1983年毕业于北京大学地球物理系空间物理专业。1986年获北京大学哲学系科学史与科学哲学专业硕士学位。1997年成为中国社会科学院最年轻的研究员。1995年起师从叶秀山教授在职攻读西方哲学，1998年获哲学博士学位。1999年回到北京大学哲学系任教。2016年离开北京大学，进入清华大学人文学院任长聘教授，2017年6月担任清华大学科学史系主任。

长期致力于科学史和科学哲学领域的研究，所著科普巨作《科学的历程》出版近20年，仍是科普领域的畅销图书。去年出版的《什么是科学》也广受欢迎，年初入选广电总局推荐的“大众喜爱的50种图书”。此外还著有《技术哲学讲演录》《现代化之忧思》《反思科学讲演录》《时间的观念》等。

第一版序（周光召）

第二版序（席泽宗）

第三版序（韩启德）

第四版（自序）

绪论

- 第一章 科学史的意义

- 第二章 科学史的方法

- 第三章 五千年的历程

第一卷 东方 古老文明的源头

- 第一章 从自然史到文明史

- 第二章 东方的四大古老文明

第二卷 希腊 科学精神的起源

- 第三章 希腊奇迹与科学精神的起源

- 第四章 希腊古典时代的科学

- 第五章 希腊化时期的科学

- 第六章 罗马帝国时期的科学

第三卷 中世纪 西方不亮东方亮

- 第七章 古典文化的衰落与欧洲黑暗年代

- 第八章 阿拉伯人的科学与技术

- 第九章 中国独立发展的科技文明

- 第十章 中国对世界科学的贡献

- 第十一章 西学东渐与近代中国科学技术的落后

- 第十二章 中世纪后期欧洲学术的复兴

第四卷 16、17世纪 近代科学的诞生

- 第十三章 文艺复兴、宗教改革与地理大发现

- 第十四章 哥白尼革命

- 第十五章 新物理学的诞生

- 第十六章 从炼金术到化学

- 第十七章 近代生命科学的肇始

- 第十八章 机械自然观与科学方法论的确立

- 第十九章 科学活动的组织化与科研机构的建立

第五卷 18世纪 技术革命与理性启蒙

- 第二十章 技术发明与英国产业革命

- 第二十一章 法国启蒙运动与科学精神的传播

- 第二十二章 力学的分析化与热学、电学的早期发展

- 第二十三章 18世纪的天文学

- 第二十四章 化学革命

- 第二十五章 进化思想的起源

第六卷 19世纪 古典科学的全面发展

- 第二十六章 19世纪的电磁学

- 第二十七章 19世纪的光学

- 第二十八章 热力学与能量定律的建立

- 第二十九章 物理和化学中的原子论的兴起

- 第三十章 19世纪的天文学

- 第三十一章 进化论的创立

- 第三十二章 19世纪的生物学和医学

第七卷 19世纪 科学的技术化、社会化

- 第三十三章 科学强国的兴衰

- 第三十四章 运输机械的革命

- 第三十五章 电力革命与电气时代

第八卷 20世纪 探究宇宙与生命之谜

- 第三十六章 世纪之交的物理学革命

- 第三十七章 穷宇宙之际

- 第三十八章 探粒子之微

- 第三十九章 20世纪的遗传学

- 第四十章 现代地学革命

第九卷 20世纪 高技术时代

- 第四十一章 原子能时代

- 第四十二章 航空航天时代

- 第四十三章 电子技术与信息时代

- 第四十四章 生物技术时代

第十卷 科学处在转折点上

- 第四十五章 世界图景的重建

- 第四十六章 科学与人类未来

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