古代科学史：新石器时代农业革命
I 新石器革命的定义与分期
1935年，澳大利亚考古学家戈登·蔡尔德创造了“新石器革命”一词，以描述激进而重要的变革时期。在这个时期，人类开始种植植物，繁殖动物作为食物，并形成永久的定居点。农业的出现将新石器时代的人与旧石器时代的人区分分开了。现代文明的许多方面都可以追溯到这一时刻。
人类变化：族外婚、磨制石器、定居（村落、部落）、农业、个人崇拜、神、名誉；动植物驯养 domestic， dome房屋、坟墓
族外婚：8000BC 石器时代晚期，新人阶段后期。人类正准备用“禁止乱伦”终结最后的蒙昧。那时，近亲间性交的混乱导致了婴儿成活率低、畸形儿和低能儿过多的恐怖现象。原始人对男女关系有了更严格的界定。母权的逐步确立，引起了婚姻形式的改变。不同部族间通婚了，称为种族外婚制，使我们的品种越来越优良，生产力飞速提高。
石器与工具的进步
新石器技术的特征是使用抛光或磨制工具，与旧石器时代使用的打制石器相区别。农业生产需要一系列必要的工具，以照料、收割和加工作物（如镰刀刀片和磨石）和食品生产(例如陶器，骨头工具)。抛光的石斧可以大规模清理森林，然后做成建造独木舟、房屋的材料，同时也有了更多的耕种用地。
玉石
可能是在打制或磨制石器的过程中，人们发现了更为坚硬或美丽的玉石，甚至在后期相当长的时间内，玉石称为某些部落的图腾、贵族财富和权利的象征，例如黑曜石、青金石与两河、埃及，或美玉与龙山、良渚先民，以至于叶舒宪老师提出中国有一个历史时期可称之为“玉器”时代。
分期与分布
新石器时代根据制陶技术的变化又分为以下几个阶段，各区域发展时间进度不一，并逐渐为国家和文明的产生奠定基础。
前陶新石器时代A阶段：PPNA Pre-Pottry Neolithic A Jericho、Netiv Hagdud、Nahul Oren、Gesher、Dhar '、Jerf al Ahmar、Abu Hureyra、Göbekli Tepe、Chogha Golan、Beidha
前陶新石器时代B阶段：PPNB Pre-Pottry Neolithic B Çatalhöyük
前陶新石器时代B阶段：PPNC Pre-Pottry Neolithic C Hagoshrim、Ain Ghazal
有陶新石器时代：Ceramic Neolithic
新石器文化遗址推进时间轴
II 气候变化
气候特征：地质研究表明在公元前12000年前发生了新仙女木事件（Younger Dryas climatic event)，在公元前10800–9500年间发生了地球突然降温事件，推测是彗星撞击地球所致，撞击直接造成北美大型动物和克劳维斯人灭绝，并使地球平均温度降低7度，低温气候延续了上千年。随后，冰河时代结束。地球变暖，海平面上升，进入全新世。大型动物灭绝，留存大量移动速度很快的中小型动物。北半球的冰川开始消退，从而释放了大量的可用土地。温暖的气候和大量的土地，使从事采集生活悉知作物生长规律的人类得以安定下来，指望作物按特定的季节出现。
III农业革命 动植物的驯化和扩展
许多部落逐渐放弃他们流浪的方式，开始建造或多或少的永久村庄。人们开始熟练地改进农业技术和建立自己的驯养畜群。随着谷物和肉类的稳步供应，人类有时间进行思考，并发明更多的先进技术。
植物驯化：驯化是农民通过繁殖一代又一代的动植物来选择理想特征的过程。随着时间的推移，一个家养物种变得不同于它的野生亲戚。新石器时代的农民选择了容易收获的作物。例如，野生小麦会倒在地上，成熟后会碎裂。早期人类种植小麦，留在茎上，更容易收割。
新月地区第一批驯化的作物有二粒小麦、鹿角小麦和大麦等谷物，小扁豆、鹰嘴豆、豌豆和亚麻。
亚洲的人们开始种植水稻和小米。湖南永州玉蟾岩遗址发现了约距今有12000-14000年的稻谷。
在墨西哥，南瓜的种植开始于大约1万年前，而玉米状的作物出现在大约9000年前。
作物的驯化地点
农业的起源与扩散
中国地区水稻及小麦的分布
石磨，出土于Natufian Culture（约前10000年-前8000年），以色列Dagon Museum
牲畜：农业生活提供了采集狩猎无法提供的保障，定点耕作导致的人口增长远远超过了猎人和采集者。在植物的驯化开始后不久，动物的驯化也随之而来。饲养牛、羊和猪作为食物，取代了每天狩猎的必要性。最先驯化的动物是狗，大约在1.5万年前。
第一批牲畜是由人类狩猎的动物驯化的，约1万至1.3万年前，美索不达米亚驯化了猪、山羊、绵羊。不久之后，中国、印度和西藏地区也驯化了水牛和牦牛。
动物驯化时间轴
IV 制陶、发酵酒、纺织、皮靴、绳、网
陶制容器
农业的诞生也刺激了其他技术的创新。例如，由于每天收集食物的时间越来越少，更多的时间可以花在发展文化追求和发明工具上，使他们定居的生活更便利。最直接的是，人类现在需要一个地方来储存所有这些多余的食物！陶器的发明满足了这种需求。这些容器通常由粘土制成，做成一定形状后，在800-900℃下燃烧，使其硬化，并使其适合作为储存容器。随后，发展出了复杂的粮仓和仓库。
陶器的开始
陶器很可能是在不同的地方独立发现的，可能是在粘土的火底部意外发现的。已知的最早的陶瓷物品是坟墓式雕像，比如在现代捷克共和国的多尔尼维斯托尼斯发现的雕像。多尔尼维斯托尼斯的维纳斯是一个维纳斯雕像，一个裸体女性的雕像，可以追溯到公元前29000-25000年。
在中国江西仙人洞遗址发现了公元前1.8万至前1.7万年的陶器。
日本出土了公元前14500年的陶器碎片，其上有绳纹，这一时期称为“绳纹时代”。
陶片，仙人洞遗址
马耳他陶器发展史
发酵酒
酒精的发明可以追溯到公元前1万年的新石器时代。考古学家在石器时代晚期的罐子中发现了证据，证明他们故意制造发酵饮料。大约在公元前7000年的中国发现的类似考古发现表明，他们已经研究了如何发酵蜂蜜、大米和水果的方法。有趣的是，中国一直从水稻发酵一直延续到现代。
编织、纺织、皮鞋
早在前4万前-前2万年的旧石器时代晚期，骨针已经发明。畜牧可以把羊毛纺成纱线，制作更先进的衣服。工具的创造也帮助促进了服装的制作，动物皮还做成了皮鞋。
来自亚美尼亚Areni-1洞穴的皮靴，可追溯到大约5500年前
纱线、绳、网
人们还利用纱线制成网，用于捕鱼或狩猎。绳子的使用可能出乎我们的意料，例如用于结绳记事的quipu，陶片上的绳纹、席纹等只是不易保存至今而缺少更多的证据。
V 陶绘、壁画、装饰、乐器
陶绘
随着陶艺的广泛探索和实践。工匠们找到了一个适合绘画的地方，在陶器上作画意味着人们掌握了矿物颜料间高温作用下复杂的化学变化和颜色呈现的关系。在陶器上，他们描绘了日常生活场景、超自然信仰或几何图形。
在西欧和地中海东岸，绘画永远离开了洞穴和悬崖。土耳其CatalHuyuk的发现了早期的室内壁画装饰，可以追溯到公元前6150年。
陶器，公元前5300-前4500年，希腊国家考古博物馆
欧贝德时期晚期的陶器，出土于波斯湾的南部海岸
仰韶文化（约5000BC-4000BC）彩陶
雕像
早期的雕塑、绘画和陶器艺术一直（至今）留在我们身边。每一个时代都有许多改进。
新石器时代的建筑往往饰有浮雕、绘画或可以动的装饰物品，他们可能被认为具有超自然的力量——例如，作为保护的战士雕像或作为提高生育能力的女性雕像。
随着制陶技术的发展，雕塑也不再是严格通过雕刻来创造的。特别是在近东，小雕像现在是用粘土制成并烘烤的。
象牙野牛，新石器时代，法国历史国家博物馆
人偶，出土于约旦Ain Ghazal，约公元前7500-5000年
母神雕像，约公元前5000年，这个小雕像伸着腿，她的双臂抱着她突出的乳房。颜料带强调她四肢的完整、圆形的形式，并显示面部特征、项链和腰部
乐贾湖骨笛
河南漯河市舞阳县贾湖遗址出土了26支骨笛，分散在不同的墓葬，其年代先后相差很大。在公元前6600年－6200年期间，这个时期出土的骨笛都是管开七孔，它们不但能吹奏出完备的五声音阶，而且已经能够吹奏出六声音阶和七声音阶，这个时期的骨笛与初期比较，已进入成熟期，并发展到骨笛制作的精品时代，其中最具代表性的是82号墓出土的20号、21号2支骨笛，标志着贾湖音乐文化的高峰。大约在公元前6200年－5800年之间的四百年时间的骨笛除了一部分保持了中期的七孔骨笛的形制之外，还出现了八孔骨笛，不仅能吹奏出七声音阶，而且还出现了变化音。
贾湖骨笛，BC7000-BC5800
VI 营建
巨石建筑
从游牧生活方式到定居社区的转变给创造永久住所带来了机会，最早的建筑形式出现了。或许是之前洞穴的庇护习惯，新石器早期的建筑采用了巨石结构。巨石建筑是由大石头和巨石组成的结构。施工人员使用了一种被称为柱子和梁的技术，在上面放置垂直的石头，用来支撑水平的石头。但它们并不是为了建造住房，主要被用作坟墓或仪式的目的，是一个纪念性的地方。其他巨石结构可能有天文观测目的，或许天文观测也是其仪式的一部分，毕竟星象物候对动植物的丰收至关重要，但其中许多的确切用途尚不清楚。
土耳其Gobekli Tepe 遗址（10000BC-8000BC）鸟瞰图
Gobekli Tepe 的浮雕
Gobekli Tepe 施工复原想像图，哪些巨大的T型巨石可能重达十几吨到几十吨，而那时候最先进的工具可能只有黑曜石
为保卫而营建 壕沟与堡垒
这些建筑不仅是为住房而建造的，而且也是为了保护食物和为举行仪式创造场所。为此，人们修建了壕沟、栅栏、围墙和其他障碍，村民们学会了保卫自己的土地。
宗教崇拜
法国考古学家雅克·考文表示，新石器时期女神和公牛作为神的陶俑，诞生了“宗教”。公元前5千年期间的中欧新石器时代圆环结构被解释为用于教育功能。这些结构中的许多具有与冬至或夏至日落或日出方位对齐的开口，表明它们是天文祭祀的一种方式。
巨石阵，约公元前3000，索尔兹伯里平原，英格兰
巨石阵祭坛平面图
砖
制砖技术与制陶几乎相同。砖通常是由泥、粘土或其他土制材料制成的，在低温下燃烧或在阳光下变硬，以使它们适合作为建筑材料。砖的发明对建筑非常重要，两河流域的先民在公元前3000年有文字记录以后便争相传颂，甚以砖建的城市（埃利都、尼普尔）为自豪。
早期定居点，土耳其Çatalhöyük考古遗址
位于土耳其南部的Çatalhöyük考古遗址是保存最完好的新石器时代定居点之一。该遗址有9500年的历史，出土了十多处泥砖住宅，这些房子背靠背地聚集起来，居民们不得不通过屋顶上的一个洞进入房屋。考古学家估计可能有8000人住在这里。
Çatalhöyük居民似乎很重视艺术和灵性。他们把死者埋在房子的地板下面。房子的墙壁上覆盖着男人打猎、牛和女神的壁画
Çatalhöyük出土的母神，土耳其安纳托利亚文明博物馆
Çatalhöyük复原想象图
疾病
这一时期的农业给了人类一种新的安全感，这是他们过去的生活方式所无法做到的，动物的蓄养可以减轻一部分艰苦的农作劳力，而它们的牛奶和肉则为人类的饮食增加了多样性。然而，这种新的生活方式在社区内造成了新的问题，携带传染病：天花、流感和麻疹都从驯养的动物传播到人类。由于大多数原始村庄没有适当的废物处理形式，环境卫生问题成为了一个问题。
聚落的发展
杰里科是位于以色列约旦河西面的一个小村落，有近万年的居住历史。各时期的文化堆积为杰里科留下了宝贵的历史财富，最著名的有距今已有9000年历史的比宁古城遗址、7300年前伍麦叶王朝时的夏姆宫殿、死海和库姆兰藏经洞等。从中可以看到聚落的发展。到6000年前的半坡遗址，聚落各功能区的划分已经非常明显。
Jericho遗址主要纪念碑的重建图
西安半坡遗址（4600BC-4000BC）平面布局图
VII 神王之城
在中国，时间推进到公元前3300年-前2300年的良渚文化时期，聚落发展为城市，古城的规划和营建，建立在坚实的物质条件、稳定的社会秩序、统一的宗教信仰之上。古城呈现政治中心、经济中心、文化中心等诸多特征，进入成熟文明和早期国家阶段。
良渚的社会等级
国王的葬仪
良渚遗址复原想象图
VIII 交通和早期商业
用于长途运输或交换的物资
农业技术发展的一个基本好处是，有可能生产过剩的作物，或超过社区直接需求的粮食供应。剩余部分可以储存在以后使用，或者可以交易成其他必需品或奢侈品。早期用于长途运输或交换的物资可能包括用于建筑的巨石和木材，以及用作工具和奢侈品的黑曜石、青金石和其他贵重物品。
船
阿塞拜疆的一块岩石雕刻可以追溯到公元前10000年的~，展示了一艘由大约20名桨手驾驶的芦苇船，通过把一捆捆的芦苇组装成尖尖的皮艇形状。在有高效的木材加工工具被开发之前，它们被用于木材稀缺的地区，比如埃及和伊拉克。世界上发现的最古老的独木舟是在公元前8000年左右建造，约有3米长。另一些人认为，早在公元前9500年，北欧就使用了皮艇。
里海阿塞拜疆附近岩画中的芦苇船，约公元前10000年
畜力
随着牛、驴和骆驼等驯化动物出现——大约公元前4000年左右，人类发展出了运输货物的贸易路线。在稍晚的时间，人们发明了耕犁，用于更高效的农作。
IX 新石器时代革命的影响
新石器时代革命导致了大量人在农业和农业支持下建立永久定居点。它为随后的青铜时代和铁器时代的创新铺平了道路，当时创造农业、战争和艺术工具的进步席卷了世界，并通过贸易和征服将文明聚集在一起。
参考资料
半坡遗址、良渚遗址等博物馆资料
The Development of Agriculture; National Geographic.The Seeds of Civilization; Smithsonian Magazine.
M.P. Richards, “A Brief Review of the Archaeological Evidence for Palaeolithic and Neolithic Subsistence,” European Journal of Clinical Nutrition 56, no. 12 (2002): Published Online.
Melanie Boyd, “The different paths of the neolithic revolution in Egypt and Sudan,” Anthrojournal Vol. 2 May 2014, Published Online.
Hugh James Freeman, “The Neolithic Revolution and Subsequent Emergence of the Celiac Affection,” International Journal of Celiac Disease 1, no. 1 (2013): 19–22.
https://www.magellantv.com/articles/tools-of-the-neolithic-era-inventing-a-new-age