牛頓說：“我好像是一個(gè)在海灘上玩耍的孩子，時(shí)而為拾到幾塊晶瑩剔透的石子而歡呼，時(shí)而為拾到幾片美麗的貝殼而雀躍?？墒牵瑢?duì)于面前的那一片浩瀚無垠的大海，我卻一無所知，而那才是真理的真正之所在?！边@句話常被引用來說明偉人的謙遜，但很少有人去深究其字面意思：“石子”和“貝殼”僅只是一種詩意的比喻，還是受當(dāng)時(shí)英國地質(zhì)和化石研究的影響？實(shí)際上，不僅牛頓引力理論與當(dāng)時(shí)的地球研究具有密切關(guān)聯(lián)，而且到十八世紀(jì)，就像在其他學(xué)科中一樣，牛頓力學(xué)逐漸在地球理論中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

正如一位十八世紀(jì)科學(xué)家所評(píng)述的，地質(zhì)學(xué)討論的是幾乎任何人都能理解的“較低級(jí)事實(shí)”，因而“在實(shí)證的序列中，地質(zhì)學(xué)在邏輯上是在化學(xué)之后”，而在生物學(xué)之前（吉利思俾，1999：38）。無論這種排列是否必要或者準(zhǔn)確，地質(zhì)研究本身的特征的確決定了：無論是與十七世紀(jì)的天文學(xué)、物理學(xué)相比，還是與描述性更強(qiáng)的植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)相比，它都明顯與當(dāng)時(shí)的神學(xué)思想聯(lián)系更為緊密。盡管當(dāng)時(shí)的學(xué)者普遍接受培根的說法，即“憑借自然之光和對(duì)創(chuàng)造物進(jìn)行探究”可以獲得關(guān)于上帝的知識(shí)，自然哲學(xué)研究是為了充分利用上帝賦予人類的理性，更好地理解上帝的意旨，從而增進(jìn)人類的福祉，但在大部分情況下，天文和物理領(lǐng)域的研究者似乎都能遵守“自然哲學(xué)與神學(xué)分開”的原則，并不直接談及神學(xué)問題；動(dòng)植物方面的研究也可以聲稱去除了一切與“神學(xué)、倫理”相關(guān)的內(nèi)容。地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域則就似乎更為直接地與神學(xué)相連，甚至緊密纏繞在一起，某種程度上幾乎難以分清哪些是神學(xué)問題，哪些是地質(zhì)學(xué)問題。正如現(xiàn)代學(xué)者指出的：“十七世紀(jì)日益興起對(duì)地形學(xué)和地貌結(jié)構(gòu)的考察，以及一種對(duì)所看到的現(xiàn)象做出說明的愿望，激起了對(duì)山峰、河流、巖石、地層以及可能的生物遺跡所做的顯然是全新的研究。其中大部分研究從一開始就很自然地與大洪水觀念交織在一起。”（Browne，2003：121）

正因?yàn)榇耍缙诳茖W(xué)史著作常將這一時(shí)期的地質(zhì)學(xué)研究放在“科學(xué)與宗教”的背景下進(jìn)行考察，并認(rèn)為在這一領(lǐng)域明顯表現(xiàn)出科學(xué)與神學(xué)的直接對(duì)立；地質(zhì)學(xué)史家甚至聲稱，突破神學(xué)的桎梏是現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)誕生的先決條件。與這種觀念一脈相承的是科學(xué)與宗教之間關(guān)系的“沖突”和“戰(zhàn)爭(zhēng)”模式。直到不久前，部分研究者仍然在重述十九世紀(jì)地質(zhì)學(xué)上的發(fā)現(xiàn)令教會(huì)驚恐不安的這類“老掉牙”的故事（Cadorah，2000）。然而科學(xué)史家已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到，尖銳的沖突斗爭(zhēng)模式并不足以恰當(dāng)?shù)乇硎隹茖W(xué)與宗教之間的關(guān)系。正如吉利思俾（C.C.Gillispie）所說，地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域存在的糾葛不代表科學(xué)與神學(xué)的沖突，而是源于科學(xué)共同體內(nèi)宗教信仰的不同；不是“宗教與科學(xué)的糾葛，而是科學(xué)中的宗教（在粗略意義上的）糾葛”。當(dāng)時(shí)的地質(zhì)學(xué)者普遍處在一種虔誠的神學(xué)氛圍中，對(duì)他們而言，研究大自然是為了揭示上帝安排的自然系統(tǒng)，自然哲學(xué)研究與神學(xué)之間并無矛盾。神學(xué)家與無神論學(xué)者之間的爭(zhēng)論，很大程度上是為了解決在《圣經(jīng)》與大洪水背景下呈現(xiàn)出的具體問題，而不是討論宗教本身的合理性。換言之，問題不在于宗教與科學(xué)“能否”達(dá)成一致，而在于“如何”達(dá)成一致。

十七世紀(jì)地質(zhì)學(xué)者討論的問題主要包括：地球的年齡、塑造山體河流等地貌的地質(zhì)營力以及諾亞洪水在其中起到的作用、化石的形成與起源問題等。這種框架內(nèi)的研究對(duì)于現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的發(fā)展所起到的影響，究竟是正面的，還是負(fù)面的？至今仍有部分史學(xué)家認(rèn)為，大洪水的普遍語境是現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)形成過程中最大的障礙物，只有徹底拋開這類問題，現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)才能成為獨(dú)立的學(xué)科；但越來越多的學(xué)者傾向于贊成，《圣經(jīng)》中的傳說以及神學(xué)語境為地質(zhì)學(xué)研究提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和概念基礎(chǔ)，現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)之火正是從前人手中傳遞下來。地質(zhì)學(xué)編史綱領(lǐng)從對(duì)早期科學(xué)理論進(jìn)行黑白分明的對(duì)錯(cuò)二分的模式，逐漸轉(zhuǎn)向更寬容、更溫和的分類方式，而早先被“贏者”掃進(jìn)歷史垃圾箱的“輸者”在地球研究歷史中作出的貢獻(xiàn)，也逐漸得到了認(rèn)可。隨著地質(zhì)學(xué)史著作對(duì)早期文獻(xiàn)的揭示和探討，活躍在十七世紀(jì)英國地質(zhì)學(xué)舞臺(tái)上的主要人物，如約翰·雷、普羅特（Robert Plot）、伍德沃德（John Woodword）、本納特（Thomas Burnet）、惠斯頓（William Whiston）及胡克（Robert Hooke）、李斯特（Martin Lister）等人的研究逐漸浮現(xiàn)出來。

一方面，科學(xué)史家認(rèn)識(shí)到地質(zhì)學(xué)發(fā)展過程中體現(xiàn)出的穩(wěn)定性，以及不同時(shí)代學(xué)者之間的思想傳承。法國科學(xué)史家艾倫伯格認(rèn)為，在地質(zhì)學(xué)發(fā)展過程中，基本概念與研究方式始終未曾發(fā)生改變（Ellenberger，1999）。另一方面，十七世紀(jì)的地球研究與現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)，無論在研究目的還是方法與視角上，無疑都存在極大的差異。對(duì)早期的地學(xué)研究，奧爾德羅伊德（Oldroyd，D.R）稱其為“自然神話學(xué)”時(shí)期的地質(zhì)學(xué)；勞丹主張根據(jù)研究目的的不同分為兩類，即“歷史地質(zhì)學(xué)”和“自然地質(zhì)學(xué)”，前者注重于歷史重建，后者則更偏重于建立因果理論（Laudan，1987：2-7）。為避免在名稱上作不必要的語詞之爭(zhēng)，本書對(duì)早期地學(xué)研究保留“地球理論研究”的名稱，并借用艾倫伯格的說法，視之為一種“地球博物學(xué)”（A Natural History of the Earth）（Ellenberger，1999：105）。

瑞溫在介紹約翰·雷的地質(zhì)學(xué)研究時(shí)抱怨“地質(zhì)學(xué)史撰寫者對(duì)約翰·雷的態(tài)度極其不公正”：萊爾（Charles Lyell，1797-1875）在《地質(zhì)學(xué)原理》的“地質(zhì)學(xué)發(fā)展史”章節(jié)中，僅提及約翰·雷于1692年出版的《神學(xué)散論》（Discourses）（又名《自然神學(xué)三論》）而忽略了其之前的工作；蓋基（Geikie）的《地質(zhì)學(xué)奠基者》（Founders of Geology）雖然更全面地介紹了約翰·雷的工作，但評(píng)價(jià)更加不如人意，后世學(xué)者則大體沿襲了萊爾和蓋基的觀點(diǎn)。瑞溫聲稱約翰·雷是地質(zhì)學(xué)研究最早的先驅(qū)者之一，雖然學(xué)者常將現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)最早的先驅(qū)追溯到斯蒂諾（Nicolaus Steno），但早在斯蒂諾的《論固體中的固體》（De Solido intra Solidium naturaliter contento，1669）發(fā)表之前，約翰·雷已在1661年提到有關(guān)“菊石”的問題，并曾在旅行考察中多次表現(xiàn)出對(duì)化石的關(guān)注（Raven，1986：420-421）。在瑞溫本人撰寫的約翰·雷傳記中，“化石和地質(zhì)學(xué)”一章中談?wù)摶牟糠终冀^大部分篇幅，對(duì)宇宙學(xué)等方面的內(nèi)容涉及不多。這一方面是因?yàn)椋F(xiàn)代“博物學(xué)”一詞的語義已經(jīng)從先前有關(guān)自然界的一切研究，縮減為動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)與礦物學(xué)三界，更廣泛的地球研究顯然已經(jīng)不在其范圍之內(nèi)；另一方面，瑞溫似乎并未意識(shí)到十七世紀(jì)的“地質(zhì)研究”與十八世紀(jì)中期之后誕生的現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)之間的區(qū)別，因此并未真正做到從當(dāng)時(shí)語境去解讀約翰·雷的地質(zhì)學(xué)研究，而是傾向于強(qiáng)調(diào)約翰·雷早期在化石問題上做出的“正確”判斷，并極力淡化其后期的“退縮”并為之辯護(hù)（Raven，1986：428-429）。

事實(shí)上，萊爾并非全然沒有注意到約翰·雷在地質(zhì)學(xué)上的貢獻(xiàn)，他公正地指出，約翰·雷是最早詳細(xì)敘述流水對(duì)地面的影響以及海水對(duì)海岸的侵襲等現(xiàn)象的作者之一，他評(píng)價(jià)道：

約翰·雷的心是非常虔誠的，他寧可犧牲教會(huì)的高位，而不愿宣誓反對(duì)他在良心上不能妥協(xié)的誓約者。拿他在科學(xué)界中的崇高聲望來說，他沒有必要提倡當(dāng)時(shí)所風(fēng)行的物理神學(xué)來博取大眾的擁護(hù)。所以，在他的自然科學(xué)方面的著作中，他引證了如此之多的基督教神父和先知者的言論，的確可以使人詫異——在前一頁，他用嚴(yán)格的歸納規(guī)律來說明地球過去的變化，而在第二頁，卻又嚴(yán)肅地考慮到太陽和星辰以及整個(gè)天體，是否會(huì)在大火災(zāi)期間和地球同歸于盡的問題。（萊爾，2008：33）

萊爾作為十九世紀(jì)的地質(zhì)學(xué)研究者，一方面對(duì)約翰·雷的成就極其個(gè)人品格作出了高度認(rèn)可，一方面又表示出極度的驚訝：他居然能將“嚴(yán)格的歸納規(guī)律”與基督教神父和先知言論，以及宇宙終極演化問題上的大膽臆測(cè)如此緊密地融合在一起。但是如果我們意識(shí)到約翰·雷的地質(zhì)學(xué)研究與萊爾時(shí)代的地質(zhì)學(xué)之間的差異，那么這種差異將不足為奇，而且似乎理所當(dāng)然。本書中試圖從近代早期地球理論研究與現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的特征性差異入手，結(jié)合近年來出版的科學(xué)史著作中的相關(guān)研究，介紹和評(píng)述約翰·雷的地球理論研究及其獨(dú)特之處，并在結(jié)語中闡明“前范式時(shí)期的地球理論研究”在當(dāng)代語境下的借鑒意義。