現代科學是如何發生發展的？對於這個謎，科學領域與人文領域的學者有不同角度的思考。現代科學的發生是一場科學革命的結果嗎？是純粹的歐洲事件嗎？答案是否定的。
正如愛因斯坦所說，“科學之花不會在某個地方和某個民族中始終盛開”。從古老的中東文明的思想成就彙聚於希臘開始，人類理性精神真正覺醒並不斷上揚；繼而，走出沙漠的阿拉伯人在他們征服的土地上，感受到曾飽受希臘思想灌溉的燦爛的異文化並取得重要進展和輝煌成就，絕非希臘科學與歐洲科學之間的中轉站一言以蔽之；之後，西方社會在收復失地的進程中，發現了希臘哲學和科學，也發現了文化彙聚、整合與創新的奧秘。這一歷程深刻表明：只有有條件實施並且善於實施文化彙聚、整合和創新的民族、文化或社會，才有可能形成成體系的、以追求自然真理為目的的自然哲學或科學概念體系，才有可能將人類共同的自然哲學事業或科學事業推向新的高峰。
中國科學院大學歷史學系教授袁江洋在本文中，沿著一條清晰無誤的線索對現代科學的源頭進行了追溯和闡釋。
1 希臘文化圈
科學的發生發展是人類歷史上的一個奇跡。對此，愛因斯坦曾深有感觸：“人類高級智慧之花得以盛開的條件似乎非常苛刻。赤貧導致粗陋，富裕導致空虛，嚴寒的天氣使人沉鬱，而熱帶的氣候讓人放縱慵懶。因此，科學之花不會在某個地方和某個民族中始終盛開，出現義大利文藝復興這樣的情形，就有如世界歷史海洋中出現孤島一樣。”
奧地利社會學家齊爾塞爾專門探討過現代科學得以興起的前提條件。他引入社會學分析視角並認為，現代科學的產生須以高度發達的人文文明為基礎，這是現代科學產生的必要條件，但是他並未給出相關的充分條件，而只是以導源於古希臘的兩大傳統——學者傳統和工匠傳統的彙聚作為16、17世紀歐洲科學興起的契機。
受齊爾塞爾啟發，英國科學史家李約瑟追問，為什麼現代科學只產生於16、17世紀的歐洲而不發生於同時代的中國？關注齊爾塞爾問題和李約瑟問題的學人，包括李約瑟在內，常常通過文明比較研究來尋找答案，但是這樣的比較研究不可能給出具有收斂性的答案。
科學史學科的奠基者、美國學者喬治·薩頓早在1924年就圍繞科學得以發生發展的歷史動因提出了另外一種理解模式。基於對巴比倫以來的全球科學史發展進程的考察，薩頓提出其“新人文主義”主張：人類進步須歸因於科學的進步，“科學的進步不能歸因於單個民族的單獨努力，而只能歸因於所有民族的共同努力”。
像其他科學家一樣，薩頓相信，現代科學的源頭可以沿著一條清晰無誤的線索追溯到古希臘的自然哲學。至於希臘自然哲學如何產生，他則借用一句希臘成語來回答：“光明來自東方。”他所說的“東方”主要是指古巴比倫和古埃及文明。薩頓相信，古老的中東文明的思想成就彙聚於希臘，使得最初的自然哲學概念及相應的知識體系得以湧現。
薩頓就古代中東文明思想與知識彙聚於希臘的進程給出的描述相當粗略，但他的見解擺脫了狹隘的民族主義，穿透了歷史。
在我們今天看來，自橫跨地中海和黑海的希臘文化圈於西元前7世紀形成，歐亞大陸上除遠東中國文明以外的所有古文明的主要思想成就，均沿著文化互動和傳播通道源源不斷彙聚到希臘文化圈中。文化彙聚的中心首先是伊奧尼亞十二城邦，再向南義大利、阿提卡半島轉移，最終聚焦於波希戰爭勝利後的雅典。
天文曆法、算術幾何、醫療技術、文字書寫（泥板書寫）、元素論思維、神話、神學（靈魂不死學說、神譜構造）、最初的本體論思維（埃及水生萬物概念）和邏各斯思維（名-實關聯），從不同文明傳入希臘文化圈。
正是在文化彙聚的大背景下，人類理性精神真正覺醒並不斷上揚，數代希臘思想家前後相繼，通過比較、分析和反思，他們選擇讓神意退出了自然和人類歷史，同時將探索自然視為他們所必須追求的、不亞於自由和正義的基本價值。
在柏拉圖筆下的《普羅泰戈拉篇》中，普羅泰戈拉述說了二次創世說，這兩次創世分別體現了希臘思想家對於人如何在自然中生存，以及人與人如何共存的認識和價值論判斷。最終，柏拉圖和亞裏士多德分別到達並陳述了他們各自的知識範型。
柏拉圖以理念世界為實在，以臨摹說將現實世界歸結於理念世界，並且吸收畢達哥拉斯教派的數學實在論主張，開創了傳授希臘七藝（算術、幾何、天文、音樂、邏輯、語法、修辭）的柏拉圖學園。
亞裏士多德作為希臘哲學和科學的真正集大成者，翻轉了柏拉圖的本體論圖景，構建了一套融道德哲學與自然哲學乃至自然志於一體的、以追求真理為目的的、高度系統化的知識範型。
亞裏士多德還從知識論角度區分了證明的信念與世俗信念這兩類概念，前者指由理性直觀或經驗歸納確立的公理演繹而成的知識體系，後者指由文化賦予的並被世人所接納的信念，如奧林匹斯山上的眾神。
遺憾的是，由於亞曆山大大帝暴亡，帝國解體，亞裏士多德在馬其頓王室遭清洗的情形下逃亡。最終，亞裏士多德的手稿及學說湮沒不彰，即使是在希臘文化圈中，亞裏士多德知識範型也並未替代柏拉圖知識範型而成為主導文化傳統。
僅有的例外是由亞裏士多德弟子在埃及亞曆山大裏亞創辦的繆斯學園。在托勒密王朝的支持下（支持探索科學藝術、禁止討論政治），它於西元前3世紀至西元前2世紀興盛一時，歐幾裏得、阿基米德等一大批傑出的數學家和自然哲學家先後在這裏教學、求學或研究，是他們將希臘文化圈的自然哲學研究迅速推向了頂峰。
羅馬人征服了希臘世界，從他們腳下的希臘文化和希臘奴隸那裏學到了許多東西，如宗教、法律、建築、藝術、悲劇，以及新柏拉圖主義哲學和學園七藝，但他們沒有機會瞭解並接納亞裏士多德的知識範型，因此，羅馬甚少產出傑出的自然哲學家。
當基督教於4世紀被奉立為國教，柏拉圖學園被關閉，聖奧古斯丁創建羅馬教父神學，雖然在某種意義上容納了希臘七藝，但他從不關注物理學、煉金術、生物學等亞裏士多德知識範型中才有的學科。理性，在教父神學體系中被用來為戰爭正義論辯護，用於以精神內省的方式領悟上帝，而非用於探索自然。
簡言之，羅馬人的理想是征服與統治，這種理想可能刺激自然志的發展，卻無法喚醒真正的自然哲學研究。
2 伊斯蘭大翻譯運動
阿拉伯人興起於7世紀後期，他們沖出阿拉米亞半島，先後征服新月地帶、埃及、巴比倫和波斯，建立倭馬亞王朝。阿拉伯軍隊向西方推進到西班牙後於732年受阻於法國的“鐵錘查理”，在地中海東岸，他們始終未能攻下君士坦丁堡。
走出沙漠的阿拉伯人在他們征服的土地上，感受到曾飽受希臘思想灌溉的燦爛的異文化，於是他們開始吸納此前中東地區的思想和生活方式，將煉金術、占星術和醫學書籍翻譯成阿拉伯文。750年，阿拔斯王朝在改宗的異族的協助下替代倭馬亞王朝而立，並迅即推進吸收古文化創造新文化的事業，對異文化的翻譯工作也由此進入高潮。
伊斯蘭大翻譯運動的第一階段始於第二代哈裏發曼蘇爾（707—775年）時代，至哈倫·拉希德（786—809年在位）後期告一段落（758—815年），著重翻譯波斯法律文獻，同時也翻譯了亞裏士多德《邏輯學》和托勒密《天文大成》等希臘文獻。
第二階段始於馬蒙（813—833年在位）執政時期的820年，至922年結束。830年，馬蒙勅令設立智慧宮，重金聘請敘利亞、巴比倫和埃及等希臘化地區以及其他佔領區的學者，由他們主持翻譯、開展研究，並教導伊斯蘭貴族子弟。
這一時期智慧宮的學者們主要翻譯希臘哲學文獻，不但重譯了托勒密的《天文大成》、畢達哥拉斯和希波克拉底的全部著作、柏拉圖的《理想國》《法律篇》，更重要的是，他們對亞裏士多德的著作展開了系統翻譯工作，將《形而上學》《工具論》《範疇篇》《解釋篇》《倫理學》《物理學》《生物學》等一一譯成阿拉伯文，使得亞裏士多德知識體系第一次在其他文明中得到廣泛傳播和認可。
此後是第三階段的翻譯，歷時約100年，不過是由民間學者主導，主要翻譯希臘及其他古文明的文學、藝術作品。
阿裔美國科學史家薩布拉指出，正是在大翻譯的基礎上，在智慧宮、在修道院、在哈裏發和王子們的宮殿裏，阿拉伯科學開始起步並取得迅猛發展。阿拉伯人在光學、力學、位置運動、天文學、煉金術、生物學、工程技術、數學和醫學上均取得了重要進展和輝煌成就，這絕非希臘科學與歐洲科學之間的中轉站一言以蔽之。
最著名的阿拉伯科學家是伊本·海什姆，他在物理學、實驗心理學、光學、數學和天文學上均取得堪稱當時一流的成就。在光學上，他批判了歐幾裏得的視覺理論，確立了透鏡成像原理；在力學上，他意識到了慣性定律和動量概念；在天文學上，他以實驗反駁托勒密天文學理論，構造了第一個非托密斯天文模型，首次提出並證明地球在自轉；在數學上，他構建瞭解析幾何並提出最早用於無窮小量及積分學的通用公式；在醫學上，他推進了眼部手術技術的發展；在哲學和科學方法論上，他提出了“科學方法的四段論”，其《光論》第一章的標題名為“實驗物理學方法”；更重要的是，在神學與哲學的關係問題上，他說，“我不斷尋求知識與真理。我的信念是，要沐浴神的光輝，要走近神，沒有比尋求真理和知識更好的方法了”。
薩布拉還曾問過一個發人深省的問題：“阿拉伯科學是一還是多？”他回答說，“我們必須將阿拉伯科學視為一個單一的、統一的整體”。
他從4個方面來支撐自己的見解。在阿拉伯科學背後存在著同一語言、同一宗教、同一帝國，而且來自中國的造紙術在8世紀已在阿拉伯世界獲得廣泛應用，這為阿拉伯科學發展提供了極大助力。
對此，我想在此作一些重要補充，是伊斯蘭文化在歐洲文化之前，率先復活了希臘原子論；率先實施了煉金術的醫藥轉向；率先接受併發展了亞裏士多德的可證明信念與模糊信念的雙重信念劃分，並將之轉換成為哲學真理與神學真理並行不悖的雙重真理論；率先發展出了為自然哲學發展鋪平道路的自然神學，從而率先創辦了大量經學院和大學；率先發展了經驗探索方法；更重要的是，伊斯蘭文化率先奉立亞裏士多德為哲聖，接受了連羅馬人都沒有接受的亞裏士多德知識範型並將之鍛造成伊斯蘭神哲學知識體系。
希臘理性精神傳入伊斯蘭文化後，與伊斯蘭一神教思想發生碰撞與互滲，阿拔斯王朝前幾代哈裏發（如馬蒙）曾因鞏固王權、壓制僧侶階層之需而接納《古蘭經》的受造說，甚至將主張理性是信仰之基的穆爾太齊賴派奉為正統，但後繼的哈裏發最終因宗教內部教派之爭、王權之爭，以及對外戰爭不順而放棄了早先的立場，轉而退回伊斯蘭原教旨主義意識形態，退回政教高度合一的體制，最終阿維洛伊的雙重真理論因採用譬喻說解釋《古蘭經》而被斥為異端，阿拉伯科學也未能持續發展，沒有上升到現代科學的高度。
3 歐洲人的會聚、整合與創新
信奉基督教的西方社會，在與伊斯蘭文明的碰撞進程中，在十字軍東征與阿拉伯人西征進程中，在收復失地運動進程中，在其他形式的文化互動中，發現了希臘哲學和科學，發現了另一種一神教文明對待理性與科學的另一種方式，也發現了文化彙聚、整合與創新的奧秘。
歐洲人開始像阿拉伯人一樣實施文化的彙聚、整合與創新，他們開啟了大翻譯，創辦了大學，引入了亞裏士多德主義，確立以亞裏士多德知識範型為構架來發展完整的基督教神學知識體系。
從12世紀起，歐洲人開始像阿拉伯人一樣，開啟歷時數百年的大翻譯運動，在南義大利、西西里島以及收復的西班牙失地這些仍保留相對豐富的希臘文化養分的地區，希臘著作的阿拉伯譯本以及阿拉伯哲學和科學著述，尤其是“阿拉伯逍遙學派”即法拉比（約870—950年，波斯裔）、阿維森納（980—1037年）、阿維洛伊（1126—1198年）的著作，首先得到關注和翻譯，歐洲人在找到希臘原版著作並學會希臘語後，又開始直接翻譯希臘文的哲學和科學著作。
在19世紀以來的歐洲現代敘事中，現代社會要從14世紀首先興起於義大利的文藝復興說起，兩次世界大戰期間及以後，科學革命概念應時而生並暢行於天下。
科學革命的榮光被歸諸於文藝復興以後的歐洲。但是，在長時段的歷史研究視角中，我們看到的是，13世紀是日耳曼人治下的基督教西方社會真正覺醒的時代，經院哲學的建立是西歐覺醒的標誌性事件。
其理由在於，羅馬教父神學以柏拉圖知識範型為知識體系化的根基，而經院哲學選擇的是亞裏士多德知識範型。羅馬教會曾分別於1210年、1233年、1277年三度對亞裏士多德主義發起譴責，因為亞裏士多德主張世界是永恆的、哲學真理高於信仰真理、神只是終極因，在此之前伊斯蘭文化中的神學家們也曾因相似理由而批判亞裏士多德及其追隨者，但結果並無二致：亞裏士多德知識範型浴火重生，先後成為伊斯蘭神學和經院哲學的主導知識構架。
托馬斯·阿奎那（約1225—1274年）調整並修正阿維洛伊雙重真理論，他相信信仰高於理性，但同時聲稱哲學真理與神學真理共同發諸於上帝，因而兩者必定一致，因此，人可以憑藉理性來加深對上帝存在、作用乃至上帝本質之認識；繼之，他發展自然神學，提出上帝存在的五種證明，即運動的證明、作用因的證明、可能性和必然性的證明、存在等級的證明、目的論的證明，為重啟亞裏士多德哲學研究和探索通道給出了有力辯護。
經院哲學之不同於羅馬教父神學，主要在於它尊奉的哲學權威是亞裏士多德而非柏拉圖，在於接納了亞裏士多德知識範型。從此，物理學（光學、位置運動、力學）、天文學、生物學、煉金術、生理學的研究，在經院哲學的羽翼下，先後逐漸獲得了一席之地。
由此，我們不難理解，伽利略（1564—1642年）何以在其《關於兩門新科學的對話》中將“位置運動和力學”說成是“兩門新科學”。但是，新科學一旦成長起來，便與神學真理迎頭相撞，伽利略發現雙重真理論失效，因而試圖引入譬喻說解釋《聖經》並最終因此獲罪。
伽利略離世那一年，牛頓降生。英國自然哲學之興，與波義耳（1627—1691年）在自然神學領域構建“理智膜拜論”並以之替代雙重真理論相關。理智膜拜論否認上帝本質可知，認為人只須也只要以觀察和實驗瞭解上帝賦予自然之中的奧秘，即可瞭解上帝的存在及其作用，因此，探索自然即是頌揚上帝，自然哲學家即是宇宙這座大教堂裏的牧師。
理智膜拜論為自然哲學發展提供新辯護，而自然哲學也由此呈現為“實驗哲學”。1687年，牛頓《自然哲學之數學原理》問世，1704年，牛頓《光學》出版。牛頓將自然哲學探索分為三個介面：先是自然哲學的數學原理，然後是其物理原理，最後才是相關的哲學原理，其順序正與笛卡爾《哲學原理》相反。
4 承認自然真理並追求自然真理
回到文初的話題，我們需要追問的是，現代科學的發生，是一場科學革命的結果嗎？是純粹的歐洲事件嗎？短時段的、社會學的答案說“是”；但長時段全球科學思想史的答案是——否！
科學，無論是古代形式的希臘自然哲學，還是現代形式的伽利略或牛頓自然哲學，其實質都是亞裏士多德知識範型及相關實踐。牛津科學史家克龍比（1915—1996年）相信，天文曆法在巴比倫和埃及是實用知識，只有在希臘才屬於自然哲學，才可說是科學的一個分支。
希臘理性思想和科學思想，曾穿行於羅馬世界，但並未在那裏引發自然哲學的繁榮，卻在阿拉伯文化和基督教西方社會中激起千層浪花，一個共同的價值論前提是，承認自然真理並追求自然真理。
只有經歷“自然的發現”——在希臘，自然的發現表現為神的退隱與人類理性登場認識自然，或“重新發現了自然”——在伊斯蘭文化或基督教西方社會裏，表現為將自然作為第三方納入上帝與人之關係的本體論思考之中，才會承認自然真理的存在；只有發現了人類理性可以認識自然真理並可以以之造福人類，一個社會或文化才願意將其大量智力和財力投向追求自然真理的事業，投向自然哲學或科學探索。
最後，也只有有條件實施並且善於實施文化彙聚、整合和創新的民族、文化或社會，才有可能形成成體系的、以追求自然真理為目的的自然哲學或科學概念體系，才有可能將人類共同的自然哲學事業或科學事業推向新的高峰。