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這樣，拉瓦錫使化學先前的所有混亂現象變為一條元素結合定律。 他在自己于1789年出版的教科書《化學大綱》中，提供了至今仍被使用的全新的術語。 拉瓦錫將化學安置在堅固的科學基礎上，因此，他的後繼者知道了他們正在做什麼、正在朝哪裡進發。 
在拉瓦錫的後繼者當中，傑出人物要數約翰·道爾頓1766-1844年和瑞典化學家喬恩斯.雅各布.貝采利烏斯1779-1848年。 道爾頓正式提出了有關物質的原子論氧原子與氫原子結合而形成水);貝采利烏斯通過把電流應用於化合物、將它們電解（金屬移向陰極，非金屬移向陽極，分離出許多新元素。 貝采利烏斯還將近代符號系統引入化學，從而極大地促進了化學工作。 他利用諸元素的拉丁名字的第一個字母或前兩個字母作為元素的符號。 
19世紀的另一重要進步是出現了有機化學。 原來，化學家們認為有機化合物——由生物產生的碳氫化合物——是由一種「生命力」以某種方式控制的。 但是，隨着化學家們發現有機化合物能用合成法合成，這一看法被拋棄了。 1828年，弗裡德里希·維勒取得了第一個成功，合成了見于尿中的有機物質尿素。 
他沒有借助于腎，是通過普通的化學方法從無機化合物中獲得尿素。 他的朋友賈斯特斯·馮·李比希1803-1873年做了非常寶貴的工作，他證明植物從土壤中攝取的養料是由氮、磷酸鹽和鹽組成的。 因而，他能製備出他曾用來使一塊荒地肥沃並成為多產的園圃的化合物，為大規模的肥料工業的發展掃清了道路。 
對工業的另一重要貢獻由英國化學家威廉·亨利·珀金1838－1907年作出。 1856年，他在尋找奎寧的代用品時，偶然發現了第一種人造苯胺染料——品紅。 他的發現在英國受到忽視；在英國，化學仍僅僅是少數人的業餘消遣，化學行業以「注重實際」而自豪。 然而，德國工業界較關心科學的廠長們看出，珀金的發現能為氣體工業一向作為廢品的煤焦油提供一條寶貴的出路。 
由於他們資助這項研究，許多合成染料給製造出來，提供了巨大的利潤。 到第一次世界大戰時，德國人已擁有世界上最先進的化學工業，實際壟斷了合成染料的生產。 
對工業來說，同樣重要的是法國傑出的化學家路易·巴斯德1822-1895年的工作。 他在裡爾大學工作期間，當地酒廠老闆曾紛紛向他請求幫助，因為他們在從甜菜中提取乙醇時遇到了麻煩——果漿往往莫名其妙地變壞了。 巴斯德沒有找到化學上的解釋，就用顯微鏡檢查麥芽漿，發現上面滿是奇怪的、伸長的生長物，而未受損害的麥芽漿上則是圓的小球。 通過實驗室證明，他指出了如何才能控制這些有害的生長物、阻止它們妨礙發酵。 
由於這一經歷，他做了進一步的實驗，使他能駁斥傳統的生物自然發生說，提出現在公認的生源論——生物只能通過生物的繁殖產生——來取代。 為了證實生源論，他指出，通過排除空氣中看不見的微生物，能夠使肉體物質和植物性物質不腐敗。 這一點後來成為大規模的罐頭食品製造工業的基礎。 
1865年，巴斯德接受了一個更艱巨的任務。 法國蒸蒸日上的絲綢工業由於蠶的一種神秘的疾病而正遭到毀滅的威脅。 當巴斯德開始調查研究時，他並不知道蠶是什麼東西，也不知道一條醜陋的毛蟲以後會變成一隻美麗的蛾。 但是，經過一段時期的深入細緻的探究，他發現疾病是由生活、成長在蠶體內的一種微生物引起的。 
他很快找到了治療辦法，絲綢工業得救了。 巴斯德接着為家畜的炭疽病、特別驚人的是為人的狂犬病製備血清。 此外，由於他的疾病病菌說的普及，人們採取了衛生預防措施，使有可能控制由來已久的災禍——傷寒、白喉、霍亂、鼠疫和瘧疾。 這些醫學上的進步產生了深遠的影響，首先是在歐洲，然後是在全世界，導致人口迅速增長。 
五、生物學革命，1850-1914年
正如牛頓因發現支配宇宙中的物體的定律而統治17世紀的科學那樣，查爾斯·達爾文1809-1882年因發現支配人類本身進化的規律而統治19世紀的科學。 
然而，進化的思想對達爾文來說，決不是新的：在他以前，這思想已被提出並應用於科學的各領域。 讓·德·拉馬克1744－1829年較早時候就已向一種傳統的觀念挑戰；這種觀念認為，一度被創造出來、此後一直存在下去的物種具有不可改變的穩定性。 拉馬克想象有一種從蠕蟲到人類的全面進化，並試圖用獲得性理論來解釋這一進化過程。 馬由於需要迅跑而獲得敏捷的腿，長頸鹿由於需要吃高處的樹枝而獲得長脖子。 
任何這類身體上的變化通過遺傳過程被傳下去，成為下一代的起點。 
拉馬克以後，還有查爾斯·賴統地出版了有名的《地質學原理，三卷1830-1833年，普及了有關地球表面的形成的「均變論」或漸變論。 以往，人們一向認為地球表面是由過去的災變如火山、地震和洪水等造成的。 存在於高山地區的海貝被簡便地認為是挪亞時的洪水留下的。 相反，賴爾認為，現在的地球表面是億萬年間諸如冰蝕、風和水的侵蝕、冰凍和融化之類的地質力量活動的產物。

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