前言
在16世纪，以牛顿经典力学为中心的科学体系的形成，标志着科学研究界发生了具有历史意义的重大转折。尤其是年哥白尼(-)的《天体运行论》和维萨留斯(~)的《人体结构》这两篇著作的问世，分别提出了与过去相悖的科学理论，拉开了近代科技革命的序幕。
从15世纪中叶至18世纪，欧洲各个国家相继展开社会了大变革。这些变革不仅震撼了全世界，而且也使它们得以从漫长的、黑暗的中世纪中摆脱出来。西欧各个国家纷纷在思想、*治、科学、技术和工业上对传统模式发起革命，比如,发端于意大利的文艺复兴运动、席卷欧洲整个大陆的宗教改革运动、确定英国君主立宪制的“光荣革命”以及声势浩大、过程曲折的法国大革命，在解放人们思想、扫清封建残余的同时，也促使新兴资产阶级登上历史舞台，有利于资本主义的自由发展。
美洲新大陆的发现、地理探险和通往印度的东方航线的开辟、环球航线的成功，给商品资本主义打开了世界市场，在巨大利益的驱使下，殖民主义开始在全球扩张。经济的发展不仅带来了技术上的需求,也带来了思想上的解放，人文主义运动、英国唯物主义、大陆理性主义、法国百科全书派与启蒙运动等等思想解放运动的展开，都强调了科学的独立性和重要性，科学不再仅仅是为神学和哲学服务的工具，而是成为了一门有着自身特色的，需要独立发展、自由探索的学科。
意大利、英国和法国等国家在这次科学革命中受益良多，相继成为了当时的世界科学活动的中心、经济发展的中心以及*治地位上的超越。16世纪中叶开始的天文学革命，17世纪以微积分为代表的数学革命，到牛顿(-)经典力学体系在《自然哲学的数学原理》中的建立，近代第一次科学革命进入了高潮。
18世纪中叶，经典力学发展到分析力学和应用力学阶段，对实际应用，性的强调使科学从理论走向了实践，近代第一次技术革命——以纺织机械技术为先导、以蒸汽动力技术为主导一开始展现出科学技术作为第一生产力的特质。这次科学与技术的革命，使西方主要资本主义国家如英国、法国、德国、美国等都相继完成了工业革命，促使了大数国家的经济、社会的进一步发展。
应该说，处在第一次科技革命以前的近代科学技术活动，基本上是以“个人兴趣”为主的，在此前的科学与技术并没有太大的联系。德国人李比希(-)于年建立的吉森化学实验室和英国人卡文迪什(~)于年建立的实验室开启了专业技术与科学理论相结合的实验模式，而美国人爱迪生(-)于年建立的实验室则预示着生产技术与科学理论相结合的大趋势，这种原本是由德国人创建的新型科学研究体制，最终在美国得到了推广，从而形成了巨大的影响。
“小科学”作为一种经典的“科学工场手工业”，对世界工业化所做出的贡献是不可磨灭的，而它最大的贡献就在于将科学、技术、生产联系起来，使科学不再仅仅只存在于理论和书本之上，科学与技术的紧密联系开创了真正的“科技”进步时代。
麦克斯韦(~)于年提出的电磁学理论，开创了一个科学研究的新领域，从而引发了近代第二次科技革命，并促使人类的经济、社会、科学和技术的迅速发展；随之而来的19世纪末和20世纪则是科学技术大革命的时代，物理学领域首先爆发了科学技术大革命，并因为其巨大的影响力而扩散至化学、生物等各个领域。自然科学理论的突破带来了技术上的革新和应用科学上的发明，并引发了第三次科技革命。
传统意义上的科学技术王国有了翻天覆地的变化：各门学科相互影响、相互渗透，导致许多新型科学、边缘科学、交叉科学应运而生。物理学作为与科学研究联系最为紧密的学科之一，受到此次科技革命的影响最为迅速和深刻，主要表现于以下三大发现：一是年X射线的发现七二是年天然放射性的发现；三是年电子的发现。此后，著名物理学家爱因斯坦
(~)首先指出了牛顿经典力学无法描述宏观高速物体这一局限性，并于年创立了狭义相对论，且在年发展出广义相对论，从本质上揭示了空间、时间、物质、运动的一致性，从而否定了牛顿经典力学的绝对时空观念。
经过德国物理学家普朗克(~)、丹麦物理学家玻尔(-)、法国物理学家德布罗意(-)、德国物理学家海森堡()以及奥地利物理学家薛定邊(-)等人的先后努力，现代物理学的基础——量子力学诞生了。这一新星的理论解决了物理学大厦上空漂浮着的“紫外灾难”这朵乌云，向我们揭开了神秘的微观物质世界的秘密，为物理学的发展指明了方向，开拓了新领域。
物理学作为自然科学最基础的学科，任何一次的进步都会引发化学和生物学的重大变革。英国物理学家卢瑟福(-)在年做了“物理最美实验”之a粒子散射实验：他用a粒子去轰击金属薄箔，测量发现a粒子发生了偏转。由于电子质量很轻，可以知道原子内部必然有一个质量可视但体积很小的核，据此卢瑟福提出了原子核式模型。在原子核被发现之后，质子、中子、正电子也出现在人们的视野中。微中子假说、介子理论以及P原子的发现，使微物理学得以建立，人们对物质的认识也更加深入。
物理学革命促进化学的变革，产生了大量的二级学科和交叉学科，如量子化学、结构化学、合成化学、高分子化学等。“科技的作用日益渗透于国家经济体的每一个部分，科技逐渐成为经济发展的主要动力”，随之而来的则是科学研究规模的扩大，科研经费的增加。一项科学研究活动所需要的人力、财力上的支持，已经远远超出了“小科学”体制所能承受的范围，国家开始以科技事业资助人的身份登上历史舞台，近代科学发展到了这个阶段，宣告了大科学时代的真正来临。