吴国盛认为要真正理解“科学”，中国学者需要进入西方语境，因为“科学”本来就来自西方。科学成为推动历史发展的强大动力只是十九世纪以后的现象，科学根源于希腊人对于自由人性的追求，因而是一种十分希罕的人类文化现象。希腊理性科学是世界范围内科学的根源。在人类历史上，是希腊人第一次形成了独具特色的理性自然观，他们首先把自然作为一个独立于人的客体加以整体地看待；其次把自然界看成一个有内在规律的、其规律可以为人们把握的对象；再次，他们发展了复杂精致的数学工具，以把握自然界的规律。在这三个方面，希腊人都开科学精神之先河。希腊理性科学是那种为科学而科学、为求知而求知的希腊精神。因此，科学精神是一种特别属于希腊文明的思维方式。它不考虑知识的实用性和功利性，只关注知识本身的确定性，关注真理的自主自足和内在推演。这样的知识不是一般经验的知识，即使知识所依赖的事实消失了，这样的知识依然永恒存在，因此他们比事实更坚硬。亚里士多德在形而上学中提出“求知是人类的本性”。永恒不变的知识是希腊人的最高追求，获得知识就是获得解、获得自由。苏格拉底则说“有知即有德”。他认为知识是最高的善，是通往人性自由的必经之路。因此可以说，科学精神是源于希腊自由的人性精神。科学精神就是理性精神，就是自由精神。

西方默认希腊科学，而中国人此前缺乏对希腊科学的了解。这本书抓住了中国文化中缺乏的西方科学文化的根源。作者认为理性科学是西方土壤孕育出来，就好像中国社会土壤孕育出来儒家思想一样。例如，儒家提倡的“仁爱”无论如何翻译都是不贴切的，西方难以理解，而中国人人皆知它是一种基本人性。正如“仁-礼”之于中国传统那样，“自由-科学”就是西方人的“人文”。因此说，科学是西方独有的一种文化现象。严格意义上，作者认为中国古代没有科学。这不是偶然错失，而是必然命运。

十九世纪以后人类对力量的追求、对自然的控制和征服成为现代科学的主导动机。现代科学一方面起源于希腊理性科学与基督教唯名论运动的某种结合，另一个源头则是数理实验科学的形而上学基础。现代科学能够转化为技术，从而转化为生产力，其本质上是求力的科学。现代科学发力于改造自然，因此需警惕现代科学技术带来的蛮力和双刃剑效应。在18世纪是博物学大展宏图的时代，牛顿的伟大革命刚刚过去，数理科学推动着传统博物学发展成为了生物学，并最终蕴酿了达尔文进化论的近代博物学。纵观整个西方博物学都是两个传统相结合的产物：一是百科书式的书写传统，另一个是观察、记录和描述自然的传统。前者是文人的传统，后者是归纳思维产生的知识。博物学注重对具体事物的具体探究，而不是研究事物的一般本质。所有的人类文明都有自己各具特色的博物科学传统，但只有希腊——欧洲文明有理性科学传统。而关于什么是科学，吴国盛认为科学的本质就是自由的学术和理性的知识。同时，他也认为，一个民族活得好，不见得要科学。中国人没有科学，靠技术活得很好；罗马人没有科学，靠军事、武力和法律可以活得很好；希腊人科学很好，但是日子过得并不怎么样，最后还是被灭掉了。所以科学并不一定带来物质生活上的丰富，它首先是一种特殊的文化。对于希腊人来说，最高贵的姿势是仰望星空；对于中世纪的修道士来说，最高贵的姿势是低头沉思、忏悔；对于现代人来说，最高贵的姿势恐怕是做一个弄潮儿：他要去做事情，要有所作为。

近四十年来，有两件事情影响了中国人提出“什么是科学”的问题。第一件事情是反“伪科学”的需要。上世纪80年代，气功、人体特异功能等一度十分活跃的话题后来被指责为伪科学。前者是以调整呼吸、体力活动和意识为手段，强身健体、治病、开发潜能的一种身心锻炼方法；后者是未经科学论证的想象人类潜能，通常表现为心灵感应或超自然能力。虽然这两类伪科学如今虽然已经很少再被提起，但中国社会环境下伪科学从未被消灭，特别是新的科学谣言仍旧层出不穷。第二件事情是李约瑟之问：中国古代有发达的科学技术，为什么近代科学没有在中国诞生呢？这个问题让人困惑的同时也引起了中国学者的满足感。然而李约瑟用实验科学的标准编撰中国古代科学史，结果却是要么以技术混充科学，要么是一些脱离历史语境的历史碎片的汇集。吴国盛反对李约瑟的探索中国古代科学的模式，认为李约瑟没有真正从中国文化的根基来思考问题。他建议应该用博物学的眼光重新看待中国传统自然知识。中国古代有强大的史志传统。中国古代的博物学，着眼于采集、命名、分类工作，而非观念演绎和思辨推理。这种知识类型极为古老，像技术一样遍布所有的文明地区。在博物学视角下，中国古代植物志、动物志、矿物志是博物学，天学、地学、农学、医学都是科学。针对李约瑟问题引发的“古代中国有没有科学？”这一问题，吴国盛认为这本质上是一个定义、观念的问题。在数理实验科学的意义上，中国古代并无科学。在博物学的意义上，中国古代有独特且强大的科学传统。希腊理性科学、欧洲现代实验科学和博物科学三者共同构成了一个科学谱系。