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Les sciences naturelles constituent un point aveugle et pourtant central de l'oeuvre d'Ernest Renan. Alors qu'il affirme, dans ses Souvenirs d'enfance et de jeunesse, qu'il serait "arrivé à plusieurs des résultats de Darwin" s'il s'était consacré à ces sciences, rien n'en transparaît dans ses vastes sommes historiennes : il faut remonter à sa formation. Figure fondatrice de la classification des sciences entre "sciences de l'humanité" et "sciences de la nature" , Renan est un savant attentif au dialogue entre les disciplines, dont la différenciation est en cours au XIXe siècle.
Les sciences naturelles sont pour lui un réservoir méthodologique, qui le conduit à se faire, sur le modèle de l'anatomie et de l'embryogénie comparées, un historien des origines, auxquelles il remonte par analogie et induction. Le modèle de pensée affleure dans des images naturalistes, et questionne le statut du texte écrit par l'historien, nourri de conjectures et d'hypothèses. Renan développe une épistémologie historienne et scientifique qui interroge le statut de la fiction, placée dans ses Dialogues philosophiques entre les "certitudes" , les "probabilités" et les "rêves" .
