我国是世界上的文明古国之一，具有悠久的历史和文化传统。几千年来，生息在这块土地上的各族人民，不仅创造了光辉灿烂的哲学、史学和文学艺术，也创造了辉煌的科学技术成就，取得了许许多多对人类文明进步具有重大影响的发明和发现，对人类历史的发展作出了重要的贡献。在一个相当长的时期里，我国的科学技术水平是领先于世界的，英国着名的生物化学家、科技史专家李约瑟宣称：中国“在公元三世纪到十三世纪之间保持了一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，“中国的这些发明和发现远远超过同时代的欧洲，特别是在十五世纪之前更是如此。”只是到了封建社会末期，封建的生产关系和意识形态已经完全腐朽没落，非但不再具有推动生产力和科学技术发展的进步意义，反而成了生产力和科学技术发展的阻碍力量的时候，我国的科学技术才处于长期停滞不前的状态，并逐渐落后于西方各国。
科学技术的发展，是和社会生产力的进步紧密相连的，生产力的进步对科学技术不断提出新的要求，而科学技术的发展，又不断推动着生产力的进步，科学技术就是生产力。历史证明，每一项重大的科学发明，都会给社会带来巨大的进步，我国古代的科学技术的不断发展，也有力地推动了社会的进步。因此，我们对中国古代在科学技术各个领域所取得的主要成就一定要有所了解。
（第一节）四大发明
造纸术、印刷术、指南针和火药，被人们通称为四大发明，其中后三项也有人称为三大发明。这些发明，是我们的祖先对人类历史发展作出的重大贡献，对世界的影响是非常巨大的。马克思认为“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成新教的工具，总的来说变成科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆”。1863年1月，马克思在致恩格斯的信中也曾说印刷术、指南针、火药“都是资产阶级发展的必要前圭黾”。
在四大发明中，纸的发明应该说对人类世界的影响是最为巨大的，因为它为知识的保存和传播创造了最有利的条件，为人类文化的进步奠定了关键的基石。在纸发明以前，人们的书写工具是竹木简和缣帛，简牍使用很不方便，缣帛又太贵，不能普及，于是便迫使人们想法制造新的书写材料，造纸术就应运而生了。1933年在新疆罗布淖尔汉烽燧遗址和1957年在西安灞桥发现的公元前2世纪的西汉麻纸，是迄今为止世界上发现的最早的植物纤维纸。后经专家鉴定得到确认，这就说明了早在公元前2世纪，我国劳动人民就发明了造纸术。但是这种麻纸还比较粗糙，难于书写。到东汉和帝时，宦官蔡伦总结了前人的经验，对造纸术加以改进，用树皮、麻头、破布、渔网等原料，制造出一种便于书写的优质纸，并于元兴元年（公元105年）献给皇帝，于是这种造纸术很快就在全国推广开来。从那以后，历代劳动人民对造纸术不断加以发展和改进，使纸逐渐取代简、帛而成为主要的书写材料。唐宋以后，造纸工艺已经相当完备了。明末宋应星的《天工开物》对于造纸的工艺程序及方法均有详尽的记载。
在造纸术发明后的一个相当长的时期里，它还只是在国内传播和推广，在7世纪初方传入朝鲜、日本，8世纪中叶传到阿拉伯，随后又通过阿拉伯传人欧洲，并在欧洲普遍流行起来，成为时至今日人类唯一的书写材料。
纸的产生，给印刷术的发明创造了必要的物质基础。在印刷术问世之前，所有的书籍都只能是传抄流传，随着文化的进步，人们迫切地需要大量的书籍。在这种情况下，受了古印章和拓石制作方法的启发，有人首先发明了雕版印刷术。世界上现存最早的雕版印刷品，是1900年在我国甘肃敦煌千佛洞里发现的一册《金刚经》，书尾题有“咸通九年四月十五日王玠为二亲敬造普施”的字样，成通九年即公元868年。这件珍贵文物，在1907年被西方探险家斯坦因盗走，现存伦敦不列颠博物馆。而在欧洲发现的最早的有确切日期的雕版印刷品，是1423年在德国印制的《圣克利斯托菲尔》画像，比我国晚了500多年。雕印于唐朝后期的这卷《金刚经》，印制非常精美，说明此时雕版印刷技术已经相当成熟，印刷术的发明应当是在此之前很久的。在唐中后期的许多文献中，我们都可以找到关于印刷术的记载，但雕版印刷术究竟发明于何时，却是中外学者长期以来争论不休的问题。清朝人郑机认为东汉时就发明了雕版印刷术，明代学者陆深认为最早出现于隋朝，也有的学者认为在唐初期或中叶开始出现。但可以肯定的是，至迟在唐中叶，我国劳动人民已经发明了雕版印刷这一最初的印刷形式。
雕版印刷比起手工抄写来确实是一大进步，但仍多有不便，印一页书就须刻一块板，且印完之后雕版就作废了。因此，人们极力想改进这种印刷方法，于是就创造出了活字印刷术。活字印刷术的发明，是印刷史上一次伟大的技术革命。在我国北宋庆历年间（1041-1048年），工匠毕升首次发明了用泥活字印刷书籍。毕升的这一发明，在他的同时代人着名科学家沈括所着的《梦溪笔谈》中有明确的记载。
在毕升发明泥活字印刷术后，这种印刷术并未能够得到广泛流行，在以后的一个长时期内，雕版印刷仍占据主要地位，但同时活字印刷术也在不断发展。元代的王祯创制了木活字，而在王祯之前，已有人用锡作活字，这应算世界上最早的金属活字了。在毕升发明活字印刷术400年后，日耳曼人谷登堡才用铅、锡、锑的合金第一次制成了具有实用性的金属活字，这种金属合金所制成的活字现在通称铅活字，曾是现代印刷术的主流，但我们决不能忘记是毕升首创了活字印刷这种先进的印刷方法。
指南针的发明和改进是有一个相当长的过程的。早在春秋战国时期，就有关于指南车的记载。指南车的原理很简单，车上有一木偶，运用机械的原理，使木偶的手总是指着南方。与此同时。我们的祖先已经对磁石有了初步的认识，并利用磁石的特性制造出了司南，这在《韩非子》、《鬼谷子》、《论衡》等古籍中都有记载。根据记载，我们知道用磁石制成的司南形状像一只勺，放在一个盘里，即能指示方向，故后来指南针又名罗盘针。但司南是用天然磁石制成的，容易失去磁性，因而效果不是很好。到了宋朝，人们又发明了人工磁化的方法，北宋时期的兵书《武经总要》里首次记载了用人造磁铁做成的指南鱼，这是一种用带有磁性的薄钢片制成的鱼状的仪器，把它浮在水面，鱼头总是指向南方。在这之后不久，北宋科学家沈括进一步利用人工磁化法制成了更为方便实用的指南针，即用在天然磁石上磨擦后带磁性的钢针来指南。以后的各种指向仪器，基本上都是根据这一原理来制造的。
这种得到改进的指南针问世以后，即被运用于航海业。生活于11世纪的宋人朱或在他的着作里记述了指南针运用于航海的事，“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针”，这是世界航海业使用指南针的最早记载。南宋年间，指南针由阿拉伯商人传到西方，并在15世纪末导致了哥伦布发现新大陆。因此可以说，指南针的发明和应用于航海，“打开了世界市场并建立了殖民地”，加速了资本原始积累，为世界文明发展做出了贡献。
火药的发明，是和我国古代的炼丹术分不开的。通常所说的火药，是由硝酸钾、硫黄、木炭三种成分合成的，早在先秦时期这几种东西已为人们所认识，在汉代的《神农本草经》里，硝石、硫黄都被列为药材。古代方士们在炼丹过程中，常常发现硝石、硫黄、木炭放在一起炼制时，会发生燃烧和爆炸的现象，因此炼丹家使用这三种东西发明了制造火药的技术。唐朝医学家孙思邈在《丹经·内伏硫黄法》中最早记载了配制火药的方法。火药一经发明，就被应用到武器的制造上。宋代在火药武器方面有许多新的创造，造出了火药箭、火球、火蒺藜、霹雳炮、震天雷以至可以发射“子窠”（即原始子弹）的突火枪等各种火药武器。火药武器的出现，是冷兵器为近代兵器所代替的重大标志，是武器史上的革命性进步。
和其他三大发明一样，火药也是通过阿拉伯人传到西方的，其时已在14世纪了。1305年，欧洲第一次造出了火药，但直到14世纪中后期，欧洲各国才有了应用火药和火器的记载。
（第二节）中国古代数学的成就
我国古代数学的发展是有其特点的，这就是以计算见长，注重用数学去解决社会实践中所遇到的各种实际问题，因此我们不妨称之为实用数学。当然，这并不是说我国古代的数学理论不发达。
从有文字记载的商朝起，我国就开始使用十进位制的计数方法了，这种计算方法是当时世界上最先进的。大概在春秋战国之际，我国劳动人民创造了一种重要的计算工具——算筹，在珠算法出现以前，筹算是我国古代的主要计算方法。算筹是用竹、木、骨、铁、玉等制成的小棍，用这种筹来表示一个单位数目，分纵式和横式两种，然后按照个位用纵式、十位用横式、百位用纵式、千位用横式（以下类推）的纵横相间（遇零空位）的方法、可以表示任意的自然数，并用它来进行加、减、乘、除、乘方、开方以及其他的代数计算。筹算法的发明，对我国古代数学的发展具有极大的影响。
成书于公元前1世纪的《周髀算经》（作者佚名）是我国现存最早的数学专着，它是一部运用数学方法来解决天文学问题的着作，其中包括勾股定理和比较复杂的分数计算。隋唐时期在国子监下设立算学馆，算学馆以汉魏以来的十部算学着作作为教科书，这就是《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《缉古算经》、《缀术》（唐末散佚）。这十部书中，以《九章算术》最为重要，被公认为古典数学的世界名着。《九章算术》）大约成书于西汉时期，作者佚名，此书一共有246个数学问题，分为9类，它包括当时世界上最先进的分数四则运算、比例算法和代数方面（正负数、方程等）的内容，对春秋战国秦汉时期的数学成就进行了完整的总结。
魏晋南北朝时期，我国产生了两位着名数学家：刘徽和祖冲之。刘徽是《九章算术注》和《海岛算经》的作者，他对我国数学的主要贡献是创立了割圆术，并运用割圆术算出圆周率的近似值为3．1416。南朝数学家祖冲之，在刘徽的基础上进一步计算出圆周率的数值在3．1415926与3．1415927之间，这是我国数学史上的一大成就，他的这个数值，直到15世纪才被阿拉伯数学家所突破。
宋元时期的数学成就，达到了我国古代数学的高峰。13世纪中叶到14世纪初，出现了秦九韶、李冶（一作治）、杨辉、朱世杰四大数学家，他们的主要成就表现在高次方程解法等方面。这是以筹算为主要计算方法的时期数学发展的最高成就，在当时世界上处于遥遥领先的地位。随着筹算法的不断进步，其计算方法得到简化，从而促成了我国另一计算方法——珠算法的产生。珠算法产生于元朝，元末陶宗仪所着笔记《南村辍耕录》中，有关于珠算法的明确记载。有明一代，由于资本主义萌芽的产生，商业的空前发达，商业数学得到发展，珠算法开始得到普遍使用，并逐渐取代了筹算法。珠算法的发明，是我国劳动人民的又一重大创造。可以说，在计算机出现以前，这是世界上最为先进的计算工具了。
（第三节）中国古代的天文学
我国古代的天文学是非常发达的。从很早的时候起，就有了完整的天象观测记录。《尚书·胤征》记载了发生在夏王仲康时的一次日食。在殷商时代的甲骨文中，有5次日食记录，还有不少关于月食、新星的记载，这是世界上有关日食、月食和新星的最早观测记录。西周时候已能根据对日月食的观测定出朔日，《诗经》曰：“十月之交，朔日辛卯，日有食之”，这个时间是周幽王六年（前776年）十月初一日，这是第一次明确记载日期的日食。《春秋》一书中记载了发生在春秋时期的37次日食，据今人的推算，证明其中的33次记载是可靠的。关于流星雨，《今本竹书纪年》记夏桀十年“五星错行，夜中星殒如雨”，但因此书出自宋以后之伪托，这条记载也就值得怀疑了，而《左传》鲁庄公七年（前687年）对流星雨的记载，却是完全可靠的，它是世界上最早的流星雨记录。又《左传》僖公十六年（前644年）有关于陨石的最早记载：“春，王正月戊申朔，陨石于宋五。”文公十四年（前613年）云：“秋七月，有星孛入于北斗”，这是世界上有关哈雷彗星的最早记载，我国古代关于哈雷彗星共有31次记载。此外，汉代还有关于太阳黑子的记载见于史书，《汉书》载汉成帝河平元年（前28年）三月乙未，“日出黄，有黑气大如钱，居日中央”，这是人们公认的世界上最早的黑子记录。
西周时期，人们对星空的认识已经比较成熟了，当时把黄道、赤道的周天恒星分为二十八宿，《周礼·春官》就载有二十八宿之位。战国时齐人甘德、魏人石申各着星经一部，后人合称《甘石星经》，书中记载了几百颗恒星的位置。这被认为是世界上出现的第一个星表，比希腊人伊巴谷的星表要早200年。该书今天虽然已佚失，但在《史记·天官书》和唐人的《开元占经》中都有对于它的记述。
我国古代在天体测量方面也取得了重要成就。战国时期，测定天体方位的浑天仪可能已经出现。东汉大科学家张衡总结了前人的经验，制成“冰运浑天仪”，它可以准确地自动演示天体运行的情况，后来宋代沈括、元代郭守敬又进一步对浑天仪进行改进，制成了更为先进科学的简仪。天体测量方面的另一个重要成就是对子午线长度的测定，这个工作在我国天文学家完成以前就曾有人做过，但是并没有系统地测定，也没有得出较为准确的数字。真正用科学的方法测出子午线长度的，是我国唐朝的天文学家僧一行（本名张遂）等人。唐玄宗开元十二年至十四年（724-726年）僧一行等在全国设立了13个观测点，观测出每地的日影长短，从而得出地球子午线一度长129．22公里的结论（现代实测为111．2公里），这个数据虽然误差较大，但其开创之功不可没。
