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类处理自身同自然界关系的一种方式。宗教所预先占据的人类精神的地方正
是科学将要占据的营地。在人类理智之花还未开放的时代，宗教对于人类精
神是一剂虚幻的安神药。人类虽然没有从宗教中找到真实的力量，但却找到
了精神的皈依。不过，这并不是一个可靠的、永恒的皈依之所。按照《金枝
集》的作者英国人弗雷泽（1854～1941）的意见，当人们用巫术企图直接控
制自然失败以后，就用崇拜与祈祷的方式，祈求神给予这种能力，在人们看
到这样做也没有效力并且认识到天律不变时，他们就踏入了科学之门。
古代的科学技术
古代埃及和巴比伦
埃及是一块饱经沧桑的土地。它的古代历史曾一度仅仅留在历史学者们
的著作中。埃及文明的起源至少可以上溯到公元前 4000 多年。
古埃及的国土实际上就是尼罗河中下游两岸的一个狭长的地带。
公元前 332 年，埃及被亚历山大帝国征服。公元前 30 年成为罗马的一个
行省。公元 640 年以后则被穆斯林哈里发所统治。16 世纪 50 年代，埃及被
并入土耳其奥斯曼帝国的版图。1798 年，拿破仑军队进入了这片土地，但在
3 年后被英国人赶走。直到 1936 年，英国人的势力才从除苏伊士运河区以外
的地区撤出。今日的埃及是在第二次世界大战结束后的几年中才取得独立
的。
古埃及人相信死后可能复活的观念，于是，他们制作木乃伊，希望死者
有朝一日能够复活。制作木乃伊使埃及人积累了很多的生理解剖知识。埃及
人配制药物的技术在当时也闻名于近东世界。这些药物有植物、动物和矿物。
医生们对心脏血液循环的关系已经有了初步了解。埃及医学可能是当时世界
上最具有理性和最发达的医学，它后来通过希腊人影响了整个西方医学。
早在 3 万年前，原始的独木舟就出现了。在公元前 6000～前 5000 年，
地中海、波斯湾和尼罗河上就出现了船。在公元前 3500 年时埃及人已经有了
帆船，陆上的运输则用驴驮来实现。
埃及人制订了人类历史上最早的太阳历，根据这个历，每当天狼星和太
阳共同升起的那一天（公历 7 月），尼罗河就要开始泛滥，这是一年的开始。
首先是泛滥季节，接着是播种季节和收获季节，这三季共 12 个月，每月 30
天，每年 360 天，再加年终 5 天节日。这个历与精确值相比每年只有约 1／4
天的差数，是今天大多数国家通用公历的原始基础。
古埃及人已懂得用十进计算，能计算矩形、三角形、梯形和圆形的面积，
取圆周率为 3．16，还能进行简单的四则运算（乘法用连续相加的办法），并
能解一个未知数的方程（这种方程大概是测定谷堆、粮仓容积和计算建筑用
料时用的）。他们的这些知识后来成了古希腊人的数学入门课程。
古埃及人最伟大的技术成就是用不朽的石头建造成的金字塔和神庙。伟
大的石建筑成了这个民族科学技术成就的历史见证，但那沉重的石块却阻碍
着埃及铜铁技术的前进。考古学家发现，早在远古时代埃及人就已知道使用
陨铁和对它进行加工的技术，但在古王国时人们很少使用铁。在一个金字塔
的宗教铭文中发现，人们认为天幕和太阳神的宝座是用铁做成的。铁在一个
相当长的年代里被古埃及人当做圣物。
东方山区游牧部落的阿摩利人，以巴比伦城为中心，在两河流域建立了
一个中央集权的奴隶制大国，史称古巴比伦王国。
古巴比伦王汉谟拉比时编纂了一部法典，刻在 2．25 米高的石柱上，石柱
上的图画为太阳神沙玛什坐在椅上将权杖赐给站立着伸出手接受权杖的汉谟
拉比王。公元前 626 年，在古巴比伦的土地上建立了新巴比伦王国。
这个王国重建过的巴比伦城呈正方形，边长 22．5 公里，有 100 个青铜的
门，幼发拉底河穿城而过，河上有吊桥，河下还有隧道。城墙里有 3 重围墙
的王宫和底部每边长约 200 米的贝尔神庙。王宫中的空中花园就是希腊人看
到的世界七大奇迹之一。
新巴比伦王国时期，在天文学方面取得了很大的成就，在苏美尔人天文
学的基础上规定 7 天为一星期，这 7 天分别对应日、月和五大行星。还规定
1 天为 12 个时辰，每个时辰为 120 分，每分 120 秒。这一计时体系成了今天
人类计时方法的基础。
埃及和巴比伦文明发展时期，在黎巴比嫩山脉和地中海之间的狭长地带
上住着腓尼基人。腓尼基人不仅是航海的能手，而且还把苏美尔—巴比伦的
楔形文字和西奈半岛的迦南人根据埃及象形文字创造的西奈字母兼收并蓄、
简化改造成一套通用的腓尼基字母。这套字母在被希腊人改造成希腊字母
后，成为拉丁字母乃至西方大多数字母文字的基础。
古希腊
造船业是古希腊极其重要的制造业。公元前 5 世纪，古希腊人的商业帆
船载重量已达到 250 吨，战舰则设计为桨帆并用的形式。
古希腊的冶铜和冶铁技术是从西亚传入的。公元前 9～前 6 世纪，山地
和丘陵的耕作、手工制造业和兵器制造等都需要铁作为工具和材料，这使他
们迅速地采用了铁器。
古希腊人的建筑遗产十分丰富。他们最善于运用的柱廊建筑有浑厚、单
纯、刚健的多里安式，轻快、柔和、精致的爱奥尼亚式和纤巧、华丽的科林
斯式。现存最著名的建筑物是石砌的雅典卫城，它是雅典城邦国家全盛时代
建筑技术的代表作，屹立于卫城最高处的帕特农神庙庄严雄伟，雄风犹存。
在古希腊科学文化名人中，泰勒斯（约公元前 624～前 547 年）访问了
埃及，根据埃及人的土地测量经验创立了演绎几何学，而且他还在美索不达
米亚学到了巴比伦人的天文学。毕达哥拉斯（约公元前 560～前 480 年）在
巴比伦住过几年，在那里研究天文学、占星术、数学和音乐（他后来到意大
利半岛南端的希腊殖民城邦组织了有名的学术团体“毕达哥拉斯学派”，这
个学派在科学方面人才辈出，并且传了 10 代之久）。
德谟克里特（约公元前 460～前 370 年）是古希腊著名的哲学家。他宣
告：万物的本原是一种叫原子的东西，大小不等的、形状不同的原子，在位
置和次序方面以不同的排列构成了万物，它的运动构成了万物的变化。此后
在漫长的两千多年的时间里，许多人仍不时思考和争论着关于万物的本原问
题。德谟克里特的那个最初的大胆想象，在人类科学发展史中居然占据了一
个永久的稳定位置。
毕达哥拉斯学派设想地球、天体和整个宇宙都是球形，而天体的运动也
都是均匀的圆周运动，因为圆是最完善的几何图形。这个假设一直主宰着天
文学，甚至还主宰了哥白尼的思想，只是开普勒才把它推翻。这些最先的大
胆设想给天文学的数学和几何模型提供了一个基础。欧多克索（公元前 409～
前 356 年）建立了一个同心球宇宙几何模型，他是第一个把几何学同天文学
结合起来的人。
对数学入迷的毕达哥拉斯及其学派的最有名的发现是对勾股定理的证明
和 2的发现。 2的发现标志着人类认识的实数从有理数领域迈入了无理数领
域。据说，当时这一发现使这个学派的多数人陷入了困惑，因为这个无理数
动摇了这个学派关于数的完美性的信念，那个发现者甚至被抛到了海中。
智者派学者中对数学感兴趣的人们提出了有名的三个几何作图难题。这
三个难题后来被解决了。在试图解决这三个难题的过程中，希匹阿斯发明了
割圆曲线。美尼克谟发现了圆锥曲线：抛物线、椭圆和双曲线。这些曲线后
来成了伽利略、开普勒、牛顿等人一系列伟大发现的工具。
亚里士多德（公元前 384～前 322 年）是第一个全面认真地研究物理现
象的人。他写了世界上最早的物理学专著《物理学》。他所研究的是最简单
的机械运动现象。
阿那克西曼德曾想象，人是由鱼变化而来的。因为人在胚胎的时候很像
鱼。这种思想在近代被进化论所肯定。希腊人中对生物学贡献最大的要数亚
里士多德。亚里士多德所采用的解剖和观察方法，在生物学史上是首创的，
而且他的许多研究结构都有一定科学价值。他的著作记载了近 500 种动物，
他亲手解剖了 50 种动物。
毕达哥拉斯学派的阿尔克芒被称为希腊的医学之父，他在了解埃及人知
识的基础上解剖过人体。他这样做是为了研究人的生理构造，埃及人却是为
了制作木乃伊。阿尔克芒发现了视觉神经联系耳朵和嘴的欧氏管，还认识到
大脑是感觉和思维的器官。他的工作实际上为西方解剖生理学的传统开了先
河。
希波克拉底是古希腊最有名的医生。他的医学书很多，他创立的“四体
液说”是当时的“四元素说”哲学在医学中的应用。希波克拉底描述了许多
内外科疾病及其治疗方法，还有 42 起相当详细的临床记录。
希腊人对地理学表现出了特殊兴趣和关注。许多希腊哲学家们都绘制过
区域大小不等的地图。赫卡泰所写的《旅行记》一书对地中海沿岸及其纵深
地域的地理、矿产、植被、民情风俗等都有广泛生动的记录，是当时地理学
的百科全书。
欧几里得生活在亚历山大城。在总结了从泰勒斯到毕达哥拉斯、欧多克
索等前人的数学成果后，写出了著称于世的《几何原本》。他建立科学理论
的方法为后世人所效法。
阿基米德的工作涉及数学和力学的理论和应用，他的研究方法是近代的
科学家们普遍采用的方法。在这个意义上，他是一个超越了自己时代的人。
阿基米德研究了球面积、体积及其与外切圆柱面积和体积之比，得出了求弓
形面积、抛物线和阿基米德螺线所围面积的方法。他解决了许多难题，甚至
还用圆锥曲线的方法解了一类一元三次方程。阿基米德在看到埃及人用杠杆
提水后发现了杠杆原理，还发明了提水螺旋。为了鉴别工匠们给叙拉古王做
的王冠是否是纯金的，他发现了浮力定律。由他发现的杠杆原理和浮力定律
是古代力学中最伟大的定律，也是今天机械设计和船舶设计计算时最基本的
定律之一。当罗马和迦太基作战时（第二次布匿战争），这位科学家设计守
城机械来保卫自己的家乡，其中有远程投石机，这使得罗马人的舰队不敢在
城附近的海岸停留。有的材料说，他发明聚光镜能利用太阳使敌人的船只起
火。
总的来看，希腊化时代的哲学和科学已经彻底地分离了。那些灿烂的科
学群星们，以巨大的热情和创造精神，在自己感兴趣的科学学科里埋头耕耘，
琢造了不少闪光的科学明珠。
古罗马
罗马人重视技术，并且创造出了值得骄傲的成就。
赫伦可以被看成是阿基米德发明的继承者。他创造了复杂的滑轮系统、
鼓风机、计里程器、虹吸管、测准仪等多种机械器具。其中最惊人的发明是
蒸汽反冲球。这个发明是第一次把热能转换成机械能的技术设备，它所包含
的原理实际上已延伸到了近代和现代。
最能表现罗马人技术成就的事业是建筑。从公元前 4 世纪起，罗马人为
供应城市用水，逐步修筑了 9 条总长达 90 公里的水道工程。
著名工程师维特鲁维奥（公元前 1 世纪）写出了世界上第一部建筑学专
著《论建筑》。这部书是对古希腊以来那个时代建筑经验的总结。
公元 70～82 年，罗马建起了可容纳 5～8 万观众的大角斗场，这是古罗
马最宏大的建筑，至今残壁犹存。
罗马帝国时期四通八达的公路网总长达到 8 万公里。这些公路的设计有
一定的标准，多数地段以石板铺地面，并在沿途设立里程碑，通过河流时则
架设石桥。它们的残迹今天依然可见，“条条道路通罗马”的成语正是当时
的写照。在这些公路的东方尽头，通过波斯高原一直和中国的丝绸之路间接
地联在一起，中国汉代的丝绸传到了罗马帝国。
托勒密的天文学著作是著名的《天文学大成》，在哥白尼之前一直是欧
洲人的权威。
在罗马帝国统治下，出现了炼金活动。罗马对代的炼金术士们用熔炼合
金的方法炼出具有黄金光泽和颜色以及近似的其他特性的东西之后，便认为
达到了目的。这种活动流行了 300 多年。公元 292 年，罗马皇帝戴里克先下
令禁止炼金术士的工作，并焚烧了所有炼金术著作。
老普林尼（23～79）阅读了2000 多种科学著作，写了一部共 37 卷的《自
然史》巨著，内容涉及天文、地理、生物、医学、艺术和工艺，但主要是希
腊人著作的抄录汇集。这本书保存了大量的古代资料。
古印度
通过对印度河畔的两个古代城市摩亨约·达罗和哈拉巴遗址的考察，人
们知道这些经过规划的城市，是用烧制的砖和木材建筑的。这是世界上最早
用烧制的砖建造房屋的地区。这些建筑物存在的地方也就是当时的城市国
家。
由于还不清楚的原因，印度河最早的文明突然衰亡了。至今发现的 500
多个古老字母还没有释读成功，城市衰落的原因也仍然不完全清楚。
印度最著名的天文学历法著作《太阳悉檀多》讲述了测时、分至点、日
月食、行星运动和简单的天文学仪器，并包括大量的数学内容。
在公元前 1 世纪，印度出现了最早的一部医学著作《阿柔吠陀》。
戒日王朝时期是印度历史上一个重要时期。中国人经常络绎不绝地到印
度求学，把中国的学术和文化传播到了喜马拉雅山南方。印度的天文学、数
学、医学、制糖术和佛教建筑传入中国，而中国人的十进制记数法、筹算法
则影响了印度的数学。印度人在公元 500 年之后，创立了用 1、2、3、4、5、
6、7、8、9 等字母记数的十进制记数法，后来经阿拉伯人传入欧洲，成为世
界科学中的一颗明珠。中医和中药在这一时期传入了印度。印度这一时期出
现了《八科提要》（7 世纪）和《八科精华集》（8 世纪）两部医学重要典籍。
印度这一时期最负盛名的天文学家是圣使（生活于 475 年前后），他写
了《圣使集》，在讨论了日月行星的运动后，提出了推算日月食的方法，并
认为它们的运动是地球自转的结果。数学家梵藏在 628 年写出了他的《梵明
满悉檀多》，最早提出了负数的概念，并且模糊地在认识到零也是一个数。
从民族学的角度看，印度不是一个封闭的社会，从雅利安人入侵以来有
许多其他民族侵入这片土地。每次加入新的民族成分的过程都意味着战乱和
杀戮，以及对社会财富和生产条件的破坏，历史的延续是以退步为前提的。
下层人民的自由只是以反抗整个社会为前提的，但这种反抗的结果无论是胜
利还是失败，都不足以摧毁不平等的社会制度。在这样一种制度下，从事农
业、手工业和商业的勤劳和精明，远不如社会特权给人带来的利益多，技术
自然就不可能有长足的进步。智慧的锋芒也就没有太大必要投射到生产和劳
作中。除了纯粹的哲理、制定历法的天文学、一般计算需要的数学、与健康
有关的医学外，力学和各类技术知识不被学者们重视，甚至连中国人和罗马
人关心的农业知识也不被印度学者们重视，尽管印度也是一个农业国家。
在印度产生并影响深远的佛教的基本教义教导人们超脱社会，放弃对现
实生活的追求，这对学术和技术进步以及社会改革来说，都会产生消极影响。
正当西方资本主义自由发展之时，印度次大陆的财富却装备了大英帝国的工
业和海军，她自身却被牢牢绑在了贫穷落后的铁柱上，而这一时期也正是印
度和西方国家在经济和科学技术上拉开距离的重要时期。
中世纪的科学技术
阿拉伯人的科技贡献
阿拉伯人在各地建立了图书馆，清真寺中一般都藏有图书，另外还办了
一些公共和私人学校。阿拔斯王朝的哈里发马蒙统治时，于 830 年在巴格达
建立了一个编译机构，称为“智慧馆”，大批专家在这里从事搜集、整理、
翻译、研究外国学术文献的工作，一直持续了 100 多年。这一时期前后，法
萨里翻译了印度的天文学著作《太阳悉檀多》；哈查只翻译了托勒密的《天
文学大成》；马蒙时期朝廷组织了一次测定子午线一度之长