科恩認爲存在三種自然認識形式，近代科學起源在於這三種自然認識形式在文化轉移交流過程中所發生的擴充和融合。這三種自然認識形式分別是雅典式、亞歷山大式和文藝復新式。雅典式表現爲自然哲學的理論建構，以確定性的第一原理來說明整個世界的性質；亞歷山大式表現爲抽象的-數學的方法，用數和圖形進行證明，與實在聯繫不緊密；文藝復興式注重精確的觀察和實際應用。
從雅典式到近代科學的產生，這期間自然認知形式一共發生了六次革命性轉變。1. 從亞歷山大式到亞歷山大式+，抽象的-數學的自然認識形式或的了實在性內容，表現在開普勒和伽利略的研究中；2. 從雅典式到雅典式+，古代原子論有了某種現代的物理學特徵道德；. 從自然條件下的觀察到“發現的-實驗的”系統研究的轉變。通過實驗發現事實，讓自然產生出不會自發產生的現象；4. 用微粒擴充數學自然認知，即雅典+和亞歷山大式+的結合，包括惠更斯和早期牛頓；5. 雅典+和文藝復興式結合，用發現型實驗限制微粒思想的任意性；6. 牛頓式綜合，雅典+，亞歷山大式+和文藝復興式三者結合，也就是思辨、數學和實驗的綜合。