在《新工具》一书最后，培根宣称："在我这部工具论中，我是在处理逻辑，而不是在处理哲学。但由于我的逻辑对理解力的教导，总之不再使它以心灵的纤弱卷须去攫握一些抽象概念（像普通的逻辑那样），而在使它可以真正地解剖自然，可以真正地发现物体的性质和活动，连同其在物质中被规定下的法则，所以这个科学的源头就不是仅仅出自心灵的性质，而亦是出自事物的性质；因而其中随处都点画着对于自然的揣想和实验，以作为我所宣教的这门技术的例子，那就无足为怪了。"（上书，289页）在科学发展的早期，观察成为最重要的科学手段，以为只要能"客观地观察"就够了，也难怪培根连心灵的逻辑都要讽刺一番。就是在这里，培根暴露出了他的肤浅。
从伽利略到培根，我们引出了科学第二个要素：观察、实验、归纳。无论如何，科学离开了观察、实验和归纳，就不成其为科学，只能成为玄学和冥想。
怎样说明观察和实验的材料是真实的？最简单的办法是重复。伽利略的自由落体加速度的实验需要不断地重复，不仅在比萨斜塔重复，在世界上任何地方都能重复，否则就不能证实这个现象是真实的。科学家的任何发现，都是可以重复的。这个道理，不需要强烈的思辨就可明白，不遑多论。因此，可重复性，就是科学的第三个要素。
然而，有了观察、实验和归纳，科学就是否已经完备了呢？是否就可以一劳永逸地走上光明的坦途了呢？对这个问题的回答要等待更伟大的科学家和思想家的到来。他们来了--伟大的牛顿来了，笛卡尔来了，休谟和康德也来了。
伊萨克·牛顿在科学史上的地位是无与伦比的，他是公认的现代科学奠基者。他对科学的伟大贡献，不仅在于他的一系列重要的科学发现和发明，也不仅在于它为科学提供了重要的数学工具--微积分，更重要的是他为科学引入了理性的武器。他的划时代巨著《自然哲学的数学原理》按照古希腊的思辨理性模式，从定义、定律甚至公理出发，从而导出命题，再把从理论导出的结果和对具体的问题观察结果进行比较，不断逼近真理。当人们把经验、观察和实验成为科学的唯一出路时，当培根向古希腊人的思辨的理性背转过身去，甚至"对亚里士多德怀有恶毒的敌意"（罗素语）时，牛顿--作为科学家的牛顿再次投入了理性的怀抱。
归纳法对科学是必要的，但作用却是有限的。正如罗素所批评的那样，"培根的归纳法由于对假说不够重视，以致带有缺点。培根希望仅只把观察资料加以系统整理，正确假说就会显明毕露，但事实很难如此。一般讲，设假说，是科学工作中最难的部分，也正是少不得大本领的部分。"（罗素《西方哲学史》商务印书馆，1981年，65页）牛顿很可能看到了这一点，因为他特别具备这样的"大本领"，令他的科学思想始终闪耀着理性的光芒。
公元十七、十八世纪的西方世界，热闹非常，到处涌动着科学发现和发明的浪潮，也到处奔涌着思想的洪流。伟大的时代精神不仅催生科学，更是思想的温床。
