二、原宙宗教与巫术
原始宗教和巫术的出现并非偶然。一般说来，它们起源于原始人的自然崇拜以及灵魂崇拜。另一方面，这也是当时人类思维能力增强的表现。尤其是，作为原始人思考自然的基本方式，作为将“物之灵”的大宇宙(cosmos)和“人之灵”的小宇宙(microcosm)加以对象化的最初尝试，它们无疑构成了科学认识的源头。
原始宗教产生的原因很复杂，大致可归结为这样几个方面：首先，原始人所面对的广袤天地之间，存在着各种盲目起作用的自然力，时刻威胁着人们的生存，显得十分可怕；其次，原始人对自己身体活动的机理，例如身体方面的生育与疾病、以及精神方面的欲念与梦境等，还不可能有正确的理解，总以为自身的内部存在着一种支配着生命和意念的精灵或灵魂；最后，原始人无法理解和解释死亡发生时人的灵魂寄居何处，从原始的随葬及殉葬方式可以看出，他们相信人死后将转入另一个世界继续生活。原始宗教就是化解或诠释这—系列疑问、恐惧、迷惑、崇敬等心理的种种实践和理念活动的综合，其中一种重要的形式就是万物有灵论的仪式。而原始社会时期，能够沟通“人之灵”和”物之灵”的基本形式，正是巫术!
巫术产生的原因同样十分复杂，而且由于多种需要，巫术的种类也．很多样。例如，在集体狩猎或领地战斗的出征前夕，常常先由巫师作某种仪式化的表演，祈求保佑出师顺利；在自然界中火山、地震、山崩、电等破坏性事件发生时，总是巫师最先“挺身而出”，用自己所掌握的“魔法”与之相抗衡，以求灾难及早平息；在季节轮回或天象变化时，巫师通常要主持仪式化的盛典，向上苍表达对一个良好开端的希冀；在部落成员发生伤病时，一般是由巫师来“作法”，驱赶附在肌体上的“魔鬼”，试图达到祛病健体的目的；此外还有求雨的巫术仪式，等等。可以说，原始人的几乎每一个有目的的活动，都或多或少与巫术有关，差不多都需要巫师作相应的仪式化表演。但是，这些巫术形式也有共同的特征，即“盛装”与“仪式化模仿”。
早期的巫术就是试图通过对自然的模仿来掌握和控制自然力的一种尝试，它反映了原始人对自然的一种认识。而巫师为了模仿自然，保持“法力”的作用，就不仅要观察自然现象，也要探求自然规律。所以，巫术可以通向宗教，也可以通向科学。事实上，至少天文学、医学等科学部门的起源肯定与早期的巫术直接相关。
三、图腾崇拜与传说
“图腾崇拜”和传说大概都与原始人的祖先崇拜有关。图腾(totem)崇拜在狩猎大规模进行的氏族社会时期(旧石器时代晚期)开始广泛出现。原始人并不懂得自身与自然界的对立关系，以及自己与动物的区别，更无从知道自己从哪里来，死后复归于何处，于是就把他们认为与本氏族有血缘关系的某种动物或自然物拜为祖先(图腾)。用做本氏族的标志和保护神。常见的是以动物的雕塑或画像来作为本氏族的膜拜对象，表示崇拜、象征、识别、宗教等意义。例如,出土的陶器上有蛇、壁虎和蟾等的造型或饰纹；美洲的原始印第安部落中有鹰图腾、狗图腾等。这种图腾崇拜的遗迹在今天的许多民族中仍依稀可见。图腾崇拜实际上是将普通自然物加以夸大和神圣化，从而起到增强氏族内部向心力、规范氏族成员行为的作用，但也以一种神秘形式反映出入与自界的关系，表明原始人对自然界的一种看法，因而也是原始宗教的一种形式。
图腾崇拜与巫术相通的地方在于，它们都表示人相信自然力有一种作用，同时也表示对掌握那些自然力的渴望。而祖先崇拜的另一种要的形式是口口相传的英雄创世故事。如中国有：伏羲作八卦”、“燧人氏钻木取火”、“神农尝百草”、“黄帝战蚩尤”等，其他地区有“创世说”、“普罗米修斯之火”等。在这样的传诵过程中，历史人物的作用和形象被大大地夸张了，具有超自然神和现世神的特征。
这些传说对各个地区民族文化，尤其是宗教文化的分野、形成和确立产生了重要的作用，但也以特殊形式反映了原始时代的技术发明和自然认识。比如，中国古代有这样的传说：“古者包羲氏之王天下也，仰则观象于天，俯则观法于地，观鸟兽之文，与地之宜，近取诸身，远取诸物，于是始作八卦，以通神明之德，以类万物之情。”俨然一副百科全书式的自然科学家的形象。从这个意义上说，古代传说也保存和普及着原始的自然认识，并使之发扬光大。
四、文字和文化规范
文字是人类在口头上使用有声语言的基础上，借助于某些仪式化的行为、象征性的动作，并辅之以实物、图画等形式而发展起来的，先是形成不太固定的图形符号，后经过十分漫长的年代，逐渐定型为有明确含义的象形文字(如太阳写成⊙、月亮写成
，等等)。《周易·系辞传中“上古结绳而治，后世圣人易之以书契”的记载，正是这个发展过程的真实写照。伴随着社会大分工和定居生活的开始，尼罗河流域、美索衣达米亚地区、恒河流域、长江黄河流域等农业文明的发祥地，先后发明了早期的文字。这其中，城市的兴起和阶级、国家的出现起着加速的作用。
城市是社会分工最细致的地方，人们之间的交往方式日益多样化，需要有新的手段来记录越来越复杂的交往活动，从而使文字的发明成为迫切的必要；另一方面，城市又是社会分化最剧烈的地方，随着阶级和国家的产生，出现了一批专门的脑力劳动者，其典型代表便是祭司集团，这就使文字的发明有了现实的可能。有了初期的文字(符号)，祭司就可以分门别类地记录所储备或分配的剩余产品及其他物质资料，也可以用文字符号分别标记祭祀日、节日等宗教仪式；还可以记录下交往的誓约、交换事件等，来管理社会、调节生产。此外，文字还有着表达思想感情、占卜、计算等多方面的作用。
文字首先是作为增强记忆的手段，然后才是作为抽象表达的手段而出现的。但文字出现以后，便主要作为抽象表达手段而发挥其促进思维发展和传播思想内容的功能，而文字本身也在这个过程中逐步丰富完善起来。所以，文字既是文明的前提，也是科学的前提。
总之，原始人类不仅通过技术上的创新，不断丰富着生存和生活所必需的物质资料的来源，而且也创造了有丰富内涵的原始精神文化。其中许多方面都为科学地认识周围的环境准备了必要的条件。思维、语言、宗教、巫术、图腾、传说、文字等，都是人类作为认识者与大自然沟通信息的方式，正是在这样的方式中，后来逐步产生出科学。不过，这当中还将有许多形式需要变化，许多发展环节需要经历，许多困难有待于克服……可以说，正是巫师、占卜者、文字工作者，以及他们所提供的关于外部自然界的种种解释，以后逐步演化为绵延千年的科学传统。
1．3 人类科技文明的最初成就
这是科学技术发生的最初的几步，然而也是最重要的几步。正像科学史家惠灵顿说过的：“科学上最初的几步是非常难能可贵的。”
一、生产技术
原始社会早期生产力极其低下，无沦是制造工具还是掌握用火，都是为满足人类生存这个首要的需求而产生和发展起来的。原始生产技术虽然简陋，但却是以后一切发展的起点。
首先是从狩猎到畜牧业的发展。大约从中石器时代以后，随着狩猎活动的规模越来越大，猎获的动物有了剩余，便暂且豢养起来，以后又发展成为有目的地圈养和驯化，由此开始了畜牧业的发展。在中国古献中提到的“六畜”中，狗是最早被驯化的，时间是距今约9 000年前，这大概是因为人们发现狗不仅可以食用，而且驯化以后可以成为狩猎的帮手。接着被驯化和家养的动物是羊、猪、牛(6 000～7 000年前)、鸡(4 000年前)，马较晚，大约2 000年前才被驯化，此外陆续驯化的动物还有驴、骆驼、鸽于、大象等。在许多早期人类文明的遗址中，均伴有这些动物的化石出土。
然后是从采集植物发展到“刀耕火种”的农业文明。最初的种植活动无疑也是伴随着采集植物的剩余和存储而开始的。很可能是个别部落成员在保存剩余食物时偶然发现，果实或种子发芽后可以长成植物，由此产生了人工种植植物的联想。于是，在约一万年前的新石器时代，就开始有了最早的农业生产活动。
原始农业的种植方法很简单，只是“象耕鸟耘”，把植物的种子播撒在土地上，任其自由生长，待成熟或可食用时再去收获。以后，随着种植规模的扩展，以及人们对收成的好坏有了越来越大的依赖性，农业技术由简单种植活动逐步发展成为锄耕制农业，如烧荒拓地，翻耕土壤，撒种覆土，引水灌溉等，此外还采取几块土地轮流耕作的措施，来保持土地的肥沃。这样就使作物的生长情况大为改善。考古发掘表明，大约6000～7000年前，就出现了具有一定规模的原始农业文明。而从世界范围看，农作物的种植有着明显的地域性：中东地区的主要农作物是大麦、小麦和胡麻等；东亚地区以种植稷(粟)、稻等为主；而美洲则是玉米、薯类的原产地。
与农业生产密切联系的是与引水和灌溉相关的水利工程。在非洲的尼罗河流域，公元前3500年左右的格尔塞文化时期就已经有了开渠筑堤的水利建设。而且，因为水利灌溉的需要，使相邻的部落相互联合，促进了氏族向国家的过渡。历史学家认为，农业国家的统一，首先是为了水利灌溉事业的建设、经营和管理的需要，因而农业文明古国实际上是“水利国家”。还有人认为，灌溉农业的出现，标志着人类告别了以狩猎和采集为主的野蛮时代而开始步入文明时代。
二、手工业技术
手工业技术肯定是随着制造工具的手艺和经验的积累而发展起来的，特别是用火方法的掌握，使原始技术更有了跳跃式和多样化的发展。而社会分工和行业分化，则促进了工匠传统和技术规范的形成。尤其是行业的划分，更成为日后手工业技术积累性发展的基本形式。
制陶技术是新石器时代出现的手工业技术之一，迄今发现的最早的陶器大约为8 000—9 000年前制造，在西亚和中国多个地区均有出土。陶器的发明显然是用火技术的成果，原始人很可能是从火烤过的地面或土墙会变得坚硬，或被火烘干的泥制容器变得不漏水、不透气等现象受到启发，而有意识地制做泥坯，然后放在火中烧制，由此开始了陶器时代。早期制做陶坯的方法非常简单，大致是用黏土直接捏成所需器具的形状，或者是把黏土和成的泥搓成长条，再盘成容器形状，等等，烧制的温度也不高。到新石器时代晚期，制陶术有了很大发展，开始对陶土进行分类和筛选，并针对不同用具加入不同煅料，陶坯的制造采取陶轮加工的方法，效率很高，所制成的器皿外表光洁、形状规整。陶轮是人类历史上使用的第一种机械加工装置，是一项了不起的发明。陶器的烧制技术也有了质的发展，陶窑的结构已经从敞口窑变为收口窑，使窑温达到1 000(，左右，是理想的陶瓷加工温度(950~c—l 050C)。大约到了公元前4500年左右，北非地区的巴达里文化、中国龙山文化时期已能烧出质地很好的薄壁陶器，以及富含碳纤维的黑陶，而在中国还出现了一种用高岭土烧制的白陶，这就是遐迩闻名的中国瓷器的前身。
新石器时代出现的另一类重要的手工业技术是编织技术。考古发现,早期的一些陶制汲水器是在树枝编制的篮或筐上涂泥后烧制而成的，说明至迟在陶轮发明之前就已经有了编篮或编筐技术。在某些遗址中，还保留着多件竹编用具和织好的芦席的痕迹。编织技术最重要的发展是早期纺织方法的出现。各地出土的石制或陶制的纺锤，表明人们已经采用较规范的方法搓绳、纺线，原料可能是从野生的葛藤、坯麻等植物的韧皮部中，经水沤脱胶后抽出的纤维。人们再采取编筐和织席的方法，用纺好的线来织布。北非的巴达里文化、中国的大汶口文化等，都发现有织布、缝衣的遗迹，它们是最初的纺织技术的代表。
一项被认为具有划时代意义的技术成就是冶金技术。巴达里文化时期已经利用天然铜块，经锤打制作各种器皿。到了公元前3500年的格尔塞文化时期，据信已发明了冶金术．并掌握了金属加工制作技术。事实上，烧制陶器的温度就已经接近或达到铜的熔点，如果将孔雀石(一种铜矿石，基本成分是Cu2[CO3](OH))置于陶窑内，便可以通过木炭的燃烧而还原出铜。这可能正是冶金．技术的山来。从世界范围看，公元前4000—3000年，两河流域、北非、中国、南欧及中欧地区先后开始出现金属铜的矿石冶炼技术和相应的金属加工技术。而到了公元前3000年代中期，更发展起合金技术，开始冶炼青铜，制造刀、钻、斧、锛等金属工具和其他器皿。铁的使用也是从天然陨铁开始的。约公元前2000年代末期，西亚地区出现了最早的冶铁技术，、虽然铁的熔点较高(约1 300c左右)，但在新石器晚期还是不难达到的。这样，至公元前1000年左右，东欧、南欧、印度河流域、北非地区以及中国先后开始广泛使用铁器，其制作技术主要是利用鼓风对铁矿石进行熔炼，然后在石砧或铁砧上加以锻打。铁较青铜质地坚韧且用途广泛，惟有它才能全面的替代石器。铁器时代的来临，是农业文明发展的关键。因而铁器的使用，与同时代出现的象形文字一起，标志着人类真正进入了有史的文明时期。
三、知识的源头
虽然说，原始社会的人类还不可能产生科学的知识，现代人也无法还原出原始人对自然的认识，但是科学知识的发展是有序列的，沿着这个序列回溯，辅之以考古证据，总可以推测出科学认识源头的大致情况。
物候和天文，无疑成为最早的知识领域。原始人一开始几乎是本能地根据昼夜交替、草木枯荣、猎物迁徙的情况，来分配作息，安排劳动。而这些周而复始的现象很容易使他们产生一种经验，即物换星移其实是有规则的。当然，这样的经验距离科学还十分遥远，但“天行有常”毕竟是物候学和天文学的基本依据。
力学方面的知识，如前所述，大致是随着人们制造工具的手段和技能的进步而不断积累起来的，而且，在工具上体现出来的知识含量常常是惊人的。如弓箭便是极其复杂的机械，它所包含的力学原理已经相当丰富，而澳大利亚土著原始部落狩猎时所使用的“飞去来器”，其工作原理甚至比滑翔机还要复杂!
生物学也应是较早的有广泛经验基础的认识领域。显然，在采集和狩猎的生产活动中，人们一定会逐步积累起有关植物性状和动物习性的知识，而种植业和畜牧业的兴起，则体现出并加速了这些知识的深化。尤其是作物耕种和动物驯化的实践，使原始人从自身的活动可以直接产生结果的经验，进一步发展为目前的活动对未来应当产生结果的一种预期。这种朦胧的因果观念的形成，应该说是一切知识的出发点，其重要性也许远远超出生物学知识的积累。
在数学方面，应当已经在计数的过程产生了“数”的初步观念。由于计数的工具只可能是数手指，因此大概也已经涉及“数制”问题。特定的几何形状也开始引起注意，在出土的陶器和编织物上都发现比较规则舶图形。
此外，还有通过阴晴雨雪等现象的观察而产生气象学知识，由用火和酿酒等实践而得到的化学知识，等等。
1．4 中国原始时代的科技萌芽
中华民族和其他民族一样，历史上都曾经历过以石器工具和氏族社会为特征的原始时代。在原始时代，由于实践生活的需要，中华民族的祖先在这块广阔的土地上进行了持续而又顽强的探索。比照现在的科学分类，他们不但在动植物学、天文学和医药学三大领域积累了丰富知识，而且在与人类生活相关的原始技术方面也积累了一定的经验，如狩猎工具、磨制工艺、制陶、纺织等。
在动植物学方面，考古发现证实了这一点。据专家考证，中国北京猿人遗址有几十种哺乳动物化石，还有大量经过火烧的禽、兽遗骸，其中有葛氏斑鹿、肿骨鹿及沙鸡、麻雀、野鸡等；仅肿骨鹿遗骸就有2000多具，不仅说明它是当时主要猎取的对象，也表明北京猿人对肿骨鹿的习性有了一定的了解。山顶洞人除猎取禽、兽外，还学会了捕鱼。草鱼、鲤鱼骨化石的出土，说明对鱼的习性也有了一定了解。属于新石器时代的浙江河姆渡遗址，动植物的遗骸化石极其丰富。动物中的兽类有梅花鹿、冰鹿、赤鹿、獐子、青羊、水獭、象等。禽类有雁、鹤、野鸭、鹰等。鱼类有鲤鱼、鲫鱼、青鱼、鲶鱼等。家畜有水牛、猪、狗等。植物标本除树类外，还有可供食用的菱角、酸枣、芡实等。尤其是大量碳化稻谷的出现，说明它是亚洲栽培稻的重要起源地之一。考占学家还注意到，中国新石器时代晚期遗址中，现在所谓六畜(马、牛、羊、猪、鸡、狗)已经俱全。农作物中已有稻谷、粟子、糜子、白菜(或芥菜)籽、蚕豆、葫芦、芝麻等等。有趣的是母畜数量比公畜多，很可能当时人们已经知道把比较凶猛而又不．能繁殖的多余的公畜杀掉，而选择比较驯良的母畜和必要的公畜加以；培育，使它们繁殖，所以母畜数量多于公畜。
在文学和医药学方面，历史文献中也有记载。例如，伏羲氏“仰则观象之于天，俯则观法于地”。又说羲和占日、常仪占月、后益占岁、容成作历。帝尧已经命令羲和等人根据星象报告时令。“伏羲尝草制砭”、“神农尝百草，始有医药”。据说神农氏“尝百草之滋味，水泉之甘苦，令民知所辟(避)就。当此之时，一日而遇七十毒。”又有人统计，《山海经》中已提到的药物有132种，其中植物类51种，动物类30种，矿物类71种，其他5种。草类(28)多于木类(23)，鱼类、鸟类(25)多于兽类(16)。每种药物都有产地、主要特征、所治病症以及内服、外敷、汤沐、针刺等使用方法。在原始技术方面，中华民族的祖先在打制石器、制造弓箭、建筑房舍、人工取火及陶器造型中已积累了不少有关力学和物理学的经验。另外，化学知识的萌芽，主要同鞣制树皮和兽皮的工艺、酿酒工艺和制陶中的烧窑工艺有关。从陶土到陶坯，只是一种物理的变化，但陶坯在窑内经过高温处理，陶土改变了原来的分子结构，变成了质地坚硬、渗水性低、击之铿锵有声的新物质，则是一场深刻的物理化学变化。据有关专家分析，中国原始社会晚期的制陶工艺．实际上已掌握了氧化焰、还原焰和渗透法等不同化学方法，再加上在陶土中添加有关成分，因而可以烧出红陶、灰陶和黑陶。
富兰克林给人下的定义是“人是制造工具的动物”。但从中华民族祖先制造工具的发展过程来看，制造工具不仅锻炼了人的思维、满足了生活实践的需要，而且也是孕育中国古代科技的必经阶段。旧石器中期，北京人制造石器的生产技术，采用的仍然是直接打制法，器型和使用分工不十分明确，但已开始懂得对不同的石料采用不同的工艺。如对燧石多用锤击法，对砂岩多用碰砧法，对脉石英多用砸击法。这表明，他们对各种石料及其相应加工工艺，都已经进行了初步的归纳和分类。而这种归纳和分类，又是从某种石料联想到某种工艺的结果。没有一定的联想能力，不可能进行这样的归纳和分类。此外，在北京人的洞穴里，人们还发现了相当数量的石锤与石砧。“许多石锤是长条形的砂岩砾石．它的一端或两端由于打制石片而留下许多崩裂的石片疤。作为石砧用的工具，多半是体积较大的扁平砾石，它的表面由于砸击石片而留下许多坑疤。”
北京人的两极石片或两端器就是用砸击法制成的。这种工艺由于同时使用石锤、石砧两种工具，而且要互相配合，显然需要比单纯使用石锤或石砧更复杂的思维活动。具体说，更复杂的联想能力，是砸击法必不可少的条件。特别是同时要联想到石料两端的变化，这是很不容易的。从北京人留下来的大量石器来看，他们在经验积累的基础上，已经掌握了一种不自觉的加工规则或程序，并对石片进行了修整。到新石器时代，生产工具的质料不但有传统的石器工具和木质、角质、骨质工具，还出现了大量的陶制工具。在中国仰韶文化中，仅陶器的质料，就包括细泥红陶、泥质灰陶、夹砂粗红陶、夹炭黑陶等。从功用看，除传统的采集、狩猎和生活日用工具外，又出现了大量的畜用工具、农用工具、捕鱼工具、制陶工具、纺织工具和刻绘工具。此外，陶制的饮食用具还有盆、钵、罐、瓮、瓶、盂、盘、碗、杯等。
除此之外，中国古代原始神话、宗教和巫术中也蕴含着科技思想的萌芽，这里不再赘述。
