第二次科學革命及其他革命？
討論的科學革命，是對所有科學知識均有影響的革命，從這一點講，它既不同於本書所討論的別的革命，也不同於大部分科學史著作中所討論的革命。它使科學的基礎發生了徹底的變化，使實驗和觀察受到了重視；它提倡一種新的數學理論的理想，強調預見的重要性，並且大力宣揚：將來所做出的發現不僅能使有關我們自己和我們這個世界的知識向前發展，而且還能增加我們對自然作用的控製範圍。與之相伴而來的，還有一場組織機構中的革命。對如此大範圍的思想革命和機構革命的認識，自然而然地會致使科學史家和其他對曆史感興趣的學者們去探討：是否還有過（或還將有）其他此類的科學革命？
科學機構中的革命
科學革命的一個重要的革命特征，就是科學共同體的興起，各種科學組織和機構的建立就是一個例子。在19世紀初的幾十年中，那些曆史悠久的科學組織和機構——皇家學會。巴黎科學院，以及它們在柏林、斯德哥爾摩、聖彼得堡和其他地方的那些小兄弟們———已經無法再容納大量增加的富有活力的科學家了。於是，產生了許許多多地方的科學組織和專業的科學雜誌，如法國的《物理學雜誌》，英國為物理學界出版的《哲學雜誌》等。隨著科學家和科學事業擁護者人數的激增，專業的科學組織如英國地質家協會出現了。羅傑·哈恩（1971，275）把科學專業人員和支持他們的各種機構的數量的巨增描述為“19世紀初的‘第二次’科學革命。”
英國科學促進會始建於1831年，在法國、美國、德國等等國家也都有與它相應的組織。它的成員人數不限，甚至可以說，它是一個網羅人才的組織。通過與地方團體一起工作，每年在一個城市舉行一次會議，以便最終使全國都能成為科學運動的成員，這些機構推動了“科學促進”活動的開展。在它的會議上，英國科學促進會這一標準組織被分成幾個科學組（數學組，物理組，化學組，天文組，等等），每年出版的會議記錄也是如此。當然，會議期間總有少量的綜合性發言和重要的講演，甚至還有一些可能使較大範圍的聽眾們都感興趣的會議。關於後者，最著名的例子就是BAAS（英國科學促進會的縮寫——譯者）1860年的牛津會議，在這次會議上，威爾伯福斯主教與托馬斯·亨利·赫肯黎就達爾文進化論發生了爭論。
可以舉出一個很好的事例來說明在19世紀末和20世紀初的幾十年間所發生的第三次科學革命。這次革命也有許多是機構方麵的革命。首先，在這段時間中，大學確實成了大規模的研究和高等教育的中心，這是過去100多年左右的時間中形成的模式。自學成才的科學家——如法拉第和達爾文這樣的非專業學者——逐漸被這樣一些科學家所代替：這些人有專業知識，受過先進的科學訓練，而且都拿到了學位文憑（文學碩士，哲學博士，科學博士，等等）。像約翰斯·霍普金斯這樣的新型大學，是為了專門讚助研究生的學習和研究而創辦的，那些老的大學則設有研究機構。有關後者的例子當首推劍橋大學的卡文迪什實驗室；另外還有芝加哥的耶基斯天文台，以及哈佛的比較動物學博物館等。許多這樣的研究部門與大學並無直接關係，例如：科爾德斯普林港遺傳學實驗室，華盛頓的卡內基協會，以及美國的洛克菲勒研究所，法國的巴斯德研究所，以及德國的凱澤·威廉協會，能斯特、普朗克以及愛因斯坦都曾在這裏工作過。
第三次科學革命所處的時代，正是各種科學的研究、管理機構有控製地建立和擴大的時期。不過，最重要的也許是，這一時期出現了工業實驗室和以開發新產品為目的的科學研究的成果大規模的應用，以及對現有產品製造業進行的改造和各種標準的建立。第一個從科學與技術的合作中產生出令人歎為觀止的經濟效益和社會效益的產業，就是顏料化學。19世紀後期，德國顏料化學革命最有意義的一個方麵，就是大學、產業部門以及政府為了研製有實際效益的最終產品一起動腦筋、想辦法。以科學為基礎、需要不同的研究機構通力合作的技術進步，成了我們這個社會與生俱有的一個特征。
提到管理，就會使我們直接轉向我認為可以算是第四次科學革命的這個話題，這次革命是在第二次世界大戰以來的若幹年中發生的。這次革命有兩個重要的機構方麵的特征，那就是，政府的巨額（如美國在20世紀60年代占國民生產總值百分之三的）支出和有組織的研究。第四次科學革命的這兩個特征，大概都可以追溯到第二次世界大戰時期原子彈的發明和生產方麵的巨大開銷（同時還有成本略小但生產規模很大的設備如雷達、近爆引信方麵的開銷），以及各種抗菌素的開發和生產方麵的巨大開銷。今天，在科學的某些分支中（最顯著的是高能物理和空間研究），知識狀況與政府願在某個科研項目上花費的資金的數額直接聯係在一起。在19世紀，達爾文在倫敦郊區的達溫宅居住了幾十年，在那裏獨自進行研究和思考，偶爾做些開銷很少但很有意義的實驗；然而這種情況，就像所謂火星人做的科學研究那樣，對今天的科學家而言是十分陌生和不可思議的。這種差別在於，今天科學家們的絕大部分時間和精力根本不是用在進行直接的研究上，而是用在製定轉讓計劃，查閱別的科學家所寫的科學論著和轉讓計劃，撰寫情況報告，出席委員會的會議，到外地或國外去參加正式的和非正式的會議和研討會，以及其他的科學方麵的大會等。
第三次科學革命所處的時期，各種專業化的科學學會宛如雨後春筍，相繼出現，其中不僅有美國物理學會、美國化學學會這樣的學術組織，而且還有學科內的一些專業團體，例如，美國光學學會，美國流變學學會，以及植物生理學家協會等。這些組織為綜合性的科學雜誌（《物理學評論》，《現代物理學評論》）和各種專業的出版物提供了資助。第四次科學革命是以更新的科學交流形式作為標誌的。這些新的形式包括，大規模分發用複印機複製的出版前的非正式樣本，有時甚至是雜誌同意利用之前的文章，以及出版一些短論（與其很有權威性的老前輩《物理學評論》相比，《物理學評論信劄》能遠為迅速地發表這方麵的交流）。在從事相同或不同項目的研究工作者之間，能順利發揮作用的交流網絡，即老德裏克·德前拉諾賴斯稱之為無形學院的那種團體，也應運而生了。鑒於今天對“大科學”的財政支持有著十分重要的意義，在政府內新成立了（或改造了）一些機構，以便負責政府的研究基金的組織。估價和分配。在美國，除了專門設立的國家科學基金會，國家健康研究所之外，還有陸、海、空三軍中的撥款機構，如國家航空和宇宙航行局和原子能委員會等。
科學中的觀念革命
到目前為止，對四次科學革命幾乎全是從其機構特征方麵來描述的。然而，在這四次革命發生的同時，或多或少地總是伴隨著一些科學思想方麵的變化。科學革命把實驗和觀察確立為我們認識自然的基礎，並且表明，數學的發展是解決科學問題的關鍵，數學是表述科學的最高形式。隨著牛頓《原理》的出版，革命到達了頂點，這本書的全名表達了哥白尼、伽利略、開普勒以及其他學者的目的：展示出“自然哲學的數學原理”。在此以後的一個半世紀中，把自然狀態數學化的工作持續進行著，而且在理論力學和天文學領域最為成功；但是，18世紀偉大的化學革命卻不是以牛頓的數學模式為終結的。奧古斯坦·菲涅耳在19世紀20年代發展的光的波動理論，成了此種意義上的牛頓物理學的另一個領域。牛頓模式，可謂第一次科學革命的頂峰，但是顯然，它並不能簡單地挪用到其他的科學分支當中。