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们以适应环境的非凡本领成功地响应了这一挑战。公元前四千纪时，他们取得了人类历史上的一个伟大的技术进步。

在山峦重叠的高地种植农作物时，降雨量还勉强够，但到了地势很低的流域地区，降雨量则非常不足。要耕种这片肥沃的冲积上，就必须实行农业灌溉，所以最早的农人们开掘沟渠，把大河里的水引到田里。结果，农作物的产量较他们早先在多石的山坡上夺得的产量要高得惊人。公元前2500年的文献记载说，一块大麦田的平均产量是播种量的86倍！食物比过去充裕多了，品种也比过去多多样，而且，由于实行农业灌溉，食物的来源也比过去更有保障。食物的增加意味着人口的增加，而人口的增加又使更多的灌溉沟渠，更多的新农田，更多的食物成为可能。

在灌溉技术不断发展的同时，新兴的冶金术也被逐渐掌握。冶金术对燧石罕见的流域地区的移民们来说，用处特别大。最初，他们把天然金属看作是极其坚韧、可锻的石头，用反复锤打和磨制的方法对其进行冷加工。直到他们学会用熔炼的方法从矿石中提炼金属时，才开始有了真正的冶金术。最早提炼的金属大概是铜。后来人们发现，铜经过热处理能成为液体，并能表现为各种容器或模型的形状；而冷却后，铜又变硬。而且其边刃的锋利比得上石头。到公元前3000年时，中东和印度的居民已普遍知道，在铜里面加少量其他金属，可以冶炼出更为经久耐用的合金。最后，他们发现，在冶铜时接进一些锡，效果最理想，由此产生的青铜明显地胜过石头。用青铜制造武器特别受欢迎，因为石头易碎，打仗时不可靠。但是，铜和锡这两种金属不多见，所以青铜在当时是很昂贵的，未能普遍采用，如用来制造工具等。

犁的发明在当时同样很重要。最初的犁结构很简单，用一棵小树制成。树上只留一根树枝，在村干的三分之二处，向外突出；树枝上的枝杈全部砍去，头削很尖尖的。村干的上端系在两头牛的身上，下端由把犁人扶着；当牛拉树干时，突出的树枝便入地翻土。这一原始的发明物用来耕犁中东半干旱的沙土时，效率还挺高的。到公元前3000年时，整个美索不达米亚和埃及已普遍使用，并传入印度；到公元前14O0年时，还传入遥远的中国。牛拉犁的意义就在于，人类首次能利用自身体力以外的力量作动力。从这一意义上说，犁是蒸汽机、内燃机、发电机和核分裂反应堆的先驱。

公元前3000年时，风也得到了利用，成为人类在某种情况下——如抽水时——可以借用的一种力量。当时已有了制作粗陋的横帆，最先使用的地点大概是波斯湾和尼罗河上。风的利用。横帆的出现，表明人类第一次成功地利用人造的力量作动力。早期的帆船很粗糙，但对繁重的交通运输来说，不失为一种比驮驴和牛车远为经济有效的工具。所以，古代文明时期的贸易大多取道水路。

车轮的重大发明也是在这富有创造性的一千年间取得的。美索不达米亚最早的轮子只是一些圆形的板，和轴牢牢地钉在一起。到公元前3000年时，已将轴装到手推车上，轮子不直接和车身相连。以后不久，又出现了装有轮辐的车轮。这种原始的手推车虽然笨拙得很，但比从前一直使用的人的肩膀和驮兽（通常是驴子）要好得多。车轮还很早就用于制造战车。这种战车先是用来冲入敌阵，迫使敌人溃散；后来又当作战台使用，战车兵可以站在战车上朝敌人掷标枪，杀死敌人。轮子这一发明物也为和平时期服务，陶轮就是用轮子做的。最简单的陶轮只需一对盘形的车轮，轮盘之间装一根轴，轴直立竖放；陶工一面用脚旋转下面的轮盘，一面用手将柔软的粘土置于上面的轮盘中，塑捏成形。这一装置使陶工能成批地生产人类最早的工艺品——陶器。

这些影响深远的技术进步与相应的影响深远的制度变革相伴而行。人口的增长使某些村落得以发展为由新的宗教显贵及后来的军事首领和行政首脑统治的城市。城市的出现之所以可能，是由于农业生产率的增长。农业生产率增长使食物有了剩余，能够供养新产生的祭司阶级、士兵和官吏。这一发展过程不是突然的或单方面的。近来有不少人展开争论：究竟是技术变革决定制度变革，还是制度变革决定技术变革？这使人联想起关于人类进化的一个早期阶段的争论：是否先有了人的大脑，然后才创造出人类文化，包括语言和工具制造？现在大家已一致同意，前者与后者相互作用，语言和工具制造是大脑发展的原因，也是大脑发展的结果。看来技术变革和社会变革也是如此，先是相互作用，最后促使城市革命和文明到来。新石器