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弗朗西斯·培根是16到17世纪的重要哲学家和科学家，他的博物学研究虽然长期被人所忽视，但同样在科学史上扮演着重要的角色。他在《伟大的复兴》中将博物学列入自己的研究计划，并且将其视作新哲学的基础，赋予了很高的地位。他最为重要的博物学著作《木林集》中，集中体现了他的博物学思想，展示了他在科学研究方法以及更为重要的认识论原则上，同传统观念的决裂和革新，具有重要的科学史意义。
弗朗西斯·培根（Francis Bacon，1561—1626）作为英国文艺复兴时期的思想巨人，不仅在哲学史上举足轻重，也是科学史、博物学史研究中的重要人物。作为新旧之交时代的学术代表，培根的自然哲学深深影响了后世的自然科学。然而我们提到培根时，往往只注意到他是科学方法论的提出者，是科学的吹鼓手，甚至是一个文笔优美的散文家，却鲜有人注意到他还是一个重要的博物学家。
培根的博物学研究，占据了其著作相当大的篇幅，并且，“在许多‘培根派学者’看来，培根的遗作《木林集》（ Sylva Sylvarum ，1627）是他最伟大的遗产”（狄博斯，2000：121）。在研究者看来如此重要的精神遗产，却既非一部科学方法论著作，也非一部鼓吹科学的社会功用性著作，而恰恰是一部博物学著作，它是培根晚年研究的各色实验的分类结集。“在17世纪，这部书的英文版至少出版了15次，并使不止一个像罗伯特·波义耳这样的作者试图续写下去”（狄博斯，2000：121）。不仅仅自然哲学家热衷于实验，博物学家也越来越多地引入实验方法，比如约翰·雷的动物学研究中就有大量实验内容。范·海尔蒙特（Jan Baptist van Helmont）的柳树实验通常被认为是最早的植物生理学实验。《木林集》中培根也有过类似的实验记录，而且《木林集》成书稍早于海尔蒙特的柳树实验，因此，培根甚至争议性地成为争夺植物生理实验第一人桂冠的三位科学史人物之一。（Benedict，1939：411）
那么培根具体做了哪些博物学研究工作，他的博物学研究工作在整个西方博物学史中占据何种位置，以及在培根本人的思想体系中占据何种位置，便成为培根研究中绕不过的重要问题。
在经院哲学主导欧洲学术的时代，由于柏拉图、亚里士多德哲学传统备受推崇，博物学在知识大厦中的地位与古希腊时类似，在知识等级中处于一个低下且并不基础的位置。例如，14世纪早期的哲学家阿巴诺（Pietro d'Abano，约1250—约1316）就认为，所谓的博物学只关心细节，缺乏秩序，并且不能得到理性的证明，因此不能被归为真正的知识。同时，他还认为博物学著作冗长，读起来费时费力，反对将博物学作为教学的内容和工具。（何军民，2010：37—38）
文艺复兴时期，由于古希腊罗马博物学著作的重新翻译和出版、新大陆的发现和商业的繁荣，以及医学界对药用植物学的重视，博物学重新进入一个大发展、大繁荣的时代。（吴国盛，2016：94）在文艺复兴时期人本主义思想的笼罩下，博物学观念也有了新的突破。首先是对博物学在知识体系中的定位有了明显的提升。博物学开始被视为自然哲学的基础。意大利诗人波利齐亚诺（Angelo Poliziano，1454—1494）就认为，对于自然的哲学认识，博物学所提供的大量实例是不可或缺的，只有通过博物学的训练，才能够真正学会与自然打交道的技艺。不仅如此，这一时期的人本主义者还赋予了博物学道德教化的价值。他们按照人本主义的神学观，将大自然纳入亚里士多德的目的论宇宙观框架中，认为对自然知识的学习能够服务于对公民的道德教化。最后，基于实地考察的经验性描述逐渐发展成为博物学研究的重要方法。这一时期的地理大发现和商业流通，使人们增长了见识，发现了大量前所未见的物种和自然现象，古希腊罗马著作中的种种错误记载和看法也随之被人们所纠正。在对前人文献进行辑录整理的基础上，对事物的一手观察开始日益成为博学家们所依赖的重要手段。整体而言，这一时期的博物学仍处在亚里士多德所奠定的世界图景框架之内，无论是对博物学的重新重视还是发展，都仍是在复兴古希腊罗马文化的大旗下所进行的，这一时期的博物学家们都自觉地将自身看作是亚里士多德和老普林尼的继承人。但与此同时，随着博物学地位的提升和经验知识的积累，“按照事物本然面目对其进行描述”这一博物学信条，和包裹着这一内核的外在形式——亚里士多德目的论的宇宙观框架——之间的矛盾也在不断地积累和扩大。而培根的博物学，正是处在这一矛盾的顶点和爆发时刻，构成了博物学范式革命的一个标志性事件。
培根曾经计划写一部百科全书式的鸿篇巨制，并将它命名为《伟大的复兴》。根据培根所列出的《伟大的复兴》的写作计划，该书包括6个部分（Bacon，2000：14）：
（1）“科学的分类”（The Divisions of the Sciences）；
（2）“新工具”，或“关于解释自然的指导”（The New Organon, or Directions for the Interpretation of Nature）；
（3）“宇宙的现象”，或“一部作为哲学基础的博物志与实验探究”（Phenomena of the Universe, or A Natural and Experimental History Towards the Foundation of Philosophy）；
（4）“理智的阶梯”（The Ladder of the Intellect）；
（5）“先驱者”，或“新哲学的预测”（Forerunners, or Anticipations of Second Philosophy）；
（6）“新哲学”，或“实用的科学”（Second Philosophy, or Practical Science）。
培根实际上只完成了（1）、（2）两部分，这就是他的《学术的进展》（ The Advancement of Learning ，1605）和《新工具》（ Nowum Organum ，1620）两部书，第三部分包括《风志》（ Historia Ventorum ，1622）、《生死志》（ Historia Vitae et Motis ，1623）、《浓稀志》（ Historia Densi et Rari ，1658），以及最为重要的《木林集》。《木林集》是培根未完成的最后一部著作，在他死后由其秘书编辑出版，相较于《风志》《生死志》等单一主题的博物学著作，《木林集》体量最为庞大、内容最为丰富，也是培根唯一的一部综合性博物学著作。可以说，《学术的进展》《新工具》和《木林集》这三部著作形成了培根思想的三部曲：在学术批评著作《学术的进展》中，培根指出了那个时代学术的实然问题和应然解决方向；在科学方法论著作《新工具》中，培根系统性地给出了解决的办法；而培根终其晚年致力于编写的博物学著作《木林集》，则是其新自然哲学的奠基材料。
根据培根在《伟大的复兴》中所列举的计划，培根在1620年出版了《博物志和实验探究预备篇》（ Preparative Towards a Natural and Experimental History ）。在他看来，这部著作是对《伟大的复兴》写作计划中第三部分的详细补充，对博物学的研究对象和内容进行详细的界定和分类，构成了培根博物学研究的一份纲领性著作。
根据自然本身受外界干扰的程度，培根将自然分为三种不同的状态：第一种，“自由地按照正常过程发展其自身的状态”，也即是物的本然状态（species of things）；第二种，“受到扭曲而偏离正常的状态”，也即是物的异变状态（monsters of things）；第三种，“由于人类的技艺干扰受到影响和束缚的状态”，也即是物的人工状态（things artificial）。（Bacon，1857：357）基于这三种状态的区分，博物学同样应该根据研究对象的差异分为三大类，分别是：“衍生志”（history of generation）、“异变志”（history of pretergeneration）和“机械或实验研究”（mechanical or experimental history）。根据这一区分，培根列出了130个大类的博物学研究主题：自然现象，例如天文、气象、地理、地质现象等，共21种；土、水、气、火元素4种；各类矿产、金属和动植物等15种；人体结构功能和生死寿命等18种；纯粹数学2种；其他的杂类，例如医药、绘画、烹调和体育等，共72种。
在培根看来，新的博物学不能仅仅满足于收录材料的多样和繁杂，而应当根据博物学的目的和作用——即前文所说的为新哲学提供材料基础，按照科学的原则收集材料，以满足后续更高层次的研究需要。在他的《风志》《生死志》《浓稀志》中，他就根据自己的分类原则对各类具体的知识进行分门别类的收集和整理。而《木林集》一书，由于未能在培根生前完成，因此在编排上并未完全体现出培根在博物学上的新分类原则。但从其章节的分类中，还是可以看出一定的逻辑关联。例如，第二章的100个实验主要侧重于声学，第四章的100个实验主要侧重于植物学。
在《伟大的复兴》中，培根对第三部分，也即是博物学的内容，雄心勃勃地拟订了六部著作的写作计划，即《风志》《生死志》《浓稀志》《轻重志》（ History of Heavy and Light ）、《爱恨志》（ History of the Sympathy and Antipathy of Things ）和《硫汞盐志》（ History of Sulphur, Mercury and Salt ）。其中《风志》和《生死志》都是在他生前的1623年出版，而《浓稀志》则是在他死后的1658年出版，剩下的三部则仅仅完成了大纲。这六部著作都是对某一具体领域内问题的研究，例如《生死志》是对医学问题的研究，《硫汞盐志》是对矿物问题的研究。
相较于这些专门性的著作，一般认为，《木林集》是培根最为重要的一部博物学著作。在培根的晚年，大约是从1620年到1626年之间，培根将全部精力投入到博物学研究之中，搜罗了大量的资料，留下了丰厚的研究成果。在他去世之后，他的秘书莱利博士将之整理出版，也就是我们今天所看到的《木林集》。这一著作的拉丁文书名为 Sylva Sylvarum ，其中sylva的意思是构建各种事物的材料，也可以指作为建筑材料的木料，因此Sylva Sylvarum的原意为“对材料的汇编”。《木林集》一书囊括1000个实验，分为十章，每章收录100个实验，因此《木林集》的副标题为《十组实验的博物学》（ A Natural History in Ten Centuries ）。如前文所述，《木林集》的编排体例相对混乱，各章节没有明显的主题和逻辑关联，其实验的内容十分庞杂，包括天文学、地理学、磁学、声学、植物学、矿物学等多种学科的研究，同时也有炼金术、感应论等神秘主义的实验内容。
《木林集》收录的实验中，参考了大量前人书籍中所记载的内容，如亚里士多德的《论问题》和《气象学》、老普林尼的《博物志》、波尔塔（Giambattista della Porta）的《自然魔法》、桑迪尼的《游记》等等。对于这些收录的材料，培根并非全盘照抄，而是进行了丰富的扩充，“时不时加入自己的观察，作为第一手材料、建议，和作为着眼于哲学的博物学”（Bacon，1857：50）。有的增加了新的事例，有的则设计了新的人工实验来加以检验，对他所发现前人观点的错误之处则提出批评和新的看法。同时，书中还收录了大量培根自己所做的实验及研究成果。
《木林集》中的实验和观察，基本上遵循的都是同一套固定模式。第一步是对一个事实（factum）的陈述。在培根的笔下，事实并不是我们今天所理解的那样，而是不仅包括我们所能观察到的种种现象，还包括各种传闻、公认的看法以及间接的证据等等。第二步则是对这一事实进行探究，通过直接观察或实验设计，分析这一事实所产生的原因。第三步则是对这一原因进行提炼和总结，得出某个更具有普遍性的原理。从实验的复杂性来看，《木林集》中除了对单一实验的记载之外，还包括大量的复合实验。单一实验通常由一个自然段构成。复合实验则由多个自然段构成，针对同一个主题收录多个具有逻辑关联的实验。例如：第422到第476自然段，共同构成“有关使果实、树木和植物增大的复合实验组”；第610到第676自然段，共同构成“有关植物的各种混杂实验”。
《木林集》一书在博物学史上具有重大的影响，在其1626年首次出版后就迅速一售而空并多次再版。在整个17世纪，《木林集》的出版次数甚至超过了《新工具》，得到广泛阅读，在当时的各类科学著作中被频繁地引用。不仅如此，培根在《木林集》中所采用的实验方法也被广泛地传播和接受，很多学者在自己的研究中对培根的实验进行重复和改进，推动了各门科学的深入发展。此后众多的博物学家也纷纷将自己视作培根事业的继承人，例如18世纪法国的狄德罗（Denis Diderot）和达朗贝尔（Jean le Rond d'Alembert）就在其编写的《科学技术及专业百科全书》中坦承，他们的这部著作就是对培根计划的追随。
从培根的写作计划来看，培根新博物学的目的，不同于他之前的博物学，它既不是出于学者博览群书、搜罗异闻的志趣，也并非仅仅服务于某种实用的目的，而是被置于一个十分重要的位置，是作为培根新哲学的基础存在的。
在培根这里，博物学的地位之所以有了质的提升，是由于培根对当时学术的诸多问题的洞见。在《学术的进展》中，培根指出，当时学术存在的诸多问题，“有时显现在宗教家的狂热和猜忌上，有时呈现在政治家的严酷和傲慢上，有时却体现在学者本身的错误和不成熟上”（培根，2007：3）。结合篇幅和培根的学术构想，我们可以发现其中最为强调的就是学者自身的问题，而学者本身的错误和不成熟，又导致知识的可靠性很成问题。长久以来，原初经验、形而上学的实体论、语言的误用以及泛灵论等因素一直笼罩着科学的对象区域，在这些谬误的支配下，认识活动源源不断地产生着各式假象。培根在《新工具》中指出了这些认识谬误的基础，也就是四种假象：族类假象、洞穴假象、市场假象和剧场假象。而新的科学工具，则是归纳法，即通过实验和观察，对经验事实层层归纳，最终得出一般的公理。
但要想使新的哲学能够建立在坚固的基础上，不仅需要引进新的科学研究方法，还需要为新的方法提供事实和材料作为基础。“我已提供了机器，但加工材料必须从自然事实中收集。”博物学所要做的，就是尽可能地去收集最为丰富的事实材料，其目的在于“启发人们发现原因和给予嗷嗷待哺的哲学以第一次食物”。培根认为，只有从博物学出发，通过对自然结构的充分描述和归纳，才能够为新哲学提供确凿和可靠的自然知识。培根也清醒地认识到，这一浩大而重要的工程，绝非他一人可以完成，而需要动员全国乃至全人类的力量。因此，在《伟大的复兴》的写作计划最后向国王詹姆斯四世的致辞中，培根唯一的请求就是希望国王下令收集和完善各类自然和实验的材料，这样哲学才能建立在各种经验的坚实根基上，而不再飘浮在空气中。（培根，1857：24—46）。
培根对博物学重要性的洞见有着深远的意义。正如黑格尔对培根的评价所说，“我们可以借用西塞罗形容苏格拉底的话来形容培根：他把哲学理论（从天上）带到了世间的事物里，带到了人们的家里”（黑格尔，1978：20）。黑格尔的这个说法意谓培根认识到了概念本身的有限性，指明了一种新的认识途径，即通过具体经验而通达一般认识。古代人虽然也注重经验，但远远不够，到近代人这里才实现了决定性的转向，培根的功绩正在于促成了这个转向。
不同于传统博物学家对经验的简单收集，培根将实验方法作为对自然进行研究的基本方法。法国思想史家皮埃尔·阿多（Pierre Hadot）指出了培根的博物学与传统博物学的区别：“他想表明实验对于科学进步的重要性。自古以来，学者们一直只是收集对自然现象的观察。亚里士多德就是这样来撰写《动物志》的。然而，重要的并非对观察进行准确的说明，而是借助于机械技艺所做的实验。”（阿多，2015：134）
培根明确地将经验和实验进行了区分，在他看来，由对自然现象的观察而来的经验，具有偶然性，是杂乱无章的，缺乏系统性，对于新哲学的建立没有太大的帮助。通过经验描述所建立起的博物学只能是叙述性的，而真正能够为新哲学提供帮助的博物学，应当是经过有序编排的归纳性的博物学，应当通过大量的实验来对自然进行人工干预，才能更便于我们洞察自然的秘密。“因为（我）看到，较之其天然自由状态，在受到技术扰乱的情况下事物更容易暴露其性质。”（培根，1857：48）
正因为如此，在培根的博物学著作中，对实验的记载构成了最为重要的部分，而不再是充斥着对事物简单的外在描述。在《木林集》中，每一个段落的前面都被培根冠以“有关××的实验”的标题，以至于我们可以将整本《木林集》视作一部实验集。不仅如此，在培根的著作中，他还对各种实验方法进行了细致的分类，指出了实验所应具备的物质条件，诸如实验设备和费用，并且提出应当由国家来资助学者进行大规模的实验研究。
从经验到实验，绝非仅仅是研究方法本身的改良和进步，还意味着理性与经验的一种新的结合方式，从关于自然的现代性观念的诞生来说，这一转变具有革命性的意义。就像培根自己所说的：“我以为我已经在经验能力与理性能力之间永远建立了一个真正合法的婚姻。”（培根，1975：8）这个婚姻的一方是博物学，另一方是他的逻辑工具，双方的子嗣便是自然哲学。博物学属于这种意义上的知识，它不是“如同情妇似的，只是增加人的欢愉和虚荣，或者像女奴隶，只供主人占有和驱使，而是如同配偶，是为了繁殖、结果和慰藉”（培根，2007：31）。理性能力在这场婚姻中充当的是丈夫的角色，而作为人的经验能力的博物学则是有待规训的配偶，自然的秘密隐藏其中，理性需要深入自然的隐秘结构之中方能获取。在女权主义者看来，培根的这些论述乃是赤裸裸的性意象，它使“强制地进入自然变成了语言上的赞许，使得为人类的善而剥夺和‘强奸’自然合法化”（麦茜特，1999：189）。但深究其中的性别隐喻并无太多意义，问题的关键是，理性通过实验、归纳等手段建立了对自然的有效统治。文艺复兴晚期的那个充满精灵和魔法的自然在培根驱除幻象的召令中悄悄退隐，取而代之的是在理性的征服下袒露身体秘密的妇女形象，而再往后，自然成了一部死气沉沉的机器。培根所处的位置，正是在从内在性的自然向被理性的超验力量所统治的自然转变的关节点上。
传统的博物学著作既收录对种种自然事物的描述，同时也大量地掺杂有前人的论述、民间的传闻乃至对炼金术、魔法等奇异事物的记载，精确的描述、他人的报道、相关的寓言和道德化评语都混杂在一起，共同构成百科全书式的散漫文体。在萨顿看来，这一时期的博物学内部，“科学家们仍然被繁重但常常与科学毫不相干的知识压倒”（萨顿，2007：285）。
而在培根那里，这种内容和文体上的杂糅和散漫是科学不严谨的表现，是由于错误的认识方法所导致的，也即是他在《新工具》中提出的四种认识假象：族类假象是指人类往往以己度物，从而歪曲了自然的本相；洞穴假象的说法源于柏拉图著名的洞穴之喻，培根借此来说明个人囿于自己的本性、教育和习惯等因素，所看到的只是假象；市场假象是指人们交流时因对语言的错误使用而造成的理解障碍和思维混乱；剧场假象指过去的哲学体系就像不同哲学家编写的个人剧本，总是建基于过于狭窄的博物学和实验志之上，以少量的实例来树立权威。至于四种假象产生的原因，培根认为：“人的内心并不像一面干净平滑的镜子，能够按照事物真实的投射进行反射；实际上人的内心更像一面被施与魔法的镜子，如果不解除魔障，恢复真实面目，里面就会充满迷信和欺骗。”（培根，2007：117—118）
把人的内心比作镜子，认识就是让镜子完整地映现自然，这是17世纪认识论的一个常见比喻。在福柯（Michel Foucault）看来，主体与客体的相似性关系，就是镜子的魔障，也是主导着此前博物学家的认识论原则。就像堂吉诃德一样，他在仗剑天涯的游历中不断地在世界上寻找与内心各种想象相似的形式，在他那里，现实不断转变为符号，符号就是实在。“堂吉诃德读解世界，是为了证明自己的书本。”（福柯，2001：63）培根在《新工具》中提出的四种假象，均是以相似性的方式去看待世界。如福柯所指出的：“洞穴幻象和剧院幻象使我们相信，事物相似于我们所理解的一切和我们为自己塑造的理论；其他幻象则使我们相信，事物因它们之间存在的相似性而相互联系在一起。”（福柯，2001：69）但培根只承认自然这本大书，为了揭示自然，必须祛除一切魔障或臆造的书本，让主体从客观世界中退隐，从而让表象作为纯粹的表象而出现。
我们必须以坚定的和严肃的决心把所有这些东西都弃尽屏绝，使理解力得到彻底的解放和涤洗。 （培根，1984：44）
因此，培根用新的认识论原则替代了相似性原则。在培根的新认识论看来，人的心灵是一面镜子，而眼睛是心灵的窗户，这样便把一切认识活动归结为一种视觉关系，如果认识发生了错误，那么必定是因为眼睛的盲目，或者它粗心大意没有看到应该看到的，或者它老眼昏花把幻象看成了实在。培根把科学认识比作阅读自然的大书，科学认识因而是一种阅读行为。这就是近代的经验主义认识论。它以这样一个前提为依据：认识对象与现实对象的同一。因而其在更本质上是一种同一性原则——它意图把纷繁的世界把握为思维中的逻辑形式。这种同一性原则在对事物的抽象中进一步表现为对事物的同一性规定，它像驱除假象一样驱除了事物的一切不能为认识所把握的性质，而只保留可度量的性质，并把它抽象出来当作事物的本质。
培根的新博物学，正是通过排除文字资料和传说，廓清了一个作为纯表象的自然领域。如福柯所指出的，在文艺复兴时代，“符号是物的一部分，而在17世纪，符号成了表象的样式”（福柯，2001：170—171）。一切关于巫术、魔法和梦幻的叙述都遭到了培根的拒斥，认为不能再将其“与纯粹的自然现象混在一起”（培根，2007：66）。符号不再被当成物来对待，而新的博物学正是诞生于这一因词与物的分离而敞开的空间中。通过对一切假象的驱逐，培根在博物学研究中排除了一切陈旧的文字资料、传说甚至味觉等第二性的质，人类对自然的多方面的感受开始被局限于视觉，甚至就视觉来说，也仅限于自然在技术促逼下所显现出的现象。
就培根在博物学历史上的地位而言，其“主要的贡献不在于他具体的博物学工作，而在于关于博物学的哲学呐喊”（吴国盛，2016：20）。就其主要的博物学著作而言，培根所做的具体工作零碎而散乱，没有形成系统性的研究，研究成果也乏善可陈，甚至没有完成他自己所拟订的研究计划。然而，正如福柯所正确地指出的那样，培根的博物学思想构成了博物学发展史上的一个重要范式变革。如果将之放大到整个近代科学革命的视野来看的话，甚至构成了整个现代认识论的重要起点之一。恰如马克思所评论的：
唯物主义在它的第一个创始人培根那里，还在朴素的形式下包含着全面发展的萌芽。物质带着诗意的感性光辉对人的全身心发出微笑。但是，用格言形式表述出来的学说本身却反而还充满了神学的不彻底性。
唯物主义在以后的发展中变得片面了。霍布斯把培根的唯物主义系统化了。感性失去了它的鲜明的色彩而变成了几何学家的抽象的感性。物理运动成为机械运动或数学运动的牺牲品；几何学被宣布为主要的科学。唯物主义变得敌视人了。为了在自己的领域内克服敌视人的、毫无血肉的精神，唯物主义只好抑制自己的情欲，当一个禁欲主义者。它变成理智的东西，同时以无情的彻底性来发展理智的一切结论。 （马克思，1957：163—164）
这种带着诗意的感性光辉的微笑正体现于培根的博物学之中。在培根那里，博物探究与实验探究同属于他所倡导的对大自然的经验研究、实证研究，培根所开拓的不同于中世纪以书本为中心的烦琐哲学的研究进路，为新的学术研究奠定了新基础。不过，几百年后，培根所拥护的科学技术不可避免地走向异化发展之路，那是培根所憧憬的吗？这是很难回答的问题。
对于博物学在培根整个思想体系中的地位，以及在他所倡导的经验主义、归纳主义方法论中的地位，学术界可做深入持久的探索。相关研究可能深化对于培根的理解，也有助于为当下的复兴博物学提供更多背景资料。