在數千年的古代歷史上，中華民族以不屈不撓的頑強意志和勇于探索的聰明才智，譜寫了波瀾壯闊的歷史畫卷，創造了同期世界歷史上極其燦爛的物質文明與精神文明。萬里長城、大運河、明清故宮以及多姿多彩的各種出土文物，無不反映出高超的生產技術；在思想文化、科學技術領域產生了無數杰出的人物，創造出無比博大、深厚的功績，包括指南針、造紙術、火藥和印刷術這四大發明在內的無數科技成就，更大大推動了人類社會的發展。

　　中國古代科技源于生活，而生活需要各種實用技術。造紙、印刷、紡織、陶瓷、冶鑄、建筑等中國人引以為豪的發明創造無不帶有鮮明的實用烙印。

　　天文歷法：（1）先秦時期：①春秋時期，留下了世界上公認的首次哈雷彗星的確切記錄。《春秋》記載，公元前613年，“有星孛入于北斗”，即指哈雷彗星，這一記錄比歐洲早六百多年。②春秋時期我國歷法已經形成自己固定的系統，基本上確立19年7閏的原則，這比西方早160年。③戰國時期，出現了世界上最早的天文學著作《甘石星經》，其中有豐富的天文記載，反映了那個時期人們對天文的認識。

　　（2）兩漢時期：①漢武帝時，天文學家制訂出中國第一部較完整的歷書《太初歷》，開始以正月為歲首。②西漢關于太陽黑子的記錄，被世界公認為是有關太陽黑子的最早記錄。③東漢時，張衡從日、月、地球所處的不同位置，對月食作了最早的科學解釋。④張衡發明制作的地動儀，可以遙測千里以外地震發生的方向，比歐洲早1700多年。

　　（3）隋唐時期：①唐朝天文學家僧一行制定的《大衍歷》比較準確地反映了太陽運行的規律，系統周密，表明中國古代歷法體系的成熟。②僧一行還是世界上用科學方法實測地球子午線長度的創始人。在實測中他認識到，在小范圍有限的空間里得到的認識，不能任意向大范圍甚至無際的空間推演，這是我國科學思想史上的一大進步。

　　（4）宋元時期：①北宋科學家沈括的突出貢獻在天文學方面，把四季二十四節氣和十二個月完全統一起來的“十二氣歷”更加簡便，有利于農事安排。②元初設立太史局編制新歷法。③元朝杰出天文學家郭守敬，提出“歷之本在于測驗，而測驗之器莫先儀表”的正確主張，創制了簡儀和高表等近二十件天文觀測儀器，主持了全國范圍的天文測量。④郭守敬主持編定《授時歷》，一年的周期與現行公歷基本相同，但問世比現行公歷早300年。

　　歷法著作：歷法是中國古代天文學的重要內容，它不僅包括年、月、日、時、節氣的安排，還包括日、月、行星運動，交食，晷影，漏刻，恒星出沒，天空分區，等等。因此，中國古代歷法有現今天文年歷的性質。

　　現在保留下來最古老的典籍之一《夏小正》相傳是夏代（約公元前二十一世紀到公元前十六世紀）的歷書。其中記載有人們由觀察天象和物候決定農時季節的知識。它原是《大戴禮記》中的一篇，后來單獨成冊流傳。據考證，正文只有四百多字。就天文知識來說，它按十二個月的順序記述了每月的星象，如早晨和黃昏出現在南方的星星，北斗柄的指向，銀河在天空的位置，太陽到了恒星間什么地方等。此外還有每月的氣象、物候以及應該做的農事和政治活動。這部書是否夏代的歷書，學術界還沒有定論，但它至遲在春秋時期（公元前770年到公元前476年）已經成書，而且根據書中反映的天象等情況，說明確有更早時代的資料。

　　自漢代（公元前205年到公元后220年）起，就有完整系統的歷法著作留傳到現在，包括在各歷史朝代中頒行過的和沒有頒行過的歷法共約一百種，絕大部分收集在《二十四史》的《律歷志》中，這是研究中國歷法的資料寶庫。

　　《三統歷》是現存最早的一部完整歷法，后世歷法的基本內容這時大體都已具備。《三統歷》共有七節：統母，紀母，五步，統術，紀術，歲術，世經。統母和統術講日月運動的基本常數和推算方法，包括回歸年、朔望月長度、一年的月數、交食周期、計算朔日和節氣的方法等；紀母、紀術和五步講行星的基本常數和推算方法，包括五大行星的會合周期、運行動態、出沒規律、預告行星位置等；歲術講星歲紀年的推算方法；世經講考古年代學。《三統歷》還明確規定，以無中氣的月份置閏，并選取一個“上元”作為歷法的起算點。《三統歷》的這些內容，對后代歷法影響極大，有的沿用至今。

　　《乾象歷》對月亮運動的研究有了新進展，首次提出月亮近地點的移動（過周分），從而算出近點月長度，并在一近點月里逐日編出月離表，又首次提出黃白交角是六度（兼數），首次提出交食計算中推算食限的方法，這些都對后代歷法影響很大。

　　《皇極歷》考慮太陽和月亮視運動不均勻來計算日月合朔的時刻，創立了等間距二次差內插法①。為了求得任意時刻的定朔改正值，又創立了任意間隔二次差內插法的公式。這在中國天文學史和數學史上都有重要地位，后代歷法計算日月五星運動使用的內插法多繼承《皇極歷》的方法并繼續發展。

　　《大衍歷》的制定是從制造儀器開始的，經過實際觀測確定基本天文數據。經過《大衍歷》的制定，對太陽月亮運動不均勻現象有了正確全面的了解。通過實際觀測，破除了一千年來流傳的“寸差千里”的謬說。在計算方法上，《大衍歷》創不等間距二次差內插法的公式，比起《皇極歷》來又是一個進步。

　　《授時歷》內容相似于《大衍歷》，但采用等間距三次差內插法計算日月五星位置，又用弧矢割圓術和類似球面三角的方法根據太陽黃經求它的赤經赤緯，這兩種方法在天文學史和數學史上都具有重要地位。

　　《崇禎歷書》從多方面引進了歐洲古典天文學知識，內容包括天文學基本理論，三角學，幾何學，天文儀器，日月和五大行星的運動、交食，全天星圖，中西單位換算等，共四十六種，一百三十七卷，采用第谷的太陽系結構系統，計算方法中翻譯了哥白尼《天體運行論》中的許多章節，還有開普勒《論火星的運動》一書中的材料，歷法計算中不用中國傳統的代數學方法而改成幾何學方法，這是中國天文學史和歷法史上一個重要的轉折。中國古代天文學體系開始向近代天文學轉變。

　　明末未能根據《崇禎歷書》來編算民用歷書，清代開始使用根據《崇禎歷書》編算的歷書--《時憲歷》，直到清末。在《四庫全書》中有一百卷本的《西洋新法算書》是傳教士湯若望根據《崇禎歷書》刪改而成的。

　　數學成就：

　　（1）兩漢時期：《九章算術》約成書于東漢，分九章介紹了許多算術命題及其解法，是當時世界上最先進的應用數學，它的出現標志中國古代數學形成了完整的體系。

　　（2）南北朝時期：①魏晉時期的數學家劉徽，運用極限理論，提出了計算圓周率的正確方法。②南朝祖沖之精確地計算出圓周率是在3.1415926－3.1415927之間，這一成果比外國早近一千年。他的專著《綴術》對數學發展有杰出的貢獻。

　　（一）《周髀算經》簡介在中國古代算書中，《周髀算經》、《九章算術》、《孫子算經》、《五曹算經》、《夏侯陽算經》、《孫丘建算經》、《海島算經》、《五經算術》、《綴術》、《緝古算機》等10部算書，被稱為“算經十書”。其中闡明“蓋天說”的《周髀算經》，被人們認為是流傳下來的中國最古老的既談天體又談數學的天文歷算著作。它大約產生于公元前2世紀，但它所包含的史料，卻有比這更早的。其中提到的大禹治水時所應用的數學知識，成為現存文獻中提到最早使用勾股定理的例子。（二）勾股定理現在流傳的《周髀算經》，都不是原來的著作，都經后人修改和補充過。《周髀算經》的本文，是周公與商高的問答部分；接下去的榮方與陳子問答部分，是《周髀算經》的續文。據《周髀算經》記載：“故折矩以為句廣三，股四，徑隅五。既方其外，半之一矩，環而共盤，得三、四、五。兩矩共長二十有五，是謂積矩。故禹之所以治天下者，此數之所由生也。”這段話的意思是：將矩的兩直角邊加以折算成一定的比例，短直角邊長（句）3，長直角邊長（股）4，弦就等于5，得成3、4、5。句（即勾）、股平方之和為25，這稱為積矩。大禹所用的治天下（指治水）的方法，就是從這些數學知識發展出來的。在世界數學史上，一般把勾股定理歸功于公元前5世紀左右發現它的古希臘數學家畢達哥拉斯，因為他提出了定理的一般形式的敘述和證明，我國則稍晚。但實際上，商高關于勾股定理的認識，要比畢達哥拉斯早得多。《周髀算經》成書于公元前2世紀左右，所記載的周公與商高問答的事是在公元前11世紀左右。這個事實證明我國古代數學家獨立地發現并應用了勾股定理的一般情形，要比外國早得多。（三）（測高、深、遠的方法）測量太陽高度。陳子是周代的天文算學家，榮方是當時天文算學家的愛好者。在陳子教給榮方的各種數據計算的具體方法中，可以發現在二千六七百年前，中國對勾股定理的應用已達到十分熟練的程度。陳子測量太陽高度的方法可敘述為：當夏至太陽直射北回歸線時，在北方立一8尺高的標竿，觀其影長為6尺。然后，測量者向南移動標竿，每移動1000里，標竿的影長就減少1寸。據此可設想，當標竿的日影減少六尺，則標竿就向南移動了60000里，而此時標竿恰在太陽的正下方。據勾股定理和相似形原理可算得：測量者與太陽的距離為10萬里。據記載，古希臘第一個自然哲學家泰勒斯也曾利用日影測出金字塔的高。他的方法是由一根立竿的影長和同時測得的金字塔的影長算出了金字塔的高度。泰勒斯被稱為西方的“測量之祖”。泰勒斯的這一工作與陳子的工作大致在相同的時期，然而陳子的方法要比泰勒斯的方法水平高得多，泰勒斯只利用到相似三角形的知識，而陳子除了能利用相似三角形的性質外，還能熟練地運用勾股定理。

　　物理學成就：

　　戰國時期：物理學有較大成就。《墨經》中有大量的物理學知識，其中包括杠桿原理和浮力理論的敘述，還有聲學和光學的記載。關于光影關系、小孔成像等，寫的很系統，被現代科學家稱為“《墨經》光學八條”。

　　醫藥學成就：

　　（1）先秦時期：扁鵲是戰國時期最著名的醫生，后代把他奉為“脈學之宗”，他采用望聞問切四診法，從脈象中診斷病情。切脈是扁鵲的主要成就。四診法成為我國中醫的傳統診病法，兩千多年來一直為中醫所沿用。

　　（2）兩漢時期：①戰國問世、西漢編定的《黃帝內經》是我國現存較早的重要醫學文獻。它奠定了祖國醫學的理論基礎。②東漢的《神農本草經》是中國第一部完整的藥物學著作。③東漢末年的名醫華佗，擅長外科手術，被人譽為“神醫”，發明的麻沸散，比西方早1600多年。④東漢末年的名醫張仲景，被稱為“醫圣”，其代表作《傷寒雜病論》是后世中醫的重要經典。

　　（3）隋唐時期：①唐朝杰出的醫學家孫思邈的《千金方》，全面總結歷代和當時的醫藥學成果，并有許多創見，在我國醫藥學歷史上占有重要地位。②吐蕃名醫元丹貢布編著的《四部醫典》，在國內外有重要影響。③唐高宗時期編修的《唐本草》，是世界上最早的、由國家頒行的藥典。

　　（4）明清時期：明朝李時珍《本草綱目》，記載藥物一千八百多種，方劑一萬多個，全面總結了16世紀以前的中國醫藥學，被譽為“東方醫藥巨典”。李時珍重視實地考察和試驗觀察，注意運用比較方法，所以他對藥物的認識和總結具有較高的科學價值。《本草綱目》對藥物的分類反映了由低級到高級的生物進化觀。李時珍還提出“鳥產于林，故羽似葉”的觀點，反映了他在動物適應環境、相關變異以及遺傳特征等方面的新認識。

　　地理學成就：

　　（1）南北朝時期：①西晉時期，裴秀是中國古代杰出的地圖學家。繪制出《禹貢地域圖》，還提出了繪制地圖的原則。②北魏時期，地理學家酈道元的《水經注》，通過為古書《水經》作注，以《水經》為綱，全面而系統地介紹了水道流經地區的自然地理和經濟地理等諸方面的內容，是一部歷史、地理、文學價值都很高的綜合性地理著作。

　　（2）明清時期：明朝徐霞客的《徐霞客游記》，對石灰巖溶蝕地貌的觀察和記述，早于歐洲約兩個世紀。還記錄了一些地理發現，糾正了前代地理學著作中的一些錯誤。

　　建筑學成就：

　　（1）先秦時期：夏、商、西周的都城是全國政治、交通中心，都城有城門供居民出入，城內有整齊寬廣的街道。

　　（2）隋唐時期：隋唐是中國古代建筑的成熟時期，取得了輝煌成就。①隋朝著名建筑師宇文愷主持修建了大興城，唐朝在此基礎上擴建為長安城。長安城整體設計合理，建筑規模宏大，體現了當時城市建筑的高超技術。②宇文愷采用圖紙和模型結合的設計方法，是我國建筑技術上的一大突破。③隋朝工匠李春設計建造的趙州橋，是世界上最早的敞肩石拱橋，在世界橋梁史上占有重要地位。

　　（3）宋元時期：①北宋末年李誡編寫的《營造法式》，是我國建筑史上的杰出著作。②遼代河北薊縣獨樂寺、山西應縣木塔，是我國著名的古代木結構建筑。③金代的盧溝橋聞名中外。④元大都建筑宏偉，城內有完整的排水系統。

　　（4）明清時期：明成祖令人在元大都的基礎上營建BJ城，約八十萬能工巧匠中，最有名的是木工蒯祥，被譽為“蒯魯班”。BJ城有三重，宮城外有皇城，皇城外有京城。宮城又稱紫禁城。BJ城的主體建筑都布置在中軸線上，中央官署集中在京城南部，鐘樓、鼓樓位于城北。宮城的黃色琉璃瓦和紅墻相配，充分體現出封建皇帝的威嚴。

　　著作成就：

　　（1）農學專著：①北朝時期，賈思勰《齊民要術》，系統地總結了6世紀以前黃河中下游地區農牧業生產經驗、食品的加工與貯藏、野生植物的利用等，是中國現存最早最完整的農書。②明朝時期，徐光啟《農政全書》。綜合介紹了我國傳統農學成就，建立了一個比較完整的農學體系。書中還引入了《泰西水法》，介紹了歐洲先進的水利技術和工具。全書60卷，分12門，其中“救荒”一門占全書三分之一，表明作者關心民間疾苦，也說明當時災荒的嚴重和政局的衰敗。

　　（2）手工業專著：戰國時期，出現了手工業專著《考工記》。記述了齊國官營手工業各個工種的設計規范和制造工藝，不但在我國工程記述發展史上有重要地位，在當時世界上也是獨一無二的。

　　（3）科技論著：北宋科學家沈括《夢溪筆談》，總結了我國古代主要是北宋時期的許多科技成就，在我國和世界科技史上有重要地位。英國學者李約瑟稱沈括是“中國科技史上最卓越的人物”，《夢溪筆談》是“中國科學史的里程碑”。

　　（4）生產技術綜合著作：明代宋應星的《天工開物》，總結了明代農業、手工業的生產技術。書中還收錄了一些國外傳來的技術，這表明海外技術的不斷傳入已成為人們不可缺少的知識。國外稱它為“中國17世紀的工藝百科全書”。