纵观中国几千年的文化发展史，可以自豪地看到，中国古代的科学技术成就是极其光辉灿烂的，在一个相当长的历史时期中一直居于世界领先的地位。中国古代科学和技术方面所取得的成就是多方面的，这些成就几乎遍及科技领域的各个方面，从数学、物理、化学、天文、地理、生物以及医学等学科到建筑、冶金、纺织、机械、造船、航海、造纸、印刷、陶瓷等技术领域，无不有着相当突出的成就，对于整个人类文明的发展做出了杰出的贡献。
§§§第一节中国古代科技体系的基本特征
在众多领域和学科取得辉煌成就的中国古代科技，虽内容各异，但在成就取得的过程中却具有共同的或相似的思维方式和动因，在对科学技术的探求中出现这种一致，由此可反映出中国古代科技体系的一些基本特征。
一、实用传统
在长达2000多年的封建社会里，中国古代科学技术的发展从未脱离社会生产的实践和社会的需要，具有讲究实际以及和生产活动密切联系的特点。难以计数的具有高超工艺水平的发明创造，在中国文化的人文传统和务实精神的影响下都鲜明地体现着实用性特点。
中国是以农业立国，物质生产方式的主体是农业自然经济，社会组织以宗法制度和专制政体为基本形态，从“农业——宗法”社会的土壤上生长出来的伦理型的中国文化是以人为中心，社会伦理与人事实际的思考成为首要问题，因而是面向现实、重视人生的。古代哲学中不懈追求“天人合一”的境界，强调天与人的和谐，实则把人类社会的伦理原则赋之于天，强调人与自然的协调，社会的稳定，人性化的“天”仍然是为人服务的。这种以人为本的精神造就了中国人重实际而黜玄想的务实精神，在价值和行为取向上则注重实际，因此，在科学技术领域里实用理性充分体现。
发明创造的实用与否，其标准取决于统治阶级，可以说古代科技领域中实用性的表现“绝对地以国家的实用为主”。中国文化产生、发展在中国形成为一个统一的多民族中央集权国家的社会背景下，伴随着大一统的历史进程，封建专制统治日益强化，科学技术的实用就首先表现为是为统治阶级服务的。
中国古代天文学非常发达，早在夏、商时代就有许多天象记录，更有后来张衡等天文学家的出现以及天文学理论体系和发明创造如浑天仪的出现，但对天文的观测与研究并不是对宇宙奥秘的理性探索，而是出于占星和历法的需要。天象的变化被认为预示着统治阶级的吉凶，历法则与农业生产密切相关，统治者重视天文历法，“敬授民时”，是出于维护封建国家的经济基础的考虑。又如和农业生产休戚相关的水利工程，历代统治者十分重视。以都江堰、郑国渠、灵渠、大运河为例，这些浩大工程的实施，需要各门学科和技术的综合运用，同时也促进了各门学科知识和技术的发展。这些水利工程对发展农业生产起到了重要作用，但要为重要的是，这些水利工程的实施，为统一的中央集权的统治模式，实现大一统政治，维护统治秩序创造了有利条件。可见，科学技术已不仅仅是出于经济活动本身的直接需要，而是为统治阶级服务。
总之，以人为本的伦理型文化表现出积极入世的求实精神，关心和提倡社会整体的物质利益和幸福，科学技术首先就服务于现实生产生活的需要，同时与统治阶级利益密切相关的技术往往得到统治阶级的大力扶持，基于这些原因，我国古代的实用技术高度发达，居于世界领先地位。
二、整合思维
重视整体利益的维护，以整体为思考单位，从而达到和谐状态，是中国文化基本精神的一种表现。要达到和谐的目的，就必须在价值取向、思维方式、心理品质等方面认同整体观念，并外化为一种具体的行为，这种思想反映在科学技术领域，就体现为整合思维机制。
中国哲学孜孜追求人与人的和谐、人与自然的和谐，把天、地、人看做统一的整体，以“人与天地万物为一体”、“天人合一”为最高境界。这在伦理道德上，就表现为顾全大局、维护整体利益的价值取向；反映在群体与个体的关系上，就以维护社会安定、群体谐调为宗旨，以群体利益作个体利益的参照，要求每个社会成员通过自身道德修养与实践提升思想境界，把个体融入群体，个人的价值必须以群体的价值为转移，个体价值成为以维护社会整体利益为特征的自我道德价值，把人与自然、社会的统一纳入个体的道德、人格自我完善的过程中。集体利益至上，“以天下为己任”就是这种价值和行为取向的集中表现。
注重整体、从整体出发考察问题的整体观念赖以生存发展的社会基础是农业——宗法“制”的社会背景，中国古代是以个体小农生产的自然经济为基本经济结构，由于与封建专制主义的政治统治有机结合，因而具有极强的稳定性和强大的制约性，把分散的个体农民用土地加以牢牢束缚，通过家庭、宗族加以控制，最终认同封建政权，被纳入封建社会的整体之中，而自给自足的自然经济也必然要求个体通过群体实现自身的存在，才能使个体的价值在群体中得以实现。因此，在宗法观念下，个人被重重包围在群体之中，首先考虑的是个人的责任和义务，以及个体在群体中所扮演的角色，从而完成个体融入群体的转化。
在中国科学技术的发明创造中有着深刻影响的整合思维机制，表现为重视综合、归纳，重视从整体上把握事物的全局和规律，注重事物的内部结构、功能以及相互间的联系，在研究具体事物时，总是把它纳入一个包容着这个具体事物的更大的环境体系中进行考察。以作为中国文化宝贵遗产的中医学为例来看，其最具整合思维的典型性。中医学的理论基础是用中国古代盛行的阴阳五行学说，来说明人体的生理现象和病理变化，阐明其间的关系，并将生理、病理、论断、用药、治疗、预防等有机结合起来，形成一个整体观念的理论体系。中医学以人体为对象，把人看做自然界整体的一部分，把人体放在自然界整体运动和广阔的动态平衡中进行研究。因此，中医学非常重视疾病与人体自身精神状况、生活状况以及外部环境的关系，在治疗时强调“治病必求于本”（《素问·阴阳应象》。）；同时，把人体本身看做是一个有机整体，把各脏腑、经络、气血、津液等紧密联系在一起进行全面的考察。这些理论和原则，用现代科学观点和方法进行分析，也是非常准确深刻而具有积极意义的。
中国古代天文学的成就，是源于对“天道”的探求，因为“天道”影响、规范着人道，左右着人间世事，关联着年成的丰歉、预示着吉凶祸福和社会治乱，所以对天象的观测和研究不是出于认识了解宇宙奥秘的需要，而是它关系着国家社稷的安危，古代天文学才由此备受重视，而大规模有组织的天象观测和数学的成果相结合，就最终服务于历法的改进，以至形成一门综合性的“历算之学”。天文历法，密切相关，两者又相统一于为农业生产服务的范畴之内，农事也就置于天地人的宇宙大系统之内，注重天时、地宜、人力相结合来探索农业生产的发展途径。
注重整体观念的整合思维机制，反映出中国文化所受到的认识了解客观外部世界时的原始自然观念的影响，也构筑了中国古代科学技术的理论体系和模式，由此创造出了举世赞叹的科学技术成就。
§§§第二节中国古代的科学技术创造
中国古代科学技术的发明、创造，无论是数量还是质量，在古代世界都是无与伦比的，它对整个人类的文明与发展做出了巨大的贡献。英国科学史家贝尔纳说，中国“许多世纪以来，一直是人类文明和科学的巨大中心之一”（贝尔纳：《历史上的科学》“为中文译本写的序”。）。英国著名学者李约瑟也指出：“中国在公元三世纪到十三世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平。”（李约瑟：《中国科学技术史》卷一，P3。）由于中国古代的科技成就举不胜举，在此仅对中国古代的天文学、数学、医学成就以及四大发明作一些简要的介绍。
一、数学
数学很早就在我国萌芽。奴隶社会时期，农业、手工业的发展，商品交换的扩大以及防治洪水和开挖沟渠、建筑城市和宫殿、测量土地、编制适合农时的历法等，都需要数学知识和计算技能，因而数学知识在这一时期获得了较大的进步。远在商代以前，中国就已采用了“十进位值制”记数法，从商代的陶文和甲骨卜辞中已有很多计数文字，其形状经后世不断变化，但记数方法却未中断，并不断沿袭，日趋完善。十进位值制的记数法是古代世界中最先进、科学的记数法，对世界科学和文化的发展有着不可估量的作用。正如李约瑟所说：“如果没有这种十进位制，就不可能出现我们现在这个统一化的世界了。”
在计算数学方面，中国在商周时期已有四则运算，到春秋战国时整数和分数的四则运算已很完备。出现于春秋时期的正整数乘法歌诀“九九歌”，成为数学的普及和发展最基本的基础之一，一直延续至今。在这一时期，发明了“算筹”进行计算。“筹”是一些粗细、长短相同的小竹棍或木棍，通过算筹的摆列，进行加减乘除以至开平方、开立方等运算，称之为“筹算”。
基于这种基础，中国古代数学以长于计算为特征，并逐步形成了以算筹为计算工具，具有自己独特风格的数学体系的形成，而《九章算术》是这一体系形成的重要标志。《九章算术》成书于公元一世纪中叶，是集战国和秦汉数学成就之大全的著名古代数学著作。该书共分九章，以应用题集形式写成，共收入实际生产生活中的数学问题246个进行解答。《九章算术》不仅形成了独具特色的数学体系，而且其数学水平处于当时世界的先进行列，如“方程”章中已引入了负数的概念，并已产生和运用了正、负数的加减法则，远远地早于印度和欧洲。以《九章算术》为代表的中国数学体系，其特点是以解决社会实际问题为主要目的，以算筹为主要计算工具，以十进位值制的记数方法进行运算，包括算术、代数、几何等内容。这个数学体系不断充实和发展，逐步走向高峰，创造出更新的成就。三国时刘徽利用为《九章算术》作注的形式，不仅对《九章算术》的大部分算法一一给出了理论上的论证，同时还创立了“割圆术”的新方法，求得圆周率为31416，成为当时世界上最精确的圆周率数据。南朝的祖冲之在此基础上更进一步，求得的圆周率在31415926到31415927之间，这一结果远远走在当时世界的前列，直到1000年后，阿拉伯数学家和法国数学家才得出更精确的数据。宋元时期是中国数学发展的高峰，出现了秦九韶、李治、杨辉、朱世杰四大数学家，他们解三次方程的方法、高阶等差级数术和、联立一次同余式等成就，把中国古代以筹算为主要计算工具的传统数学推向了新的高度。
相比较而言，在实际生活中遇到几何问题，是用算术代数方法进行解答，在一定程度上就限制了中国古代几何学的发展。但《墨经》中所提出的圆、直、点、线、面、体、平行等各种命题和概念，勾股定理及其应用，制图工具规、矩的普遍使用，也都反映了中国古代在几何学方面取得了相当的成就。
尽管取得了很高的成就，但中国古代数学未能发展为一门独立的学科，只是天文、农业、赋税、商业的附庸。数学偏重于解题和运算技巧，数学思维及理论的逻辑严密性则被忽略，使数学未能上升到理性化的高度，这是中国古代数学的重大缺陷。
二、医学
中国古代的医学拥有自己的理论、方法和内容，形成为一个完善的科学体系。
中医学体系是以中国古代盛行的阴阳五行学说为理论基础，其内容包括以脏腑、经络、气血、津液为基础的生理、病理学，以望、闻、问、切“四诊法”进行诊断而后施治的治疗学以及药物学、方剂学、针灸治疗学，此外还有推拿、气功、导引等独特的治疗方法。这个体系创立于春秋战国时期，早期以《内经》、《伤寒论》、《神农本草经》等著作为代表，经不断发展完善，成为中国古代文化中珍贵的遗产。
中医学把人体看做是自然界整体的一部分，不是孤立地研究人体，而是把人体放在自然界整体运动和广阔的动态平衡之中进行研究。在治疗中把握住疾病的原因和本质，针对不同的情况进行辩证施治，把人体看做一个有机整体，不是简单、孤立地研究疾病症候，而是进行全面的考察。这种医学理论正是中国文化中注重整体观念的表现。
据《史记》记载，战国时名医扁鹊已能通过脉诊确定病人的病情，对症下药，说明脉诊在当时已被掌握，而脉诊的应用则表明中国古代已在一定程度上掌握了脉象与身体各部分的关系的知识，即关于心脏、血液与血管关系等解剖生理学方面的知识，用现代医学的观点来看，也是具有充分的科学依据的。在外科学方面，中医坚持了整体观念，既重视体表疾病的局部表现，更重视患者肌体的内在变化，而且能够进行复杂的外科手术，“刮骨疗伤”就是一例。麻醉药物的发明，是中医外科的又一重大成就，据《后汉书》记载，东汉名医华佗已在外科手术中应用了麻沸散，这是世界上最早发明使用的麻醉药。
针灸是中国独创的一种治疗方法，起源于新石器时代，周代以后逐渐形成为一项专门的治疗方法。其理论基础是经络学说。在长沙马王堆汉墓出土的周代古医书籍中，有《足臂十一脉灸经》、《阴阳十一脉灸经》等帛书，反映了当时经络学说已确立。在《黄帝内经》中，又进一步把人体的主要经脉总结为十二条，并对每条经脉的运行部位以及经脉和疾病、治疗的关系进行了总结。针灸疗法早在汉唐时就已外传，至今仍受到重视和欢迎。
在药物学方面，中药在药物的自然属性和在人体内的治疗作用的基础上，总结出一套独特的理论，并形成了独特的制药、用药方法。中国古代关于药物学的专著很多，“药王”孙思邈著有《千金方》、《唐本草》，是第一部由国家编定和颁布的药典，明代李时珍的《本草纲目》堪称古代世界的药物大全，流传于世界，被誉为“东方医学巨典”。
三、机械制造
中国古代在机械制造方面的创造发明，是中国古代科学技术运用的综合体现，也是古代科技成就的重要表现。在机械制造的各个方面，如风力、水力机械及齿轮传动系统，中国古代都有众多创造发明，其匠心独运的精巧构思、巧夺天工的设计制造，无不蕴含着高度的智慧结晶和高超的工艺水平。在此仅介绍几例突出的机械发明。