较早对科学史做出层次划分并以此为基础探讨科学编史学问题的是美国科学哲学家L.劳丹(Larry Laudan)。劳丹在其成名之作《进步及其问题》的第一部分中提出“研究传统”这一概念，并以此为中心建立了科学进步的一种新模式。在该书的第二部分，劳丹对科学编史学的几个重要的理论问题进行了较之前人更为系统、深入的阐述。劳丹在研究中发现，尽管包括阿伽西(J.Agassi)、库恩(T.S.Kuhn)和拉卡托斯(I.Lakatos)在内的科学哲学家和科学史家都认为，科学史和科学哲学具有一定的内在统一性，即科学史为科学哲学研究提供思想材料，而科学哲学为科学史研究提供规范指导。然而，在对上述命题成立的分析论证中却存在严重的逻辑矛盾和困难。这种逻辑困难的症结就在于，如果科学史的撰写预设了一种以其作为依据的科学哲学，而科学哲学又得依据它是否揭示出被认为是隐含于在它的指导下写成的科学史中的合理性得到证实，那么二者互为因果。劳丹认为，摆脱上述理论困难的唯一途径是对科学史做出“一种虽属基本，但却极为重要的区别，即科学史本身（可初步近似地看作是按年代排列的以往科学家的种种信念）与科学史的著作（即历史学家对科学所作的描述性和说明性陈述）之间的区别”[1]。他建议用HOS[,1]指谓实际的科学史（科学发展本体），用HOS[,2]指谓历史学家的科学史著述（写定的科学史）。劳丹进一步将HOS[,2]划分为两个层次，一是历史描述的层次；二是历史说明的层次。描述性科学史主要着眼于科学事件的演变过程，是对科学家曾经想了些什么，说了些什么，做了些什么的记录、收集、整理和编纂。而说明性科学史所注目和思索的则是科学家如何去想，如何去说，如何去做。它所要回答的不是“是什么”，而是“为什么”、“何以是”的问题[2]。基于上述划分，劳丹对科学史和科学哲学的关系、科学思想史的性质、科学社会学研究的层次性等重要的编史学问题进行了较为系统的阐述。
从科学编史学的角度对科学史做出层次划分的是J.阿伽西和H.柯拉夫(H.Kragh)[3][4]。其中，后者的工作更具代表性。柯拉夫在1987年出版了《科学编史学导论》(An Introduction to the Historiographyof Science)一书。在该书的第二章，他首先讨论了“历史”和“科学”的界定问题，在此基础上分析了科学史的层次划分。柯拉夫认为，历史[,1](H[,1])是指过去发生的实际现象或事件，我们只能有，甚至也将只能有有限的关于过去实在的知识。我们所知道的H[,1]的这部分不仅在范围上受到限制，而且还受到包括历史学家的选择、描述和假设等因素的影响。我们不能直接接近H[,1]，而只能接近由各种原始资料翻译过来的H[,1]的一部分。历史[,2](H[,2])是指历史研究及其成果。如同自然科学的研究对象是自然界一样，H[,2]的研究对象是H[,1]。在柯拉夫看来，科学观是科学史观的基础。他认为，在以下两个层次上对“科学”做出区分具有重要的方法论意义。在第一层次上，科学(S[,1])是指关于自然的经验或公式的陈述的集合，这种科学观强调的是科学是已完成的思想成果；在第二层次上，科学(S[,2])是指科学家的活动或行为。S[,1]是S[,2]的结果。在上述划分的基础上，柯拉夫对科学史做了两层次划分。他认为，HS[,1]是指通过对各种出版物内容的知识（技术）分析探讨科学知识的增长过程以及科学理论间的批判与继承关系。HS[,2]是指那些把研究重点集中在科学活动同其它社会活动之间的关系的历史研究，它不是以对以往科学的技术进展作为主要内容，而是要在更为广阔的历史视野下研究科学与社会的互动[5]。
劳丹对科学史的两层次划分对科学史研究具有重要的本体论和方法论意义，其不足之处表现在以下两方面，第一，将科学发展本体(HOS[,1])仅仅理解为以往科学家的种种信念，即科学共同体的某种行为规范，容易产生科学史只是一部思想史的认识误导，从而使人们忽视对科学发展与社会进步、思想演进与文化变迁的相关机制的研究；第二，对科学发展本体的狭隘理解使劳丹进一步认为，对科学发展动力机制的回答应从思想的层面展开，因而也就未对历史说明（说明性科学史）这一层次做进一步划分。柯拉夫坚持科学观和科学史观的统一性，并将科学思想史与科学社会史做了明确划分，这是对历史解释层次认识的深入。然而，由于柯拉夫对科学史研究进行层次划分时忽视了描述性科学史同解释性（说明性）科学史的区分，因此，在逻辑上缺乏应有的缜密性。
基于上述分析，我们认为，可将科学史作以下三层次划分。在第一层次上，即从哲学认识论的角度将科学史划分为科学发展本体(HOS[,1])和科学发展研究(HOS[,2])两部分。科学发展本体是指以往科学家（或科学共同体）的全部活动或行为（科学的、文化的、经济的、社会的）。科学史研究是指科学史家或自然科学家对以往科学家（或科学共同体）活动或行为的认识、思考及其成果。该层次划分所明确界定的是科学史认识中的主体与客体，人们可以根据科学史认识中主体与客体关系的特殊性探讨科学史认识活动与人类其它认识活动的区别与联系。在第二层次上，即从史学方法论的角度将科学史研究(HOS[,2])划分为描述性科学史和解释性科学史两部分。描述性科学史是通过对史料的收集、整理，按照编年的顺序描述在历史上“曾发生了什么”。解释性科学史是把科学理论以及科学活动放在特定的问题环境中和社会背景下，揭示科学理论嬗替的规律，阐明科学发展的动因和机制。该层次划分为探讨不同史学方法的功能以及各种方法之间的互补性提供了理论依据，其研究成果不仅对科学史，而且对于整个史学研究都具有普遍的借鉴意义。在第三层次上，可将解释性科学史划分为科学思想史（内史）和科学社会史（外史）两部分。科学思想史重点研究科学概念、科学理论发展的内在逻辑，探讨科学思维的特点和规律。科学社会史则把科学作为一种社会建制，从经济、政治、文化等侧面揭示科学与社会的互动机制。该层次划分对于认识思想史与社会史在解释科学发展上的功能互补性提供了一个新的视角。
2 科学史层次划分的编史学意义
(1)科学史认识中主体与客体关系的特殊性
受19世纪末实证主义哲学思潮和人文史学中科学主义的共同影响，在19世纪末、20世纪初的科学史研究中出现了唯科学主义倾向。有相当一部分科学史家以及从事科学史研究的自然科学家认为，科学史研究和自然科学研究在认识对象和方法上具有一致性，史学家通过对史料的深层次发掘和详细考证，就可以获得对以往科学发展历程的“客观”、“真实”的认识。这种实证主义的编史观主张科学史研究要效法自然科学，坚持科学史研究的惟一目的就是“如实地述说过去”，应该“述而不作”。
> 上述思潮的认识论根源是对科学史认识对象的特殊性以及由此所决定的科学史认识中主客体关系的特殊性缺乏正确的理解。我们认为，科学史研究对象的特殊性至少应从以下两方面去把握：首先，从科学史研究与自然科学研究的区别上看，作为科学史研究对象的HOS[,1]是人类以往的科学活动，这些科学活动具有时间上的不可反演性，因此，科学史家无法直接面对这些科学活动，他们只能借助对历史遗物和作为科学活动结果的科学理论、假说的发掘、整理、分析而间接地推测和述说历史上曾发生了哪些科学活动，科学家又是如何思考的。与科学史研究不同，自然科学家能够直接面对自然界（无论是通过自己的感觉器官还是借助科学仪器），而且多数自然科学研究对象具有时间上的可反演性。它进一步保证了科学观察和实验的可重复性，从而使观察、实验既能为理论建构提供思想材料，又能为假说（或理论）的证实和证伪提供直接判据。其次，从科学史研究与其它史学研究的区别上看，科学史以以往的科学活动作为研究对象，而科学活动是以创造性的思想活动为主线而展开，其成果是科学概念的提出或科学理论体系的建构。由于科学思想不具可观察性，科学史家只能依据部分占有的历史资料，在自己的思想中“重演”以往科学家的思想活动，这就更有可能使这种重演一方面夹杂着科学史家个人的思想色彩，另一方面又可能打上科学史家所处的那个时代的某些印迹。与科学史的研究不同，其它史学学科或是从政治活动、或是从经济活动、或是从军事活动的角度研究历史，这些研究虽然也要分析人们的思想动机，但思想并不成为研究的主线。认识对象的特殊性决定了在科学史研究中主客体关系具有如下特点：第一，由于科学思想发展是批判与继承的辩证统一，当代科学思想部分地包含以往科学思想的合理成份，这是科学史家在自己的思想中“重演”以往思想的基本依据所在，而在具体的研究过程中，作为研究对象的“以往科学家的思想”和作为研究手段和方法的科学史家自己的思想在重演中必然要发生融合，因此，与自然科学研究相比，科学史研究中主体与客体表现出更强的互动性与融合性。第二，由于史料的有限性以及科学史家重演结果的多样性，使史实对历史陈述或历史解释的检验具有更明显的相对性。
(2)“史”与“论”在科学史研究中的渗透与融合
将科学史研究划分为描述性科学史和解释性科学史并不是人为地将科学史这一有机整体分割为两个互不相干的领域，而是为了更好地说明史实收集、整理的基础性，理论建构的必要性，以及在具体史学实践中二者渗透与融合的必然性。
描述性科学史的主要任务是发掘和整理历史资料，并按照编年的顺序对历史上“曾发生过什么”进行客观描述。史实的收集、考证、整理是科学史研究的基础，只有掌握足够的第一手资料，科学史家才有可能按年经事纬的顺序较为完整地向现代人述说以往科学家曾经说了什么，做了什么。同时，描述性科学史又为解释性科学史对历史发展中的“为什么”和“何以是”的回答提供思想材料。没有丹麦文献学家海尔伯格(J.L.Heiberg)对阿基米德手稿的发掘，当代人对古希腊数学就不会有现在的理解。19世纪末、20世纪初考古学、文献学、人类学的重大发现才改变了人们对中世纪科学的看法。在肯定史实的这种基础作用的同时，我们必须看到，历史事实本身并不会说话，只有人们向它提出问题，它才会开口说话。而对历史设问的角度不同又决定了对史料的选择范围和对历史进行陈述的内容和方式的不同。也就是说，如同自然科学中“观察渗透理论”一样，在科学史研究中，“史料必定负荷规范”。因此，在科学史研究中，不受理论或规范影响的、完全中性的历史陈述是不存在的，而脱离史实的理论重建也没有任何的理论和实践意义。
