奖与20世纪科学进程

第三十七章 穷宇宙之际

 1.河外星系的观测与红移的发现

 2.现代宇宙学的兴起

 3.射电望远镜与20世纪60年代的四大发现

第三十八章 探粒子之微

 1.中子、质子的发现

 2.原子核结构的研究与强、弱相互作用理论

 3.基本粒子群的发现与夸克模型

第三十九章 20世纪的遗传学

 1.孟德尔的再发现

 2.染色体-基因遗传理论：摩尔根

 3.DNA双螺旋模型的建立与分子生物学的诞生

第四十章 现代地学革命

 1.大陆漂移说：魏格纳

 2.海底扩张说

 3.板块学说

第九卷 20世纪：高技术时代

第四十一章 原子能时代

 1.核裂变链式反应的发现

 2.推动原子弹的研制：齐拉德

 3.曼哈顿工程：第一颗原子弹的研制

 4.科学家反对使用原子弹

 5.核军备竞赛与国际战略格局

 6.核能的和平利用

第四十二章 航空航天时代

 1.气球与飞艇

 2.飞机的诞生

 3.战火中飞速发展

 4.航空工业

 5.航天的观念

 6.火箭与导弹技术

 7.卫星上天

 8.人类飞向太空

 9.阿波罗计划：人类登上月球

 10.空间站和航天飞机

第四十三章 电子技术与信息时代

 1.电子管、晶体管和集成电路：弗莱明、德福雷斯特、肖克莱

 2.无线广播：费森登

 3.电视：尼普科、兹沃里金

 4.电子计算机：巴比奇、莫克莱、冯·诺意曼

 5.互联网与虚拟生活

第四十四章 生物技术时代

 1.抗生素与化学药物：缪勒、弗莱明

 2.避孕与生殖技术

 3.基因工程

第十卷 科学处在转折点上

第四十五章 世界图景的重建

 1.经典框架的内部冲突

 2.时间性的发现：霍金与普利戈金

 3.还原论与古典科学

 4.量子力学与整体论

 5.系统科学：申农、维纳、贝塔朗菲、普里戈金、哈肯、托姆、艾根、洛伦兹

 6.生态科学

第四十六章 科学与人类的未来

附录

人名译名对照表

人名索引

2.哥白尼革命

尼古拉·哥白尼1473年2月19日生于波兰维斯瓦纳河畔的托伦，一个水陆交通极为便利的著名商业城市。

哥白尼10岁丧父，由舅父抚养长大。18岁那年，哥白尼被送进波兰旧都的克拉科夫大学学习医学，在那里产生了对天文学的浓厚兴趣。1496年，23岁的哥白尼来到了文艺复兴的策源地意大利，先后在波仑亚大学和帕

多瓦大学攻读法律、医学和神学。波仑亚大学的天文学家诺瓦拉对哥白尼影响极大，正是从他那里，哥白尼学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。对希腊自然的新宇宙体系。

整个古代世界的天文学基本上是行星天文学。儿歌唱道“天上的星星数不清”，其实肉眼可见的也就6000多颗。它们之中的绝大部分虽然“斗转星移”，但保持着固定的相对位置，仿佛全都镶嵌在一个巨大的透明天球上，随天球周日旋转。这些星被称为恒星。除恒星外，天空上还有那么几个星，它们极为明亮、光芒稳定，而

且并不固定在某一个相对位置上。几个星期观测下来，便能发现它们在众星之间穿行，不断地改变位置。这些星被称为“行星”，希腊人叫它们“漫游者”。肉眼能见的行星除太阳和月亮外还有五颗，它们是金星、木星、水星、火星和土星。所有的恒星都步调一致地每天由东往西转动，周而复始，绝无例外。相比之下，行星的运动呈现出极度的不规则，它们有时往东，有时又向西，行踪诡秘。行星的这种奇特运动早就引起了古代天文学家的注意。希腊天文学将自己的任务规定为对行星运动给出合理的解释，特别按照毕达哥拉斯—柏拉图主义传统，用完美的正圆运动的复合来再现行星的表观（视）运动，即所谓“拯救现象”。托勒密的本轮—均轮宇宙体系就是希腊人为“拯救行星运动”所作出的最大成就。本轮和均轮的叠加，可以解释行星的逆行、亮度的变化；偏心匀速点的引入，又进一步解释了行星运动速度的不均匀性。但是，随着观测材料的不断增多，为“拯救”这些现象所需要的轮子也不断增多。到了哥白尼时代，轮子数已增加到80多个，使得托勒密体系极为复杂。更为严重的问题是，托勒密体系中为了与观测相一致所采用的办法，已越来越远离毕达哥拉斯主义的理想了：由于引入了偏心匀速点，地球实际上既不处在宇宙的几何哲学著作的系统钻研，给了他批判托勒密理论的勇气。

1506年，他回到了阔别10年的祖国波兰，开始构思他中心，也不处在运动中心。托勒密所保留的只有匀速圆周运动的概念和静止不动的地球概念。

到了哥白尼的时代，由于航海事业的大发展，对于精确的天文历表的需要变得日益迫切。但是，用以编制历表的托勒密理论越来越繁琐。人们开始关注天文学理论的变革。哥白尼也正是在这个紧要关头提出了自己的革命性理论。1509年，哥白尼写出了一个关于日心体系的《概要》，并将之抄赠朋友们传阅。1512年，哥白尼被派往波罗的海海滨的弗洛恩堡（今波兰弗龙堡）教堂任职。此后30年，哥白尼一直在这个教区工作。他关心普通百姓的生活，为穷人治病，深得人心。

在业余时间，他继续他的天文观测，其居住的小角楼成了“天文台”。同时，他进一步深入地思考新的宇宙体系，提出以日心说代替地心说的伟大构想。从1514年开始，哥白尼就陆续向外界散发一些关于日心说的纲要性材料，并且积累天文数据，准备撰写一部大书系统地阐述新的理论。1538年，德国威滕堡大学的青年数学讲师雷提卡斯旅行到纽伦堡，听说了哥白尼的新理论，遂决定专程到弗洛恩堡拜访他。1539年，雷提卡斯终于见到了哥白尼。两人一见如故。多年与外界闭塞的哥白尼终于找到了一位学者，可以向之讲解他那部已经完成的伟大著作《天球运行论》（旧译《天体运行论》），于是，雷拉卡斯原本的短期访问变成了长期访学，雷提卡斯也成了哥白尼毕生的唯一学生。雷提卡斯意识到，哥白尼的这部著作具有无比的重要性，必须立即出版。哥白尼行事谨慎，担心书出版后会因观点激进、数据不准等原因受人嘲笑或遭到冷落，但同意由雷提卡斯先写一本小册子简要介绍他的学说。于是，雷提卡斯写出了《关于哥白尼〈天球运行论〉的第一份报告》（Narratio prima），并于1540年在但泽（今波兰格但斯克）出版。之后，雷提卡斯继续力劝哥白尼出版《天球运行论》。哥白尼终于在1541年动心了，决定委托雷提卡斯负责出版事宜，把手稿送到纽伦堡印刷商那里。拖了一段时间后，雷提卡斯要返回维滕堡大学担任教授，就把出版工作交给纽伦堡圣劳伦斯教堂的教士奥西安德办理。奥西安德是一个新教徒，他知道新教领袖马丁·路德坚决反对哥白尼的日心说，还说过这样一段很过激的话：“人们正在注意一个突然发迹的天文学家，他力图证明是地球在旋转，而不是日、月、星辰诸天在旋转……这个蠢材竟想把整个天文学连底都翻过来，可是《圣经》明白写着，约书亚喝令停止不动的是太阳，而不是地球。”所以，奥西安德很害怕该书对教会刺激太大。结果，他擅自在书前加了一个“关于本书的假设告读者”的前言。“告读者”中说，哥白尼只是构造了一个宇宙的数学模型以方便计算，不一定是对实在世界的真实描写。由于这篇前言没有署名，人们一直以为是哥白尼本人写的。直到1609年，开普勒才发现并向世人公开，这篇“告读者”根本不是哥白尼写的。

1543年5月24日，刚刚印好的《天球运行论》送到了哥白尼面前。这时候，他已经因中风卧床了很久。据说，他只用颤抖的手抚摸了一下这本书，就与世长辞了。  《天球运行论》（De revolutionibus orbium coelestium）的中译名是人所共知的《天体运行论》。将“天球”译成“天体”，是将现代人的看法强加于古人。因为哥白尼沿袭了希腊人的看法，认为天空转动着的是“天球”，所有的星星只不过附着在天球之上。全书共分6卷，第一卷是关于日心宇宙体系的总概说，其余各卷则将日心说具体运用来解释各大行星的视运动。

哥白尼在卷首献词中叙述了日心地动说的来由和大致思想：“我对传统天文学在关于天球运动的研究中的紊乱状态思考良久。想到哲学家们不能更确切地理解最美好和最灵巧的造物主为我们创造的世界机器的运动，我感到懊恼……由于这个缘故，我不辞辛苦重读了我所能得到的一切哲学家的著作，希望了解是否有人提出过与天文学教师在学校里所讲授的不相同的天球运动。实际上，我首先在西塞罗的著作中查到，赫塞塔斯设想过地球在运动。后来我在普鲁塔尔赫的作品中也发现，还有别的一些人持有这一见解……

从这些资料受到启发，我也开始考虑地球的可动性。虽然这个想法似乎很荒唐，但我知道为了解释天文现象的目的，我的前人已经随意设想出各种各样的圆周。因此我想，我也可以用地球有某种运动的假设，来确定是否可以找到比我的先行者更可靠的对天球运行的解释。

于是，假定地球具有我在本书后面所赋予的那些运动，我经过长期、认真的研究终于发现：如果把其他行星的运动与地球的轨道运行联系在一起，并按每颗行星的运转来计算，那么不仅可以对所有的行星和球体得出它们的观测现象，还可以使它们的顺序和大小以及苍穹本身全都联系在一起了，以至不能移动某一部分的任何东西而不在其他部分和整个宇宙中引起混乱。”

P257-261

国盛教授的著作《科学的历程》要出第三版，嘱我为之作序。我愿意趁此讲几句话。

当代科学技术飞速发展，为人类带来了从未有过的福恩，但我们也需要看到事物的另一些方面。现在有一个值得关注的现象是，技术至上的倾向使得科学与人文渐行渐远。就拿医学技术来说，上个世纪由于其他学科发展的推动，这一领域发生了根本性的变化，人类诊治疾病的能力大大提高。然而，人们过于倚重技术，忽视了对诸如生活方式、自然环境、社会环境、经济环境等其他影响健康的因素，其结果是疾病没有减少，人类的健康并未得到充分的保护。医生过分依赖仪器设备、药品和手术，“看病”而不“看病人”，医学与人的距离拉大。高技术的广泛应用使医疗费用大幅上涨，社会、家庭和个人不堪重负，加重了社会不公。让医学回归人文，让科学回归人文，是时代的召唤。

国盛的《科学的历程》自1995年首版以来，受到了读书界的广泛好评，赢得了众多的读者。我认为，本书成功的一个重要的原因是，作者充分认识到了科学的人文价值，并且通过历史叙事的方式，阐明科学的社会角色和人文意义，从而沟通文理、在科学与人文之间架设桥梁。正是本书的这个特色，使它在同类书籍中脱颖而出。我相信，经过较大文字修订并且全彩印制的第三版一定会继续受到读者的喜爱，在沟通科学与人文方面继续发挥作用。

韩启德

2012年9月27日