دوران تاريكي از 500 تا 1100 پس از ميلاد كه به‌نام فرايش تمدن نيز ناميده شده است، ادامه پيدا مي‌كند. دانش دوران روم باستان فقط در چند مدرسه و كالج در قصرها و كليساها باقي مانده بود. در همين زمان بود كه دانش يونان باستان روبه نابودي و فراموشي بود.

تصوير(1) - كپرنيك؛ ديدگاه زمين مركزي را با شواهدي كه از رصدها به‌دست مي‌اورد كنار مي‌زند و ديدگاه خورشيد مركزي را جايگزين آن مي‌كند.

آن‌چه كه به ‌عنوان رنسانس در قرن 12 مي‌شناسيم، دوره‌ي بازگشت علم و آگاهي است. تحصيل‌كرده‌ها و دانشمندان اروپايي در فرهنگ و ممالك اسلامي و ديگر مناطق و مرزها نور دانش و آن‌چه‌ دوران طلايي ناميده مي‌شود را دوباره‌ حس‌ مي‌كنند. دانش بزرگاني چون ارسطو، سقراط و اقليدوس دوباره مورد بحث‌ قرار مي‌گيرد. اين زمينه‌اي را براي بحث گفتگو در ميان دانشمندان از تمامي ممالك فراهم مي‌آورد كه مسبب گسترش دانش و حل بسياري از مسائل علمي مي‌شوند.

در اين‌جا به يكي دو نمونه‌ي معروف و مطرح البته در زيست‌شناسي كه به فيزيك هم چندان ارتباطي ندارد اشاره مي‌كنيم. براي آشنا شدن با شيوه‌ي علمي كشف‌ها و تفكر پي‌خواهيد برد. البته اشاره‌هايي هم به فيزيك و نجوم خواهيم كرد.

كشف سلول با اختراع ميكروسكوپ ممكن شد كه آن‌هم با روش‌هاي جديد تراش عدسي همراه بود. «آنتوني فان ليووِن‌هوك» (1723-1632)، تاجر آلماني كه تراش عدسي و روي هم سوار كردن آن‌ها را ياد گرفته بود توانست يك ميكروسكوپ را سرهم كند. معاصر با وي «رابرت هوك» (1703-1635) چنين ابزاري را براي مشاهده‌ي سلو‌ل‌هاي چوب پنبه‌اي استفاده مي‌كند. در حين مشاهده از آن‌ها طرح مي‌كشد و در سال 1665 در مجله‌ي «ميكروگرافيا» آن را به چاپ مي‌رساند. ليوون هوك از اين كار براي آزمايش‌هاي خود الهام مي‌گيرد. در 1678 به انجمن سلطنتي بريتانيا (نهاد سنتي كه تمامي انجمن‌هاي علمي در آن‌جا ثبت مي‌شدند) گزارش كرد كه «حيوانات كوچكي» (باكتري و پروتوزا) را كه شكل‌هاي گوناگوني دارند، كشف كرده است. انجمن از هوك مي‌خواهد كه يافته‌هاي ليوون هوك را تأييد كند؛ و او اين‌كار را انجام داد.

تصوير (2)- در سال 1678 لويي هوك گزارش مي‌دهد كه  حيوانات كوچكي را يافته است.

اين راهي مستقيم براي قبول كُلي اين كشف است كه جهان پنهان موجود را كه فراتر از حدهاي ديد بشر هستند نمايان مي‌كنند. اين كار توسط دانشمندان و محققان زيادي انجام مي‌شود. يكي از اين دانشمندان، گياه شناس آلماني به‌نام «ماتياس ژاكوب شلايدن» (1881-1804) است كه گياهان زيادي را نمونه برداري مي‌كند. وي اولين كسي بود كه همه‌ي گياهان را با گونه‌هاي مختلفشان تشخيص مي‌دهد كه همگي از همين سلول‌ها تشكيل مي‌شوند. شلايدن در حين شام مشترك با حيوان‌شناس «تئودُر شأون» (1882-1810) به اين ايده مي‌رسد. شأون كه در رشته‌ي خود به نتايج مشابه شلايدن در گياه‌شناسي رسيده بود، متوجه اشتراك بنيادي كارشان مي‌شود. در سال 1839 مقاله‌اي تحت عنوان «تحقيق ميكروسكوپي درباره‌ي ساختار و رشد گياهان و حيوانات» چاپ مي‌كند كه اولين مقاله‌ي رسمي درباره‌ي نظريه‌ي سلولي محسوب مي‌شود: همه‌ي اجزاي موجودات زنده از سلول تشكيل مي‌شود.

سپس در سال 1858 «رادولف ويرچوف» كار اين محقق را دنبال مي‌كند و چنين فرض مي‌كند كه همه‌ي سلول‌هاي زنده از پيش- سلول‌هايي بايد تشكيل شده باشد. اين ايده در آن‌زمان افراط گرايانه بود، زيرا بيش‌تر مردم از جمله دانشمندان براين باور بودند كه ماده‌ي غير زنده مي‌توانستند موجود زنده را خلق كنند. ظاهر نه‌چندان واضح كرم پنير، كه يكي از بخش‌هاي غذايي هستند، اغلب گواهي هستند كه مفهوم توليد خودبه خودي را تضمين مي‌كند. ولي دانشمند معروفي چون لويي پاستور (1895-1822) اين فرايند را با يك آزمايش غير كلاسيك رد كند. اين آزمايش هم تأييد مي‌كرد كه نظريه‌ي سلولي فراتر از شك و ترديد است و يكي از گام‌هاي اصلي در روش علمي نوين محسوب مي‌شود.

اين آزمايش مراحل زير را طي مي‌كند:

	1 -  ابتدا پاستور يك ماده‌ي مغذي به‌نام «آبگوشت!» را كه دقيقا مشابه سوپ است، فراهم مي‌كند.
	2 -  بعد مقدار مساوي از آبگوشت را در ظروف آزمايشگاهي مانند زير مي‌ريزد. يكي از آن‌ها لوله‌ي خروجي صاف و يكي انعطاف‌پذير دارد كه به شكل «S» است.
	3 -  سپس هر دو ظرف گرم مي‌كند تا هر موجود زنده‌اي را در مايع از بين ببرد. سپس ظروف استريل در دماي اتاق قرار مي‌دهد و ظرف و داخل آن در تقابل با هواي اطراف خواهد ماند.
	4 - پس از چند هفته پاستور مشاهده مي‌كند كه محلول ظرف با لوله‌ي مستقيم رنگش تغيير كرده و بخار مي‌كند، ولي ظرف ديگر تغيير رنگ نمي‌دهد.
	5 - نتيجه مي‌گيرد كه ميكرو ارگانيسم‌ها در هوا قادر بودند كه راحت‌تر وارد لوله‌ي مستقيم مي‌شود و محلول فاسد مي‌شود. بااين حال ظرف ديگر اين ميكروب‌ها را به تله مي‌اندازد، مانع از اين مي‌شود كه به محلول داخل ظرف برسند.
	6 - پاستور به اين فكر مي‌كند كه اگر توليد خودبه خود يك پديده‌ي واقعي باشد، ظرف با لوله‌ي منحني به تدريج آلوده مي‌شوند؛ زيرا ميكروب‌ها خودبه خود توليد شده‌اند. ولي ظرف با لوله‌ي منحني هرگز آلوده نمي‌شود. پاستور اين را با وجود ميكروب‌ها به دليل وجود ميكروب‌هاي ديگر نشان مي‌دهد.

آزمايش پاستور همه‌ي نشانه‌هاي يك روش علمي را داشت. با نظريه شروع شد، و آن را با آزمايش‌هاي كاملا كنترل شده و آگاهانه مورد تأييد قرار داد. اين روند براي تمامي‌ روش‌‌هاي علمي براساس مراتب و گام‌هاي منطقي مشابه است. اين روش 150 سال قبل مورد استفاده قرار مي‌گرفت. با گذشت زمان اين مراحل با وسواس روش‌شناسي نوين تكامل پيدا مي‌كند و اكنون آن را تحت عنوان «روش‌علمي» مي‌شناسيم.

در ادامه‌ي اين بحث نگاهي دقيق‌تر به اين‌ مراحل يا گام‌ها خواهيم داشت.