上一章我们谈论16世纪到18世纪近代欧洲科学的开始，这一章我们讨论为什么在那段时期，科学竟然发展得如此迅速和传播得如此广泛。我们已经说过，宗教革命以后产生了许多观念上的改变，而科学发展直接向传统神学观念挑战，开拓了新的思想天地。
现代研究机构和大学纷纷形成
我们要问：为什么有这么一群人，可以投入如此崭新的心智活动？我首先想要指出的是，这群人的涌现和当时的社会经济条件有相当大的关系。
我们必须注意到，从17世纪开始，几个重要的国家都有学术团体的出现，英国有皇家学会，法国建立了法兰西学院，类似的组织在荷兰、德国等地也相继出现了。与这些学术团体相配合的，则是一些重要的大学，教师们在教学之外还投入学术研究。中世纪的大学，主要传授知识，并不完全专注于研究工作。到17世纪至18世纪的时候，英国的剑桥大学和牛津大学，法国的索邦[1]，德国的柏林大学、海德堡大学等，这些学校纷纷成立，甚至在美国也出现哈佛大学和耶鲁大学。这些大学不仅在课堂上传授知识，教员们也有相当的时间投入研究工作，开拓新的知识领域。上述学会和大学的出现，意味着有一大批学术精英，可以受各方面的支持进行专业的研究工作。有些学科还必须要有实验室。比如，剑桥的化学研究室曾是这一学科的重镇。其设备，在今天看来是非常粗糙的，然而在当时，也不是普通老百姓可以自己在家里维持的。
学术研究氛围的形成，不能单单仰仗精英。在顶尖的精英下面，还要有一大批对学术有兴趣的普通民众，他们可以不必挂念生活而专心探讨学问。不必用正式论文来支持我的说法，我简单举一个例子：英国狄更斯的小说《匹克威克外传》，描写的是一群无所事事的乡绅，他们的子弟不再留在乡下，而是群居伦敦。他们彼此之间结合成为团体，讨论学术问题。有这广大的一批对学术有兴趣的群众，才能在他们上面的尖端，出现那些有重要贡献的学术精英。
我们下一个问题要问，这些对学术有兴趣的人口——我们姑且称之为城市中产阶级——他们以何维生？他们的生活资源从何而来？回到前面提过的匹克威克先生，那位胖胖的、似乎没有受过正式教育的年轻人，好像并没有任何职业，可是他能够整天去问一些问题，去进行一些似乎是可笑、笨拙的研究计划。回头来看，我们就发现，17世纪至18世纪，欧洲的经济有了全盘的改变，才能支撑这些中产阶层的年轻人进入城市，投入学术研究社群。
专业生产和区间贸易形成新的经济形态
现在再逆向问一个问题：欧洲当时出现了什么样的重大改变？第一，欧洲的农业进行了一次革命。过去的农村，林业、牧业和农业三环配合，提供一般人的食物——树林里采集的果实、牧场上牧养的动物和农业生产的谷类，构成了欧洲当时食物的三大来源。
17世纪至18世纪的时候，由于大瘟疫人口减少，欧洲的劳力一直没有恢复常态。人口减少了，劳力就减少了，消费人口也减少了。因此，农村的土地没人耕种，也没人消费。在人均土地分配数增加的情况之下，欧洲发展了三圃轮耕制度，也就是三分土地，轮流种植不同的作物。这种轮耕制度，使得土地能够得到更合理的使用，也能发挥更高的效率。在同一片土地上轮流种植不同的作物，这些作物吸收的养分来源并不一样，每年轮到新的作物，都和去年耕种的作物不冲突。整体讲起来，耕种面积依旧，而农产品的总数却增加了。相对而言，林业、牧业供应的食物不足，可能要依赖别处的供应。
因为有这样的农业革命，整个欧洲出现区域性分工。比如说，东欧的波兰就是以大马深耕发展的大田制，使用较少的人工劳力出产大量的谷类。而法国温暖潮湿的西南部，就成为种植葡萄的理想地区，葡萄酿制的酒，其市场价值比粮食高。通过这两个例子，我们就可理解，欧洲在大范围之内出现区域性分工，构成活泼的区间贸易。意大利的橄榄油，法国的酒，东欧的麦子，可以互相流通，构成一个很复杂的流通网络，刺激了区间贸易的发展。这对于交通要道上的城市发展也有极大的帮助——这是重商主义的第一步。
由于劳力缺乏，而且有了专业生产与区间贸易的观念，欧洲人也开始在地中海的南岸，也就是北非地区和中东地区，开展区间贸易，将这些地区的特产运到欧洲，也将欧洲特产运销各处，将区间贸易扩大到欧洲以外。事实上，大洋航道开通以后，非洲西岸、美洲大陆和印度洋以及太平洋的古老文明地区，已有活泼的远洋贸易。中国的丝绸、瓷器运销到欧洲，欧洲的商品运销到太平洋、印度洋。中国的小件工艺品，也一样经过航道运销到东南亚和印度洋等处。这些跨洋贸易的商人，基本上以欧洲人、阿拉伯人为主，印度人、中国人、日本人为辅。活跃的全球贸易，应当可以看做是今天所谓全球化的第一个阶段。
远洋贸易的航道上，最活跃的商人早期是葡萄牙人和西班牙人，主要由地中海地区的活动（集中在意大利、西班牙和希腊半岛这一带的港口）扩大到远洋航线上的贸易。紧接着，荷兰人和英国人代替了葡萄牙人和西班牙人，他们把持远洋贸易，在远洋建立转运港口。大西洋沿岸最重要的欧洲港口，就是在英国、法国、荷兰一带的进出口集散中心。欧洲区间交通要道上的城市，也发挥了商品集散的功能。这些活动，是近代资本主义贸易制度的起始。
一条远洋帆船出海，经年累月，才带回运销欧陆的商品，成本虽大，但利润可有本钱的数十倍。一条大船出海，中间可能遭遇海难，也可能因为其他种种原因不能回来。如何筹措第一笔资金，是重大的问题，筹措资金这一需求推动了银行和股份公司制度的产生。投资者投入大量资金，要到相当长一段时期之后才有结果，不是回收巨利，就是完全落空。如何使大量投资不至于完全落空，这一需求也发展出了一个同行保险的制度，彼此合作，分担风险，也分摊利润。银行和保险业务，只有在交通要道上的城市，才有财力和经验可以组织和承担起来。
除私人的力量以外，必定要有更大的力量来支撑这个大资金、大风险的事业。于是，荷兰和英国就出现了海外公司，譬如说，荷兰的非洲开拓公司，东印度公司。英国的东印度公司、西印度公司等等，都是以官家或者王室贵族的力量作为后盾来维持这些大企业的。在天主教的国家，教会担起了对外扩张的后援任务。在大洋航道刚开通的时候，天主教的教宗，曾经把地球分成两半，东半边属于葡萄牙人，西半边属于西班牙人。所谓把地球分成两半，意义相当模糊，狂妄地说，可以解释成教会秉持上帝的意旨，把东半球、西半球欧洲人以外的地区，划归葡萄牙人、西班牙人各自所有。第一阶段就是由不同的差会[2]在各地展开教会的传教活动，随着教会团体而建立的基地，其实是有组织的商业活动。荷兰、英国和天主教世界，以宗教或国家力量作后盾的贸易活动，就不是个别老百姓零散从事能比的了。这些大公司，像英国的东印度公司，既是商业活动的机构，也是帝国主义侵略东方的工具。
东印度公司的资金，并不完全来自皇室或者政府，一般的老百姓一样可以投资，投资者每年分红可获得巨利。因此，远洋贸易的利润，可以维持这些对外开拓国家的中产阶层，使得这些中产阶级不再仰赖自己土地上生产的农产品，而可以在城市之中靠股利的收获维持悠闲而优裕的生活。从劳动中释放出的大量的中产阶级人口，其中相当的部分，就是依照个人兴趣，转入了新兴的科学研究的行列。
因此，科学发展的背后，能够维持这么一批学术人口的基本条件，还是因为重商主义的区间贸易，开拓了各处的远洋贸易，发展了新的经济制度，也就维持了新兴的市民人口。至于第二步，欧洲人如何移民进入美洲和各处殖民地，在将来我们讨论帝国主义开拓时，会有更多说明。
以热能推动的工业革命
有了富裕的城市，以及大量有余钱消费的人口，对于商品的需求又提高了，商品有了市场，但是劳力不足，于是就发展了节省劳力的机器。瓦特发明的蒸汽机，带动静止的机器或者活动的车辆，是人类开拓能源的一个重要的转折点。过去的能源，不是靠人类自己，就是依赖动物的劳力。当然，水力也有相当的使用，水力可以推磨，也可以将低地水提到高处。然而，水力的使用受天然地形的支配，不易普遍应用。过去，热能的使用，除烹饪以外，最多用于冶金和陶瓷烧胚。在瓦特发明蒸汽机以后，以煤作为燃料产生的热能，几乎无处不能随时使用。第一步的使用是在开矿，过去以马力和人力拉动矿车，现在是以蒸汽机推动。同样的，过去以水力推动的机件，也可以蒸汽力量来推动。这就是工业革命的第一步了。以热能推动的工业革命，也就引发了新的金属冶炼工业。譬如说，烧煤出来的焦煤，就可以和生铁合成精钢，精钢灌模制造的机械，抗磨耐用，比竹材、木材制作的机器要好得多。于是，工业革命的第一步，就是煤和铁的使用，这两种新资源的需求，又引发了新的生产业，亦即矿业和冶金业。新的工业产生了一定的利润，当然也就维持了一定的人口，使得欧洲的富足程度又更加提升一步。如上所说，兴起的经济条件，从农业革命到工业革命到海外贸易，经过三个阶段的连环发展，使得当时欧洲的城市拥有的资源比任何时代的农村都要丰富——财富从农村转到了城市。人类的文明成为以城市为主的文明，是近代文明的重要特色。
总的来讲，科学研究与大量投入科学研究的人力，反映当时社会经济力量的提升和转变，这些经济条件，使得近代文明中科学和工业这两根支柱，能够稳固地维持数百年。
注释：
[1]索邦1257年，神学家罗伯德·索邦在巴黎创立索邦学院，是一所神学院，后发展为巴黎大学的核心。索邦本人也自1258年起任巴黎大学校长，故“索邦”一词变成整个巴黎大学的代称。
[2]差会西方各国基督教新教派遣传教士对外进行传教活动的组织。产生于17世纪中叶，随着欧洲殖民主义的扩张，逐渐向美洲殖民地和亚非各国伸展。
