植物园于1545年先后在帕多瓦、比萨、莱登(Leyden)等地相继设立,由探险家和冒险家带回的罕见花木都保存和培植在那里。医学界不久就有了自己的药圃及药品蒸馏所。每个药剂师协会都有自己的药圃,其中之一就是1676年前后伦敦药剂师协会所设立的药圃,现时还存在于切尔西(Chelsea)。
中世纪植物学家——如大阿尔伯特与鲁菲纳斯——的工作,久已被人遗忘,现在还得从头来。首先撇开古代着作中的描写,而根据自己的观察对自然界作准确描写的是科达斯(Valerius
Cordus,1515—1544年)。大致就在这时候,开始出现一些“本草书”,这些本草书主要是根据第奥斯科理德的着作写成的,其中叙述了一些植物与其医学性质和烹调性质。在有些书内,图画与正文颇有出入,后期出版的常常比较准确。1551至1568年威廉·特内尔(William
Turner)发表了一种本草书,1597年,约翰·热拉尔(John
Gerard)发表了另外一种本草书,但不那么精确。特内尔是一位早期的田野博物学家;热拉尔后来做了伯利(Burghley)勋爵的斯坦福德城新宅花园的管理人。
科尔切斯特的吉尔伯特
科尔切斯特的吉尔伯特(WilliamGilbertof
Colchester,1540-1603年)使用了实验的方法。他是剑桥大学圣约翰学院的研究生,皇家医学院的院长。在《磁石》一书中,他搜集了当时有关磁与电的知识,并加入他自己的观察结果。磁针似乎是在十一世纪末由中国人首先发现的。此后不久,由穆斯林海员应用于航海,到十二世纪磁针便流行于欧洲了。十三世纪帕雷格伦纳斯(Peter
Peregrinus)对磁针作过观察,但被人遗忘了。
吉尔伯特研究了磁石之间的吸引力并证明磁针自由悬挂时,不但象在航海罗针中那样大致指着南北,而且在英国,它的北极还略向下倾,其倾角则随纬度而不同。这种磁倾现象在1590年左右也为仪器制造者诺尔曼(Norman)所发现。吉尔伯特指出他的结果对于航海有很大重要性,并且根据他对磁针方向的实验,断定地球本身的作用必然家一个大磁石,它的两极与地理上的两极接近,但不完全重合。磁石方向或磁偏角随时间的变化,稍后(1622年)为冈特尔(Edmund
Gunter)所发现,他查出在42年内改变了5度。吉尔伯特说,一个均匀磁石的磁力强度和磁场与其质量成正比例。这好象是第一次认识到质量,而不提重量,质量的概念很可能是这样传给刻卜勒和伽利略,并由他们传给牛顿的。
吉尔伯特还研究了有些物体如琥珀磨擦时所产生的力。他根据希腊词nYEKTpoV(琥珀)创立了electricity(电)这个名称。为了测量这些力的大小,他用一根轻的金属针,平衡在一点上,并增加已知物体的数目以便看出其效果。除了实验之外他还对磁与电的原因提出一些思辨性的见解。他以为磁石具有象灵魂那样的东西,而地球的灵魂即是磁力。他从希腊哲学借来以太——即非物质的影响——的观念,认为这种影响是带磁或电的物质作为“磁素”发出来的,它能包罗邻近的物体,并把它们拖向自身。他还把这个观念扩大用来解释重力,即把石头拖向地面的力。他又半神秘地把这个观念应用到太阳和行星的运行上去。他认为每个球体都有一个特殊的精神在里面,并弥漫于四周,行星的轨道及宇宙的秩序,就是由这些精神的彼此作用而决定的。他接受了地球绕自己的轴而自转的见解,这个他也用磁力来解释;但他却不相信地球围绕太阳运行。
吉尔伯特是伊丽莎白和詹姆斯一世的御医;事实上女王还奖给他以年金,使他有闲暇进行研究。这是英国王室很早就重视科学实验的一个显着例子。培根在他的《新工具》里提到了吉尔伯特的工作,认为这是他所鼓吹的实验方法的一个例子。
弗兰西斯·培根
弗兰西斯·培根(Francis
Bacon,1561-1626年)是英国的国务大臣。他深感经院哲学不能增进人类对于自然的知识与支配自然的能力,且看出亚里斯多德的“最后因”于科学毫不相干,于是就着手去研究一种新的实验方法理论。为了“把人类的能力和伟大气魄的界限推到更远的地方”,他规划出一条可以更有把握地朝征服自然的方向前进的道路。他认为只要记录下一切可以得到的事实,进行了一切可能进行的观察和一切可行的实验,然后再按照他表述得还不十分完善的规则,把结果汇集起来编成表格,就可以看出现象间的关系,而且也可以差不多自然而然地找到表达这些关系的法则。
这个方法的缺点是很明显的,批评它也是很容易的。因为要观察的现象太多了,要做的实验也太多了,因此,科学的进步很少是用纯粹的培根方法去完成的。在早期阶段,洞察力与想象必定先发生作用;然后根据事实形成一个初步的假说,这个心理过程就叫做归纳;然后再用数学的或逻辑的推理演绎出实际的推论,并用观察或实验加以检验。如果假说与实验的结果不相符合,我们必定要重新猜度,形成第二个假说,如此继续下去直到最后得到一个假说,不但符合于(或如我们常说的能够“解释”)最初的事实,而且符合于为了检验这个假说而进行的实验的一切结果。这个假说于是可升格到理论的地位,它可以把知识连贯起来或使之简单化,也许在许多年内都有用。一个理论很少是符合事实的唯一可能的理论。这不过是一个概然性的问题罢了。事实上,随着新知识的增加,事实本身愈来愈增多,愈来愈复杂,于是理论可能就必须加以修改,甚至由更合于后来扩大了的眼界的理论所取代。