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培根追随内心真诚的召唤，重新成为一名极有远见的学者，也因此减轻了羞辱所带来的痛苦。就像他的常被引用的名言：“那些死于热诚追寻的人，就像在热血中受了伤，几乎感受不到任何疼痛。”他自认为一生当中对两件事物有极大的野心，二者彼此竞争，到最后，他后悔曾经在公职上投入太多时间，而在学术上造成同等的损失。他沉思道：“在人生朝圣的旅途中，我的灵魂一直是个陌路人。”
他的天分虽然与莎士比亚不同，但程度不分轩轾。也有些人把他误认为莎士比亚。他在1605年《学习的进步》（ The Advancement of Learning ）一书中，融合了高度的文学才华以及综合事物的热诚，这正是启蒙运动开始时最需要的两种特质。他在知识上的重要贡献，使他称得上是一名博学多闻的未来主义者。他提议学术不能只强记背诵古典文本，以及对古典文本进行理性演绎，而是必须直接和世界接触。他宣称，文明的未来在科学。
培根对科学的定义很广泛，和现今的一般观念不同，其中包括即将萌芽的社会科学和部分的人文学科。他强调，最新进的学习方法，是利用实验屡次验证知识。但是他所谓的实验不仅是现代科学所从事的控制与操作，也包括所有人类经由信息、农业和工业的发展而对世界造成的改变。他认为知识的主要分支是开放的，能够不断演进（他说：“我不能给你任何承诺。”）；然而，他又雄辩滔滔，强调自己相信知识具有统一性。他反对从亚里士多德以来就一直盛行的风气：在学科间做明显的划分。然而幸运的是，他在必要时，也能对知识这项事业保持沉默，没有预测各大知识分支的最终的发展结果。
培根虽然没有发明归纳法，但对归纳法做了详尽的解释，拿它来对应古典时期和中世纪的演绎法。所以，他仍然值得被授予“归纳法之父”的头衔，也因此闻名后世。培根所偏好的程序，不仅仅是单纯的事实列举，比如以下这个现代的例子：“植物的花百分之九十是黄色、红色或白色的，而且会有昆虫来访。”他认为一开始是公正地描述现象，然后进一步收集各种现象的共性，找出中间层次的共性，再进一步找出更高层次的共性，比方说：“花朵进化出经过特别设计的颜色和结构，以便吸引特定的昆虫，而且也只有这些昆虫可以给它们授粉。”培根的理性分析革新了盛行于文艺复兴时期的传统描述分类法，但并未考虑到构成现代科学核心的理论、观念形成法和对立假设。
培根就心理学提出最具远见的看法，尤其是创造力的本质。虽然他不采用“心理学”这个词（因为这个词在1653年还没出现），但懂得心理学在科学研究和其他学术研究上极具重要性。他深刻感知发现过程的心路历程，也知道如何以最好的方式使这个心路历程系统化，并以最具说服力的方式来传达它的内涵。他写道：“人类对事物的理解并不只是一道冰冷的光线，它同时受到人类意志和情绪的影响，因此，科学研究可被称为‘个人期望下的科学’。”他并不是要我们透过感情的三棱镜，对真实世界产生扭曲的看法。我们仍必须直接拥抱真实的世界，并且毫无避讳地加以报道。但是，我们的描述最好和当初的发现过程一样，保有情绪上的生动活泼。大自然与它的神秘感必然会像诗篇与寓言那样激发我们的想象力。培根后来建议我们用格言、插图、故事、寓言和模拟等方法，以清楚的画面把真相从发现者那儿传递给读者。他认为人类的心智“并不是蜡制的写字板。在蜡板上，你必须擦掉旧有的东西，才能写上新的；然而在人类心智上，除非你写上新的想法，否则无法抹去旧有的思绪”。
培根希望借由对心理过程的了解，改革跨学科的理性分析。他说，要当心“心智的假象”（idols of the mind），这是没受过严谨训练的思想家最容易犯的错误，是真正扭曲人性的三棱镜。其中，“种族（tribe）假象”使人类高估了混沌的自然界所具有的秩序，“洞穴（cave）假象”使人类受到个人特殊信仰和热诚的囚锢，“市场（marketplace）假象”使人类因为单纯的文字力量的诱导而相信不存在的事物，“剧场（theater）假象”则使人类毫不质疑地接受哲学信仰以及错误的论证。培根督促人们远离这些假象，观察周围世界的真面目，并且仔细想想如何以最佳的方法把真实经验传递给别人；你需要为此用上全身的每一个细胞。