科恩认为存在三种自然认识形式，近代科学起源在于这三种自然认识形式在文化转移交流过程中所发生的扩充和融合。这三种自然认识形式分别是雅典式、亚历山大式和文艺复新式。雅典式表现为自然哲学的理论建构，以确定性的第一原理来说明整个世界的性质；亚历山大式表现为抽象的-数学的方法，用数和图形进行证明，与实在联系不紧密；文艺复兴式注重精确的观察和实际应用。
从雅典式到近代科学的产生，这期间自然认知形式一共发生了六次革命性转变。1. 从亚历山大式到亚历山大式+，抽象的-数学的自然认识形式或的了实在性内容，表现在开普勒和伽利略的研究中；2. 从雅典式到雅典式+，古代原子论有了某种现代的物理学特征道德；. 从自然条件下的观察到“发现的-实验的”系统研究的转变。通过实验发现事实，让自然产生出不会自发产生的现象；4. 用微粒扩充数学自然认知，即雅典+和亚历山大式+的结合，包括惠更斯和早期牛顿；5. 雅典+和文艺复兴式结合，用发现型实验限制微粒思想的任意性；6. 牛顿式综合，雅典+，亚历山大式+和文艺复兴式三者结合，也就是思辨、数学和实验的综合。