2.1 自然與知識：Physis、Natura、Episteme、Scientia
2.2 知識／學科分類的演變
2.3 近代自然哲學與科學
2.4「科學性」的判準
3.1 科學史的前歷史
3.2 實證科學史
3.3 自然哲學科學史
3.4 科學的社會史
4.1 科學哲學回應孔恩的挑戰：1970 年代
4.2 歷史理性論的回應
4.3 科學史與科學哲學的新發展：1990 年代之後
5.1 內在史與外在史之區分
5.2 強社會建構論的興起與不滿
5.3 從科學編史實作而來的反省
附錄、知識變遷的理論化歷史：問題發展框架做為編史學的理論架構
附錄 1. 科學變遷的理論與「理論化的歷史」
附錄 2.「問題發展框架」做為編史學的理論架構
「科學編史方法學」(historiography of science) 通常簡稱「科學編史學」，意指編寫科學歷史的實作與相關的方法學，它問「應該如何研究科學歷史？應該如何編寫科學歷史？」以及由此而延伸出的各種相關問題。如果把研究歷史與編寫歷史當成是一門科學，那麼「編史方法學」也是一種特別的「科學方法學」，故屬於科學哲學的討論議題。
科學哲學——特別是歷史取向的科學哲學——更是不能不討論科學編史學，因為科學哲學家想知道他們發展的科學變遷理論，能不能被用為編寫科學史的架構、引導科學史的寫作？肯定的觀點最鮮明地反映在科學哲學家拉卡托斯 (Imre Lakatos, 1922-1974) 仿效康德的名言：「沒有科學史的科學哲學是空洞的；沒有科學哲學的科學史是盲目的」(Philosophy of science without history of science is empty; history of science without philosophy of science is blind)。[1] 然而，寫作科學史不能不涉及自然哲學，因為從古希臘自然哲學以來，在很長的一段時間內，科學就是自然哲學。所以，自然哲學、科學哲學和科學史的關係不能不被討論。[2] 本文的目的就是探討這三者之間錯綜複雜的關係，交會在科學編史學的問題上。
科學編史學的第一個核心問題是規範性的：應該編寫什麼樣的科學史？科學史家應該專注在科學知識本身的內在發展（如內在史），或者考察外在社會環境對科學知識變遷的影響（如外在史）？或者兩者同時並重？第二個核心問題是：歷史上有什麼科學？只有先確認這一點，我們編寫科學歷史的時候才能知道什麼應該被納入、什麼則不應該被納入科學史。這兩個核心問題都會涉及科學哲學，因為科學哲學著重於回答「科學是什麼」，就關涉第二個核心問題，亦即建立一個編寫科學史的基本史觀。例如，如果科學史家接受科學是徹底實證的或經驗的 (radical empirical)，就會把非實證的自然哲學（通常也是一種形上學）排除在科學之外。第二個核心問題的確認，會影響第一個核心問題的方向。例如，如果科學史家接受自然哲學和科學在歷史上有大的重疊，那麼與自然哲學有關的知識與概念內容，就應該是科學史的一部分。又如，如果科學史家接受「科學就是一種社會活動」，那麼他就會傾向編寫一部著重外在社會影響的科學史。
在進入正文討論之前，有兩點必須事先交代：第一，本文主張自然哲學不只是在歷史上與科學有所等同，即使在實證論興起主張與自然哲學分家之後，自然哲學仍然是科學的一部分，因此，討論科學編史學的問題、討論科學史與科學哲學的關係，不能不談自然哲學。第二，科學哲學和科學史分別發展成兩個具有共同探討對象、互相獨立卻又相關的專業，兩邊都對科學編史學發展出自己的討論傳統，因此，下文也會分別討論科學史與科學哲學個別對編史方法學的爭辯。
以下第二節探討自然哲學與科學的關係，從字源和知識分類的角度考察它們，並討論「科學性」的判準，第三節考察科學史的起源與歷史，顯示科學家和科學哲學家的貢獻，也顯示科學與哲學開始分家的歷史，並呈現科學編史著作的多元面貌，以及揭示這些不同科學編史著作預設的史觀或科學哲學，第四節討論科學哲學界對於科學與科學哲學關係的探討、辯論與反省，這個過程已超過半世紀，並持續進行中，第五節探討科學史學界內的內在史與外在史的爭辯，並反省這個爭辯的意義。本文最後加上一個附錄，筆者在其中提出自己對於科學編史學與科學哲學關係的立場與主張，並建議一個「問題發展框架」的編史學理論架構。
創建萬有引力理論的埃薩克．牛頓 (Isaac Newton, 1642-1726) 是歷來最偉大的科學家之一，他也是一位自然哲學家。著名的三大運動定律和萬有引力定律被寫在《自然哲學的數學原理》(Mathematical Principles of Natural Philosophy)，這個書名指示了在十七世紀時，科學就是自然哲學。
科學與自然哲學的同一性甚至可以持續穿越十八世紀直到十九世紀。然而，這並不意味「自然哲學」總是與「科學」畫等號。從十九世紀下半葉起，科學在體制上是與自然哲學分家了。分家的一個可能的原因是，為了與哲學傳統——特别是十九世紀德國觀念論哲學家倡議的自然哲學 (Naturphilosophie)——區隔，科學家開始放棄「自然哲學」這個詞，[3] 主張他們研究的自然科學與哲學家筆下的自然哲學有不同的目標與方向，這種傾向也是科學史的起源，並伴隨著十九世紀逐漸興起的「實證主義」(positivism) 而強化。實證主義主張科學和科學方法應該唯獨建立在經驗觀察上，並與形上學（自然哲學）區隔開來。一個關鍵指標是，1833 年科學哲學家惠威爾 (William Whewell, 1794-1866) 在劍橋召開的促進英國科學會議中建議 scientist 這個字，它取代了 natural philosophers。
此後，科學家回溯科學歷史的時候，往往把失敗的、退出科學舞台的科學理論（例如亞里斯多德的物性學、煉金術思想、笛卡兒的機械論、燃素理論、熱質理論、乙太理論等等）視為「自然哲學」，[4] 從而把科學的進展看成是精確科學 (exact sciences)——例如伽利略的數學化力學——擊敗中世紀和近代的自然哲學的結果。科學史家葛蘭特 (Edward Grant) 對這種觀點提出異議，他認為十七世紀的科學革命是「精確科學與自然哲學的統合」他說：「這個統合的一個主要的結果是自然哲學大幅地數學化了，過去，自然哲學大致被視為獨立且孤立於數學和精確科學。」[5]
所謂「精確科學」是用來統稱數學和以數學為必要方法的算術、幾何、天文、音樂（聲學）、光學等學科，它其實是個二十世紀的名詞。從古希臘到中世紀，那些學科大致被合稱為「數學」(mathematics)，因為它們的目的是計算與預測，而不是理解與說明大自然的現象。在十九世紀下半葉之後，天文學、光學、聲學反而被稱作「自然科學」，「數學」一詞則保留給算術、幾何、代數等等「純數學」。問題是，自然哲學和自然科學在十七世紀之前可以被淸楚區隔嗎？以希臘化時期最偉大的天文學家托勒密 (Claudius Ptolemy, 100-170 AD) 的天文學理論為例，它組合了數學和亞氏的宇宙論（自然哲學的一部分），那麼他是作精確科學或自然哲學？
本章除了介紹「自然哲學」的主題之外，也討論寫作自然哲學史的方法，因為自然哲學史既相關哲學也相關科學，又涉及歷史，是哲學史家和科學史家都關心的問題。因此，該如何編寫自然哲學也就是科學的歷史？該如何交代自然哲學和科學的關係？該如何定位自然哲學？
2.1 自然與知識：Physis、Natura、Episteme、Scientia
自然哲學試圖追問「自然究竟是什麼、有什麼」這個問題，即去理解自然事物的本性或本質 (essence) 以及發生的原因。[6] 對古希臘的思想家來說，理解自然事物的本性恰能對其發生的原因提供一個最恰當的解答。如果說理解自然事物發生的原因是「物理科學」(physics/physica) 的目標；那麼理解自然事物的本質本性，就是「形上學」(metaphysics/metaphysica) 的目標，形上學 metaphysica 就希臘文字義而言，是「後物性（理）學」或「物性（理）基礎學」的意思。但是，現代科學的發展卻朝向拒絕追究自然事物的本性，而只專注於它們發生的原因，換言之，只留下「物理學」的部分，拒絕「形上學」甚至「反形上學」。一些現代經驗主義的科學家和科學哲學家認為科學是純經驗的，無法以經驗驗證就不是科學。既然要掌握自然事物的本性只能用思辨 (speculation) 的方式，那麼「本性」的探究就應該被排拒在「科學」之外。「自然哲學」被視為只是「本性的探究」，「科學」相應地限於「原因的探究」，如此可在「自然哲學」和「科學」之間作出區分。然而，儘管現代科學自覺要放棄形上學的部分，他們的工作還是無法避開形上學的問題，很多科學家不滿足於探討自然事物的原因，總是跨足進入「自然的本性」的領域中，直到今天，自然哲學和科學依舊難分難解。
Nature 這個英文字來自拉丁文 natura ，在中世紀基督教神學背景下，它被理解為「受造物」，當時人們普遍相信萬事萬物為上帝所造——自然物就是受造物，natural philosophy 就是研究 natura 的科學，就此而言，中世紀的科學和哲學並不區分。近代科學誕生於中世紀科學的土壤中，自然哲學和科學難以區分的狀態也被延續下來，一直到十九世紀初時，自然科學家仍然稱自己為「自然哲學家」，稱他們研究的學問和生產的知識為「自然哲學」。追根溯源，自然哲學的詞義源頭是亞里斯多德 (Aristotle, 384-322 BC) 在其著作《物性學》(Physica) 一書中的「物性學」。物性學字根來自 physis，在希臘文中即「自然」的意思，所以 physica 其實更好稱作「自然學」。亞氏的物性學或自然學，就是在研究自然事物的變化和變化的原因，他的形上學（後物性學或物性根源學）探討更基礎的「根源」，並為物性學提供理論基礎。
我們今天用「科學」來翻譯 science 這個英文字，它源自拉丁文的 scientia，廣義的「知識」之義。而 scientia 這個字乃是希臘字 episteme 的拉丁文翻譯，也就是知識的意思——episteme 是哲學的知識論或認識論 epistemology 一詞的字根。
對亞里斯多德來說，[7] episteme 意指「思辨的知識」或「理論的知識」，「思辨的」的希臘文是 theoretikos，也來自 theoria 這個字。希臘文的「思辨」和「理論」是同一個字，它並沒有後來科學家對「思辨只是毫無根據的玄想」這樣的看法。[8] 理論思辨知識的目的在於掌握（自然）事物的原因，由三段論來表達，例如「人是理性的動物，蘇格拉底是人；蘇格拉底有理性」，亦即從大前提和小前提推導出的結論，這個推導使用理論理性——也就是遵守三段論的邏輯規則：如果大小前提都真，則結論必然真。但是，如何保證大、小前提都為真？
小前提表達一個事實，來自經驗；但大前提表達人的本性，卻不能由經驗、也不能由「理論理性」推導出來，如何保證大前提是真？亞里斯多德認為人類的「智性直觀」（希臘文 nous，即 intellectual intuition）可以掌握並保證大前提——關於本性的信念——的真。[9] 因為「事物的本性」是導致萬事萬物變化的根源，而「人是理性的動物」這個大前提表達關於人類的第一根源；所以，「事物本性的知識」也稱「第一根源的知識」，[10] 有些哲學家或科學史家稱「統觀的知識」(comprehensive knowledge)。
在亞氏的知識分類中，形上學的知識和物性學的知識有所區分。但「理論知識」和「第一根源的知識」合起來稱作「智慧」(sophia)，也就是「哲學」。[11] 換言之，希臘涵意的「智慧」是一種根本地掌握（自然）世界和種種事物的知識，它並不是像中文的「智慧」一般，意指對人事間的圓熟處理。[12] 亞里斯多德舉出有智慧的人，也是以蘇格拉底之前的自然哲學家為模範，如泰利斯 (Thales) 和亞拿撒哥拉斯 (Anaxagoras)。所以，在亞氏的知識體系中，哲學包括了屬於物性學的「理論知識」和屬於後物性學的「統觀知識」，如果理論知識是「科學」的話，那「科學」乃是「哲學」的一部分。
中世紀時，拉丁文以 scientia 來翻譯 episteme，而 scientia 又是 science 的字源。因此亞氏意義下的 episteme 也就變成「科學知識」(scientia)。可是，中世紀是一個基督教會統治的時期，探討「神」或「上帝」與《聖經》的意義變成最重要的求知活動，然而，《聖經》的內容不足以回答學者們感興趣的許多問題，中世紀的哲學家發現亞里斯多德那無所不包的哲學大體系幾乎回答了經驗中的一切。所以，一方面他們大致採納亞氏對於「哲學／知識／科學」的分類架構，另方面則把「神學」(theology) 納入「理論知識」的範圍內。對他們來說，亞氏原先所講的指向「第一根源」、「本性」的「知性直觀」，現在是指向「上帝」，因為「上帝」正是一切事物的「終極源頭」。因應這樣的變動，他們也對知識／科學的分類架構有所微調。
以下列出亞里斯多德和幾個中世紀代表性哲學家的學科分類架構，一方面可以讓我們看到中世紀哲學家對於 philosophy 和 science/knowledge 的隸屬關係的調整，另方面也可以顯現出知識／科學分類的演變。[13]
(1) 亞里斯多德的學科架構：
「哲學」是一切學問、知識或智慧總稱，其下有兩大次類：「理論知識」和「實踐知識（或智慧）」。「第一哲學」即「形上學」，又是「後物性學」。
(2) 中世紀早期玻伊修斯 (Anicius Boethius, ca. 475-524) 的知識架構：
這裡只是對亞里斯多德架構的微調，主要變動有二：音樂被納入「數學」中；「倫理學」的概念被擴張成等於「實踐智慧」。
(3) 十二世紀聖維克多的修 (Hugh of St. Victor, 1096-1141) 的學科架構：
從圖中可看到聖維克多的修在玻伊修斯的「思辨」與「實踐」二範疇架構上，增添了兩個新範疇——機械的和邏輯的。「邏輯的」是思想和推論的方法論規則的知識；「機械的」指涉工匠製作機器的技能知識，這象徵了第十一、十二世紀起，西方工匠改造自然的能力和知識，已經成為一個學習的大宗。
(4) 十三世紀中葉 Robert Kilwardby 的學科架構：
相對於之前的學科架構，第十三世紀有了大幅度的變動，特别是涉及範疇層次的調整。第一個最鮮明的調整是 science（知識）這個字被當成最普遍的範疇，philosophy 現在變成 science 的次類，與關於「神」的知識——「神學」——並列。第二，來自舊約和新約聖經的神學知識被提升為獨立的範疇，而且不再屬於「思辨」範疇，一方面代表第十三世紀的學者認為《聖經》的知識是必然真理，不只是思辨或理論的，另方面也象徵著第十三世紀教會的主宰地位。再來，「機械的」技能知識被納入「實踐的」範疇中，代表「實踐範疇」的擴大。最後，由於空間之故，這個架構中沒有顯示倫理學的子類（社會、家族和個人）。這個架構也是一個人類活動的知識分類架構，因為它把「巫術」納入，雖然強調應該要避免去學習巫術知識。
源於十六世紀的哥白尼革命 (Copernican Revolution) 在十七世紀如火如荼地展開，哥白尼 (Nicholas Copernicus, 1473-1543) 的太陽中心體系取代了以亞里斯多德自然哲學／物性學為基礎的托勒密天文學（地球中心體系），亞氏在自然哲學／物性學的權威性也開始受到動搖。科學革命家伽利略 (Galileo Galilei，1564-1642) 和笛卡兒 (René Descartes,1596-1650) 把「數學與幾何」引入自然物的研究中，這種應用「數學」到「自然哲學」領域的新物理學形成了近代意義的科學，但是當年的科學家卻以「自然哲學」稱之，這種「數學化的自然哲學」在牛頓手上達到頂峰，成為我們今天理解的科學形像。
十七世紀也興起「機械主義的觀點」，並且取代了主導自然哲學的亞里斯多德形質論和四因說。所謂四因說主張一切事物的變化都由於四種類型的「原因」：質料因、形式因、目的因、動力因。[14] 例如，青銅塑像的質料因是青銅，塑像的形狀則是它的形式因，目的因則是雕塑家心中製作青銅塑像的目的，動力因則是雕塑家的製作——亦即，雕塑家以青銅為材料，按著某種形狀（形式），並為了某個目的，最後動手製作出青銅塑像來。亞里斯多德認為所有事物都可以用這四因說來說明，只不過青銅塑像是人造物，自然事物則是非人造的，那麼自然事物的目的因和動力因又是什麼呢？這一點牽涉到他的形上學，參看百科中「亞里斯多德」詞條。至少，在亞里斯多德看來，自然事物明顯是質料和形式的結合，這便是「形質論」。他進一步主張，任何事物的形式就是它的本性。因此，表達科學知識的三段論，其目標就在於證明：在一個已知形式或本質的定義下，該形式的事物有什樣的性質，以及為什麼它們會有這些性質。
取代形質論的機械論也可以追溯到古代，它被認為源自古希臘的原子論者，因為這個理論主張，自然事物的生成變化和種種性質，乃是由於構成這些事物的極微粒子，彼此間的互相碰撞所造成的。「碰撞」和「接觸」後才能「運動」，就是「機械的」。在這個機械論的說明下，四因說只剩下動力因被承認。我們也可以說以機械論來代替形質論正是以動力因來取代形式因和目的因在自然哲學中的核心地位。
雖然基於亞里斯多德理論的中世紀「物性學／理論知識／科學」的內容細節被新科學拒絕了，「科學」的一般特性如系統的、有組織的、以自然為研究對象，還有「科學」的目標是為了獲得「原因」的知識則被保留下來。然而，新科學對「原因」的概念已經大不相同。又因為「物性學、數學、神學」都是「理論知識」、也都是「科學」、即 scientia，為了與這樣的傳統理論區隔，十七世紀的新思想家們傾向於避免使用 scientia 這個字，而改說「自然哲學」，這一點在經驗論者當中比理性論者更為顯著，他們也使用「實驗哲學」(experimental philosophy)一詞——這其實是現代所謂的「實驗科學」。
歷史不斷地變動。十九世紀時，一些哲學家（特別是德國觀念論）用「純思辨」的方式寫了一些「自然哲學」理論，相信它們是自然的真理。這種作法讓透過觀察與實驗的經驗科學家感到不滿，當時中世紀的「科學」觀念已經不再有任何影響力，科學家們重拾 science 這個字來代表他們的工作，以及他們所生產的知識，並且開始把自己與「哲學」區分開來。於是，science 這個字代替了「自然哲學」，而成為今天的「自然科學」的代稱。
從上述的字源流變的追溯可以看到，從古希臘到十九世紀上半葉，自然哲學與科學／知識互相包含、交織糾結，很難截然區分，即使自然哲學／自然學／物性學和「精確科學」在各種學科分類中都被歸為不同的次類，在亞里斯多德和中世紀學者的架構下，兩者都是「理論知識」、都是「科學」。更何況，不管是托勒密的天文學或哥白尼的天文學，都無法和探討自然物的自然哲學截然區隔，所以，一部從古代到近代的科學史，必定要涉及自然哲學；反之亦然。
如果早期的自然哲學是科學，但是後來「科學」與「自然哲學」可以區分（如同一個新物種從老物種分支出來），那麼，該如何判斷哪些自然哲學是科學、哪些則不是？這個問題指示我們需要「科學性」的判準。
已知 science 這個字的拉丁字源 scientia 泛指「學習」、「求知」、「知識」（其動詞是 scire，即英文的 to learn 或 to know）。中世紀的神學家也把神學歸為一種 scientia ，不僅因為神學是中世紀主要的學習目標，也因為神學具有理論性。在德文中，「科學」的同義字是 Wissenschaft，包含一切系統性的知識，所以歷史、文獻學 (philology)、哲學都屬於 Wissenschaft 的一環。[15] 日爾曼文化中有「精神科學」(Geisteswissenschaft) 的傳統，相當於英文的人文學或人文科學 (the humanities or human science)，包括歷史、文學、語言修辭學、藝術等等。今天英文的 science 已經失去了拉丁文的原始涵意，也沒有 Wissenschaft 來得寬泛，一般專指對自然的系統知識。如果要用英文表達自然科學外的其它系統知識，如社會科學和人文科學時，通常會再加上一個形容詞而作 social science 和 human science。在這樣的脈絡下，英文也用 natural science 來和 social science 與 human science 作出區隔與對比。然而，我們必須注意，在沒有刻意強調的情況下，單獨出現的 science 通常意指「自然科學」，the history of science 通常指自然科學史。
尋求字源和字義的分析，並不能讓我們完全掌握「科學是什麼」。因為，即使我們已經知道了 science 特別限制在自然科學的範圍內，然而「自然科學又是什麼」的問題立刻興起。詢問「科學是什麼」，似乎指向對「科學」這個概念的理解——對「科學」下一個定義？或者尋求一個「科學性」的判準？這是科學哲學的重要課題，而且使用傳統術語來說，即尋求一個區分科學和非科學或偽科學的劃界標準 (demarcation criterion)。
二十世紀早期的科學哲學追求劃界標準，如邏輯實證論 (logical positivism) 的「可證實性」(verifiability) 和波柏 (Karl Popper, 1902-1994) 的「可否證性」(falsifiability)。可是，不管是可證實性或可否證性都很難涵蓋科學歷史上的很多理論與知識，因而兩者同受到 1960 年代歷史取向的科學哲學家如孔恩、拉卡托斯、費耶阿本 (Paul Feyerabend, 1924-1994)、勞丹 (Larry Laudan, 1941-) 的批評。[16] 可是，敏銳的讀者也會產生一個問題：什麼樣的理論和知識應該被寫入科學史內？不正是要先預設一個「科學性」的判準嗎？否則，科學史家如何從史料的大海中找出那些屬於科學的信念，並寫成一部科學史？就算「可證實性」和「可否證性」不足以做為「科學」的劃界標準，難道歷史性的科學哲學和科學史不應該找出一個來嗎？否則，又如何能以科學史的內容來證明「可證實性」和「可否證性」無法滿足科學史的要求？反過來說，如果科學哲學想回答「科學是什麼」、提出一個科學性的判準，如何能不考察科學歷史的發展？因為科學是歷史的產物，在歷史上曾經有過相當的變動，一個沒有考慮科學史的科學性判準，很容易被歷史的實例否定。這個科學判準的問題顯示出科學史和科學哲學的密切關係，也是後來科學哲學的爭議問題。
如果科學性的判準與科學歷史有關、或者不能不考慮、甚至要依賴於科學史，我們是否陷入一個循環迴圈中？因為：什麼東西可以被寫入科學史，要依賴於一個「科學性」的判準。其實，這裡並沒有任何論證上的循環，看似循環的印象是來自於「歷史」一詞的歧義性。「歷史」一詞可以指歷史事實，也可以指稱「被寫下來的史著」。我們應該提出的科學性判準，必須考慮歷史事實。歷史事實和由此建立的科學性判準兩者一起成為我們「編寫科學史著」的依據，因為被編寫的科學史著當然也要依賴於歷史事實，不可違反。
儘管如此，這裡似乎仍然有一個隱然的循環：我們對於歷史事實的掌握，是來自於其他史家編寫的史著。然而，深入追究可知這不是一個真實的循環，因為即使存在不同寫法的科學史著，仍然會有相同的歷史事實，例如不管牛頓如何發展出他的牛頓力學，牛頓寫下《自然哲學的數學原理》一書與書中的內容都是歷史事實。不同寫法和史觀的科學史著，都必須預設實際的科學歷史。科學編史與科學史著把各個歷史事實串連成一個具有因果關係的「敘事」(narration) 或「故事」(story)，沒有科學史著只是呈現歷史事實。因此，科學史著如何去串連歷史事實、因而如何被編寫、如何被呈現就是個關鍵問題。
中文「科學史」這個詞通常有三種用法、三個意義：第一個意義是實際發生過的科學活動、即科學的實際歷史或科學的歷史事實。第二個意義是指所有被編寫成冊的史著，在這個意義上，「科學史」被用為一個集合名詞。當很多科學史家在編寫科學史著時，「科學史」這個詞有了第三個意義，意指研究科學歷史並編寫科學史著的知識領域或學科。為了不造成混淆，本文儘量使用「科學史」的第三個意義。第一個意義，我們用「科學歷史」或「歷史事實」來表達；第二個意義用「科學史著」來表達。
二十世紀之前，並沒有「科學史」這樣的專業學科，它是在二十世紀上半葉才誕生。根據孔恩的看法，科學史變成一門專業學科大概出現於1950年代間的美國。可是，這並不代表之前沒有科學史著，事實上，孔恩認為之前的科學編史大致可分成兩個傳統，一個約十八世紀末起由專業的科學家所做，通常內容體現在他們的科學專著中；另一個編史傳統有哲學性的目的，起於十七世紀的培根，把科學歷史視為人類理性的展示。[17] 不過，孔恩對這兩個「傳統」的介紹十分簡略，而且它預設了一個「科學」與「哲學」的二分，但是，這個二分法是十九世紀後的產物，並不是十七、八世紀就出現這樣的區分。[18]
從科學與自然哲學無法區分的觀點來看，科學編史實作出現得很早，甚至可以回溯到古希臘，如亞里斯多德的自然哲學著作《物性學》一書，保留了不少先蘇時期自然哲學家的觀點。不過，亞里斯多德記載那些自然哲學家的觀點是為了批判它們，以便凸顯他自己立論的正確性，也因此這並不能算是「純歷史」的著作。然而，這種作法貫穿了整個西方哲學的傳統。
一個近代的、鮮明的、原型的科學史史著出現在十八世紀，是英國實驗科學家普里斯利 (Joseph Priestley, 1733-1804) 在 1767 年首版的《電學的歷史與現況》。[19] 這本書分成上下兩冊，上冊主談歷史，下冊主談現況。上冊把直到十八世紀中葉的電學實驗分成十期，鉅細靡遺地記錄了自古希臘的泰利斯 (Thales of Miletus, 624-548 BC) 以來直到 1766 年美國富蘭克林 (Benjamin Franklin, 1706-1790) 的各項電學實驗與發現。在上冊中，普里斯利完全沒有談任何科學家對於電的觀念和理論，而只涉及事實 (fact)，他在下冊中開宗明義地談到他有意如此，並告訴讀者應該區分「事實」與「理論」，接著討論幾個現有的電學理論，[20] 再談如何進一步研究電學的問題。換言之，下冊已經不是過去的歷史了，而是一本報告他自己的研究和實驗發現的專著。可是，從上冊中，我們也可以看到普里斯利對於「科學史」的觀點：應該只記載客觀的事實與發現。
第一本科學通史 (general history of science) 應該是英國的惠威爾 (William Whewell, 1794-1866) 在 1837 年所著的《歸納科學的歷史》，這是一本共三卷 (volumes) 的鉅著，從希臘自然哲學談到十九世紀的科學。第一冊論述從希臘物理學到近代天文學的歷史；第二冊論述機械科學 (mechanical sciences) 的歷史；第三冊論述機械化學科學、分析化學、分析分類學、有機科學、地質科學。這三冊的內容蘊涵了惠威爾個人特別的科學學科分類系統。[21] 這個學科分類系統與他的科學哲學觀念密切相關，他開宗明義地說：「沒有進入哲學，不可能恰當地說明歸納的科學是如何地不同於那些非歸納的；或者說，不可能適當地説明為什麼某一部分的知識可以適當地被選出並稱為科學。」[22] 這段話也很鮮明地表達出「科學編史學」的問題意識。事實上，惠威爾是科學哲學家，他寫了兩大冊的《歸納科學的哲學》。[23] 雖然他的著作標題使用「歸納」一詞，但是他並不是在一般所謂的「枚舉歸納」或「累積證據」的意義上使用這個詞，他的科學哲學（方法論）是一種重視經驗的「理性主義」(rationalism) 的觀點。[24] 最重要的是，他的著作和他的工作顯示他開始區分「科學」與「哲學」，這個區分深深影響了後來的科學史和科學哲學的發展。
約莫在相同時期，法國哲學家孔德 (Auguste Comte, 1798–1857) 在其著作倡議「實證哲學」(positivistic philosophy)，[25] 並提出人類社會歷史發展經歷三階段的觀點，即從「神學階段」到「形上學階段」、再到「實證科學階段」，明白地把科學從自然哲學中區分出來，開啟了後來的「實證主義」。在實證科學的階段，他也主張一種科學進展的過程，從數學、天文學、物理學、化學、生物學，然後到社會科學。稍晚一點，在德國則有馬克思 (Karl Marx, 1818-1883) 援用德國觀念論的辯證法，發展一套「歷史唯物論」的史觀，反對「實證主義」，主張人類思想的發展是被物質、技術和社會的力量所推動。這種觀點引導科學史家把焦點投向科學產生的社會背景，開展出一個科學的社會史取向，雖然科學的社會史家未必全盤接受馬克思主義。
惠威爾、孔德和馬克思這三位十九世紀哲學家的歷史哲學觀點，影響了日後三種不同的科學史傳統：實證科學史傳統、理性主義科學史傳統和科學的社會史傳統。儘管如此，他們三人的觀點卻共同催生一種區分「科學」與「哲學」的立場，並使用這個立場來看待整個科學史，結果，歷史上大多數自然哲學家和科學家的工作，往往就被分成「科學的部分」和「哲學的部分」，很多沒有作出數學貢獻的科學家，就被視為自然哲學家；很多被視為標準科學家工作中形上學思辨的成分，就被視為不是「科學的」的部分而被忽略。直到1930年代「自然哲學史觀的科學史」才重新看到自然哲學與科學不分的長期歷史。
惠威爾的《歸納科學的歷史》是第一本區分科學與哲學的科學史著，而第一本實證史觀的科學史著是十九世紀末科學家／科學史家／科學哲學家馬赫 (Ernst Mach, 1838-1916) 在 1883 年首版的《力學的科學：一個批判與歷史的說明》一書，[26] 馬赫已經鮮明地使用他的「實證主義」立場來寫作力學的歷史，把它看成是經驗實證的、進步的、累積的，內容重點在於敘述實證科學家的成果。他把力學分成「靜力學」(statics) 和「動力學」(dynamics)，宣稱動力學「整個是現代科學。古代——特别是希臘人——的力學思辦整個相關於靜力學。只有在最不成功的路徑上，他的思考確實延伸到動力學。」[27] 在動力學的部分，馬赫從伽利略開始談起，亞里斯多德和中世紀的動力學隱然被馬赫歸為「不成功的路徑」。
馬赫建立「實證主義編史學」的傳統，一直到 1960 年代，有許多大部頭的科學通史或專史被出版，例如丹皮爾 (Sir William C. Dampier) 在 1929 年出版的《科學史，以及它與哲學和宗教的關係》以及烏爾夫 (Abraham Wolf) 在 1935 和 1938 出版的兩冊達一千五百頁的鉅著《第十六、十七、十八世紀科學、技術與哲學史》，都明顯根據「經驗實證」的判準來區分科學與哲學。[28] 不過，他們認為科學與哲學的關係密切，所以他們不只是寫「純」科學史，而是寫一部科學與哲學的關係史，但是，之所以要交代哲學的主要目的在於對照科學在經驗實證上的進步。幾本在 1950 年代出版的科學專題史的著作，如英國惠塔克 (Sir Edmund Whittaker) 的《以太與電性理論的歷史》和義大利阿貝提 (Giorgio Abetti) 的《天文學史》也是在相似的基調下寫就。[29] 雖然二者都回溯到「以太」、「電性」、「力」、「原子」、「天文學」等觀念的古希臘源頭，篇幅卻不多，只是在呈現這些源頭要不是扮演現代科學的反面對照，就是要對現代科學的觀念有所貢獻才能被寫入科學史內，也因此，他們筆下的科學呈現出一種累積性的進步。例如惠塔克說：「現代科學誕生的一個必要條件是從多瑪斯主義哲學中解放出來」。[30] 阿貝提把天文學分成「古代」、「中世紀」和「近代」三個階段，說：「在後兩個階段之間，天文學研究經歷了基本的改革，近代天文學已經完成了之前許多世紀以來所想像不到的巨大進步。」[31]
美國哲學與科學思想史家伯特 (Edwin Arthur Burtt, 1892-1989) 在 1925 年出版《現代物理科學的形上學基礎》一反當時興盛的實證史學潮流，堅持科學與自然哲學（形上學）結合，美國哲學與思想史家樂夫裘 (Arthur O. Lovejoy, 1873-1962) 在 1936 年出版《存有的大鏈》繼之，[32] 開啟了一條不同於實證主義的自然哲學科學史的路線。這個取向在法國科學史家夸黑 (Alexander Koyré, 1892-1964) 的手中達到巔峰，他在 1939 年出版的《伽利略研究》一書中，開始展現出一種「反輝格史」(anti-whiggish history) 的史觀和後來被稱作「不偏頗原則」(the principle of impartiality) 的編史態度，[33] 這種態度主張歷史學家不能把過去的自然哲學理論看成只是「形上學」而不是「科學」，也不能以當代的成功的科學理論來評價過去失敗的理論。這種新態度鮮明地表達在下列對亞里斯多德理論的評論：「我們完全知道亞里斯多德的物性學是假的，它不可挽回地被取代了。儘管如此，它是一個物理學 (a physics)，也就是說，它是一個高度發展（雖然沒有數學化）的理論。」[34]
夸黑也在《伽利略研究》一書中首度使用 The Scientific Revolution 一詞，並在《從封閉世界到無限宇宙》一書的序文中說：「…這個時期的人類（至少是歐洲人）心靈，遭遇了一場深度的革命，它改變了我們思考架構和模式。現代科學與現代哲學，同時是這場革命的根源與成果。」[35] 夸黑的科學編史取向影響了之後多數的科學史家直到 1980 年代。[36] 透過孔恩，這個取向更影響了科學哲學界，聯合幾位大科學哲學家如拉卡托斯、費耶阿本、勞丹等人，共同催生了一個結合科學史的科學哲學新取向，通常稱作「科學史與科學哲學」(History and Philosophy of Science, HPS)，徹底改變了科學哲學的面貌，並培養了許多跨越科學史與科學哲學的學者。[37] 也透過孔恩之手，「科學革命」這個觀念變成一個通稱，不僅指涉十七世紀的大科學革命，也指涉各種不同學科內部的革命性變遷，[38] 並成為科學史研究的一個大宗。
自 1970 年代後，由於科學實在論的興起，在今天成為科學哲學的一個主流立場，也由於科學哲學家大量使用歷史上的科學案例來討論科學實在論的爭辯，科學實在論的支持者基於實在論的立場來「重建」科學史案例，把科學史理解成逐漸逼近自然實在、或者能局部地掌握自然實在的發展過程，[39] 也在科學哲學內部構成一種編史學的傳統，可稱為「實在論史觀」，雖然這個史觀還對科學史界尚未發出有力的影響。[40]
除了實證科學史觀、自然哲學科學史觀和實在論史觀之外，美國社會學家默頓 (Robert K. Merton, 1910-2003) 在社會學背景下，關注科學和技術背後的社會環境與條件，於 1938 年出版《十七世紀英格蘭的科學、技術與社會》，開創了近代的科學社會史傳統。[41] 默頓的工作啟發社會學家研究社會體制和條件對科學發展的影響，例如普萊斯 (Derek de Solla Price, 1922-1983) 在 1961 年首版的《巴比倫以來的科學》[42]，繼而克朗 (Crane) 的《不可見的學院》、本戴維 (Ben-David) 的《科學家在社會中的角色》等各年代的重要著作，[43] 開創了一個科學社會學的傳統，也影響了科學編史學的實作，因此有了 1960 年代的科學社會史的名著如葉茲 (Frances Yates) 的《吉奧丹諾布魯諾與徵象主義傳統》，[44] 到近來瑪格莉特．賈可布 (Margaret C. Jacob) 的《基進的啟蒙：泛神論、共濟會與共和派》。[45]
如同前面所述，科學社會史有另一個馬克思主義的傳統，先驅者是蘇聯的科學史家黑森 (Boris Hessen, 1893-1936)，在英語世界中，最著名的是伯納 (John D. Bernal, 1901-1971) 在 1954 年初版《歷史上的科學》(Science in History)，這是一本西方科學通史，使用馬克思主義的理論架構來書寫。伯納對「科學」的鮮明立場在第一章「導論」各節表達得很清楚，[46] 第二部分「古代世界的科學」從石器時代、農業時代（包括古美索不達米亞、古埃及）、到鐵器時代（包括各古代文明如腓尼基、希伯萊、古希臘等）一路談古代人的各種技術和對自然的觀念。伯納的論述總是先討論當時技術與社會的進展，産生社會需求導致針對自然的科學研究，例如天文學是為了農業與航海的需求而興起、幾何與數學起於編織和建築、化學是因於用火和燒陶的技術而誕生、生物學基於畜牧的社會需求等等。
從十九世紀上半葉起，「科學」開始與「哲學」分離，科學哲學（以方法論為主）也朝著實證主義的方向發展，而且倡議「科學」是實證的、「哲學」是思辨的、形上學的。這個趨勢發展到二十世紀初，結合符號邏輯的發展，而產生「邏輯實證論」(ogical positivism) 運動，科學哲學的工作被認為是對科學方法、科學概念和科學知識（理論）進行邏輯澄清與重建 (logical reconstruction)，而科學工作是建立理論假設以說明經驗現象，並進行預測，再以經驗資料來證實或印證理論假設。因此，科學與哲學的目的和功能截然不同，科學負責發現 (discover) 說明自然現象的理論假設，哲學提供科學理論假設如何被證實的規範性條件（即「證成」條件），如此構成了「發現的脈絡」(context of discovery) 和 「證成的脈絡」(context of justification) 這一個二分架構，這樣的名稱是二十世紀初的邏輯經驗論者萊興巴赫 (Hans Reichenbach, 1891-1953) 提出來的，其他非邏輯經驗論者如波柏則稱為「知識的心理學」和 「知識的邏輯」，其實這個架構已經蘊涵在十九世紀的惠威爾的科學哲學中。
邏輯實證論和實證編史學興盛的同時，哲學思想史界也展開了自然哲學科學史觀，在 1950 年代影響孔恩，於 1962 年出版《科學革命的結構》，把自然哲學史觀的科學史引入科學哲學的思考中，該書第一章導論的副標題是「歷史的角色」(A role of history)，爭論科學史研究對塑造科學形象的影響，孔恩特別強調夸黑的作品顯示出的科學企業，相當不同於舊的編史學形象，所以「至少這些歷史研究建議一個新科學形象的可能性。這篇論文的目標在揭示新編史學隱涵的意義，以便描繪出那個新形象。」[47]
《科學革命的結構》同時在科學史與科學哲學產生強大的衝擊，開啟了一個全新的研究天地，改變了科學哲學界的後續發展方向，它成功地達到孔恩提出新科學形象的目的，幾乎在每個議題上都挑戰了實證史觀或邏輯經驗論的科學形象。[48] 本文只討論相關於「科學史與科學哲學的關係」的問題。《科學革命的結構》強週科學史的研究對想理解「科學本質」的科學哲學而言不只是有所貢獻還是必要的，因為科學的概念演變和科學革命是「科學本質」的要素，這個觀點隱然地挑戰了傳統的科學方法學取向，也挑戰了「發現的脈絡」與「證成的脈絡」這個二分架構，以及「科學史對準發現的脈絡」而「科學哲學對準證成的脈絡」這樣的知識分工的架構。
《明尼蘇達科學哲學研究》系列在 1970 年出版第五冊《科學的歷史與哲學觀點》論文集，[49] 邀集一群科學哲學家和科學史家，從各自的背景和觀點討論科學史與科學哲學的關係，以回應孔恩的挑戰。科學哲學家這邊如菲格 (Herbert Feigl)、麥克穆林 (Ernan McMullin)、沙爾蒙 (Wesley Salmon) 的論文為「發現的脈絡和證成的脈絡」這個二分架構辯護；[50] 科學史家這邊則著眼於大物理學家如牛頓、馬克士威、愛因斯坦等科學家的特定觀念或理論。其中，麥克穆林的論文值得詳細討論。
麥克穆林的論文〈科學史與科學哲學：一個分類〉[51]對科學史與科學哲學的研究取向 (approaches) 進行分類，他區分兩種研究科學史的取向：第一個取向是探討科學的終端產品——已出版的科學命題，並建立觀念之間的發展模式和影響順序，如誰創立了某個理論或觀念，如何影響其他科學家等等。第二個取向則是探討那些終端產品的形成過程，它們如何在研究過程中變成終端的模樣。這個取向偏重在調查科學家未出版的作品、日記、筆記、工作報告等等，也會尋求社會、心理、宗教的影響，以及特定科學或哲學的影響。麥克穆林進一步區分三種科學哲學的取向：第一種形上學科學哲學 (PSM)，它尋求定義科學的本質，而且從一個形上學理論中導出知識論和方法論；第二種是邏輯科學哲學 (PSL)，它把科學看成一個證明的邏輯結構，哲學的任務在於對科學證明進行邏輯重建。這二種科學哲學都是「外在科學哲學」(PSE)，它們並不依賴於科學史，雖然它偶而需要對科學史進行合理重建。第三種取向是「內在科學哲學」，它企圖調查科學家（包括過去的科學家）實際所做的事，並小心地描述他們如何進行，據以揭示實際的科學方法和科學觀念等等。這種取向就必然地要依賴於科學史的研究。
麥克穆林的論文以分類方式揭示「科學史」和「科學哲學」和「發現脈絡」與「證成脈絡」這個二分架構的複雜關係。在此，「發現脈絡」與「證成脈絡」這個二分架構不是對應到「科學史」與「科學哲學」的區分；而是，「科學史」有二種取向分別對應了這個二分架構，即內在史對應到證成脈絡；外在史對應到發現脈絡；而科學哲學的「內在科學哲學」和「外在科學哲學」的區分也對應到「發現脈絡」和「證成脈絡」的區分。可以說，麥克穆林以另一種方式辯護了這個二分架構。
美國科學哲學家吉爾瑞 (Ronald Giere) 在 1973 年為這本書寫了一篇批判性的長書評，標題為〈科學史與科學哲學：親密關係或政治聯姻？〉，[52] 他假定《科學的歷史與哲學觀點》一書的目的在於為科學史與科學哲學的聯合 (union) 找出一個基礎理由，使體制上的聯合可以建立一個「親密關係」，可是在他的評估之下，他認為該書無法達成這個目的，他也從另一個科學哲學的架構檢視科學哲學在什麼議題、條件和取向之下才需要科學史，他甚至爭論那些所謂的歷史學派 (historical school)（特別是孔恩的論點）無法充分顯示科學史對於科學哲學研究是基本必要的 (essential)，所以，吉爾瑞結論宣稱當時科學史與科學哲學的聯合只不過是一種「政治聯姻」。吉爾瑞是站在非邏輯經驗論也非歷史學派的立場上，[53] 他的評論有幾點值得注意：(1) 他著重在追問「科學史」（歷史內容、歷史案例研究）究竟對科學哲學研究有什麼必要？(2) 他隱然地區分了歷史上的科學與當前的科學實作。吉爾瑞這篇書評代表了當時科學哲學對於孔恩挑戰的另一種異議，麥克穆林後來也寫了一篇論文回應吉爾瑞，補強他的論點，強調科學史對於科學哲學的必要性。[54]
當時所謂科學哲學的「歷史學派」的研究者，他們關心的問題其實不在於科學史對科學哲學研究是否必要或可以有什麼貢獻，對他們而言，這是理所當然的。他們事實上關心這個關係的另一個方向：科學哲學可以對科學史有什麼樣的貢獻？或者，科學史應該如何使用科學哲學？後期波柏、拉卡托斯、勞丹和科學實在論者等歷史理性論 (historical rationalism) 的科哲家相信，科學哲學應該提供一個「科學理性理論」(theory of scientific rationality)，[55] 他們也相信科學發展的歷史在原則上是理性的，因此我們應該對進行「科學史的合理重建」(rational reconstruction of history)，其依據就是「科學理性理論」。若如此，這等於是把科學哲學理論用為一個編寫科學史的框架，科學史家可以或者應該利用此框架把歷史材料納入一個合理的敘事結構內。
可是，正如科學總是有許多不同的理論互相競爭；「科學方法論」也有許多不同的觀點互相競爭，例如歸納主義、約定論、否證論和研究方案方法論等等。這些方法論，不管當初是否是為了當成科學史的寫作根據而提出來的，它們總是可以被科學史學家用為寫作科學史的基本架構。問題在於哪一個科學方法論（素樸否證論、精緻否證論或研究方案方法論等）更能配合科學史？或者哪一個是科學史家編史能依據的最佳模型？拉卡托斯相信這個模型可以揭示「歷史上的大科學家（他們必定長期上是理性的），在面對理論競爭和選擇的情勢時，都以哪種方式作評價和選擇」——這也意味著「科學史其實是大科學家的一連串評價與選擇理論的歷史」。[56] 因此，「哪個方法論是寫作科學史的最佳模型」和「哪個方法論最能滿足規範地評價科學理論的目的」是一體兩面的問題。這裡顯示出科學史與科學哲學的「親密關係」。
要回答這個問題，必須使用科學史的材料來評價各種方法論——這就進入了「後設方法論層次」的工作了。這個工作蘊涵著：正如科學家以一套經驗證據來作為評價一個科學理論的材料（當然評價過程是一個複雜的機制，即研究方案方法論所揭示的），我們也能以科學史材料為評價互相競爭的科學方法論。[57] 但是，如何知道哪一個理性理論更適合？正像科學理論應該受到經驗的檢驗一樣，科學哲學的理性理論也應該用科學史的材料——被視為經驗證據——來加以檢驗。這種檢驗和評價觀點蘊涵了一個看待「科學史與科學哲學的關係」的模型，後來的科學哲學家 Schickore 稱作「對質模型」(confrontation model)：科學史被用為檢驗和評價科學哲學理論的經驗材料（見下文）。這個對質模型在勞丹 1986 年主導和主編的《檢視科學》(Scrutinizing Science) 一書中被全面發展，但也在 21 世紀被反省（見下一小節）。
初步看來，歷史理性論的「對質關係」似乎有兩個嚴重的問題：第一、根據一套先在的「理性理論」來編纂歷史，在實作上往往陷入以「理論」來挑選「事實」的麻煩，若如此，就失去以科學史實來檢驗理論的作用。理性主義科哲家這套設計有嚴重的循環論證問題。第二，理性主義科哲理論以「科學理性」來定義科學，會犯了「理性主義的偏見」，亦即把歷史上成功的理論當成符合理性，而把失敗的理論貶抑為非理性，進而把它們排除在科學的門戶之外。換言之，這很容易導向一種「成王敗寇」或「輝格主義」的史觀。根據這種理性主義編史學的歷史實作太過狹隘。一般而言，專業歷史學者通常更在意第二點，他們認為這種作法可能會偏離或扭曲史料與史實，而無法得到一個完整的歷史圖像。
1990 年代後的科學哲學，既不同於二十世紀前半葉的邏輯經驗論，也不同於後半葉的歷史性的科學哲學，當前的科學哲學研究大量以當代甚至最新的（二十世紀和二十一世紀）科學研究為分析的材料或案例，問題是這種科學哲學可以算是歷史性的科學哲學嗎？在實際上，大多數科學哲學家把「歷史」等同於「過去」，因此，並不把當前的科學哲學研究看成是歷史性的科學哲學。但是，歷史性的科學哲學（即 HPS）也一直是科學哲學內的一個重要的主題，因此有「整合的科學史與科學哲學」(integrated history and philosophy of science) 這樣的名目出現，然而，這似乎也暗示了過去的科學史與科學哲學的研究並不夠整合，因此使得科學史與科學哲學的關係一直是熱門的討論議題。
科學史在科學哲學中扮演的角色是什麼？科學哲學能夠為科學編史學提供一個理論架構嗎？這兩個問題似乎一體兩面、互相交纏，因為除非科學哲學家能為科學史在科學哲學中的角色提出一個恰當的安置，否則似乎很難進一步討論科學哲學是否能為科學編史學提供一個理論架構。反過來說，想為科學編史學提供理論架構的科學哲學家，也一定要回應這個問題。科學哲學家 Schickore 在 2011 年的論文和分析值得在此討論。[58]
Schickore 爬梳從 1970 年起到 2010 年的大量相關文獻，他發現在 1970 年代的反省就有兩種觀點被提出來，一種是主張科學史提供了檢驗科學哲學理論的經驗材料，這是當年的歷史學派或歷史理性論主張的「對質模型」，這也是把科學哲學（理論）視同於科學（理論），一種自然主義的立場。另一種觀點是科學哲學家 Achinstein, McMullin, Burian 等人建議的，他們主張任何哲學分析——包括針對科學概念或科學理論進行合理或邏輯重建的取向——都不可能避免歷史分析。在歷史基礎上從事進一步的哲學分析這種作法，使得科學概念與歷史記錄得以被精煉並釐清。Schickore 把這種觀點稱作「詮釋學分析」(hermeneutic analysis)，也就是說科學哲學分析是同時針對科學與歷史記錄進行批判性的詮釋，其目的在於提升我們對科學的理解。
支持詮釋學分析這種觀點的科學哲學家其實不是在討論「科學史」與「科學哲學」這兩個領域的關係，而是針對哲學分析的本質，他們主張歷史內建在哲學分析之中，科學的「哲學分析不得不透過調查過去與現在實際科學的內容來進行。」因此，Schickore 批評吉爾瑞透過「聯姻」的隱喻來討論科學史與科學哲學的關係是誤導的，它適合對質模型和自然主義觀點，卻不適用於詮釋學分析。然而，對質模型面對很多困難，例如 (1) 就理論面而言，有歷史資料背負理論的問題：所有的科學史都預設一定的觀點和理論，如何使用這樣的科學史來檢驗科學哲學理論？(2) 第二個理論面的問題是，為什麼科學史是切入科學的特權管道？為什麼科學哲學一定要與科學史聯合？而不是其它社會學、人類學、文化研究等等？這是主張「科學史與科學哲學整合」的人必須提出的交代。(3) 就實踐面而言，實際的科學史研究實在不相關於當前的科學哲學理論和分析的問題，因為從 1970 年代起歷史學家有相當不同的興趣，不再與科學哲學家同道。
2010 年之後，不管在科學哲學界或科學史界，仍然有許多討論科學史與科學哲學關係的論文集與專著被出版，[59] 顯示出這個議題的重要性，使得兩邊學者都不斷地一再重訪。本節不再一一詳論，而針對 Schickore 的論文發表筆者個人的主張。
我認為對質模型的三個問題並不是不能克服。就實踐面的問題，解決的方式就是由哲學家來作科學史，回到二十世紀上半葉伯特、樂夫裘、夸黑的傳統。既然這是科學史的源頭，沒有理由哲學家不能回到這個源頭去復興夸黑傳統的知識史。當然，哲學家作科學史最大的問題就是歷史材料背負理論的問題，因為傳統上哲學家喜歡發展或者預設一個科學變遷的理論，這使得他們傾向使用預設的理論來搜尋歷史材料或事實、使他們對歷史的解釋背負了理論，如此要嘛陷入循環論證、要嘛失去使用歷史做為經驗證據來檢驗科哲理論的功效。可是，既然在自然科學中科學家的觀察往往也預設他們先存的理論信念或假設，甚至如果沒有先存的理論假設的引導，他們很難設計出檢驗的方法，這種事實並沒有妨礙到科學理論仍然受到經驗檢驗的實際運作。因此，使用理論來引導搜尋史料也不見得會妨礙歷史的檢驗功能。當然，哲學家必須學習科學家要避免先入之見的引導，並勇於面對史料的異例。
其次，孔恩、拉卡托斯和費耶阿本等歷史取向的哲學家已爭論所謂的「經驗檢驗」其實是預設不同的理論，因此，以經驗來檢驗一個理論，其實預設以另一個理論（被經驗所預設）來檢驗它，換言之，檢驗的底層是理論與理論的競爭與對抗，關鍵在於看看哪一個理論能把經驗資料說明得更一致融貫。換言之，以科學史來檢驗科學哲學的變遷理論乃是兩個不同的科學史觀的比較和對質。
最後，為什麼科學史是切入科學的特權管道這個問題，其實可以被嵌入更一般的「一個事物的歷史與該物的關係」這個一般的歷史存有論來討論。例如，如果我們想理解一個人，那麼追溯他的生平是理解他的必要途徑。同理，如果我們想理解任何會變動的事物，追溯它的變動歷史必定是徹底理解該物的必經管道，科學亦然。從這個角度上，「對質模型」其實可以包含「詮釋學分析」，因為對質模型當然也是以理解科學為目標，正如科學以理解自然現象為目標，並透過經驗檢驗來修正理論，所以，科學哲學的對質模型同樣也可以容許一個哲學理論在面對異常的歷史經驗材料時，進行修正，以增進我們對科學的理解。
總而言之，從 1950 到 1970 年代間，科學史和科學哲學的發展，產生了一種聯合或混種，這個混種進入了科學哲學和科學史兩邊，卻同時引發原來「純種科學哲學」和「純種科學史」的不滿與對抗，但也促成許多討論、對話和深入發展，本節討論了科學哲學一邊的質疑、回應與發展，下一節將討論科學史界的爭辯。
科學史在 1950 年代變成一門專業的學術領域，很快地在 1960 到 1970 年代間，科學史界本身也因為所謂「內在史」(internal history) 和「外在史」(external history) 的差異與分界而產生爭辯，而且常與科學哲學的爭辯交織在一起，[60] 這些爭辯本身也形成一個錯綜複雜的「史學史」，本節努力為這個歷史勾勒出一個大略的輪廓。
如第肆節所論的科學編史傳統，不管是實證科學史或自然哲學科學史，都著重在編寫科學（和自然哲學）的知識和信念、以及生產那些知識與信念的方法與評價標準的演變，這是一種「內在史」。然而，同時也有不少科學史家主張另一種考察社會環境如何影響科學演變的歷史，通稱為「外在史」。內在史和外在史在二十世紀初就構成兩種傳統，都在科學史的研究中佔有一定地位。為什麼科學史在一開始就有這樣的區分產生？
在科學的整個發展歷程中，一方面，科學家思考研究，提出了種種概念、方法和實驗，後世的科學家對前人的工作有繼承、有發展、有批判、有革命，這些是科學發展歷史的常態。另方面，科學也是文明的一環，科學家總是置身在一個社會中從事他的行業，他的工作無可避免地會受到整個社會大環境的影響——或者提出前瞻性的理論而不得諒解，或者回應社會的迫切需求而進行研究，或者因為社會技術的進展而有了突破性的科學理論產生。有些史家關心科學知識的概念、方法、實驗、知識的演變；有些史家則關心科學外部的社會大環境，如此有了不同偏重的分歧。
傳統的「內在史」偏重第一個面向，史家也相信科學本身的觀念、理論、方法之發展有它自己的內在理路，因此科學史的研究應該去呈現這些科學思想、理論、方法和實驗的演變發展。雖然科學是社會活動之一，但思想與觀念的發展基本上是獨立的，它們之所以會產生演變，乃是因為科學家為了更好、更恰當、更真實地說明自然的緣故。所謂「外在史」則強調科學的社會面向，強調科學會受到其它社會力量的影響，如政治、經濟、文化、思想潮流、體制都深深地影響了科學的走向。尤其是自十九世紀以來，科學已經形成一種社會體制（大學、商業公司出資支持的民間研究室、國家科研機構等等），在這體制內的從業者（科學家）早已結合成一股利益悠關的團體，和其它社會團體可能產生衝突。[61] 因此不可能離開社會來瞭解科學的發展歷史。
這兩種科學史的研究傾向也反映了不同的科學定義。「內在史」傾向視科學與技術有別，科學就是知識；「外在史」則偏向把技術包括在科學之中，相信技術的發展和演變、以及環繞著科學研究活動的社會機制都屬於科學史的一環。一般認為內在史派的代表人物是夸黑，其重要著作有《伽利略研究》、《牛頓研究》、《從封閉世界到無限宇宙》等；[62] 而外在史派的則有默頓，其代表作為《十七世紀英格蘭的科學、技術與社會》。[63]
1970 年代起，英國一群科學社會學者倡議「科學知識的社會學」(sociology of scientific knowledge, SSK)，主張一種「社會建構論的強方案」(strong programme of social constructivism) 的立場，認為科學理論和那些科學對象，都是由科學的社會性活動過程中所建構起來的，因此科學觀念和理論的演變發展，是被它們的社會過程決定的。[64] 正是因此，他們相信要研究科學觀念和理論的演變，不能不考察那些觀念與理論誕生的社會文化背景與它們所經歷的歷史過程。在這個意義上，這種「強社會建構論」取向自認為超越了傳統的「內在史和外在史」的分界，因為 SSK 展示科學社群（可視為「內在社會」）和社群所處的宗教、政治、經濟背景（可說是「外在社會」）如何決定科學知識內容，就是跨越或貫穿「內、外在」的分界線，達到一種「內、外在」不分或「內、外在」融為一體的狀態。
科學史家謝平 (Steven Shapin) 和夏佛 (Simon Schaffer) 合著的《利維坦和空氣泵浦：霍布斯、波以爾和實驗生活》被視為 SSK 科學史的典範著作，[65] 它分析十七世紀英國的波以爾 (Robert Boyle, 1627-1691) 和霍布斯 (Thomas Hobbes, 1588-1679) 的科學爭論：波以爾使用空氣泵浦這部儀器的系列實驗是否證明了「真空存在」？波以爾在這場爭辯中建立了一個實驗方法論、一種實驗生活形式，霍布斯則基於自己的一套幾何演繹的哲學方案和生活方式而反對「實驗」是有效的知識方法。波以爾因此多方結盟，與霍布斯展開競爭，但最後波以爾勝出，他的實驗方法和生活形式成為日後科學的標準方法，霍布斯則被科學史遺忘，只被當成是一位政治哲學家。進而，波以爾和霍布斯的爭論，是當年英國宗教黨派和政治黨派競爭的一部分，謝平和夏佛著力證明「科學史盤據的領地與政治史相同」而且「科學從業者創造、選擇並維護一個政體，他們在其內部運作並生產知識產品」[66] 有些學者更認為這種科學史觀念和寫作早在孔恩科學史名著《哥白尼革命》中就已經實現了。[67] 這種取向都顯示了傳統的「內在史」和「外在史」的分界是可以被跨越的，而且這個跨越兩者的新取向可以取代之前的二個傳統取向。但是，這種說法沒有看到《哥白尼革命》和《利維坦與空氣泵浦》有很大的差異；也因此沒有看到這個差異本身蘊涵了另一種「內、外史」的區分。
孔恩的《哥白尼革命》從古希臘的兩球宇宙談起，談托勒密的天文學，一路談到哥白尼、第谷、克普勒、伽利略等等，它的焦點在於托勒密的天文學如何地因為發展遇到障礙，哥白尼的天文學又如何地因托勒密的衰落而興起，而且哥白尼之後，第谷、克普勒和伽利略又如何發展哥白尼的系統。孔恩充分顯示哥白尼為什麼不滿托勒密的系統，更回溯到托勒密之前，找到亞里斯塔可士 (Aristarchus, 310-230 BC)，從而發展一個太陽中心說。第谷又如何調和托勒密和哥白尼的優缺點，克普勒和伽利略又如何發展哥白尼的系統等等。謝平和夏佛的《利維坦和空氣泵浦》雖然詳細分析波以爾的空氣泵浦的實驗工具和細節，談波以爾如何建構他的實驗方法，但是這本書想顯示的是波以爾如何因為他的政治和宗教立場，所以才建立起他的實驗方法和實驗生活形式。他們對以波以爾的實驗要處理的真空問題之歷史源流毫無興趣，也沒有討論過去歷史上關於真空問題的相關空間問題的各種觀點，沒有談波以爾的微粒子哲學，更不必說微粒子哲學和古希臘原子論的關係等等。就算以實驗方法來說，這本書也完全沒有談法蘭西斯培根 (Francis Bacon, 1561-1626) 的實驗觀念，更不必說中世紀的一些實驗方法的先驅者。[68] 讀《哥白尼革命》可以讓我們掌握托勒密天文學和哥白尼天文學的整體理論與發展全貌，但是讀《利維坦和空氣泵浦》無法讓我們得到一個波以爾科學和霍布斯思想的全貌，更不必說「真空爭議」這個在西方科學史源遠流長的問題。可以這樣說，《利維坦和空氣泵浦》根本就沒有一個縱向的、貫穿長期歷史的「知識的發展演變史」，只有一個橫向的、共時的「知識的社會史」。
孔恩的《哥白尼革命》和《科學革命的結構》所發展的科學變遷理論才是延續夸黑路線的「內在史」典範，因為它們都是把焦點放在知識本身的發展和變動的歷史上，這種編史學理論並不拒絕這些知識的發展和變動會受到外在社會或文化的影響，但是知識的發展和變動主要是源自之前的知識發展遭到了問題、障礙或新情境（異例或社會條件變動），所以才有新的發展，故知識本身的「認知歷程」是探討、分析和寫作的主體。換言之，「內在史」不能只涉及知識內容，還要涉及不同知識內容的歷史發展與演變。反觀 SSK 式的科學史堅持科學知識的內容和變動的原因必是社會的，邏輯上它必須把焦點放在那些「社會因素」和「社會條件」上，並努力去聯結那些社會因素與知識內容，「社會因素和社會條件」變成探討、分析和寫作的主體。正因這種知識的社會史把知識內容看成只社會變遷的副產品，知識本身沒有獨立性和因果性，也就談不上知識發展與變動史，所以它當然無法涉及「內在史」。[69]
SSK 在強社會建構論立場下的科學史，如《利維坦和空氣泵浦》仍然只是另一種類型的外在史而已，它們與伯納的《歷史上的科學》的觀點其實差別不大。前者的內容已預示了後來 SSK 的觀點，小差別只在於前者有強烈的馬克思主義基調（因此有「進步主義」的色彩），後者則不使用馬克思主義的術語（也拒絕進步主義式的論調）。因此，宣稱 SSK 式的科學史可以跨越內在史和外在史的分界是一種錯覺——SSK 式的科學史仍然應該被歸為外在史，是一種「知識的社會史」，而不是「跨越內、外在的知識演變史」。
SSK 的興起可能起於對於科學史與科學哲學的理性主義取向的反彈，[70] 例如拉卡托斯著名的〈科學史與其理性重建〉的主張「內在史是首要的；外在史只是次要的」。[71] SSK 的學者相信內在史要依賴於外在史，因為「因果原則」讓他們堅持「外在社會」是「內在知識」的原因，所以他們宣稱 SSK 的取向已經跨越了內在、外在的分界。SSK 真地能跨越內、外在的分界嗎？上文已經有所討論。事實上，「內在史」和「外在史」的框架在實作上已有長久傳統，在理論上也很穩固，不是 SSK 能消除的，如果前文所論，SSK 自己不過是外在史傳統下的一個分支而已。
如果我們從實際的科學史著（見第參節）來反省這個二分框架區分，可以發現這個區分頂多只是偏重面向的區分，即科學的「內在面向」和「外在面向」，它們同時存在於科學的實際歷史中。結果，科學史著也自然地反映出這兩個面向，然而，這並不表示這兩個面向之間有一條截然分明的嚴格界線。
很多所謂「內在史」的科學史著，雖然著重在人類自然知識的內涵與興衰起落的演變，但這並不意味它們沒有或不能涉及知識或理論誕生的「歷史脈絡」或「社會背景」。例如科學史家霍爾、克隆比、威斯特弗、林伯格等人的著作，都不乏某種知識系統興起時的相關技術、體制、文化交流等社會脈絡的寫作與介紹。霍爾的《從伽利略到牛頓》特闢一章討論十七紀中法庭中的科學、皇家學會、科學與國家、社會的角色。[72] 克隆比的《奧古斯丁到伽利略》也花了相當篇幅討論中世紀對希臘阿拉伯科學的翻譯與接受，還有中世紀的技術與教育、農業、工業等等社會狀態。[73] 另外，法國科學史家杜加斯 (Rene Dugás) 的《力學史》則是一本介於「實證史觀」和「自然哲學史觀」之間的科學史著，這本書從亞里斯多德主義力學 (Aristotelian mechanics) 開始，經希臘化時期、中世紀到近代力學，採取編年史的寫法，根據年代摘錄了從古至今自然哲學家和科學家關於運動的論述，著重於他們對於後來力學的貢獻，就這方面來看，這類似實證主義、進步主義的史觀。可是杜加斯也沒有遺漏中世紀士林哲學家的自然哲學觀點。[74]
同樣地，以科學的社會背景為寫作目標的外在史著，也不一定要主張科學信念被接受與否是由於社會因素的建構或決定，它們的焦點是去探討與描述科學知識誕生時的社會背景，例如宗教與哲學（非自然哲學部分）的觀念，這些背景有時會成為科學家研究自然的動機、促成一般人投入科學研究的文化要素、支持他們建立有效的科學方法的文化特性、或者甚至成為他們的思想與理論的觀念資源，但是這樣的觀點並不排除一套科學信念、假設、理論、思想之所以被接受，仍然要依賴於科學家的理性方法與充分的經驗證據。換言之，這正是邏輯經驗論的「發現的脈絡 vs 證成的脈絡」以及波柏的「知識的心理學 vs 知識的邏輯」的一個合理的理解，而這個溫和詮釋平行於「內在史與外在史」的區分。[75] 如此，科學的社會史觀與科學的知識史觀在原則上有一個合理的分工：後者專注於科學信念與知識的「內在發展演變」，前者研究科學信念與知識的外在社會背景。
因此，「內在史」和「外在史」不是「唯二的」科學史範疇，相反地，科學編史實作具有相當的多樣性，有許多不同史觀，以及混合史觀而產生的許許多多變種或混種，例如，在實證主義史觀和自然哲學史觀之間的混種；或者自然哲學史觀和社會史觀之間的混種；甚至或者是社會史觀和社會建構論史觀之間的混種。可是，這也不意味「內在史」和「外在史」不能被當成兩種更高層、更抽象、更概括的範疇框架。事實上，一個可能的科學編史的史觀分類系統如下：
(IH) 內在史：(IH1) 實證史觀、(IH2) 自然哲學史觀、(IH3) 實證史觀與自然哲學史觀的混種、(IH4) 實在論史觀。
(EH) 外在史：(EH1) 科學的社會史觀、(EH2) 社會建構史觀、(EH3) 社會史觀與社會建構史觀的混種。
(IEH) 內在史與外在史的實作的混種：(IEH1) 實證史觀與社會史觀的混種、(EH2) 自然哲學史觀與社會史觀的混種。……如此等等。
這個分類系統可能隨著新史觀的提出而有更多混種被「繁殖」出來。
「科學編史方法學」的目的誠然是討論編纂科學史的方法學問題，然而由於科學的特殊性，使它總是涉及科學史、自然哲學與科學哲學的關係的討論。這些討論顯示出科學哲學不僅催生了科學史，科學史也反過來深深影響科學哲學，所以，儘管科學史已成為一個獨立的學科領域，但是兩者的關係始終是一個持續的議題。
附錄、知識變遷的理論化歷史：問題發展框架做為編史學的理論架構
在本附錄中，我企圖提出自己的編史學立場和一個編史學的理論架構以供讀者參考。我的編史學立場是：從「科學」的拉丁字源 scientia (知識) 出發，「科學史」應該以知識史為優先，而且「知識的內在演變史」有其相對於外在社會史的獨立性，換言之，我們應該維持「科學內在演變史」和「科學的外在社會史」的基本區分，當然，這並不表示所有的科學史著就只有這兩種、或應該被化約到這兩種。我不反對史家可以書寫科學的社會歷史、甚至各種混種的歷史，但是我反對 SSK 那種強社會建構論的主張：「社會必定是知識的原因，社會史可以跨越內、外在的邊界並決定內在知識的演變」，因此也反對用 SSK 式的科學史來取代「內在演變史」和「外在社會史」這兩種取向。理由有二。
第一，一個「內在史、外在史」的區分不僅在理論上成立，在實踐上也有所必要。在實際上，由於社會史與知識史的偏重點相當不同，而且在有限的篇幅和觀點的引導下，書寫社會史時，不可避免地會遺漏大量有意義的知識歷史細節，這種遺漏恰可以由內在史來補足。
第二，從前文溫和的「發現的脈絡」與「證成的脈絡」的二分架構的角度來看，科學的強社會建構史觀不只想取消這個二分法，而且想把實證史觀和社會史觀都承認在發現脈絡中的社會影響擴張到證成的脈絡中，主張社會影響甚至決定證成的脈絡——亦即科學信念、假設和理論之所以被接受（成功）是因為社會因素如利益、同盟、權力等等的決定——當中蘊涵了一種社會化約論和社會基礎論的基調。這種基進主張產生的問題比它帶來的啟示要多太多，這是為什麼它持續受到來自各方包括社會史觀的批評與反對。[76]
現在，問題是一套哲學的理論架構可以被用來編寫科學知識的內在演變史嗎？它如何不會重蹈早期理性主義科學哲學的覆轍，但又不只是科學歷史的另一種詮釋？以下企圖提出這樣的一個哲學理論架構，而且它也必定同時處理科學史和科學哲學的關係。
第陸節提到，歷史學傳統訓練的歷史學家似乎較傾向排斥把一個所謂的「歷史變遷理論」套用到真實的歷史或史料上，它可能引起的問題，我已在正文的第肆節討論。因此，歷史學家毋寧更強調第一手的史料以及「跟著史料走」，因為它們代表第一手的經驗。然而，這個問題其實是科學方法學固有的老問題：理論與經驗的關係問題。
理論或經驗，哪個優先？或者哪個更重要？兩者的關係又如何？強調理論或強調經驗的研究者之間產生一條鴻溝確實出現在很多學科中，例如理論物理與實驗物理、理論化學與實驗化學、理論生物學與實驗生物學、理論經濟學與實證經濟學、甚至歷史哲學和歷史學等。強調理論的研究者相信我們需要一套理論、至少是假設的引導才能進行研究（如蒐集資料等）；可是，不少站在實證立場上處理經驗、材料與事實的學者會認為他們不需要理論的引導也能作研究。類似地，很多歷史學家也堅持他們不需要科學哲學就能作歷史——這固然沒錯，歷史學家可以不需要引用任何一套現成的科學哲學理論，但並不表示他們在作科學史時沒有預設一套科學編史史觀——也就是一套科學哲學。如同前文已經有所討論：哪些歷史材料應該被納入「科學」的歷史？亦即，「科學是什麼」這個問題也是歷史學家在寫作科學史時必須面對的，他們一定預設了一套答案——一個潛在的、未明言的「科學哲學理論」——儘管可能沒有「理論」之名。換言之，如果科學史家沒有依賴於任何一套特定的科學哲學理論，他必定預設了一套自己的、或者繼承之前的科學史家的科學哲學。然而，如果他預設的科學哲學與科學哲學家的觀點相衝突，科學哲學家自然也會拒絕他的「科學史著」是恰當的科學歷史，或者與之爭辯，正如很多科學哲學家拒絕「科學的強社會建構論史觀」。
理性主義的科學哲學理論或許有它們的問題，但這並不表示建立一套科學哲學理論，並據以編纂科學歷史的作法就是錯的，因為絕大多數被編纂的科學史著都或明或隱地預設了一套科學哲學，甚至連大事記或發現史著亦然。問題在於：我們應該如何理解「科學哲學理論做為科學編纂史觀」？要為「科學哲學理論做為科學史編纂架構」辯護，卻又不重蹈早期理性主義科學哲學的覆轍，應該重新理解「科學哲學理論」的特性以及「理論」這個概念。本節先處理這個問題，並透過下列五條命題來說明。
第一﹑被用來當成科學史編纂架構的科學哲學理論是一套「科學發展與變遷理論」(theory of scientific developments and changes)，而不是「科學理性理論」。[77]
歷史都關注發展與變遷。我們之所以要提出變遷理論，是想使用理論來捕捉科學發展與變遷的模式 (patterns)，即科學的歷史中那些「可重複的歷程」(repeatable processes)。孔恩在《科學革命的結構》中提出的「常態科學、危機、科學革命」的三階段模式就是一個科學變遷理論的典範。然而，這種觀點經常會被認為把複雜多變的歷史強塞入一個固定的律則或定律 (laws) 中，可是歷史演變沒有律則，有些歷史事件看似重複，深入檢視總是可以找到很大差異，因為歷史事件都是發生在特定的環境與脈絡中，而環境與脈絡會深深影響事件的發生與發展。[78] 事實上，後來的科學史與科學哲學研究指出，孔恩的三階段模式很難普遍應用，很多科學史案例無法被套入這個理論模式中。[79] 針對這樣的批評，我們需要進一步澄清：雖然模式和律則都是可重複的，但模式不是、也不必被理解成定律。模式不只是關注事件本身，還總是事件發生的背景、環境和脈絡納入考慮，模式是事件在一個特定背景、環境和脈絡下形成的一定結構 (structure)。
第二﹑我們應該把「理論」理解成模型 (models)，理論即模型。模型總是關注被研究對象特定的面向，而且表徵該面向的特定結構，總是具有抽象與理想化的特性。[80]
一個「變遷理論」是一個變遷的模型，它表徵特定的結構。一個歷史變遷的模型應該表徵事件被鑲嵌在特定背景、環境與脈絡之下的結構。誠然，看似重複的事件發生的背景、環境和脈絡會有所不同，但是一個變遷理論是能夠擷取出穩定而大致保持不變的結構。模型具有抽象與理想化的特性即表示它們表徵的不是具體的、實際的經驗材料，而是經過認知擷取與重建的成果。所以，一個「科學發展與變遷理論」所表徵的科學歷史，必定是經過認知擷取與重建的歷史。話又說回來，有什麼史著不是被歷史學家重建過的？使用一個科學變遷理論來重建與編纂的科學史著，只是公然地訴諸於理論而已。
第三﹑引入「理論化的歷史」(theorized history) 的概念。公然透過一個發展與變遷理論來重建的科學歷史是一種「理論化歷史」，它總是局部的 (partial) 與觀點的 (perspectival)。
「理論化的歷史」總是從一個特定的觀點關注歷史特定的、局部的面向，而忽略其它面向。例如「科學知識演變史」關注「科學內部觀念、信念、假設與實作的發展與演變」，而大致忽略科學家的生活時代社會、宗教、政治等等面向。因此，理論化的歷史總是可以被其它面向的歷史所補充。進而，理論化的歷史著重在相關面向的特定結構，因此不會涉及結構之外的其它部分，因為它重視可重複的歷史模式。
第四﹑科史哲的理論化歷史可以是多元的，一種理論化的歷史與其它理論化的歷史，還有專業歷史學的經驗歷史 (empirical history) 可以是對質的或互補的。
正因為理論和理論化的歷史總是關注特定的面向，不同的面向可以有不同的理論來處理。例如我們可能有「科學觀念的演變理論」、「科學假設與理論的演變理論」、「科學工具的演變理論」、「科學實驗的演變理論」等等。根據不同面向所建的變遷理論和理論化的歷史就可以是互補的。專業的歷史學家往往關心歷史的許多面向，並連結他們相信相關並可以構成整體的面向，不同的環境和脈絡可能連結不同的面向，這讓他們認為歷史沒有理論可言。然而，不管歷史學家再怎麼強調各種面向或因素的連結之變動，在寫作一本或一篇史著時，必定有所篩選，沒有一本史著能把一切面向、因素、細節都納入。如果沒有一套理論或判準來判斷哪些面向、因素、細節在哪個脈絡下重要，就很難保證它們是恰當的。沒有明確的理論或標準時，歷史學家的觀點就更像是一種品味，而不具理論的客觀性。
如果專業的歷史學家不想涉入理論太深，看待專業科學史與科學哲學關係最好的方式就是分工合作。科史哲學家發展一個科史哲理論，並編纂一部理論化的歷史；專業的歷史學家則專注於史料與史實，並且編纂一個隱然預設不同觀點的歷史——可稱為「經驗歷史」，它們可以對抗「理論化的歷史」的局部觀點或補充「理論化的歷史」所未涉及的部分。兩種歷史可以互相對質、對話、互補，共同提供後來科學史學家和科學哲學家更深入的思想資源。
第五﹑科史哲的理論化歷史可以基於人類的認知結構模型。
相較於其它主題（如宗教、政治、藝術、文化、技術等等）的歷史，一個科學的歷史哲學理論的特殊之處在於它處理「知識」的演變，而知識是人類認知能力與該能力在特定背景環境下的認知結構之產物，因此，我們可以透過分析人類的認知能力和認知結構來建立科學發展與演變的理論。
在討論各種編史學史觀之後，本文提議從一個非常簡單的人類認知結構——「問題與回答」——中擷取一個編纂科學歷史的框架。可是，所有知識都可以應用這個框架，科學知識特別是針對「科學問題」的回答。然而，什麼樣的問題是「科學問題」？這預設了「科學性」的判準，仍然是必須先回答的問題。
要回答「在人類漫長的歷史中，哪些信念和活動可以被歸屬於科學」這個問題，本文認為最好的方法是要尋求科學的源頭並考察這個源頭的核心特性——它們可以被視為「科學性」的良好判準。雖然科學的核心特性也會隨著時代變遷而變動，但是我們仍然可以追溯歷史事實，調查科學的核心特性如何變動，並把這個歷程明白地顯示出來，為一套信念和活動為什麼在某一時代可以被視為科學（但在另一個時代不再被視為科學）找到合理的依據。
本文主張科學的源頭是古希臘先蘇時期的自然哲學——它們是現代科學的雛形，它們是人類歷史首度擺脫以宗教 (religion)、神話 (myth) 與巫術 (magic) 的眼光來看待自然物。大自然不再是「超自然」的神靈寓居的場所，它們的變化也不是神力或神秘力量造成的，而是根據其「天性」而存在與變化的東西——自然物的存在構造與變化的歷程是可認知的、可理解的、與可說明的。以下提出五個歷史性的判準，並針對它們做為判準的適當性略作說明：
(S1) 任何科學的概念、信念或活動都必須針對研究的對象建立一套「合理的自然因果假設」(rational hypothesis of natural causation)，它被用以掌握自然秩序 (natural order)，並使得被研究的對象可認知、可理解和可說明。這判準是基於希臘自然哲學相較於巫術、神話和宗教的獨特性，因為後者針對「自然現象」會使用神力或神秘力量等「超自然與超因果」的理解。
(S2) 一個整體的概念或信念系統有一部分被接受為科學，則與此部分相關而不可分隔的其它部分也該被視科學——這是一套信念或概念的內在系統性 (internal systematicity of concepts and beliefs) 和整體性的判準。例如托勒密的天文學被視為標準的科學（數學或精確科學），而且托勒密的占星學與其天文學構成一個整體信念系統，則托勒密的占星學也該被視為科學。牛頓的天體動力學和光學理論更是現代科學的典範，可是，牛頓也熱衷研究煉金術和神學，並留下大量的手稿，那麼，牛頓的煉金術和神學也是科學嗎？不見得。因為牛頓的煉金術和神學與他的天體動力學和光學未必構成一個相關不可分的整體概念或信念系統。[81]
(S3) 被一套標準科學的信念當成嚴格競爭對象的另一套信念也應該被視為科學——稱為「競爭者的互相確認」(mutual recognition of competitors)，這是一套信念或概念系統的外在定位。例如亞里斯多德的物性學是伽利略力學的競爭對象、笛卡兒的機械論是牛頓力學的競爭對象、燃燒的燃素理論對抗氧化理論、煉金術的元素論對抗化學原子元素論、熱物質理論對抗熱動力論….等等，後者都是今日被接受為正確說明的理論，它們是不折不扣的科學，則根據此判準，它們的對手也應該被接受為科學。
(S4) 科學在認知上的「原型性」(prototypicity)：以伽利略、笛卡兒、牛頓等人建立的近代物理如力學、光學、電磁學等等為「科學」的歷史典型或原型 (prototype)。[82] 有三個理由：第一，近代物理提供了我們今天稱作「科學」的基本涵義，是我們討論「科學」的最基本參考依據；第二，我們它們的科學性不會有任何懷疑；第三，近代物理具有知識權威的地位。做為典型科學的近代物理則有下列幾個核心特徵，可以讓我們用來比較相似性程度：使用量化與數學方法、使用實驗方法（具一定的實驗程序，而且實驗可以複製）、強調經驗證據（檢驗）、重視預測能力（要能精確預測）、合理的自然因果假設、可否證的（因此也是可除錯的）、具排除虛構能力（尋求排除虛構）等等。這些特徵不是一組「充分必要條件」，它們是「近代物理」做為「典型科學」的核心特徵。一個學科具備這些特徵越多，其「科學性」的程度越高。
(S5) 與科學原型的「相似性程度」(degree of similarity)：以近代物理為參考（典型），我們可以在歷史中，縱向往前追溯近代物理和近代科學的歷史軌跡，看它的根源何來；也可以往下看待近代科學如何被傳承下來，變成今日的科學，又如何被擴張到其它領域，把原本非屬科學探討的區塊納入科學的領地內；也可以橫向地從西歐近代物理往其它民族或文化外推，看到阿拉伯科學對於西歐科學的影響，或者進一步延伸以形成「中國科學」的觀念。[83] 但是，在這些上溯、下溯、擴張、外推之中，各種不同時代、地理區域、文化的學科和知識與做為典型科學的近代物理有相似性程度的差異：有的差異極小，有的差異較大。如果我們把「與典型科學的相似性程度」看成是「科學性的程度」，我們就會形成一個學科的科學性程度大，另一個學科的科學性程度較小的觀念。
這五個判準都是歷史性的，有的判準不會因年代改變而變動，例如 S4，因為它是近代「科學」觀念的源頭。有的則在不同的年代會有不同的內涵，但是內涵的變動也有其歷史軌跡可循，不會突兀地轉變。例如，合理的自然因果假設中的「合理的自然因果」會隨著時代背景知識的變動而改變，原來合理可能變得不合理、或者原來不合理變得合理，因為支持一個假設的理由品質，會隨著更多理由的出現而變動。例如占星學在希臘羅馬時代具有合理的自然因果假設，但在科學革命之後它的因果假設變得不合理。[84] 希臘羅馬的占星學有其合理性是因為：第一，在希臘時代，太陽被歸為七大行星之一，人們相信它和其它月亮、火星等一樣繞地球轉動。第二，太陽在黃道上的位置決定了季節和年曆——一年的長度是由春分點到下一次春分點來定義的。太陽走過黃道一週，季節也經歷了春、夏、秋、冬的循環，巴比倫人很自然地推測是太陽的位置控制了季節，而季節影響農耕，如果不能準確預測太陽在黃道上的位置，就無法事先預知哪個季節將來臨。農耕的收穫與否對國家、社會、甚至個人的影響太大了——這就是農業時代人們的「命運」啊。因此，在巴比倫和希臘時代，占星學與命運之間可以有一個合理的自然因果鏈：行星位置－季節與年曆—農耕—社會的命運－個人的命運。可是，我們今天已經不是生活在巴比倫和古希臘時代的社會環境中，農耕固然仍會受到季節的影響，但是已不像古代那麼深遠；更重要的是，社會和個人的命運已不再被農耕的收穫所支配。有太多太多其它農耕之外的因素在影響社會和個人的命運，過去占星學假設的星體位置與社會和個人命運間的合理自然因果鏈已被破壞了。如果今天一個人仍然相信占星學的「虛擬位置」會對個人命運有影響的話，大概只能訴諸於「超自然因果」，這種因果當然不再能被視為是科學的。
必須一提的是，這五個判準不是先驗的，而是經驗歸納的——它是筆者歸納與整合大量的歷史事實，並從其中發現事實間的關係，再抽象出適當的概念，然後形成「科學性」判準，它們被用來在龐大史料上找出屬於「科學」的理論、觀念與實作，讓我們據以編纂出一部科學史。
根據上述判準，可知「科學問題」則起於古希臘自然哲學問題，「科學性」在於對它們的回答，必須滿足上述五個判準，才得以被視為「科學知識」：即 S1「合理的自然因果鏈假設」、S2「概念與信念的系統性」、S3「競爭的相互確認」、 S4「科學的原型與相似性程度」、S5「近代物理學做為科學的原型」這五個判準。它們可以解決很多科學變遷理論面對的問題：例如失敗的理論被貶抑非科學的成王敗寇史觀已被 S3 判準封阻；同一位科學家的整體工作被切成科學和非科學兩部分，也被 S2 封阻；在這樣較寬鬆的「科學性」判準中，又可以用 S1 來排除宗教、巫術、技術、藝術等信念。當然，我們承認一定有邊界的案例，但是那些邊界案例可以透過 S4 「科學性程度」，並衡量它們與 S5「近代物理學」這科學原型的距離來解決。如此一來，什麼問題與什麼答案是科學的，就有其明確、穩固但又不失彈性的依據。
在「問與答」這樣的認知結構中，「問題」又被精煉為「問題框架」的概念。一個「問題框架」是一組相關的問題，它們産生於特定時代（主要是概念、知識與實作方式）背景，蘊涵可能形成的合理答案，但也受到該特定背景的約束，答案因此受限。但是，一旦可能的答案被提出之後，就會產生更多引伸問題，帶來更多答案，塑造一個新的時代背景，有一組新的概念、知識與實作方式（當然可能混雜很多老的）。也就是說，問題的特定時代背景會改變，之前的答案形成新問題的知識背景，構成一個問與答不斷循環的認知結構。循環性構成一種模式，因此，「背景－問題框架－答案－新背景…」就成一個科學知識變遷的模式——可稱為「問題發展框架」(framework of problem development)。
現在，還有一個未解的難題是：如何能確定我們所重建的問題就是古代人在特定概念、知識與實作背景之下問出的問題？我們又如何去重建特定時代背景下的古代科學問題？特别是那些文獻沒有明確記載的科學問題。解決這個難題的方式和我們如何重建古代的科學假設是一樣的，我們必須先懸置已學到的現代科學觀念，想像自己置身在特定的古代社會中，透過前人的歷史著作瞭解當時的知識背景，並想像提出一套觀念、假設和理論的科學家，為什麼會提出那樣的觀念、假設和理論？它們是被提出來回答或解決什麼樣的問題？重建的問題不應該包含超越時代背景的觀念。例如，在古希臘時代，科學家不可能問：「使地球運動的力量是什麼？」因為在古希臘時代，無法想像地球會運動。同樣地，希臘人也不會問「comet 穿越太空的軌道是什麼？」因為他們根本就不認為 comet 是天體。因此，這樣的方式很依賴於科學字源與語詞流變的知識，而且把過去的概念系統當成一個整體來看待。總而言之，要精確地重建古代人的問題，我們必須回溯到古代的知識背景，進行合理的、一致的、相容的整體想像，包含概念系統的重建，讓我把這樣的思考方法稱作「回溯式的想像」(retroductive imagining)——這是重建過去科學問題的思考方法。它是否可行，只有實際去編寫科學史才能夠證明。[85]
[1] Lakatos (1978), p. 102.
[2] 最早正式討論這個關係問題的人是孔恩（Thomas Kuhn, 1922-1996），看他的《必要的張力》（Essential Tension ）第一部分「編史學研究」（Historiographic studies）的幾篇論文 “The Relations between the History and Philosophy of Science” 以及 “The History of Science” 。孔恩沒有談到自然哲學，可能是他那時代實證論觀點的影響。
[3] 科學史家 Dampier 在1929年首版的一書序文中說：「對希臘人而言，哲學和科學是同一回事。在中世紀時，兩者都被神學束縛。研究自然的實驗方法，在文藝復興後開始發展，導向科學與哲學的分離。此後，自然哲學奠基在牛頓動力學上，然而康德和黑格爾的追隨者引領觀念論哲學遠離同時代的科學，結果，科學反而學會了如何忽略形上學。」（Dampier 1966 [1929], p. vii）
[4] 孔恩說：「新典範隱約地為該一領域塑造出一個新的及更嚴格的定義，不願意或不能順應這個典範而調整其工作的人…在歷史上，這些人往往就待在哲學界，畢竟許多專門科學起初都孕育於哲學而終於獨立出來。」（Kuhn 1970, p. 19）
[5] Grant (2007), p. xii.
[6] 注意，有時我們會說「事物的天性」（the nature of things），其中「天性」這個字就是「自然」，亦即「事物之自然狀態」；因此「事物的天性」並沒有「事物的本性」（the essence of things）那種形上學的意味（在問「事物究竟、根本、終極是什麼？」）。科學家也常常會說他們想探討「物質的天性」，亦即「物質的自然樣子」──他們的問題是「物質為什麼會變成這種自然樣子？」、「物質變成這種自然樣子是由於什麼樣的原因？」關於 nature 和 essence 的譯法相當混亂，一般常把 essence 譯成「本質」，而把 nature 譯成「本性」；但是兩個譯詞可能沒有基本差別，因為「性」可以用在非自然或超自然之上，例如我們會說人性、物性、社會性、神性等等，這些說詞都不限於「自然」，而比較偏向「形上學」的用法。為了區分兩者，讓我們把nature 譯成「天性」、而 essence 譯成「本性」或「本質」。有時人們想問「事物的根本狀態」或者「在事物表像背後的內在結構」時，他們也是在問「事物的本質」，這時他們偶而會將 nature 和 essence 混用，如果他們不想涉及形上學時，就用 nature 來代替 essence，因為後者有形上學的意味。
[7] 以下出自 Aristotle, Nicomachean Ethics, Book 6。
[8] 實證主義崛起之後，「思辨」從「理論」中分離出來，「思辨」被視為是形上學的方法，缺乏經驗證據的支持；「理論」則是可以有經驗證據來判斷的系統性命題。
[9] 所謂「知性直觀」是希臘文 nous 的翻譯，它意指人類的一種心智能力，有人又譯成「直觀理性」（intuitive reason）或者「統觀」（comprehension）。這種心智能力幫助人類去掌握形上學和第一原理的知識。而對理論知識（episteme）的掌握就由「理論理性」來負擔。
[10] 「根源」在此指principle。Principle（拉丁文 principia）一般被譯成「原理」，指掌握根源知識的抽象基本命題。這個拉丁文字對應於希臘文的 arche ，即「根源」之意。Arche 並未限於意指抽象的命題，因為在希臘文和希臘思想家的論述中，語言與語言所代表的對象之區分並不明顯。Arche 常常被用來意指「原理」所代表的對象，即根源。
[11] 「哲學」的希臘文是philosophia，就是「友愛」（phileo-）「智慧」（sophia）的結合，拉丁文直接承襲下來（德文則拼成philosophie）。
[12] 亞里斯多德也有 phronesis 的觀念，一般譯成「實踐知識」（practical knowledge）或「道德知識」（moral knowledge），它的目標在於處理人生的實踐和道德問題，因為它總是面對特殊的事物或情境（particulars），所以它和「統觀知識」相對立，當然，它也不是 episteme。所以，在亞氏的知識體系中，sophia 本來是不包括實踐知識的。不過也有人將 phronesis 譯成「實踐智慧」（practical wisdom），如此，讓sophia 似乎也包括了實踐的知識──但這應該是後來的「哲學」走向，而不是亞里斯多德的原意。
[13] 這裡參考Weisheipl (1978), Chart 2 (p. 468), Chart 3 (p. 471), Chart 5 (p. 474), Chart 6 (p. 480)，該文只列出與本書相關「理論知識」部分的分類，並使用希臘原文和拉丁原文，讀者想更詳細地理解 sciences 和 arts的區分，可以參考此文。
[14] 本段相關英文與希臘文為：質料（matter, hyle）、形式（form, morph）、形質論（hylomorphic theory）和四因說（four causes theory）。四種類型的「原因」是質料因（material cause）、形式因（formal cause）、目的因（final cause）、動力因（efficient cause）。
[15] 這個德文字是以wissen+schaft 來構形，wissen在德文裏是動詞，即英文的 to know；而 -schaft 在德文裡一般用來接在動詞之後而形成名詞。
[16] 參看陳瑞麟（2010），《科學哲學：理論與歷史》，第二章到第六章。
[17] Kuhn (1977, p. 106)。此文最初發表於1968年。孔恩大約只用一頁篇幅描述這兩個早期的科學編史傳統，頗為簡略。
[18] 例如孔恩提到的 Priestley, Delambre, Mach, Duhem 等都是科學家，也寫科學史著，都有自己的一套科學哲學觀點。
[19] The History and Present State of Electricity，現行版本是1966年翻印，Priestley (1966)。
[20] Priestley (1966), The History and Present State of Electricity, p. 2-61。
[21] Whewell (1967), History of the Inductive Sciences, Vol. I-III. 大致說來，惠威爾每卷又分成幾冊（Books），每一冊論述一種科學。第卷有五冊，分別是「古希臘哲學學派」、「古希臘的物理科學」（討論阿基米德的機械學）、「希臘天文學」（討論希臘羅馬的天文學）、「中世紀的物理科學」、「停滯期之後的形式天文學」（討論哥白尼天文學）；第二卷大致涵蓋十七到十九世紀的近代科學，也有五冊，包含「力學與流體力學」（伽利略時代的科學）、「物理天文學」（牛頓時代的科學）、「聲學」（Acoustics）、「形式光學與物理光學」、「熱學與原子學」；第三卷涵蓋十七世紀到十九世紀的化學、生物學和地質學，共有八冊，分別是「電」、「磁」和「伽凡尼主義或伏打電性」（以上三者被總合成「機械化學科學」〔mechanico-chemical sciences〕），「（分析）化學」（chemistry）、「（分類）礦物學」（mineralogy）、「分類植物學與動物學」、「生理學與解剖學」、「地質科學」（又分成「描述地質學」、「地質動力學」、「物理地質學」）。這個分類系統混著主題和方法的特徵，例如「化學」又被列為「分析科學」、「礦物學」又被列為「分析分類科學」（analytico-classificatory science）、「生理學和解剖學」又被「有機組織科學」（organical sciences）。
[22] Whewell (1967), History of the Inductive Sciences, Vol. I, p. 5。
[23] Whewell (1967). The Philosophy of the Inductive Sciences, Vol. I-II.
[24] 參看 Laudan (1981), pp. 163-180.
[25] Course in Positive Philosophy (1830-1842)，關於孔德的科學方法論，參看Laudan (1981), Towards a Reassessment of Comte’s ‘Méthode Positive’, pp. 141-162.
[26] Mach (1960), The Science of Mechanics: A Critical and Historical Account of Its Development。
[27] Mach (1960), p. 151。
[28] Sir William C. Dampier (1929), A History of Science and Its Relations with Philosophy and Religion; Abraham Wolf (1935-1938), A History of Science, Technology, and Philosophy in the 16th, 17th and 18th Centuries。
[29] Whittaker (1951), A History of the Theories of Aether and Electricity; Abetti (1952), The History of Astronomy。
[30] Whittaker (1951), p. 3。
[31] Abetti (1952), p. 9。
[32] Burtt (1925). The Metaphysical Foundations of Modern Physical Science; Lovejoy (1936). The Great Chain of Being: A Study of the History of an Idea. 這個取向有時被稱作「觀念史」（history of ideas），不過，我認為這個標籤無法與實證史觀區分，因為後者也是建立一個觀念史。
[33] 輝格歷史（whiggish history）是一種「進步主義」的史觀，認為歷史的發展總是不斷地在進步，現在比過去好，未來也會比現在好。輝格史的史家會以現在的觀念為標準來評價和貶抑過去的觀點與歷史事件。「反輝格史」的史觀則反對這種觀點，應用到科學史上，則呈現出一種應該不偏頗地（公平地）看待過去和現在的科學理論。英國歷史學家 Herbert Butterfield在 1931年出版的 The Whig Interpretation of History一書，借用十七世紀英國輝格黨和托利黨鬥爭而且「輝格黨」代表進步的歷史，鑄造了這個概念並加以批評。
[34] Koyré (1978), Galileo Studies, p. 4。
[35] Koyré (1957), From Closed World to the Infinite Universe, Preface.
[36] 但這又可分偏重科學哲學和偏重科學史兩遞。偏重科學哲學一邊的有韓森（N. R. Hanson）、圖爾敏（Stephen Toulmin）、拉卡托斯、勞丹、費耶阿本等等所謂科哲的歷史學派；偏重科學史一邊的如孔恩、克隆比（A. C. Crombie）、霍爾（A. Rupert Hall）、柯亨（I. Bernard Cohen）、威斯特弗（Richard Westfall）、哈曼（P. M. Harman）、狄布斯（Allen G. Debus）、帕丁頓（J. R. Partington）、林伯格（David Lindberg）、威斯特曼（Robert Westman）、賈汀（Nicholas Jardine）等。
[37] 很多國際知名大學創建了「科學史與科學哲學系」（Department of History and Philosophy of Science），例如英國的劍橋大學、倫敦大學大學學院（UCL）、杜倫大學（Durham University）、美國的印第安納大學、匹茲堡大學、加州理工學院、波士頓大學等等。根據維基百科，目前全世界大約有23個國家77個相關科系。不過，科學史與科學哲學發展到二十世紀末時，產生了科學哲學和科學史各自為政的傾向，二十一世紀開始有「整合的科學史與科學哲學」（integrated history and philosophy of science）的名目出現。
[38] 參看陳瑞麟（2018），〈科學革命與典範轉移〉，《華文線上哲學百科全書》。
[39] 科學實在論（scientific realism）有許許多多不同的流派，例如標準實在論（standard scientific realism）、結構實在論（structural realism）、物項實在論（entity realism）、實作實在論（practical realism）等等，參看百科規劃的「科學實在論與反實在論」條目。
[40] 有時，科學史界反而排斥實在論史觀，因為「朝向實在」或者「掌握實在」的觀點似乎有「目的論」和「終局論」的意味，違反他們對歷史的「因緣際會」（contingence）的基本立場。但是，科學哲學出身並持實在論史觀的劍橋科學哲學家 Hasok Chang 曾擔任過英國科學史學會的會長，也有許多整合科學史與科學哲學的作品（Chang 2004, 2012）。
[41] Merton (1970), Science, Technology, and Society in Seventeenth Century England。
[42] Derek de Solla Price (1975), Science Since Babylon。
[43] Crane (1972), Invisible Colleges; Diffusion of Knowledge. Ben-David (1971), The Scientist's Role in Society, a Comparative Study.
[44] Frances A. Yates (1964), Giordano Bruno and the Hermetic Tradition 這本著作企圖連結在1600年被教會送上火刑台的布魯諾和徵象主義傳統（the Hermetic tradition）的關係。本書前半部介紹徵象主義的起源和發展，如合在十六世紀時成為當時的主流思想風格，後半部爭論布魯諾的思想如何因為他的學術活動（包括生平、與徵象主義者的關係還有他的著作內容）顯現徵象主義的成分。「徵象主義」又可音譯成「赫密斯主義」。其字根源自 Hermes，即希臘天神信使神，祂是「訊息」的使者。在赫密斯傳統看來，所謂的訊息隱藏在自然的徵象或徵兆，必須透過某種特殊的、神秘的方法來解讀、詮釋它。
[45] Margaret C. Jacob (2006), The Radical Enlightenment: Pantheists, Freemasons, and Republicans.。這裡值得簡單介紹這本名著，它討論十八世紀的基進啟蒙論者——他們是哲學的泛神論者、宗教的共濟會員和政治上的共和派。這些哲學、宗教與政治的立場與十七世紀時的科學發展難分難解。所以，賈可布從基進啟蒙的科學與哲學起源開始，討論培根和笛卡兒、史賓諾莎與萊布尼茲，然後討論十七世紀政治上的英國革命（光榮革命）等，其中波以爾、霍布斯、哈靈頓（Harrington）、洛克（John Locke）等人的政治思想與行動，第三章討論牛頓主義者的啟蒙（Newtonian Enlightenment）──這是後來共濟會的主要源頭，然後進入第四章歐洲共濟會的起源。接下來來三章是共濟會員、十八世紀上半葉的社會世界、宗教泛神論與新科學等。這本書提供了十七到十八世紀上半葉歐洲科學、宗教、政治交織的完整圖像。但它在討論波以爾與霍布斯的時段與《利維坦與空氣泵浦》的主題重疊，可是它不像後者般宣稱波以爾的政治觀點和結盟使得波以爾的「科學政治政體」贏了霍布斯的「科學政治政體」。一個人只要詳讀《基進啟蒙》這本科學社會史著作（當然它談了很多科學與哲學的「內在思想」），就會發現《利維坦與空氣泵浦》提供的科學政治歷史圖像猶如簡化卡通版，因為事情遠比其複雜許多。
[46] 伯納主張「科學是一種制度」（science as an institution），「不強調把科學與技術進展的面向與社會成就的其它面向區分出來。」（Bernal 1983 [1954], p. 42），他也主張科學的主要功能是做為生產工具，「在過去和現在，科學都運作在每一種生產形式中。」（p. 46），也用一整節討論「科學與社會的互動」。
[47] Kuhn (1970), p. 3。
[48] 參看陳瑞麟（2010），《科學哲學：理論與歷史》，第四章。
[49] Stuewer, Roger (1970) (ed.), Historical and Philosophical Perspectives of Science。
[50] Feigl (1970) 強調這個架構成立，而且兩者是互補的。Salmon (1970) 支持Feigl 的觀點，但也提出他具個人風格的立場，矛盾修辭地宣稱他自己是「未重建的重建論者」（unreconstructed reconstructionist），這裡的「重建」是指關注於「證成脈絡」的科學哲學家通常強調要對科學進行「合理重建」，而關注於「發現脈絡」的科學史家則強調要看科學的實際歷史。Salmon 旨在爭論這兩個脈絡不是互相排除的，也不只是互補的，而是互相交錯，甚至有共同的項目。
[51] McMullin (1970), “History and Philosophy of Science: A Classification”。
[52] Giere (1973), “History and Philosophy of Science: Intimate Relationship or Marriage of Convenience?”。
[53] 吉爾瑞宣稱自己的觀點代表了歷史學派外的多數科學哲學家（Giere, 1973, p. 292）。
[54] McMullin (1977)。
[55] 關於這些科學哲學家的「科學理性理論」或是「科學變遷理論」，可以參看另一個規劃中的百科條目「科學變遷」。
[56] 拉卡托斯首先考察「否證論」的評價標準。既然否證論主張「科學理論」在面對經驗證據的否證時，應該被拋棄。那麼一個「後設否證論」就是主張「科學方法論」在面對歷史材料的否定時，就算是被擊敗。所以拉卡托斯質問波柏：在什麼情況下，波柏會放棄他的否證論？既然一個「科學方法論」在於提供「規範評價的理論」，因此，如果一個方法論和公認的大科學家之「基本價值判斷」不一致，它就被否證了。在拉卡托斯看來，孔恩和費耶阿本對於實證論和否證論的批判，就是根據這個「後設否證論」的規則。因為他們都是以科學史的材料來「否證」實證論和否證論。孔恩也許也是「反身地」（reflexively）應用他自己的觀點到後設方法學的層次上。因此，他也許主張他的理論是一個「方法論典範」，實證論和否證論則是不同的典範，大家互相競爭。他的理論所揭示的歷史事實是實證論和否證論的「異例」，而不是反例。他的理論並未「否證」否證論，只是取代它。拉卡托斯也是反身地應用自己的研究方案方法論到科學史上。
[57] 評價各種不同的方法論之機制和標準又是什麼？我們是否可以把不同的科學方法論為科學理論所提議的不同評價機制「反身地」應用到科學方法論本身？
[58] Schickore (2011), “More Thoughts on HPS: Another 20 Years Later”。
[59] 例如Domski and Dickson (2010)(eds.) 是一本厚達八百五十頁的論文集，誠如書名企圖，想「再活化」科學史與科學哲學的婚姻，內容有康德、黑格爾、德國觀念論、馬赫、孔恩、邏輯經驗論、相對論、當代物理理論等等。可以說，這本書直接整合科學史與科學哲學來顯示兩者的親密關係。又如Mauskopf and Schmaltz (2012)(eds.) 一書聚集資深的科學哲學家如吉爾瑞和科學史家如Peter Dear，加上其他年輕輩，一起重探兩者的關係。還有Richards and Daston (2016)(eds.) 是科學史界在紀念孔恩的《結構》出版五十週年的論文集，也涉及相關議題。
[60] 例如 Hesse (1970)。
[61] 在社會學裡，也有一門「知識社會學」或「科學社會學」，正是在研究科學體制內在的社會結構，以及它和其它社會結構之間的互動。因為「科學」乃是生產知識的最大機制。參看 Hess (1997), Ch. 1。
[62] 夸黑的三本書英文書名和首版年份是 Galileo Studies (1939)、From the Closed World to the Infinite Universe (1957)、Newtonian Studies (1965)。
[63] 關於 Merton 和 Koyré 做為內、外在的代表，參看 Shapin (1992), p. 342。謝平一文對此分界做了歷史性的考察，他提到這個觀點其實又來自 Rupert Hall (1952), Ballistics in the seventeenth century 一書。
[64] 主要的代表人物有英國愛丁堡大學的Barry Barnes, David Bloor, Steven Shapin, Simon Shaffer 等人，他們幾個又被稱作愛丁堡學派（Edinburgh School）；此外，還有巴斯大學（University of Bath）的 Harry Collins，有時被稱為「巴斯學派」。「強社會建構論」對比於「弱社會建構論」，後者主張社會文化因素會影響科學知識的內容與發展，但並不能決定什麼知識應該被接受。「強社會建構論」相信知識內容和其發展都是由社會因素決定的。這個主張對一般文化評論界產生很大的影響，因為它蘊涵著將科學知識從客觀真理的地位拉下來，相當違反一般科學家對自己所從事的學術之觀點，因而引發不少爭議，甚至開啟社會學家和文化評論家之間的論戰。這方面的論戰筆者已談過非常多，不擬在此重述。讀者可參看陳瑞麟（2010）《科學哲學：理論與歷史》第八章的簡介以及所附的相關文獻。
[65] Shapin and Schaffer (1985), Leviathan and Air Pump: Hobbes, Boyle, and Experimental Life，國內對此書的批評，參看陳瑞麟（2012）《認知與評價》第五章對 SSK 和《利維坦和空氣泵浦》中預設的知識論和方法論的批評，第六章討論 ANT。但那兩章沒有涉及歷史的問題──也就是「內在史」和「外在史」的分界問題。
[66] Shapin and Schaffer (1985), pp. 332。
[67] 參看傅大為（2014），頁38-39。
[68] 如葛羅謝特（Robert Grosseteste, 1175-1253）和羅傑培根（Roger Bacon, 1219-1292），兩人都是十三世紀倡議經驗方法的科學/哲學家。關於他們的思想與工作，看 Crombie (1953)。
[69] 不管是國內或國外都有不少科學史家和科學哲學家關心孔恩與SSK的關係，但見解不同。傅大為（2014）雖然主張孔恩與SSK有競爭關係，但兩者差距實在不大（近親）；戴東源（2014）和陳瑞麟（2014）較偏向孔恩與SSK有相當的差距。他們的討論也都涉及國外的相關文獻，在此不重複舉出。筆者個人認為孔恩後來是看清了他自己的焦點主體在於知識的演變歷史，才會堅持他的工作是「內在史」，而且反對SSK那種以社會行為為焦點的科學史。
[70] 例如一篇針對十足的論文Shapin (1982), pp. 157-211。謝平批評拉卡托斯與勞丹的觀點「知識史學家應該尋求透過行為者的推理歷程來說明人類的信念」。謝平的說法有濃濃的歷史本位主義立場，例如他在反對拉卡托斯式的「理性（論）重建」中說：「像多數歷史學家，科學史家傾向支持因案例而定的方向。….說一位歷史學家過度投入理論常是個批評，因為歷史學家常感到這種投入沒有適當地關注事實。」（p. 176）可是，難道SSK本身不是一個（社會學、哲學）理論？這位歷史學家的雙重標準在這裡表露無遺：他自己在《利維坦和空氣泵浦》中努力證明自然科學家的「事實」是被修辭手法建構，但是自己處理的歷史材料就是可以中立於理論的事實？
[71] Lakatos (1978), pp. 102。
[72] Hall (1963), From Galileo to Newton, pp. 132-154。
[73] Crombie (1952), Augustine to Galileo, pp. 51-79; pp. 183-343。
[74] 如阿奎納（St. Thomas Aquinas）、羅傑培根（Roger Bacon）、奧坎（William of Ockham），雖然只是提到，篇幅極短，看 Dugas (1955), pp. 47-48. 但是，中世紀晚期與近代之交的「衝力理論」（theory of impetus）就占據較多篇幅。
[75] 關於這個二分架構，有很多不同的延伸討論，依賴於我們如何詮釋「發現」、「證成」、「心理學」、「邏輯」、「事實」、「價值」這些概念與它們之間的關係。筆者在許多中文科哲論著中都有相當的討論，如陳瑞麟（2010），《科學哲學：理論與歷史》，頁7-31；（2012），《認知與評價》，頁 34-37；（2014），《科學哲學：假設的推理》，頁156-160。如果我們把這二分架構作了太過僵硬的解釋，例如主張在理論與假說的發現中都沒有推理與邏輯的成分，而在「證成的脈絡」中都沒有心理、社會的成分，這種過度僵硬的二分法當然很難成立。但如果這個二分架構只是一個歷程階段的區分、一個關注焦點與研究主題的區分，大致平行於「外在史、外在史」的區分，那麼這個二分架構基本上是成立的。
[76] 賈可布本人也批評了《利維坦和空氣泵浦》，見Jacob (1998)，這篇文章批評拉圖的《我們從未現代過》（We Have Never Been Modern）一書，而該書其實是拉圖針對《利維坦和空氣泵浦》的延伸詮釋，賈可布在批評拉圖之餘，也回溯到它的基礎，相關部分見 pp. 249-252。
[77] 「科學理性是什麼？究竟存不存在？」這些是另一個科學哲學問題，一個「科學理性理論」可以涉及一個科學發展與變遷的理論，但兩者仍然可以被分開看待。進而，「科學理性是什麼」和「科學是什麼」這兩個問題也應該被分開看待，看陳瑞麟（2005），〈論科學評價與其在科技政策中的涵意〉，《臺灣科技法律與政策論叢》第2卷第4期，頁37-71。
[78] 針對「歷史定律」這個觀念最深刻的批評就是波柏，見他對「歷史定論主義」（historicism）的批評，在 Popper (1957)。陳瑞麟則從理論做為模型的觀點為歷史定論主義辯護，見陳瑞麟（2007），〈狀態的限定：從模型觀點為歷史限定論辯護〉，《政治與社會哲學評論》第23期，頁89-122。
[79] 一開始，理性論的科學哲學家如拉卡托斯、勞丹、吉爾瑞（Giere 1988）、達頓（Darden 1991）等人，就發展不同的科學理論（變遷理論）來顯示孔恩理論不能配合科學史。接著，科學實在論者如 Kitcher (1993) 也顯示出一個實在論史觀的演化論發展史。雖然科史哲的科學史可能會被認為過度背負理論；但是來自生物學史家如麥爾（Mayr 1982）也以爭論生物學史就像演化論一般，換言之，以演化論為理論模型。這些不同的理論模型，都可以被看成是強調且表徵完整的科學歷程的不同面向，換言之，多元的理論歷史是合理的。也有使用孔恩架構的科學史著，如 Bowler (1989)。
[80] 關於「科學模型」的議題，參看華文百科全書趙相科〈科學模型〉此一條目。
[81] 這個問題需要詳細研究，筆者的初步看法是牛頓的煉金術與神學無法和他的天體力學和光學整合。當然也有持不同見解的科學史家，如 Dobbs (1978)。
[82] 這個觀點筆者表達在一篇網路文章，陳瑞麟（2017），〈怎麼樣才算是科學？或者，一門學問的科學性程度有多高？〉，收於臉書專頁「陳瑞麟的科哲絮語」網誌中、並被很多網路媒體轉載，如香港的「立場新聞」、台灣的「風傳媒」、「想想論壇」等等。
[83] 中國科學之所以被視為「科學」，大概是出於這樣的相似性推理：首先，透過西方科學史家的研究，承認古希臘亞里斯多德物性學或更早的自然哲學，由於被現代科學（原型科學）視為競爭對手，考量歷史的連續性被納入科學史內，因此算是「科學」。其次，中國古代哲學對於物質世界、自然界也有一套系統性的觀點或理論，例如氣論與陰陽五行（五元素），雖然與古希臘科學相當不同，但是透過它們與古希臘自然哲學的相似性，因此可以被視為自然哲學，再被納入「科學」之內，故稱「中國科學」。可是，很多西方近代原型科學的特徵（數學、實驗、可否證性、排除虛構等）都是中國傳統自然理論沒有的，因此其與原型科學的相似程度低。
[84] 陳瑞麟（2017），〈占星學的巫術性與科學性〉對此有詳細討論，該文發表於網路，見臉書「陳瑞麟的科哲絮語」網誌。
[85] 筆者已經寫了一本《天地與物質：從古代到文藝復興的自然哲學與科學史》（準備出版），共十章，具體證明這個方法是可行的。
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