中華人文始祖伏羲
“儘管公元前2世紀至公元16世紀之間，中國古代在科技方面的發達程度遠遠超過同時期的歐洲，對人類科技發展做出了很多重要貢獻，但為什麼科學和工業革命沒有在近代的中國發生？”這是著名的李約瑟難題。李約瑟是英國著名的科學家，用了五十年時間研究中國古代科技，寫出了十五卷的恢弘著作《中國古代科技史》。今天許多人對中國的科技發展史並不熟悉，造成了許多誤解。可以從教育和管理的角度，簡要介紹中國古代科技發展史。
科學和技術本屬於不同的學問，科學是認識世界的理論，技術是改造世界的方法。近代以來二者聯絡越來越緊密，所以統稱為科技。古代科學屬於哲學，是一種理論體系，技術則屬於工匠的學問。西方古代哲學家大多屬於貴族，工匠則屬於奴隸或市民手工業者。中國古代因為非常重視技術，政府中有專門管理工匠的部門，許多官員對技術非常熟悉。許多新技術甚至是官員發明的，如造紙術的發明者蔡倫，官至尚書令，《後漢書》為他立傳，名垂青史。
中國古代哲學中，最早的理論是用龜甲和蓍草進行演算的系統，產生於史前時期。在此基礎上發展出古代數學、名學、邏輯學、文字學、陰陽學等學科。周易哲學對中華文化產生了深遠的影響，直到今天，清華大學的校訓也來自周易哲學。
周易哲學思想是用數學表達事物變化規律的思想。《周易》曰“古者包犧氏（伏羲）之王天下也，仰則觀象於天，俯則觀法於地，觀鳥獸之文與地之宜，近取諸身，遠取諸物，於是始作八卦，以通神明之德，以類萬物之情。”老子對周易哲學思想作了精練的概述，《道德經·四十二章》曰：“道生一，一生二，二生三，三生萬物。萬物負陰而抱陽，衝氣以為和。”徐光啟把近代科學的數理部分翻譯成周易哲學演算概念，他說：“格物窮理之中，又復旁出一種象數之學。象數之學，大者為曆法、為律呂，至其他有形有質之物、有度有數之事，無不賴以為用，用之無不盡巧妙者。”
清華楚簡中的《周易》數字卦圖
中國先秦邏輯學發達，出現名家學派，是世界邏輯學三大發源地之一。中國古代數學從遠古起一直很發達，先秦時數學是士大夫必備的知識。隋中葉至元后期，古代數學達到全盛時期。一直到清末，中國數學水平都達到了極高水平，清末著名數學家李善蘭，證明了費馬素數定理，獨立發明對數微積分，提出李善蘭恆等式。
古代科學和近代科學相似的部分是天文和曆法。中國古代天文學起源非常早。河南濮陽西水坡遺址出土了距今約6500年前的蚌砌龍虎圖案，學者推測當時已有天文學中“四象”的概念。山西陶寺遺址，發現了距今四千多年前的天文觀象臺遺址，可以測量一個太陽迴歸年的20個時節。
考古出土的6500年前的蚌塑龍虎圖
中國最古老的典籍《尚書·堯典》中記載了當時的天文曆法，至少到春秋戰國，中國已認識了二十八星宿，有了黃道概念。考古出土的戰國早期曾侯乙墓漆箱上，繪製了完整的二十八宿圖和名稱。
近代科學的誕生也起因於天文學的突破，哥白尼、開普勒等都是天文學家。
戰國中期曾侯乙墓二十八星宿圖
中國古代技術成就輝煌，領先全世界數千年。對人類的技術發展做出了很多重要貢獻，四大發明是我們非常熟悉的，實際上對世界的貢獻遠不止四大發明，比如絲綢、瓷器等等。下面對新石器時代、青銅時代、鐵器時代中國技術的發展做一個簡要回顧。技術的進步離不開政府的管理和教育，這可能是中國古代科技發達程度遠超歐洲的重要原因。
早在新石器早中期，中國就發明了陶器、木器、骨器、漆器、麻布、絲綢，能製造精準的樂器和玉器。其中玉器是中國特有的器物，其精美程度令人歎為觀止。玉石堅硬無比，約為摩氏5-6。5度，加工玉器需要“解玉砂”，製作一件玉器需要高超的技藝和數年時間。顯然，這需要技術一代代的積累和教育。
石器時代的玉鳳
新石器中晚期，中國進入文明時代。中華文明一個鮮明的特點是對教育的重視，這可能是中華文明成為全世界古文明中，唯一存續至今的重要原因。古文獻記載，早在三皇五帝時代，教育就是政治最重要的內容之一。《史記》曰：“軒轅乃修德振兵，治五氣，藝五種，撫萬民，度四方。”《周易》曰，“古者包犧氏（伏羲）……作結繩而為網罟，以佃以漁。”“神農氏作，斫木為耜，揉木為耒，耒耨之利，以教天下”。伏羲氏、黃帝（軒轅）、神農氏是中華文明的人文始祖，可見中華文明肇始就重視教育與技術。
中華人文始祖黃帝
夏、商、周時期稱為三代，中國進入了銅器時代，是中華文明發展成熟的階段。戰國末期鐵器開始大規模使用。
從石器、青銅器到鐵器標誌著技術的兩次飛躍。伴隨技術的進步，職業越來越多，僅《周禮·考工記》中記載的官方工匠職業就有木工、金工、皮革、染色、刮磨、陶瓷等六大類30個工種。
商周時期青銅器製作達到高峰，許多工藝今天也難以複製。商代晚期的後母戊方鼎，是世界上已知最大的古代青銅器。戰國早期曾侯乙墓出土的青銅器有六千多件，總重量超過十噸。
商代後母戊方鼎，世界上最大的古代青銅
製作青銅器是一個複雜的工程，從採礦、冶煉、鑄造、加工、銷售到運輸牽涉到許多行業。青銅器製作工藝可以分為陶範法、失蠟法、鑄合法、焊接法等，需要許多技術工人分工合作。商周時期，商業貿易發達，商代婦好墓出土了六千多枚貝幣，商業因商代而得名。
技術在中華文明之初就成為政治的重要內容。據古文獻記載，司空掌管百工，為國家最高官員之一，大禹曾為司空。夏商，司空位列三公；周代，司空為六卿之一。司空下面有百官管理各行業，如陶正、車正等工官。《考工記》曰：“國有六職，百工與居一焉。或坐而論道，或作而行之，或審曲面執，以飭五材，以辨民器。”
大禹曾任司空，管理百工
夏代開始就有了學校。《禮記·王制》曰：“天子命之教然後為學。小學在公宮南之左，大學在郊。”各地方也有學校。最早是官學，到了春秋時期，有了私學。《左傳》曰：“天子失官，學在四夷”。官學教育以六藝為主要內容，即：禮、樂、射、御、書、數，包括數學、音樂、文字學等內容。私學則包括各種科技知識教育。例如，墨子的學校既需要學習六藝，也需要學習科技知識。科技知識包括天文、數學、物理、軍事等等，並且需要對這些知識進行實踐。
戰國時期的學校稷下學宮
春秋戰國時期，隨之技術的進步，出現了教材。如《考工記》，《墨子》、《神農本草經》、《黃帝內經》、《神農》等等。
技術教育有嚴格的等級考核制度，對不合格者有嚴厲的懲罰。工匠製作的器物，需要刻上姓名，檢驗不合格會追究責任，受到懲罰。這一制度後來成為法律，一直延續到明清，“物勒工名”也成為漢語成語，可見影響之大。
漢唐宋時期，中國全面進入鐵器時代，多種新技術出現。紡織、礦冶、制瓷、造船、造紙、印刷、製茶、煮鹽、建築、兵器等手工業生產進一步發展。
漢代發明了水力鼓風裝置，冶鐵成本大大降低，發明了炒鋼技術，促進了百鍊鋼技術的成熟。考古發現漢代冶鐵作坊遺址面積達數萬至數十萬平方米，鄭州一座冶鐵遺址，鐵爐的容量達40-50立方米。
東漢發明了造紙術，後有了印刷術，最早的印刷品是拓片，唐代已開始流行，宋代有了活字印刷。有了紙張和印刷術，文化的普及程度和傳播速度得到提高。先秦時已經發明指南針和火藥，唐代火藥開始用於軍事，唐宋時指南針已用於航海。
蔡倫塑像
秦始皇統一中國後，實行中央集權制。秦漢實行三公九卿制。其中少府管理手工業製造，相當於司空的職責。唐宋改為三省六部制，其中工部掌山澤、屯田、營建與工匠之政，相當於司空的職責。設有“掌百工技巧之政”的少府監等三監，管理官方手工業。
漢唐宋時期，出現了技術專科學校。東漢靈帝 （178），創立鴻都門學，開設辭賦、小說、尺牘、字畫等課程。醫學專科教育很早已有雛形。公元443年，南朝宋文帝設立中醫專科學校。魏晉南北朝時期，書學、算學、律學專科學校均已出現。唐代國子監統轄的六學中有律學、書學和算學等學科。唐代織染、冶煉、鑄錢等多種官營作坊設有專門的技術教育學校。宋代不僅中央有的醫學專科學校，各州縣也都有專門醫學學校。宋代還編寫了《營造法式》、《武經總要》、《木經》、《弓式》等職業教材。
元代，西方人大量進入中國，東西方文化交流密切。馬可·波羅與伊本·巴圖塔來華，寫成《馬可·波羅遊記》和《伊本·巴圖塔遊記》，尤其是《馬可·波羅遊記》對西方影響巨大，拉開了近代的序幕。
元代大量西方書籍傳入中國，僅回回司天臺有歷學、天文、數學書百餘部，其中有歐幾里德幾何學的阿拉伯文譯本。元明設定陰陽學（即天文曆法專科學校），有天文、曆法、漏刻三科。
明代晚期對中國古代科技做了全面總結，一批科技著作相繼面世。如：1578年的《本草綱目》，1584年的《律學新說》，1595年的《聖壽萬年曆》，1590年的《河防一覽》；1592年的《演算法統宗》，1596年的《閩中海錯疏》；1598年的《神器譜》；1621年的《武備志》；1633年的《農政全書》；1637年的《天工開物》；1640年的《徐霞客遊記》。
1583年，利瑪竇到達廣東肇慶，從此開啟了近代東西方文化交流的序幕。十七至十八世紀，長達兩百年的東西方文化交流熱潮，對人類近代史產生了深遠的影響。