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瘟疫盛期过后，在一两代人时间里发生的意大利文艺复兴为科学革命提供了第一个关键背景：人文主义的兴起。由于难以对人文主义作出简洁而严格的定义，我们最好谈及复数的人 文主义（humanisms）——思想、文学、社会政治、艺术和科学上的一些彼此相关的潮流。人文主义者持有一种非常普遍的信念，认为自己生活在一个兼具现代性和新颖性的新时代，这个新时代应当结合古代人的成就加以衡量。他们部分是通过研究和仿效古代的希腊人和罗马人来寻求艺术与文学的复兴。据此，莱奥纳尔多·布鲁尼（1369——1444）和弗拉维奥·比翁多（1392——1463）等意大利文艺复兴时期的人文主义历史学家提出了我们所熟悉的三阶段历史分期（我们至今仍须努力从它的意涵中解放出来）。根据这种分期，第一个时代是古希腊罗马，第三个时代是现代，当然始于文艺复兴时期的作家们本人。根据人文主义者的说法，这两个高点之间是一个沉闷和停滞的“中间”时期，因此被称为“中”世纪。事实上，关于公元500年到1300年这一时期的所有名称无不充斥着意大利人文主义者对它的鄙视，就此而言，文艺复兴时期最为持久的发明也许就是“中世纪”这一概念。鉴于人文主义者的直接背景就是对饥荒和瘟疫之年的切近记忆，1400年左右意大利的重新繁荣必定像是一个“新时代”的黎明。
模仿被视为最真诚的奉承，人文主义者通过模仿罗马风格来表达他们对古代的仰慕。以前也曾有过回到古代的尝试，特别是在600年前的加洛林文艺复兴时期。罗马的壮观的确给人类的记忆留下了深刻的印象。人文主义者渴望更多地了解那个过去的时代，这表现于对久已遗失的古典文本的寻求。早期的人文主义者波吉奥·布拉乔利尼（1380——1459）利用具有革新意识的康斯坦茨会议（1414——1418，他担任教皇秘书）的休会期，遍寻附近的修道院图书馆，以寻觅幸存下来的古典文献。他不仅发现了昆体良论修辞的著作以及此前不为人所知的西塞罗演说，而且——对于科学史更重要的是——也发现了卢克莱修介绍古代原子论思想的《物性论》、马尼留斯的天文学著作、维特鲁威的建筑和工程著作以及弗龙蒂努斯论述水道和水力学的著作。数百年来，这些作品经由中世纪修道士的抄写——也许只剩下了某个孤本——而在修道院的图书馆中一代代保存下来。
人文主义者对罗马学问的重新恢复伴随着希腊语研究的复兴。拉丁西方在一千年的时间里几乎完全不通晓希腊语。希腊语复兴的背景是希腊外交官和教士代表团于1400年左右来到意大利。他们的使命是获取援助以抵制土耳其人的威胁，使1054年以来分裂的东西方教会重新联合起来。克利索罗拉斯（约1355——1415）是最早来到意大利的外交官之一，但他转而在那里讲授希腊语，许多著名的人文主义者都成了他的学生。意大利人对希腊文本的渴望被激起，他们继而前往君士坦丁堡搜寻手稿。瓜里诺达·维罗纳（1374——1460）带回了数箱手稿，其中包括斯特拉波的《地理学》，随后被他译成了拉丁文。据说曾有一箱手稿在运输过程中丢失，瓜里诺达因此过于悲伤而一夜白头。参加15世纪30年代佛罗伦萨会议的希腊代表团包括两位著名的希腊学者。一位是后来做了红衣主教的约翰内斯·贝萨里翁（1403——1472），他将自己收集的近一千份希腊手稿赠予了威尼斯城。另一位是乔治·盖弥斯托斯（约1355——约1453），一般被称为普勒托，这位性格乖张的学者后来倡导回归古希腊多神教。普勒托在佛罗伦萨教希腊语，并使西方注意到了柏拉图和柏拉图主义者的著作。他的教导促使执政的大公科西莫一世·德·美第奇在佛罗伦萨创建了一个柏拉图学院。学院的第一位领导者菲奇诺（1433——1499）翻译了柏拉图的著作以及后来几位柏拉图主义者的文本，其中大部分作品当时还不为西欧读者所知。
于是，和12世纪一样，15世纪也重新发现了大量古代文本，其中许多是关于科学技术主题的。但人文主义者的区别性特征与其说是热爱文本，不如说是热爱纯粹而准确的文本。他们称大学中使用的亚里士多德和盖伦的文本是不纯的——充满了野蛮、“阿拉伯特征”（Arabisms）、添加和错误。他们将经院哲学斥为贫瘠的、野蛮的和不雅的。他们认为，大学（尤其是北方的大学，意大利的情况要好一些）是停滞的“中间”时代的遗迹，斥责大学学者在写一种退化的拉丁文，缺乏优雅的气质。因此，人文主义的一个重要特征是在大学以外建立了新的学术共同体。
一个现代误解是，人文主义者由于某种原因是世俗主义的、非宗教的甚至是反宗教的。一些人文主义者固然会批评教会的恶习，蔑视经院神学，但他们决不反对基督教或宗教。事实上，许多人倡导的教会改革与他们期待的语言改革相平行——通过回到古代、回到公元后最初几个世纪的教会来实现。许多人文主义者都担任圣职，在教会机构任职，或者享受教士俸禄，天主教的等级结构支持了人文主义。文艺复兴时期的多位教皇都是热情的人文主义者，尤其是尼古拉五世、西克斯图斯四世和庇护二世，他们的红衣主教和宫廷也是如此，都鼓励人文主义者。现代的错误缘自将其与所谓的世俗人文主义相混淆，这是一项20世纪的发明，在近代早期并无与之对应的概念。
文艺复兴时期的人文主义对科学技术史的影响正负兼有。从积极的一面来讲，人文主义者得到了数百个新的重要文本，使考据学达到了新的水平。对柏拉图的重新引入（特别是由于他采用的毕达哥拉斯数学）提升了数学的地位，并且提供了一种与大学中受到青睐的亚里士多德主义不同的哲学。为了符合古人的标准，整个意大利的工程和建设项目均以古代工程师阿基米德、希罗、维特鲁威和弗龙蒂努斯为典范。其消极一面是，对古代的奉承可能走得太远，以致将罗马帝国灭亡之后的一切事物都斥为野蛮。于是，欧洲开始失去对阿拉伯和中世纪成就的尊重和认识，而阿拉伯和中世纪在科学、数学和工程领域的成就——毫无疑问——大大胜过了古代世界。