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在这个宗教氛围极为浓厚的社会里，教育、学术、文学、科学和哲学的命运到底如何？
启蒙教育依旧由学生家长依学生人数及学期标准聘来私人教师担任。较高的教育，到狄奥多西二世时，有的由讲学者就能力范围所及来传授，有的由领受城市或城邦津贴之教授来担任。利本纽斯抱怨说这些老师待遇太差——他们肚子饿时很想到面包店去，却因害怕被索前债而裹足不前。不过，我们也听说欧迈尼乌斯等教员每年收入60万苏斯特斯（sesterces）。正如同其他行业一样，最好的老师和最差的老师待遇太高，其余的老师待遇则又太低。尤里安为了传布异教精神，开始举行全国考试，进行所有大学老师的任命。而狄奥多西二世则出于相反的理由，下令处罚未得到国家执照即公开授课者，而这些执照不久就只发给赞同正统教义的老师们。
东罗马帝国的大学中最著名的是亚历山大城、雅典、君士坦丁堡和安条克的大学，分别以医学、哲学、文学和修辞学取胜。尤里安皇帝的御医帕加马城的奥里巴西乌斯编纂了70卷的医学百科全书。查士丁尼宫廷里的医生，阿米达（Amida）城的埃提乌斯，也写了一份类似的调查报告，这份报告对眼、耳、鼻、口腔和牙齿的疾病，有着古代说来最精辟的分析，因此十分出名。从甲状腺肿大和狂犬到痔疮，都有极精彩的论述，从扁桃腺切除到痔疮的外科疗法也有同样的记载。特拉勒斯（Tralles）城的亚历山大（约525至605年）是这些医学作家中最有独到见解的一个。他为肠内的各种寄生虫取了名字，精确地描述出消化系统的病症，而且他全面、完整地讨论肺病的症状和治疗方法，这更是史无前例。他所著内科病理学及疗法的教科书被译成叙利亚文、阿拉伯文、希伯来文和拉丁文，在基督教世界里的影响仅次于希波克拉底、盖仑和索拉努斯（Soranus）等名医的著作。根据奥古斯丁的记载，5世纪已经开始进行活体解剖。迷信影响了医学。大多数医生也都接受了占星术的说法，而使有些医生根据星宿的位置开具不同的处方。埃提乌斯推荐，妇女若想节育，必须在肛门附近系上幼童的一颗牙齿。而马塞努斯在其所著《论医药》（
De medicamentis
）一书中（395年）就有这样的记载：怂恿妇女佩戴兔脚
。当时最科学的著作是弗拉维乌斯·维杰提乌斯（Flavius Vegetius）所写的《汇编》（
Digestorum artis mulomedicinae libri IV
），这本书奠定了兽医学的基础，直到文艺复兴时期一直保持其权威性。
化学和炼金术齐头并进，中心在亚历山大港。炼金术士多是热诚的研究员。他们比古代其他科学家更诚实地从事实验方法的研究，因此他们着实使金属的化学合成向前迈进了一大步。同样，占星术也有厚实的根基，每个人都认为除了日、月之外，其他星宿也会影响地球上发生的事，这是天经地义的。不过，有些庸医就利用这个观念，捏造了一大堆超乎常理的巫术般神奇又神圣的、牵涉到星宿间的驱病符的事物。中古时期各城市里占星术甚至比今日的纽约或巴黎更流行。奥古斯丁就提到过一件事，说他的两个朋友在他们养的家畜生殖时，就留意观察星宿的位置。阿拉伯式的占星术和炼金术中的无稽之谈，有些是伊斯兰教受希腊影响的结果。
这个时期学术界最有趣的人就是信奉异教的数学家和哲学家希帕提亚。她的父亲提昂（Theon）是亚历山大博物院文献记载中最后一个教授，他为托勒密的那本《句子结构》（ Syntaxis ）作了注解，在文章里承认他女儿也参与了这项工作。苏伊达斯（Suidas）说希帕提亚分别为狄奥芬图斯（Diophantus）的作品、托勒密的《天文学规范》（ Astronomical Canon ）以及佩加（Perga）城的阿波罗尼乌斯（Apollonius）的《圆锥曲线论》（ Conics ）作了注解。她的作品一部也没有留传下来。她又从数学转向哲学，根据柏拉图和普罗提努的学说建立她自己的系统，而且（据信奉基督教的历史学家苏格拉底说）她“远胜过当时的其他哲学家”。在她被聘为博物院的哲学讲师之后，她的演讲吸引了大批来自各地、各行各业的听众。有些学生爱上了她，不过她似乎从未结婚，苏伊达斯希望我们相信她结过婚却始终保持处女身份。苏伊达斯还记载了一个故事，可能是她的敌人杜撰的，说当有一个青年不断纠缠她时，她不耐烦地掀起裙子，对那位青年说：“你所爱的是这个不干净的传宗接代的象征，而不是什么美好的事物。”她极喜爱哲学，经常在街道上停下来，为任何一个提出问题的人解答柏拉图或亚里士多德学说中难懂的部分。历史学家苏格拉底说：“她心灵受到陶冶而表现得极为安详、泰然，她每次出现在政府官员面前时，都被一大群态度庄严而又谦卑的男人包围，愈发使她引人注目，这一点为她赢得普遍的尊敬和景仰。”
这种景仰并不十分普遍。亚历山大港的基督徒一定看不惯她，因为她不仅是个可爱、诱人的非基督徒，还是奥勒斯特斯这个异教徒的腻友。大主教塞瑞尔（Cyril）煽动其修道院的门徒把犹太人逐出亚历山大港时，奥勒斯特斯为这件事向狄奥多西二世呈递一份公正而明显带有抗议性质的说明。有些僧侣拿石头投向守护官，他把那群人当中为首的逮捕，并将之凌迟处死（415年）。拥护塞瑞尔的人控告希帕提亚，说她是影响奥勒斯特斯最大的人。他们坚称，只有她一个人一直阻止守护官和主教间的妥协。他们对希帕提亚施以极其无人道的迫害。历史学家苏格拉底说：“这么不人道的举动，不但给塞瑞尔带来莫大的耻辱，也使整个亚历山大港所有教堂蒙羞。”然而，没有一个人受到处罚，狄奥多西二世只限制僧侣公开出现在大众面前的自由（416年9月），而革除担任公职的异教徒的职位（416年12月）。塞瑞尔还是赢得了这次争端的胜利。
希帕提亚死后，信奉异教的哲学教授都转到雅典城寻求庇护，因为相形之下，在雅典城里非基督教教授在授课方面还是比较自由。学生的生活也比较活跃，同时他们还可以享受到高等教育的好处——例如兄弟会、耀眼的装束、戏弄他人及一般的娱乐活动。斯多葛学派和伊壁鸠鲁学派到此时都已消失，然而柏拉图学院派却在特米提乌斯、普里科斯和普罗克努斯等人的领导下得到极大的支持。特米提乌斯（380年）注定要以他对亚里士多德作品的注解来影响中古时期阿威罗伊（Averroёs）等思想家。普里科斯有一段时间是朱利安大帝的密友兼顾问，他后来因为被控以巫术使瓦伦斯和瓦伦提尼安一世两位皇帝发高烧而被捕，之后他回到雅典城，并在该城教书，直到395年九十岁时去世为止。普罗克努斯（410—485年）就跟真正的柏拉图学派学者一样，也借数学来研究哲学。这位有学者风度的名人，将希腊哲学的意念纳入一个体系，并使之具有高度科学的形式。不过他也感觉到新柏拉图学派的神秘气氛，他认为人可以借禁食和净化的方式进入与超自然神祇互通的境界。查士丁尼于529年封闭雅典城各学院之后，各学派均已失去朝气。各学派的工作只停留在反复推行古代各学派大师的理论上，他们受到强大的传统的压迫和窒息，唯一的出路是借重基督教较不正统的神秘主义。查士丁尼封闭了修辞学家和哲学家的学堂，没收其财产，严禁信奉异教之人授课。希腊哲学在11世纪之后，终于告一段落。
中古的思想家们深信，某些奇怪的希腊作品中那条从哲学通向宗教，从柏拉图通向基督的通道，应归功于狄奥尼休斯这个最高法院的法官（Areopagite）——接受保罗教诲的雅典人。这些作品中最重要的有四本：《论九品天神》（ On the Celestial Hierarchy ）、《论教阶制度》（ On the Ecclesiastical Hierarchy ）、《论圣名》（ On the Divine Names ）及《论神秘神学》（ On Mystical Theology ）。至于这些作品是谁在何时、何地写的，我们不得而知，从内容看，似乎是4至6世纪之间的作品。我们只知道除了这四本之外，很少有对基督教的神学影响更大的作品。艾利基纳（John Scotus Erigena）翻译了其中一本，并接受为其理论基础，大阿尔伯图斯·马格努斯和阿奎那对这些作品推崇备至，而上百个神秘主义者——其中有犹太人，有穆斯林也有基督徒——以之为精神粮食，中古艺术和流行神学，更是将之奉为通往天国的绝对可靠的指引。这些书一般的目的是把新柏拉图派的学说与基督教的宇宙论结合起来。上帝虽说神圣到不可理解的程度，却仍然普通存在于万物中，成为其根源与生命。介于上帝与凡人之间，有三组天神。第一组（上级三品）为炽爱天使（Seraphim）、普智天使（Cherubim）、上座天使（Thrones）；第二组（中级三品）为宰制天使（Dominations）、异力天使（Virtues）、大能天使（Powers）；第三组（下级三品）为统权天使（Principalities）、总领天使（Archangels）、天使（Angels）。（读者一定还记得但丁让这九位天神环绕着上帝宝座，弥尔顿又是如何把其中某些名字组成一行极雄浑的诗。）这些作品说，创造物是以流出的方式产生的：万物都是由上帝的本体流出，其间必须经这九个天神的引导，然后，人类跟万物又通过相反的过程，由这九级天神引导归于上帝。