在原始社會(huì)里，科學(xué)知識(shí)只能以萌芽狀態(tài)存在于生產(chǎn)技術(shù)之中。人們可以認(rèn)為：石器的加工、人工取火、弓箭的發(fā)明、捕魚打獵、馴養(yǎng)家畜、栽培植物、建造房屋、制陶冶煉、紡織印染等，無一不是科學(xué)知識(shí)萌發(fā)的土壤。制造石器，要求人們摸索巖石的性能和對(duì)石頭進(jìn)行加工的方法；人工取火，要求人們掌握發(fā)熱的方法、燃燒的條件和加熱的知識(shí)；制作弓箭，要求人們綜合利用木、竹、石、骨、角、筋、腱、皮革等多種材料的機(jī)械性能；采集狩獵，要求人們熟悉野生植物的生長(zhǎng)環(huán)境、成熟時(shí)間和野生動(dòng)物的生活習(xí)性、活動(dòng)特點(diǎn)，以及這些野生動(dòng)、植物的食用價(jià)值；農(nóng)耕和畜牧，要求人們了解并遵循動(dòng)植物生長(zhǎng)、生存和繁育等規(guī)律，為掌握農(nóng)牧季節(jié)還需觀測(cè)天象、物候，確定天象、物候的變化周期；制陶、紡織、建筑，更需要了解和運(yùn)用有關(guān)各種物料的屬性以及改變這些屬性的知識(shí)。在這些知識(shí)中，事實(shí)上已經(jīng)包含著后來形成力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等科學(xué)知識(shí)的萌芽。^[7]

對(duì)于人們假定“石器時(shí)代的人類在制火和用火中至少在實(shí)踐著一種原始的‘化學(xué)’”，享有盛譽(yù)的《世界科學(xué)技術(shù)通史》一書寫道：“舊石器時(shí)代的人類在他們從事手藝時(shí)，用到的是實(shí)用技能，而不是什么理論或科學(xué)知識(shí)。豈止如此，舊石器時(shí)代的人類也許對(duì)火有過什么解釋，那多半是以為他們用火時(shí)在與某個(gè)火神或火怪打交道，而絕無什么舊石器時(shí)代‘化學(xué)’那層想法。所有這些，總結(jié)出關(guān)于舊石器時(shí)代技術(shù)的一個(gè)主要結(jié)論：我們也許無論如何談不到舊石器時(shí)代的‘科學(xué)’，舊石器時(shí)代的技術(shù)顯然早于并獨(dú)立于任何這樣的知識(shí)。……在最粗淺的層面上，可以認(rèn)為舊石器時(shí)代的人類掌握有廣泛的‘自然知識(shí)’，而且是直接從經(jīng)驗(yàn)得來的。他們必得觀察敏銳，因?yàn)樗麄冏陨淼拇嬖诰腿Q于他們對(duì)周圍的植物和動(dòng)物了解有多少。就像人類學(xué)家看到的今天仍然殘存的食物采集者那樣，他們可能已經(jīng)發(fā)展出分類學(xué)和博物學(xué)，以對(duì)他們觀察到的事物進(jìn)行分類，而便于理解?！?sup>[8]

然而，值得注意的是，一些關(guān)于開始于距今大約4萬年前的舊石器時(shí)代后期的考古資料，提供了很像是從事科學(xué)活動(dòng)的驚人證據(jù)。那些證據(jù)是幾千塊雕刻過的馴鹿和猛犸骨片，上面好像記錄著對(duì)月亮的觀察結(jié)果。這些雕刻過的骨片，時(shí)間跨越幾萬年，連成了一條“不間斷的線”。在烏克蘭貢茨發(fā)掘到的那顆雕刻猛犸牙，就是刻有這種月亮記錄的一個(gè)實(shí)例，對(duì)應(yīng)的時(shí)間是距今1.5萬年前左右。合理的認(rèn)識(shí)似乎是：舊石器時(shí)代的人類生活接近自然，月亮的盈虧變化以其明顯的規(guī)律性和周期性， 自然而然會(huì)成為他們關(guān)注的重要對(duì)象。雖然我們不能武斷地說舊石器時(shí)代的人類已經(jīng)有了歷法，卻可以推測(cè)有關(guān)月亮周期的知識(shí)對(duì)于計(jì)算時(shí)間會(huì)有用處。例如，分散的群體可能會(huì)定期聚在一起，他們就需要留心這期間過了多少個(gè)月。于是，“那些人工遺物只能證明，在舊石器時(shí)代人們?cè)L(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)觀察和記錄過自然現(xiàn)象。這種活動(dòng)只能表明當(dāng)時(shí)的人類對(duì)理論知識(shí)有極膚淺的接觸，僅僅是其成果好像比來自直接經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)要抽象，似乎不同于舊石器時(shí)代的人類體現(xiàn)在他們手藝中的其他某些知識(shí)”^[9]。

在科學(xué)知識(shí)的萌芽中，由于實(shí)踐的需要，天文學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí)是發(fā)展得比較早的。無論是以耕種為生的氏族還是游牧部落，都需要確定季節(jié)，這就使天文學(xué)知識(shí)的積累加快了。天空中最顯眼的是太陽、月亮和行星的運(yùn)動(dòng)，恒星的方位則是相對(duì)固定的，其周期容易觀察到。在原始社會(huì)，乃至整個(gè)古代，絕大多數(shù)民族的天文學(xué)都是為制定歷法服務(wù)的。除了確定四季循環(huán)的時(shí)限之外，歷法還確定宗教的和世俗的節(jié)日，人們用天上日月星辰的周期性作為地上社會(huì)生活的節(jié)律。

數(shù)的概念是人類最早形成的抽象觀念之一。其最初出現(xiàn)，是從“多”這個(gè)意識(shí)中分出“一”的概念。隨著原始分配中計(jì)數(shù)和統(tǒng)計(jì)的發(fā)展，數(shù)的概念發(fā)生了第一次質(zhì)的抽象，這就是把被數(shù)物品用其他彼此同類的物品或標(biāo)記來代替。這些實(shí)物或標(biāo)記后來成為原始的計(jì)數(shù)工具。在沒有數(shù)字之前，計(jì)數(shù)是與具體事物相聯(lián)系的，如屈指計(jì)算，或用一堆小石子計(jì)算。英文“計(jì)算”一詞來源于拉丁文calculus，而后者的意思就是小石子。在我國(guó)古代也有“結(jié)繩記事”和“契木為文”的傳說。原始農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)和奴隸社會(huì)的商品生產(chǎn)和交換，推動(dòng)人們創(chuàng)造了數(shù)的名稱，并導(dǎo)致數(shù)的書寫和數(shù)的計(jì)算。

人們對(duì)“形”的認(rèn)識(shí)也很早，當(dāng)原始人制造出尖的骨針、圓的石球、彎的弓箭和背厚刃薄的石斧等形狀各不相同的工具時(shí)，表明那時(shí)人們對(duì)各種幾何圖形已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，而且為了制作不同形狀的物體，還創(chuàng)造了畫方、圓和直線的簡(jiǎn)單工具和方法。幾何學(xué)就是來源于丈量土地，英文“幾何”一詞就是測(cè)地術(shù)。