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随着科学的发展，一批科学家愈来愈感到既存的大学从教育和组织形式上都还处于保守陈旧的状态，他们无法与此共存并获得支持。为了培育新的精神，获得科学新成果，就必须有一个真正全新的世俗的组织机构，以便科学家们能够齐心协力共同从事科学探索与发现。正是出于这一要求，意大利、英国、法国等国成立了科学社团组织，鼓励和支持科学家们的各种科学研究。在这些新机构中，最重要的有意大利的西芒托学院、英国皇家学会、法国法兰西科学院和德国柏林学院。
1657年，由伽利略的两个最杰出的门生维维安尼（1622—1703）和托里拆利（1608—1647）发起并在佛罗伦萨成立了西芒托学院，美第奇家族的托斯卡纳大公斐迪南二世（1610—1670）及其兄长利奥波尔德（1617—1675）为此提供了必要的资助。1667年，由于种种原因，其科学活动便告中止，学院也被迫解散。在学院存在的十年时间中，一批科学家在这里共同从事科学研究，他们采用精密的实验方法，根据观察证据得出结论，从而取得了一些科学成就。1667年，学院成员发表了《西芒托学院自然实验文集》，记载了他们所做的科学实验和发现。在这部著作中，最重要的部分是论述大气压和温度的测量。他们做了一系列空气自然压力实验，并发明了好几种新的仪器用来演示大气压怎样随着地面以上高度的增加而减少，对于温度的研究，他们把一块冰放在一面凹镜面前某个距离处，观察一个放在凹镜焦点处的灵敏温度计的指示。
在近代科学组织中，英国皇家学会的产生较为典型。1645年左右，英国一批科学家开始每周在伦敦聚会讨论科学研究等问题，他们中有数学家沃利斯（1616—1703），后来成为切斯特主教的威尔金斯（1614—1672），物理学家戈达德（1617—1675）等。1649年，随着沃利斯等人迁居牛津，便在牛津新组成了一个小规模的科学社团，一度曾在波义耳的住所定期聚会。由于大部分科学家仍在伦敦，牛津这一社团到1690年便不复存在。而原来在伦敦的科学社团依然生机勃勃，兴旺发达。随着活动的频繁和实际工作的需要，他们想改变目前仍处于不正规的民间组织的状态，建立一个致力于探索科学的正式学会，使得各项科学研究能得到有效的组织和更多的支持。1662年，查理二世颁发特许状，批准成立英国皇家学会，旨在利用和完善自然知识，促进自然知识的增长。作为一个科学研究组织，皇家学会把具体的探索任务或研究项目分配给会员个人或小组，同时，学会还要求会员进行任何他们认为将促进学会目标和科学研究的新实验，定期举行会议，让会员通过作报告和演说向学会汇报研究成果、演示实验等，所有会员都可对所提出的科学问题进行讨论。随着时间的推移，又根据各学科的特点，建立了一些专业学术委员会来指导学会各部门的活动，如天文学、解剖学、贸易史等委员会。1665年3月，学会出版学术刊物《皇家学会哲学学报》，其内容主要包括会员的论文或论文摘要，观察到的奇异现象的报道，与国外研究者的学术通信和学术争论，以及新近出版的科学书籍的介绍。
在科学研究方面，皇家学会致力于科学实验和科学创新，如用化合方法生产颜料、测得空气的密度、改进机械发明等等。根据国王特许状，学会还获得了解剖被处死的罪犯尸体的权力，为此专门成立了一个委员会主持每逢处决日的解剖，这一举措推动了医学的进步。同时他们还广泛进行动物解剖实验，并作详细记载。为了储存学会所得到的自然标本（如人体、动物、植物、地质标本等），1663年开设了一个陈列室，陈列室还保存了会员制造或发明的许多仪器和机械装置，以及许多珍品。学会对科学研究的支持和鼓励使得天文学、物理学、数学、医学等在很多方面都取得了成就，如恒星的光行差、万有引力原理、高等几何的发明等成果，推进了科学的不断进步和发展。
与英国皇家学会前身一样，法兰西科学院起源于17世纪中叶巴黎一些哲学家和数学家的非正式聚会，如笛卡儿、帕斯卡（1623—1662）、伽桑狄（1592—1655）和费马（1601—1665）等人，他们不定期举行聚会，讨论当时的科学问题，提出新的数学和实验研究。这些聚会影响较大，甚至有些国外学者也来参加。一些学者向政府提出模仿英国创立正规学院组织，科学家的提议与政府的想法不谋而合，主持政务的柯尔贝（1619—1683）也非常羡慕英国的这一科学研究组织以及所取得的科学成果，于是便向国王路易十四建议设立学院。1666年，法兰西科学院正式成立，其成员得到国王的津贴，研究活动也得到政府的资助。由于政府的高额补贴，意大利的天文学家卡西尼（1625—1712）、荷兰的物理学家惠更斯、丹麦天文学家罗梅尔（1644—1670）均加入到法兰西科学院。院士们一般一周聚会两次，研讨各种科学问题。
由于政府的大力支持和资助，法兰西科学院取得了一些卓有成效的科学创新成果，如路易十四（1638—1715）下令出资修建天文台后，划定了子午线；科学院还组织了几次海外考察，如1672年，在天文学家里歇（1630—1696）的率领下到法属圭亚那的卡宴观察火星的一次脉冲，根据这次观测推算出火星和太阳视差的值，并发现了地球扁率；1700年，生物学家图尔内福尔（1658—1708）前往地中海东岸地区，在那里采集各种花卉草木，进行植物分类研究。
路易十四参观法兰西科学院
和前面提到的科学院相比，德意志的柏林学院到1700年才成立，由此也反映一个国家的科学发展状况以及对科学的重视程度，而柏林学院能够建立则是与著名哲学家、科学家莱布尼茨（1646—1716）密不可分。早在1670年，莱布尼茨就提出应该建立一个科学社团，它人数不多，职责是记载实验，同其他学者和外国科学社团通信和合作，出版学术书刊，莱布尼茨还把这个学院定名为“德国技术和科学促进学院或学会”。他通过访问伦敦和巴黎，实地考察了法兰西科学院和英国皇家学会的工作，更坚定了要在德意志设立同样的机构的决心，经过莱布尼茨和许多人的努力，建议得到批准，学院正式成立，莱布尼茨出任院长。十年后的1710年，学院首次用拉丁文出版了《柏林学院集刊》的第1卷，共收录了58篇文章。