美索不达米亚发源地的技术革命
底格里斯河和幼发拉底河的上游山峦重叠，在那里，人们学会了驯化动植物，从而完成了农业革命。在那里，人们现在又开始第二次伟大的冒险，他们从山区迁移到大河流域，逐步发展起新的、生产率更高的灌溉农业和新的社会制度。新的农业生产技术和新的社会制度相互作用，引起一个连锁反应，最终导致文明的出现。
从高地迁移到低地，新石器时代的农人们遇上了一系列新问题，如：降雨量不足、烈日蒸晒、河水定期泛滥、没有建筑用的石块，等等。但是低地的长处超过了它的短处：那里生长的枣椰树，不仅提供了充裕的食物，而且还提供了大量木材，不过这些木材的质地不太好；那里的芦苇荡里，有各种野禽小兽，还有鱼类，提供了宝贵的食物蛋白质和脂肪；而尤为可贵的是，那里的土壤是极其肥沃的冲积土。这一新环境中蕴藏了很大的潜力，这种潜力就是一种挑战。最早的农人们以适应环境的非凡本领成功地回应了这一挑战。公元前四千多年前，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。要在这片肥沃的冲积土上耕种，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获得的产量要高得惊人。公元前2500年的文献记载：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。对燧石罕见的流域的移民们来说，冶金术用处特别大。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，冷却后，铜又变硬，而且其边刃的锋利度比得上石头。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。后来，他们还发现，在冶铜时加进一些锡，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，是用一棵小树制成的。树上只留一根树枝，在树干的三分之二处，向外突出，树枝上的枝杈全部砍去，头削得尖尖的。树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，效率还是挺高的。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1400年时，还传入遥远的中国。牛拉犁的意义在于，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。风的利用及横帆的出现，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。
车轮的发明也是在这富有创造性的1000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，轴已经被装到手推车上，轮子不直接和车身相连。之后不久，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，一面用手将柔软的黏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。城市的出现之所以成为可能，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早期阶段的一个争论：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，即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。新石器时代的耕种者向居统治地位的显贵们提供剩余物品，从而由部落成员转为农民，这并不是由于他们从某个时候起同意这样做，或被迫这样做；相反，这是一个逐步发展的过程，在这一发展过程中，原因和结果相互作用、密切关联。
技术的不断进步，剩余食物的不断增多，使新的祭司集团的出现成为可能；而新出现的祭司集团又对技术的进步和经济的发展起了促进作用。文字就是祭司们出于记事的需要而作出的一大发明。从已知的最早的文字记载中，可以举出不少例子来证明，祭司们不仅主管各项宗教活动，而且还管理大量的经济活动。他们记载每年洪水泛滥时的情景，这些记载是计算每年洪水泛滥的时间所必需的。他们还承担极为重要的管理水利灌溉的职责，如：分配水量，负责水坝和沟渠的建造及维修，等等；要让不断发展的灌溉设施充分发挥作用，这些管理工作是必不可少的。同时，他们还大大促进了各种技艺的发展，因为手工业品的产量不是取决于世俗市场的需要，而是取决于寺院的需要。
世俗的国家和帝国兴起后，非农业商品的产量大大增加。陶器的成批生产，圆柱形印章和金属器具等物品的普遍使用，以及在某些较坚固的住房内发现的大量的各式各样的物品——这一切都说明，当时出现了一个十分重要的、中产阶级的新市场。人数渐增的宫廷成员们要享用大量的奢侈品；不断发展的军事化需要各种武器，而且规模空前，不仅需要大量的金属武器和盔甲，而且还需要像战车一类更为完善的军事装备。所有这一切都说明，当时的生产已大大不同于从前规模较为有限的生产，因为从前的各种手工业只要能满足寺院的需要就行了。不过，这里应该指出，这一变化几乎只是表现在生产的量上面，而非技术方面。如果要说这是一种新的变化，那仅是就大量生产这一点而言，在生产方式和技术革新方面，并无新的进展。
大量生产与外交事务有重大关系。地势很低流域的地区几乎不出产各种矿物和优质木材，大部分手工业的原料要靠从外面运来。例如：铜来自波斯湾南面的阿曼，银和铅来自小亚细亚的托鲁斯山脉，木材来自伊朗的扎格罗斯山脉和地中海沿岸的黎巴嫩。为了偿还这些进口原料，各种手工业品就必须扩大生产，以提供各种出口产品作为交换。还有一个办法就是征服这些原料的产地。从公元前31世纪中叶的阿卡德国王萨尔贡（美索不达米亚最早的统一者，世界上第一个建立常备军的君主）的经历中可以看出，这一办法没有被忽视。史诗《好战的国王》描述了萨尔贡为了援助在小亚细亚经商时受当地统治者虐待的阿卡德商人，率领他的军队越过无名山关，侵入小亚细亚的中心地带。最后，萨尔贡的帝国“从下游地区扩张到上游地区”，即从波斯湾扩张到地中海，从而控制了各种金属、石头和木材的产地。史诗《好战的国王》问世后不久，又有另一则史料叙述道，萨尔贡在努力促进商业方面“没有睡大觉”, “停靠船舶的码头上一片生气勃勃的繁忙景象；四方的人民安居乐业、生活富裕……大大小小的轮船畅通无阻地将各种货物运到苏美尔”。