本世纪露头角的美国和苏联这两个国家的科学传统，在其形成时期显得差别非常之大。在苏维埃以前的时期，俄国人在科学上主要贡献是在理论方面──非欧几里得几何学、周期表的确定形式和条件反射理论；而美国人在同时期的科学活动则主要是实用的或应用的性质──麻醉药、电话和飞机。只有耶鲁大学的威拉德？吉布斯（Willard Gibbs，公元1839－1903）在这方面是个杰出的例外，但他的工作有一段时期在他的本国和欧洲都不受到重视。今天这两个国家的科学都比较平衡了，原来的那种显著差别简直不存在了。美国科学原有的那种经验色彩大部分已经消失，而哲学性质或意识形态性质的理论性争论作为一个特征而言，在苏联科学上也愈来愈不突出了。科学活动的大幅度增长，使民族特征不论在美国或者在苏联，都淹没掉了，并逼使这些国家采用统一的方式和概念。
美国科学的传统导源于英国的传统，有相当长的一个时期两国的传统非常相似。可是从一开头，美国就比英国更加强调科学的实用方面。在十七世纪，我们知道英国在清教和科学活动之间存在着一种联盟，而且我们发现美国信奉清教的几个州，在殖民时期曾经给英国皇家学会提供最多的会员。美国会员有十一个来自新英格兰，三个来自宾夕法尼亚，三个来自弗吉尼亚，一个来自卡罗来纳。清教本身就倾向于指引科学走向实际，科学的有效应用被视为“有益的工作”。第一个著名的美国科学团体从它的名称也可以看出新世界里科学的功利主义方向：它叫做“美国增进有用知识哲学协会”，它是由本杰明？富兰克林于公元1743年在费拉德尔菲亚建立的。
美国的独立运动于公元1775－1782年间达到顶峰时，出现了一个总的知识觉醒，特别是激发了科学活动。这个时期最重要的美国科学家是本杰明？富兰克林，他发现闪电是电的特性，并根据这个发现发明了避雷针。公元1780年在英国有一场关于制造避雷针是用尖棒好还是用圆球好的争论，这场争论看来和富兰克林是美国独立运动一个主要角色这一事实并非完全无关。独立运动的另一方面还耸立着另一个著名的美国科学家伦福德伯爵，不过他对科学感到很大兴趣好象在他移居欧洲以后。伦福德是伦敦皇家学会的主要创始人，而且说也奇怪，一个英国人詹姆斯？史密森（James Smithson， 公元1765－1828）却为在华盛顿建立一个与这个学会相应的史密森学会提供基金。史密森是诺森伯兰的第一代公爵的私生子；由于公爵不肯公开承认这种关系，使史密森对贵族普遍抱有反感，因而支持美国独立运动和法国革命。史密森于公元1828年逝世时，把他的财产遗赠给美国政府，以便使他们可以建立一个增进和传播人类知识的学会。美国政府于公元1838年得到了他的财产，约瑟夫？亨利（Joseph Henry，公元1799－1878）于公元1846年任史密森学会的第一任会长。亨利指出：在美国，“虽然许多人长于把科学应用于实际生活，但很少有人为了发现和发展新的真理的必要而进行辛勤的劳动和认真的思索。”
亨利因此力图把学会办成一个基础科学的研究中心，尽管他时常被指定去担任应用科学的研究工作，例如，在美国内战时期他被任命为北方政府在军事发明方面的总顾问。
一个对美国科学传统的形成具有相当影响的人是托马斯？爱迪生。亨利？福特讲到爱迪生时指出：他“明确地结束了理论科学家与实用科学家的区别，使我们今天想到科学的发现时，总联带想起这些发现可能在现在或将来应用于人类的需要。他以精密的科学知识代替工业上光凭老经验的方法，另一方面他又把科学的研究引入有用的渠道。”
公元1876年建立于门洛帕克的爱迪生的“发明工厂”，是美国许多巨大的工业研究实验室的原型；在第二次世界大战以前，美国用于科学研究工作的经费大部分都花在这些工业实验室里。这些实验室所雇用的人比爱迪生更通晓基础科学，他们所取得的进展相当重要，例如欧文？兰米尔 （Irving Langmuir）的科学研究就是这样，他从公元1909年到公元1950年都在通用电气公司的实验室里工作。
第二次世界大战以后，美国人对于美国科学的片面性非常关切。原子弹大部分是靠工艺技术和雄厚资源发展起来的，而关于原子弹的基本科学知识则主要是在欧洲发展的；而且德国的经验似乎表明了基础理论领域的失败会导致政治和军事上的失败。根据罗斯福总统的要求，科学发展和研究工作办公室主任万尼瓦尔？布什在大战期间起草了一份关于这个问题的官方报告，后于公元1945年发表。布写道：“我们国家在实用科学研究和工艺技术方面的卓越性，不应使我们看不见这一事实，即美国在纯科学的新的基础知识和基本科学原理的发现方面，是居第二位的……在下一代，技术进步和基本科学发现将是分不开的；而一个借助别的国家供应基本科学知识的国家，在革新的竞赛中将处于极端不利的地位。”
为了纠正这种状态，布什建议提出一笔国立科学研究基金，专门用于科学研究工作，两年后，斯蒂尔曼向美国总统提出了《科学与国家政策》的报告，附上一大堆文件阐述了与布什相同的观点。这个问题在美国国会里进行了辩论，公元1950年国会通过了国家科学基金法案，拨给了基础科学研究资金。但是就在这件事情上，美国的实用传统仍很突出，因为法案里有一项规定：基金可以根据国防部长的请求首先支持某些军事性质的实用研究。
美国直到最近还是人口比较稀少但又拥有丰富的自然资源的国家，美国科学传统的功利主义性质也许与这个事实有关。这样一种情形使人们特别重视节省劳力的办法和长途交通与旅行的方法，而科学探索的方向也是为了达到这些实用目的的。再者，在一个创业的社会里，一般说来，有用的技术总是受到重视，而一个主要属于理论家之流的人则被视为没有出息。例如在十九世纪的后期，耶鲁大学就有过一个撤换威拉德？吉布斯的运动，原因是他在热力学和统计力学方面的理论研究好象没有什么实际用处。今天，美国当然进行了大量的基础研究工作，但是功利主义的传统仍然存在，并使最抽象最有理论性的学科──哲学，染上了这种色彩和具有这种面貌。一个完全发源于美国的哲学学派是哲学的实用主义，主要是由查尔斯？皮尔斯（Charles Peirce，公元1839－1914）和威廉？詹姆斯（William James，公元1842－1910）提倡起来的。在科学的哲学领域里，实用主义者认为科学定义、概念或理论的意义不过是它所包括的一套操作。因此“长度”可以用一系列的实际操作，包括空间测量的操作，来给它下定义。这样给概念下定义的操作不一定是物质的：也可以是铅笔和纸的操作，或纯心理的操作，就象某些数学定义那样；但是这些操作主要是作为“活动”来看待的，和那种欧洲人静止的和沉思的研究方法截然不同，因为后者探索的是构成科学观念或定义的意义究竟是什么。总的说来，实用主义者倾向于这种看法，即詹姆斯所说的：“只要相信一个观念对我们的生活有益，它就是真的。”詹姆斯写道：“所谓真的只是我们的思维方式上方便的东西，当然所谓方便是指长期和整个而言。”这样一种哲学主要是创业者和实用家观点的一种明确而概括的表述，因为这些人主要关心的是观念的功利意义。
与十九世纪的美国相反，旧俄并不缺乏劳动力，而当时知道的自然资源则是由政府奖励的垄断企业严密控制的，相当于早期斯图亚特王朝的英国式十八世纪的法国那样。正如英法在早期年代一样，这样的情况激起了一种批判的和反抗的精神；十九世纪俄国的知识分子，就象一个世纪以前的法国哲学家那样，运用科学的理论去质问他们所生活的社会借以存在的信仰。他们特别运用了达尔文主义，强调了达尔文理论的一个方面──即一个物种的有机体之间的协作关系──这好象是支持他们的社会理论的。圣彼得堡的动物学家凯斯勒（Kessler）于公元1880年发表了一本《论互助规律》的著作，他的信徒们克鲁泡特金王子和诺维科夫则收集了许多材料说明内部特定的合作，这些材料二十年后都发表了。或许可以说，十九世纪的俄国科学具有一种理论的和思辨的性质，这和十八世纪的法国科学具有理论的和思辨的性质，其原因大致相同：技术企业和科学应用受到时代条件的限制，同时，这些情况激起了理论批判，也牵涉到科学，并形成那个时代的科学所具有的一些特点。十九世纪俄国科学和美国科学之间所存在的那种理论与实用的差异，实际上就象十八世纪法国科学与英国科学的差异一样。的确，正如美国科学的传统导源于英国一样，俄国的科学传统也源自法国。公元1724年彼得大帝建立的圣彼得堡科学院就是以巴黎科学院为蓝本的，许多法国的文人，其中最著名的是狄德罗，在十八世纪后期都曾到彼得堡旅行过。正如我们看到的，圣彼得堡学院一度曾任用科学家，最初是瑞士人欧勒和贝努利，然后是德国人，如胚胎学这沃尔弗和冯？贝尔。第一个著名的俄国院士是罗蒙诺索夫（Lomonosov，公元1711－1765），拉瓦锡曾经引用过他的反燃素说理论。后来，其他各地都建立了科学学会，往往与当地的大学联系在一起，如莫斯科、喀山、哈尔科夫、基辅等。出身于遥远喀山的罗巴切夫斯基（Lobachevsky， 公元1793－1865）于公元1830年发展了非欧几里得几何学的第一个综合系统。
在俄国革命期间，犹如法国革命期间一样，科学家的活动都针对实用的目的，同时设法培养更多的科学家，从而扩展这个国家的科学活动。随着俄国革命而来的混乱比法国革命时要大些，因而这些企图直到二十世纪三十年代方才获得成果。已故的苏维埃科学院院长瓦维洛夫（Vavilov）在他的《俄国科学简史》中说，苏联的学生在公元1920年后期达到了革命前的112，000人，分布在91个大学和学院里，而在公元1941年则达到667，000人，分布在约800个院校里。这样训练出来的学生究竟做了多少工作，可以由发表原始研究论文的俄国科学期刊的数字提供一个索引。瓦维洛夫说，在革命前物理科学领域只有一个定期刊物，其发行额为200份，而在公元1948年这样的定期刊物有五种，而每种的发行额约为5000份。
在旧俄时期和反抗精神密切结合在一起，而且今天影响着苏联科学的哲学，即辩证唯物主义，是卡尔？马克思（公元1818－1883）所创立，并为他的合作者弗里德里希？恩格斯在《自然辩证法》中第一次把它应用于科学问题。苏联科学家在二十年代拿起了恩格斯的这本著作，而且有一个时期，特别是公元1945－1955年，关于辩证唯物主义与科学理论的关系的争论是苏联科学的一个显著特征。辩证唯物主义者认为科学理论应以下列观点为基础：第一，关于物质世界的概念，这个物质世界在人类出现以前就已存在，而且在没有人类的时候，它仍将继续存在下去。第二，世界上的一切事物通过因果关系而相互联系着，人类通过科学方法能够无限制地研究并阐明这种关系，这样获得的知识将逐渐接近自然界的实际活动方式而不受任何限制。第三，通过探索自然的起源，自然的形成过程以及自然的历史的进化，能够深入洞察自然的各个体系。第四，这些过程由两个相互排斥而又相互联系的主要因素所构成，提供了那些过程的动力。第五，每个自然过程本身都是有限的，而且当它的内部矛盾消失或解决时，这个自然过程就完结了，但它自身或许为另一完全不同的过程开辟道路。换句话说，任何过程的量变最终将引起那个过程的质变。
尽管这些论点在一起是辩证唯物主义所特有的，但每一个论点本身并不是辩证唯物主义所特有的。德国的自然哲学家主张后三条，但否认前两条的正确性，因为他们断言心灵或精神是最终的实在，自然界是精神自我运动的外化表现，只是在精神的自我运动中存在着发展的因果关系。十九世纪机械论哲学家多数主张前三条，而不主张后两条，他们总的认为自然过程的动力是直线的因果链条所构成，而不是相互作用因素的复合，因为在这复合中因与果分不清楚。可是自然哲学在十九世纪被抛弃了，而机械论哲学的论点由在本世纪引起许多怀疑。由马赫开创的思想派别认为一个独立物质世界的假设是形而上学的多余物，因为只有感官知觉是直接为科学家掌握的；这些认识在组成定律或关系时，虽然有一种启发式的用途，但它们并不能给予我们关于假设的物质世界自身的知识，还有，海森堡的测不准原理意味着一个科学家能够获得的关于物质世界知识有一种明确的限制：在决定一个亚原子粒子的动量和位置方面总有一种不能消除的不确定性。最后，对于历史的研究也有人提出疑议，特别是某些西方的人类学家和社会学家，他们认为对原始社会和文明社会的静态结构的研究，比对它们可疑的历史进化的研究更有启示。
西方的正统科学家对于这些对十九世纪科学观点的批评不愿意接受，若干人对于那些涉及辩证唯物主义与机械论哲学所共有的教义的问题，则采取了苏联科学家共同的态度。例如美国的爱因斯坦与法国的德？布罗意，以及苏联的某些物理学家，都表示了同样的观点，即物理现象原则上是完全决定论的，测不准原理仅仅说明量子力学的目前形式还不完善。他们认为今天的量子力学主要是统计地处理含有大量物理系统集合的一种方法，主要是原子或亚原子粒子，所以在这种理论的基础上，对于个别系统或单个原子无法作出最后陈述。例如，一定数目的放射性原子，其半数衰变需要多久是能够定得比较准确的，但一个特定原子的衰变时刻就完全不能确定了，而且已经证明除非放弃量子力学理论的某些要点，这种知识障碍是无法克服的。因此，爱因斯坦与德？布罗意，以及某些苏联物理学家，主要是兰道（Landau），都声称量子力学是一种暂时的理论，它将会成为一种更广泛概括的极限情况，而在这种更广泛的概括下，单个原子的行为将是更加确定的和更可以说明的。为了给这种更广泛的理论提供基础，这些物理学家的学生曾经探索了一些概念模型；在这些概念模型里，粒子是作为电磁场的奇点出现的。
同样而且更大更复杂的一场争论是在苏联生物学界引起的，即关于有机体的遗传变化是决定论的还是非决定论的问题。大约从公元1930年起，苏联生物学家李森科（Lysenko）继续植物栽培家米丘林（Michurin） 的研究，发展了一种理论，主张植物的遗传素质在其早期的某些生长阶段是不稳定的或“可以动摇的”，植物受到环境对它引起的变化，使植物、植物的种子并从而使植物的后代能适应新的情况。十九世纪中叶以来，一般认为冬小麦春播通常不会结实，如将萌动的种子弄湿，并在播种前使其冷冻则可以结实。这种“春化”种子不能用通常农业的方法去播种，因为它们已经萌动，但是李森科在公元1930年表明，如果把弄湿和冷冻的程度减低，虽然种子还未萌动，但仍然被春化，所以能够用通常的方法播种，冬小麦如通常春化的那样，并没有起什么变化，它们产生的种子仍是冬小麦，如果在春季而不在冬季播种，就需要春化。可是经过许多实验之后，李森科声称在某种关键性的春化条件下，植物会永远变为春小麦，它的种子以后不再需要春化。
李森科和他的学派于是攻击孟德尔的遗传学理论，反驳他们所谓遗传变化一般不适应新环境条件的观点。遗传学的问题以及遗传学在农业上的应用，在苏联列宁农业科学院的主持下的一系列会议上，从公元1934年起广泛地进行了讨论；从公元1948年起米丘林学派短期获得优势，而苏联的孟德尔遗传学派则暂时解体了。
与此同时，其他领域里一般公认的理论，如天文学、化学、医学、心理学和人类学，在苏联也为科学家研究过，提出了批判，认为这些不符合辩证唯物主义，并在苏联和西方引起了争论。但是这些争论不久便丧失其原来的动力，因为人们普遍都领会到，经济上有成果的应用科学要能取得进展，要看在实验室和现场能否发展新的更准确的基本理论而定，而不靠哲学上的讨论决定，因为哲学已经有了充分发展，并且不再处在知识的前线了。
[英]梅森
