第一层 求真知识：知识是一般人都有的，乃至连动物都有；科学所要给我们的，就争一个真字。一般人对于自己所认识的事物，很容易便信以为真；但只要用科学精神研究下来，越研究便越觉求真之难。譬如说“孔子是人”，这句话不消研究，总可以说是真，因为人和非人的分别是很容易看见的。譬如说“老虎是恶兽”，这句话真不真便待考了：欲证明他是真，必要研究兽类具备某种某种性质才算恶，看老虎果曾具备了没有？若说老虎杀人算是恶，为什么人杀老虎不算恶？若说杀同类是恶，只听见有人杀人，从没听见老虎杀老虎，然则人容或可以叫做恶兽，老虎却绝对不能叫做恶兽了。譬如说“性是善”，或说“性是不善”，这两句话真不真，越发待考了：到底什么叫做“性”，什么叫做“善”，两方面都先要弄明白。倘如孟子说的性咧情咧才咧，宋儒说的义理咧气质咧，闹成一团糟，那便没有标准可以求真了。譬如说“中国现在是共和政治”，这句话便很待考：欲知他真不真，先要把共和政治的内容弄清楚，看中国和他合不合。譬如说“法国是共和政治”，这句话也待考：欲知他真不真，先要问“法国”这个字所包范围如何，若安南也算法国，这句话当然不真了。看这几个例，便可以知道：我们想对于一件事物的性质得有真知灼见，很是不容易；要钻在这件事物里头去研究，要绕着这件事物周围去研究，要跳在这件事物高头去研究，种种分析研究结果，才把这件事物的属性大略研究出来，算是从许多相类似容易混淆的个体中，发现每个个体的的特征。换一个方向，把许多同有这种特征的事物，归成一类，许多类归成一部，许多部归成一组，如是综合研究的结果，算是从许多各自分离的个体中发现出他们相互间的普遍性。经过这种种工夫，才许你开口说“某件事物的性质是怎么样”。这便是科学第一件主要精神。
第二层 求有系统的真知识：知识不但是求知道一件一件事物便了，还要知道这件事物和那件事物的关系；否则零头断片的知识全没有用处。知道事物和事物相互关系，而因此推彼，得从所已知求出所未知，叫做有系统的知识。系统有二：一竖，二横。横的系统，即指事物的普遍性——如前段所说。竖的系统，指事物的因果律——有这件事物，自然会有那件事物；必须有这件事物，才能有那件事物；倘若这件事物有如何如何的变化，那件事物便会有或才能有如何如何的变化；这叫做因果律。明白因果，是增加新智识的不二法门，因为我们靠他才能因所已知推见所未知；明白因果，是由智识进到行为的向导，因为我们预料结果如何，可以选择一个目的做去。虽然因果是不轻容易谭的：第一，要找得出证据；第二，要说得出理由。因果律虽然不能说都要含有“必然性”，但总是愈逼近“必然性”愈好，最少也要含有很强的“盖然性”；倘若仅属于“偶然性”的便不算因果律。譬如说：“晚上落下去的太阳，明早上一定再会出来。”说：“倘若把水煮过了沸度，他一定会变成蒸气。”这等算是含有必然性；因为我们积千千万万回的经验，却没有一回例外；而且为什么如此，可以很明白说出理由来。譬如说：“冬间落去的树叶明年春天还会长出来。”这句话便待考；因为再长出来的并不是这块叶，而且这树也许碰着别的变故再也长不出叶来。譬如说：“西边有虹霓，东边一定有雨。”这句话越发待考；因为虹霓不是雨的原因，他是和雨同一个原因，或者还是雨的结果。翻过来说：“东边有雨，西边一定有虹霓。”这句话也待考；因为雨虽然可以为虹霓的原因，却还须有别的原因凑拢在一处，虹霓才会出来。譬如说：“不孝的人要着雷打。”这句话便大大待考；因为虽然我们也曾听见某个不孝人着雷，但不过是偶然的一回，许多不孝的人不见得都着雷，许多着雷的东西不见得都不孝；而且宇宙间有个雷公会专打不孝人，这些理由完全说不出来。譬如说：“人死会变鬼。”这句话越发大大待考；因为从来得不着绝对的证据，而且绝对的说不出理由。譬如说：“治极必乱，乱极必治。”这句话便很要待考。因为我们从中国历史上虽然举出许多前例，但说治极是乱的原因，乱极是治的原因，无论如何，总说不下去。譬如说：“中国行了联省自治制后一定会太平。”这话也待考；因为联省自治虽然有致太平的可能性，无奈我们未曾试过。看这些例，便可知我们想应用因果律求得有系统的智识，实在不容易。总要积无数的经验——或照原样子继续忠实观察，或用人为的加减改变试验，务找出真凭实据，才能确定此事物与彼事物之关系。这还是第一步。再进一步，凡一事物之成毁，断不止一个原因，知识甲和乙的关系还不够，又要知道甲和丙丁戊……等等关系；原因之中又有原因，想真知道乙和甲的关系，便须先知道乙和庚庚和辛辛和壬……等等关系。不经过这些工夫，贸贸然下一个断案说某事物和某事物有何等关系，便是武断，便是非科学的。科学家以许多有证据的事实为基础，逐层看出他们的因果关系，发明种种含有必然性或含有极强盖然性的原则，好像拿许多结实麻绳组织成一张网。这网愈织愈大，渐渐的函盖到这一组知识的全部，便成了一门科学。这是科学第二件主要精神。