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从10世纪到18世纪，人们为机器的到来做了各种准备。这些准备工作奠定了广泛的基础，确保机器得以迅速征服整个西方文明。但是，这一切的背后是技术本身的长期发展。先是对原始环境开展探索，用贝壳、石头和动物内脏这类自然物体作为工具和器具。然后发展出了基本的工业生产方法，包括挖掘、清铲、捶打、刮削、旋压和干燥。随着需求的增加和技能的提高，人们开始专门制造特定工具。
食物是通过神农尝百草般的测试来确定的，玻璃的发明是意外之喜，取火钻则是对因果关系的真正了解。所有这些都在改变人的物质环境中发挥了作用，并逐渐调整了社会生活中的各种可能性。可能先是做出了发现，这方面明显的例子包括利用火、使用陨铁和利用贝壳这种有尖利边缘的物体。若是如此，那么发明本身则紧随其后。确实，发明的时代不过是人的时代的另一个名字。如果说人很少处于“自然状态”，那是因为技术在不断地改变自然。
要总结这些早期技术的发展，不妨将其视为一个抽象的山谷剖面，或者说一套完整的山河构造的理想剖面。形象地说，文明在山谷的剖面上行进。历史上所有伟大历史文化的繁荣都依靠人、制度、发明和货物在大河形成的天然高速路上的流动，无论是黄河，还是底格里斯河、尼罗河、幼发拉底河、莱茵河、多瑙河和泰晤士河。只有与世隔绝的海上文化是部分例外。在那些文化中，海洋有时起到了河流的作用。在山谷地区的原始背景下，早期的技术形式得到了发展。在城市中，发明的进程加速，各种新需求层出不穷。密集居住和有限的食物供应造成的急切需求导向了新的适应手段和发明创造。人要摆脱原始状态，不得不做出发明来替代他曾经赖以生存的比较粗陋的人工制品。
看一看纯抽象的山谷剖面，可以看到，接近山顶处，在山坡陡峭、乱石嶙峋的地方是采石场和矿山。人几乎有史以来就在从事这些活动。它们留传至今，代表着一切经济活动的原型，即对浆果、菌类、石头、贝壳、死动物等物的直接找寻、采摘和收集的阶段。直到现代，采矿在技术上仍然是最原始的行当之一，主要工具就是镐头和锤子。不过，从采矿业衍生出来的工艺却一直在稳步发展。事实上，使用金属是欧洲10世纪之后的工艺与在那之前的石器文化之间的主要区别。冶炼、精炼、锻造和铸造都提高了生产速度，改进了工具和武器的形式，大大增加了它们的强度和效力。猎人在从山巅向大海延伸的森林里狩猎，这个行当可能是人类最古老的有意的技术行动，因为武器和工具最初可以交替使用。简单的锤头也能用来投掷；刀能杀死猎物，也能把猎物割开；斧子可以用来砍树，也可以用来杀敌。猎人的生存有时靠手眼协调的技能，有时靠力气，有时靠捕兽夹和陷阱这些巧妙的装置。他追踪猎物时不是在森林里原地不动，而是跟随猎物到处走。这个习惯常常导致猎人在自己侵入的地方与别人发生冲突和敌对。也许战争就是这样发展起来的。
山谷往下一点，山间细流和小溪汇集成河流，为运输提供了便利。这里是最初靠林木吃饭的人的地盘，这样的人包括伐木人、护林员、水磨匠和木匠。他们砍倒树木，挖空树心做成独木舟，造出了弓这个也许是最有效的早期原动机，还发明了取火钻。雷纳德（Renard）从取火钻中看到了滑轮，可能还有轮子，更不用说还有起锚机的原型。伐木人的斧子是人类最主要的原始工具。他在劳动中也许碰巧发明了桥梁和水坝，这些和河狸一样的活动显然是现代土木工程的最初形式。人也发明了用于传输动作和使材料成型的一些最重要的精密器械，尤其是车床。
在想象中的森林线下，定居文化在进步。樵夫用斧子清出了土地，掉落在阳光下草叶中的种子经过整个夏天的哺育，成长为新的一片郁郁葱葱。原始的樵夫之下是牧人和农民的地盘。放牧山羊、绵羊和牛群的牧人占据了山坡上的牧场或高原上的广阔草原，那些牧场和草原有的还算茂盛，有的已经退化得差不多了。纺线是最早的伟大发明之一，这种通过把脆弱的细丝拧在一起来增强力量的办法最初可能是用来处理动物的筋的。那时的人用绳线做的事是我们今天无奈之下的应急之举，比如把斧头绑在柄上。用纺织品做衣服，做帐篷，或做地毯铺在帐篷的地上当临时地板，这些都是牧人的工作，是随着新石器时代对动物的驯化发生的。时至今日，原始群落仍在使用最古老的纺锤和织布机。
在比较贫瘠的牧场下面，农民长期占有并耕作土地。随着农民对工具和家畜掌握得日益熟练，或者是因为谋生日渐艰难，他开始进入土壤比较肥沃的河床。他甚至会回头向上，把有耕种潜力的牧场变为农田。农民的工具和机器相对较少。和牧人一样，农民的发明能力主要集中于作物的选择、育种和改善之上。他的工具在有记录以来的大部分历史时期内没有发生根本性变化，就是锄头、鹤嘴锄、犁、锹和长柄大镰刀。不过，农民有很多器具和公用设施，如灌溉渠、地窖、谷仓、蓄水池、水井，还有一年到头住人的永久性住宅。部分地由于农民需要防御和合作行动，村庄和城镇逐渐成形。最后，在海边的滨外沙埂和盐沼后面忙碌的是渔夫，他可以算是海上猎人。第一个建造了鱼梁的渔夫可能是编织术的发明者。用沼泽地的芦苇编成的网和篮子当然是环境的产物，船这个最重要的早期交通运输工具更是环境的直接产物。
农牧文明的秩序与安全是新石器时代做出的关键进步。有了这种稳定，不仅产生了住宅和永久的社区，而且发展出了一种合作性的经济和社会生活。这种生活制度通过话语传承，也靠看得见的建筑物和纪念碑来延续。在经济活动的一个阶段向另一个阶段过渡的地区，越来越多地形成了专门的聚集点，市场于是应运而生。有些商品，如琥珀、黑曜石、燧石和盐，很早就被售卖到了远方。与制成品的交换同时发生的还有技术手法和技术知识的交流。在我们的山谷剖面简图中，特殊的环境、特殊的行业和特殊的技能从一个部分转移到另一个部分，并互相混合，使文化本身和技术遗产不断丰富和日益复杂。因为没有客观的记录方法，所以手艺的传承一般会造成行业的世袭。以这种手段保存技能导致了彻头彻尾的保守主义：传统知识的精进反而可能阻碍了发明创造。
一个文明的各种要素从来达不到完全的平衡，总有不同力量的拉扯。具体来说，摧毁生命的功能和保护生命的功能所带来的压力经常变化。在新石器时代，农民和牧人似乎地位最高。占主导地位的生活方式以农业为基础，当时的宗教和科学都是为了让人更好地适应养活他的土地。最后，农民文明败给了反生命力量。这种力量有两个相关联的来源，一个是贸易，它带来了一套客观抽象的体系，体系中的各种关系由现金绑在一起；另一个是流动的猎人和牧人的掠食性手法，他们用这种手法扩大猎场和牧场，或者在更高的发展阶段加强征赋和统治的力量。纵观历史，只有三种伟大的文化在历史上未曾断绝：印度和中国的礼貌和平的农业文化和犹太人主要集中于城市的文化。中华文化和犹太文化特别突出的特点是务实的智慧、理性的道德、友善的举止和注重保护生命的合作制度，而军力占主导地位的文明最后都落得自我毁灭的下场。
随着现代技术在欧洲北部的萌生，上述原始类型的原有特点和典型环境开始重现。我们眼看着行业和工艺再次分类重组。猎人和渔夫在欧洲又成了统治者。从挪威到那不勒斯，他们运用强大的力量追捕猎物或征服外族。他们每征服一块土地，第一件事就是确立他们的狩猎权，划出大片土地供猎物活动，不容他人踏足。这些凶猛的武士除了长矛、斧头和火把之外，后来又加上了大炮这种进攻型武器。军事艺术再次专业化，支持战争也成为公民社会的主要负担之一。原始的采矿和原始的冶金保持了自古以来的做法，但矿工和锻工的简单工艺很快分解为几十个专业。随着商业的扩张和对金银需求的增加，随着战争机械化程度的提高和对盔甲、火炮和战力的需求增加，这个进程日益加速。同样，森林地区也再次出现靠林木谋生的人的身影，因为欧洲大部分地区再次被森林和草原覆盖。很快，锯木匠、木匠、细木工人、车工和车匠都成为专门的手艺人。从11世纪开始，这些基本职业出现在不断扩大的城市中。它们彼此不同，互相作用，交流技能，互鉴形式。几百年间，技术的整个发展史几乎重演了一遍，技术成就也达到了任何其他文明都未达到的水平，虽然在一些特殊领域，欧洲屡屡被东方更高级的技术超越。从中世纪技术的横截面中可以看到以前技术的大部分要素和后来发展起来的许多技术的种子。位于后方的是手工艺和工具，辅以农耕的简单化学过程。位于前方的是冶金和玻璃制造的精确工艺、机器和新成就。一些最具中世纪特色的技术器械，如十字弓，在形式和工艺上都显现了工具和机器的双重特征。这是特别有利的状态。