一、远古及奴隶制社会时期
随着剩余产品与私有制的萌芽，人类社会从原始社会进化到奴隶制社会，技术文明飞速发展。大约在公元前4000年到公元前2000年，在尼罗河流域的古埃及，两河流域的古巴比伦王国，印度河流域的古印度和黄河、长江流域的中国，形成了以着名的四大文明古国为基础的技术文明圈。
此时期，古埃及于公元前1600年左右即发明了世界上最早、最先进的玻璃制造技术[1],形成了当时世界上最先进的亚麻织物染织技术[2]以及珠宝制造工艺技术[3].在农业方面，“沙杜弗”①的发明与应用改善了过去落后的灌溉技术。在手工业方面，脚踩风箱和管子吹气鼓风熔炉[4]（P513）的发明，提高了青铜的冶炼技术。当然，古埃及最引以为豪的还是其建筑技术，世界七大奇迹之一的金字塔便是其集大成者。如现存的胡夫金字塔，动用近250万石块，每块巨石重达2.5吨，且巨石之间不用灰泥粘连，依然结合得严丝合缝，足以体现古埃及高超的建筑工艺。
在古巴比伦地区，其科技发展更加先进。在手工业方面，公元前4000年左右苏美尔人就已经可以制作青铜器，而到了公元前1900年，两河流域的赫梯人已经开始拥有了铁器的冶炼技术。此外，考古发现，在公元前3000年左右苏美尔人还首次造出了世界上最早的轮车及畜力牵引的播种机具。在医学方面，古巴比伦王国留下了800多块医学的泥板书，详细记录了各种疾病如胃病、中风、眼疾的症状，动植物药物种类，药品处方，治疗方法，按摩疗法等[5].在建筑方面，考古发现，公元前3600年前，古巴比伦人已经可以烧制泥砖作为建筑材料，史料记载的世界七大奇迹之一的巴比伦空中花园及圣经中所记载的巴别塔都能从侧面看出古巴比伦王国强大的建筑能力。
古印度地区文明的最大优势在于宗教及其丰富的民族史诗及相关民间文学艺术作品，从这些作品中可以了解古印度的科技发展状况。比如，吠陀时代的经典《佛本生经》中记载了一个名叫考西亚果陀的农庄，“共有1000迦梨沙（近1千英亩）的土地，种植稻田。列国时代，铁器已被普遍应用”.古印度在公元前6世纪迎来了第二次城市化运动，涌现了王舍城、吠舍厘城、舍卫城、波罗奈城、阿腧陀城、瞻波城、懦赏弥城、咀叉始罗城等城市（见佛典《大般涅盘经》）。这些城市都是当时各国的首都，既是商业贸易的中心，也是各种手工作坊的集中地，反映了相当高的技术水平。譬如，手工业中的纺织业，不仅生产工艺精湛，而且有了较精细的分工，佛经中提到的手工业匠人就有十八种之多，还“出现了许多‘同业公会’的组织，例如木匠、锻工、皮匠、画匠、织工、象牙工、宝石匠，等等”[6].由此可以发现，古代印度地区的手工业、农业科技已达到较发达程度。
相比于其他的文明古国，中国夏商周时期总体的科技水平比较落后。在奴隶制的前期，无论是农业设备、建筑技术还是医学方面，与其他文明古国相比差距明显，此时中国的主要优势在于“系统的天文观测、天干地支的发明和青铜冶炼领域”[7].到了奴隶制的后期---春秋战国时代①，中国的技术慢慢赶上并超过其他文明古国。在自然科学方面，《墨子》一书记载了有关力学、光学、声学、几何学等科学成就，虽仅是记录和描述，“很少有对这些现象进一步的研究，”
但是仍然具有划时代的意义。随着春秋战国列国争霸的影响，各国更加重视农业及军事的发展，大型水利工程相继建设，肥料如绿肥被当时的农业生产所采用。更关键的是，“金属冶炼业一举完成了自块炼铁经铸铁到炒钢的过渡，许多技术早于西方几百上千年。”
除《墨子》外，《吕氏春秋》、《考工记》等经典中都有关于手工业、农业、水利工程等方面的科技成就记述。另外，在医学领域，许多先秦典籍及司马迁的《史记·扁鹊仓公列传第四十五》记录了中医学鼻祖扁鹊的事迹，记载了“望、闻、问、切”四种诊断方法和针灸、按摩、热熨等治疗方法，奠定了中医临床诊断和治疗的基础。
事实上，古代奴隶制时期科技发展的最佳研究对象并非四大古国，尤其对于欧洲来说，古埃及与古巴比伦并非其文化起源，欧洲该时期科技发展最适合的研究对象是古希腊。正是希腊文明为西方文明奠定了基础。古希腊晚于四大文明古国，但是其发展却具有后发优势。古希腊兴起于公元前8世纪到公元前3世纪，与中国的春秋战国处于同一时期，这也是二者经常被用于东西方对比之原因。古希腊的科技在天文、数学、力学、医学、生物学、地理学和物理学等领域取得了巨大的成就。从传统上看，古希腊的科技与哲学紧密相连，比如着名哲学家德谟克利特通晓哲学、数学、物理学②，继承与发展了留基伯的原子论哲学，使之成为系统化的理论，并用这种分析宇宙与物理的方法来研究人生哲理。无独有偶，在医学领域，现代西医的创始人希波克拉底继承了“毕达哥拉斯、阿尔克马翁、菲洛拉斯和恩培多克勒的自然哲学思想”,③并“内化为具有医学哲学特征的医学理论四体液学说：‘人体内有血液、黏液、黄胆液和黑胆液，这些要素决定了人体的性质。人体由此而感到痛苦，由此而赢得健康。’”④开启了现代西方医学的大门。与之类似的如亚里士多德、柏拉图、阿里斯塔克①、欧几里得②、阿基米德③等人，他们都不仅仅是科学家、数学家，更是哲学家。恩格斯指出：“在希腊哲学的多种多样的形式中，差不多可以找到以后各种观点的胚胎、萌芽。因此，如果理论自然科学想要追溯自己今天的一半原理发生和发展的历史，它也不得不回到希腊人那里去。”④所以，在研究古希腊科学技术发展史时，与其关注某种特定技术的突破，不如关注其系统的、深刻的理论研究，后者更具有研究价值。
古希腊之后，古罗马继承了古希腊的文化与科技，整个欧洲进入了希腊化时期。但是，仔细对比古代中国与古希腊可以发现，在科技发展方面，二者都堪称世界领先，但是却走上了不同的发展道路，古代中国与古希腊科技发展的主要区别如下。
第一，表现形式不同---记录与研究。“子曰：述而不作，信而好古。”⑤典型地表现了古代中国文献的特质。虽然从文献记载来看，古代中国与古希腊在科技发展上都处于历史领先地位，而且涵盖了天文、物理、医学、手工业、农业等方面，但是如果深究起来，可以发现，中国的有关文献主要起的作用是记录。如上提到的《墨子》一书，记载了力学、光学、声学、几何学等科学成就，但仅仅是记录和描述，很少有对这些现象进一步的研究，而且，即使是这样的着作，也因为当时列国争霸、战乱频发而少有流传。
秦汉之后对科学技术的介绍，主要散见于各类史书的人物传记中⑥，不成系统，也未分类。而通过对这种人物传记写作方式的研究也可以发现，其笔法过于奇幻，有夸大成分；在内容上更推崇经验主义，力求展现匠师高超的工艺与技术，而并不注重技术的传承⑦。与之相反，古希腊的科学家更追求对现有现象的思辨及深刻研究。如前所述，古希腊的科学家不仅在基础学科领域颇有建树，而且他们往往还会将其与哲学进行联系，将自然与哲学结合。这种方式最大的好处就是有利于传承与延续。一方面，学者对于基础理论进行了更深层次的研究，摆脱了经验主义的桎梏，更加系统化、专业化、具体化，这更有利于从根本上实现技术的传承。而另一方面，古代教育落后，因此，技术失传的现象非常普遍，比如古巴比伦与古埃及在亡国之后，其文化也随之消亡。
但是，古希腊创造性地将科技与哲学进行了结合，将科技融入道德教化之中，因此，古希腊在被马其顿等国摧毁之后，其科技文明不但没有消亡，反而在新的时代产生了更强的生命力。其原因就是古希腊着名学者的哲学及政治理论中包含着大量的科技知识。
另外，古希腊系统的科技分类也为后来的欧洲科技发展提供了有力的保障。从某种意义上来说，古希腊走上了一条科学为先、技术为后的道路。而中国当时还局限在对具体人和物的单纯记录上。
第二，对待技术的态度不同---实用主义与理论探究。春秋战国时期列国争霸，鼓励耕战，中国的科技已经慢慢赶上并超过其他国家。仔细研究当时中国领先的科技，比如水利、金属冶炼等方面，它们更多的反映了各国对于军事称霸的需要，而对于与耕战无关的技术内容，无论是国家政治还是技术研发与市场交易，都持排斥态度。因此，无论是在覆盖领域，还是在基础学科诸如数学、几何、天文学等需要严密逻辑性、理论性思维的科目上，古代中国与古希腊相比，都存在着差距。而且，古代中国讲究“天人合一”,强调对“天”的敬畏，对天地规律的追问积极性也就大打折扣。而古希腊则刚好相反，他们鼓励对自然界的规律进行研究与发掘，从哲学的探讨开始，最后回归哲学，其间往往会因为探究某种事物与其他事物之区别，而涉及科技的发展。不过，相比古代中国而言，古希腊学者更倾向于就理论而推理论这样的哲学思辨，至于实用性则并不太在意，而这样的结果就是，虽然古希腊并未创造高科技含量的产品，但是，因其哲学探究而形成的逻辑严密、系统全面的科学体系却对后来欧洲科技的发展产生了巨大的推动作用。
第三，关注点的差异---宏观与微观。古代中国的科学技术研究强调对事物宏观的把握。这一点反映了古代中国对于“天”的敬畏，强调“顺天应时”,注重对“天”的浑然理解。而古希腊的研究则注重对细节的推敲，以达到对事物精确的理解，因此，学科门类越来越细，体系也越来越健全，更突出对微观的考量。
中西方科技发展道路差异的形成，原因是多方面的，比如，中国周边的形势相对于古希腊来说更加安全，其对外交流的必要性也相应降低；又比如，古代中国传统上重农抑商，鼓励耕战，学术上长期纠结于“王、霸、仁之争”,理论上对政治术法和解决社会问题有一种天然的爱好，而对于科学基础理论创新则缺乏古希腊那样的积极性。此外，古代中国虽然学者辈出，但是却没有像古希腊一样出现国家投资建立公学，提升整个国家公民的平均素质的政策①，等等。
