科学革命的特征从内部和外部两方面来体现。在科学内部方面包括目标、方法、结果。培根和笛卡尔都认为新科学有这样一个目的：科学研究的成果应该改善人类在地球上的生活条件，包括农业、医药、航海和运输、通讯、战争、制造业、采矿等。17世纪的许多科学家坚持一个旧有的观点，认为寻求对自然的科学认识是为了发展人的神圣智慧和能力所构成的理解力。从传统角度来说，科学过去一直是为宗教事业服务的。但新科学的一个革命性的特点是增加了实用的目的，即通过科学改善当时当地的日常生活。寻求科学真理的一个真正目的必然对提高人类的物质生活水平起作用。这种信念在16世纪和17世纪一直在发展，以后越来越强烈而广泛地传播，构成了新科学本身及其特点（科恩，1999）5。

在科学外部方面是17世纪科学团体的出现。许多人由于有某些共同的目标和方法而聚集在一起，致力于探求关于自然和人的外部世界的新知识，这些新知识应该与从直接实验和可控观察得来的经验一致，并且是可检验的。这样的科学团体的特点使科学研究者结成了长期的正式社团组织，这样的社团主要遵循国家制定的方针，在不同程度上由国家资助或支持。这些社团的主要目标是改善关于“自然的知识”，而实现这一目标的一个途径是彼此交流，因此，在17世纪出现了科学和学术杂志。这些杂志常常是由科学社团主办的，包括伦敦皇家学会的《哲学学报》（Philosophical Transactions）、《博学者杂志》（Journal des Scavans）和莱比锡的《老师学报》（Actaeruditorum）。新科学的另一个明显特征是研究机构的建立，如格林威治皇家天文台。牛顿的科学生涯从各方面显示了新科学和科学社团的这些特色。他依靠皇家天文学家约翰·弗拉姆斯蒂德（John Flamsteed），获取木星在会合点附近可能使土星轨道摄动的观察证据，而后（尤其在17世纪90年代）又需要从格林威治天文台那里取得月亮位置的资料，来检验和发展他关于月亮的理论。他最早的科学出版物是关于光和颜色的著名论文，发表在《哲学学报》上。他的《原理》是由皇家学会正式出版的。1703年起他担任了皇家学会的会长，直到1727年逝世。皇家学会在牛顿的科学生涯中具有重要的影响（科恩，1999）4－5。可见牛顿科学成就的取得，与科学社团、研究机构、科学刊物等密不可分。

整体而言，如陈方正概括的，17世纪现代科学革命，亦即牛顿革命，是个三层次的立体结构：在结构底层的是系统的实验哲学，或曰现代科学方法；在此基础之上的是哲学、方法的模范，亦即高度精确和具有普遍性的牛顿（亦即今日所谓“古典”）力学系统，包括纯粹建立在此基础上的原理；在结构最高层则是根据这些原理和数学计算所得到的对实际世界之精确了解，以及从虚构世界逐步逼近现实世界的策略与方法。该立体结构对于以后两个世纪的科学发展，包括化学、电学、磁学、光学、热力学等等的出现，都起到了巨大的示范和推动作用（陈方正，2009）591－592。(www.daowen.com)

在今日，牛顿理所当然地被视为17世纪科学革命主将和现代科学的开创者，科学与宗教之分道扬镳，上帝之被摈除于自然哲学以外，都是从《原理》开始的。然而，这恐怕是牛顿自己最意料不到，也最不愿意见到的结果，因为他是以古代伟大传统的继承者、复兴者自居，而从来没有想到自己实际上会成为叛逆者。这种说法至少有三层意义：一是在宗教上，他不但虔诚信奉基督教，而且要以自然规律颂扬上主之大能，甚至要回归古代真正的一神教传统；二是在自然哲学上，他深信“本始智慧”，因此认为自己的发现只不过是恢复毕达哥拉斯传统；最后，在数学上，他服膺古典几何学，《原理》就是发扬此严谨方法的典范。可是，在这三大目标上他都事与愿违：《原理》事实上颠覆了基督教权威，导致“自然神学”和启蒙运动之出现，以及此后科学与宗教之对立；毕达哥拉斯传统在17世纪之初已经由于卡索邦的发现和梅森的论战受到沉重打击，牛顿的“本始智慧”向往，其实开始便已经是明日黄花；至于他所倡导的几何论证方式，亦即“综合法”，也只是由于英国人的推崇而昙花一现，被微积分学所完全取代。因此，牛顿心目中的继承与复兴其实都成为叛逆，他在科学上的巨大成功正是他在终极理念上的彻底失败，两者是同一事物的两面。倘若这位科学伟人身后有知，自己毕生事业的长远意义竟然如此吊诡，恐怕在震惊和失落之余也不免感到啼笑皆非吧。当然，在这个问题上牛顿并非完全孤独：两个半世纪之后，另一位科学伟人爱因斯坦在量子问题上也遭遇了大致相同的命运。这样看来，所谓造化弄人，似乎伟人所需要承受的作弄就更为巨大（陈方正，2009）595－596。