科学知识的起源

在原始社会里，科学知识只能以萌芽状态存在于生产技术之中。人们可以认为：石器的加工、人工取火、弓箭的发明、捕鱼打猎、驯养家畜、栽培植物、建造房屋、制陶冶炼、纺织印染等，无一不是科学知识萌发的土壤。制造石器，要求人们摸索岩石的性能和对石头进行加工的方法；人工取火，要求人们掌握发热的方法、燃烧的条件和加热的知识；制作弓箭，要求人们综合利用木、竹、石、骨、角、筋、腱、皮革等多种材料的机械性能；采集狩猎，要求人们熟悉野生植物的生长环境、成熟时间和野生动物的生活习性、活动特点，以及这些野生动、植物的食用价值；农耕和畜牧，要求人们了解并遵循动植物生长、生存和繁育等规律，为掌握农牧季节还需观测天象、物候，确定天象、物候的变化周期；制陶、纺织、建筑，更需要了解和运用有关各种物料的属性以及改变这些属性的知识。在这些知识中，事实上已经包含着后来形成力学、物理学、化学、生物学、天文学等科学知识的萌芽。^[7]

对于人们假定“石器时代的人类在制火和用火中至少在实践着一种原始的‘化学’”，享有盛誉的《世界科学技术通史》一书写道：“旧石器时代的人类在他们从事手艺时，用到的是实用技能，而不是什么理论或科学知识。岂止如此，旧石器时代的人类也许对火有过什么解释，那多半是以为他们用火时在与某个火神或火怪打交道，而绝无什么旧石器时代‘化学’那层想法。所有这些，总结出关于旧石器时代技术的一个主要结论：我们也许无论如何谈不到旧石器时代的‘科学’，旧石器时代的技术显然早于并独立于任何这样的知识。……在最粗浅的层面上，可以认为旧石器时代的人类掌握有广泛的‘自然知识’，而且是直接从经验得来的。他们必得观察敏锐，因为他们自身的存在就取决于他们对周围的植物和动物了解有多少。就像人类学家看到的今天仍然残存的食物采集者那样，他们可能已经发展出分类学和博物学，以对他们观察到的事物进行分类，而便于理解。”^[8]

然而，值得注意的是，一些关于开始于距今大约4万年前的旧石器时代后期的考古资料，提供了很像是从事科学活动的惊人证据。那些证据是几千块雕刻过的驯鹿和猛犸骨片，上面好像记录着对月亮的观察结果。这些雕刻过的骨片，时间跨越几万年，连成了一条“不间断的线”。在乌克兰贡茨发掘到的那颗雕刻猛犸牙，就是刻有这种月亮记录的一个实例，对应的时间是距今1.5万年前左右。合理的认识似乎是：旧石器时代的人类生活接近自然，月亮的盈亏变化以其明显的规律性和周期性， 自然而然会成为他们关注的重要对象。虽然我们不能武断地说旧石器时代的人类已经有了历法，却可以推测有关月亮周期的知识对于计算时间会有用处。例如，分散的群体可能会定期聚在一起，他们就需要留心这期间过了多少个月。于是，“那些人工遗物只能证明，在旧石器时代人们曾长时间地连续观察和记录过自然现象。这种活动只能表明当时的人类对理论知识有极肤浅的接触，仅仅是其成果好像比来自直接经验的知识要抽象，似乎不同于旧石器时代的人类体现在他们手艺中的其他某些知识”^[9]。

在科学知识的萌芽中，由于实践的需要，天文学和数学知识是发展得比较早的。无论是以耕种为生的氏族还是游牧部落，都需要确定季节，这就使天文学知识的积累加快了。天空中最显眼的是太阳、月亮和行星的运动，恒星的方位则是相对固定的，其周期容易观察到。在原始社会，乃至整个古代，绝大多数民族的天文学都是为制定历法服务的。除了确定四季循环的时限之外，历法还确定宗教的和世俗的节日，人们用天上日月星辰的周期性作为地上社会生活的节律。

数的概念是人类最早形成的抽象观念之一。其最初出现，是从“多”这个意识中分出“一”的概念。随着原始分配中计数和统计的发展，数的概念发生了第一次质的抽象，这就是把被数物品用其他彼此同类的物品或标记来代替。这些实物或标记后来成为原始的计数工具。在没有数字之前，计数是与具体事物相联系的，如屈指计算，或用一堆小石子计算。英文“计算”一词来源于拉丁文calculus，而后者的意思就是小石子。在我国古代也有“结绳记事”和“契木为文”的传说。原始农业的出现和奴隶社会的商品生产和交换，推动人们创造了数的名称，并导致数的书写和数的计算。

人们对“形”的认识也很早，当原始人制造出尖的骨针、圆的石球、弯的弓箭和背厚刃薄的石斧等形状各不相同的工具时，表明那时人们对各种几何图形已经有了一定的认识和应用，而且为了制作不同形状的物体，还创造了画方、圆和直线的简单工具和方法。几何学就是来源于丈量土地，英文“几何”一词就是测地术。