科学技术是在一定的经济基础上发展、繁荣起来的。秦汉时期由于农业生产的需要，天文、历法、数学等方面有了很大的发展。《氾胜之书》《周髀算经》《九章算术》《伤寒杂病论》等著作标志了我国农学、天文学、数学、医学等达到了新的水平。纺织、机械、冶金、建筑、造船等技术也有了较大的发展。造纸术的发明，更是我国古代对世界文明做出的重大贡献。这些，在甘肃地区都有所体现。
一、天文历法
秦汉时期是我国封建制度巩固、发展的时期，科学技术发展的总特征是古代各科学体系的形成和许多生产技术趋于成熟，与此相一致的是天文、历法等也趋于成熟。秦汉时期6种历法制度的应用，特别是太初历的产生，说明西汉历法已相当成熟。
历法的制定，是以天象观察为前提的。1972年，武威磨嘴子62号汉墓，出土了一件用以推算天文历法的木制式盘，其圆形天盘与方形地盘转动灵活，天盘中心镶有北斗七星，第二层阴刻12月神，外层阴刻28宿，天、地盘边缘均有小圆点刻度。天盘现存150多个度点，地盘共有18个度点，充分反映了汉代河西地区就有正规的天象观察活动，而且其天文历法学的水平在全国处于领先地位。
汉代，各郡县在进行天象观察时，如发现特殊的天文现象，就要向朝廷有关部门报告。《后汉书·五行志六》有两条甘肃地区日食观测的报告：
永宁元年七月乙酉朔，日有蚀之，在张十五度。史官不见，酒泉以闻。
延光四年三月戊午朔，日有蚀之，在胃十二度。陇西、酒泉、朔方各以状上，史官不觉。
酒泉、陇西诸郡观察日食的报告到朝廷，专司天象的史官竟然未曾观察到，说明酒泉等郡相关官员的天文律历水平很高。《汉书·律历志》载，武帝时制定太初历的专家，即有“酒泉候宜君”。
汉代的历法，主要见于敦煌、酒泉，特别是居延汉简的年历表中。20世纪初期，在敦煌、居延一带出土了大量零散的简牍，罗振玉、王国维将一些记载有月日干支的简牍定名为“历谱”，如“元康三年历谱”“神爵三年历谱”“五凤八年三月历谱”“永光五年历谱”“永光六年历谱”等。罗、王二氏的这种命名，多年以来一直被学术界所遵循。近几十年来新出土的秦汉简牍中有关历日的简牍，一般也都被命名为“历谱”。这些历谱的形制与内容不尽相同。就形制而言，主要有：编册横读式，1年历谱用30枚简组成，1简为1日；编册直读式，1年历谱用12枚简组成，每简为1月，每简上端为月名，下列廿九或三十日干支，如敦煌出土的五凤元年历谱之一；穿系横读式，1年历谱用12枚简组成，每简为1月；单板直读式，1年历谱简略地书于1个直板之内，如敦煌出土永光五年历谱，正面为正月至八月，反面为九月至十二月，仅记朔日、月大小、八节、伏腊；数板直读式，敦煌出土永元六年历谱，正面记七月、十二月建除神杀，背面记闰月建除神杀，总共6板组成1年历谱。
汉简年历表中两汉和新莽所用的历法主要有：
正月。汉初殷历，承秦制以夏正十月为岁首，但不改冬十月为春正月。太初历，改以夏正建丑之月为正月，即称寅正之十二月为正月，故始初元年（居摄三年）十二月癸酉即新始建国元年正月癸酉朔。淮阳王更始元年二月复回寅正，而王莽亡于是年十月，因此是年有两个十月，即地皇四年戊申朔与更始元年十月丁丑朔。
闰月。古四分历（殷历或颛顼历）19年7闰，即约两年半置一闰月，以调和太阴历与太阳历的差距。太初历和东汉四分历均如此。但汉初殷历承秦制，置闰于岁终，即九月之后，称为“后九月”；至太初元年以后，置闰于无中气之月，称为“闰月”。
岁首，岁终。殷历承秦制以冬十月为岁首，秋九月为岁终。太初以后，以春正月为岁首，冬十二月为岁终。但太初改历之后，还有一些制度没有改变。如汉初存问长老于冬十月岁首，而武威王杖简记载也是十月，直到东汉才改为秋七月。
月首，月终，即朔、晦。《汉书》记日食皆标明朔、晦。汉简月首称为朔或旦日，月终称为晦或晦日，凡记日必于月、日之间介以月朔日名。
[1]陈梦家：《汉简缀述·汉简年历表叙》，中华书局，1980年，第229页。
二、陶瓷与金属冶铸技术
（一）陶瓷
秦汉是我国古代陶瓷技术发展的一个重要阶段。灰陶仍被广泛地使用着，尤其是泥质灰陶，在甘肃各地出土器物中是最多的。冶铸用陶除继续生产铸铜用陶范和坩埚外，还生产了一些炼铁、炼钢用坩埚；建筑用陶在秦汉陶业中占有十分重要的地位，无论产量、质量还是品种，都较以前有了提高。秦汉之际还烧出了一种从胎质、釉质到装饰都区别于以前的原始瓷。秦汉陶瓷技术的主要成就是：西汉时发明了铅釉陶，东汉晚期发明了青瓷。从居延肩水塞等地汉墓所出土的陶器看，铅釉陶大部分出土在北方，而且是从汉武帝时开始，数量不多，而宣帝之后逐渐增多。釉色主要有绿、黄、黄褐色等。
（二）金属冶铸技术
汉代冶铸业空前发展，主要表现在两个方面：一是分布范围不断扩大，二是冶铸作坊规模扩大和产品种类增多。从金关等地出土的众多实物中，包括货币、残刀剑、箭、镞、转射、积薪、铁工具、铁农具、竹木器械等，我们可以看出，在汉代全铁质的生产工具和生活用具已逐渐取代了铜器，成为社会生产力发展水平的主要标志。冶铸技术也有了新的发展，主要标志是炒钢法和灌钢法的出现。在甘肃天祝、武威、酒泉、宁县等遗址和墓葬中发现的汉代生产工具，如铧、锸、铲、镢、锄、刀、斧等，大多是用熟铁锻造而成的，应是这一时期冶铸技术的具体反映。此外，在居延汉简中发现的鉴别刀剑优劣的专著《相利善剑刀》，阐述了区分善剑、弊剑及花纹的标准14条，涉及剑的形态、纹饰、成分、制作技术、发展史等重要问题，特别是制作技术，反映了汉代的冶铸水平。
在河西目前还没有发现有关青铜器铸造的遗址，但是在居延汉简中有利用千斤铜材的记载。两汉之际窦融统治时期，河西私人铸币的现象时有发生。根据简牍和青铜器铭文记载，山东造的铜灯，南阳和河内造的刀、弩机，邯郸造的尊等，都在河西地区使用。由于汉代多民族国家的发展和文化上的统一以及战国中期开始的世俗化趋势的延伸，汉代青铜器主要是日用品，体现出世俗化、商品化等特点。在甘肃发现的众多青铜器也主要为生活用具和饰物，如雷台汉墓出土的鎏金铜尊和铜耳环以及平凉出土的“朝阳”造铜灯等。另一方面，这一时期铜器的造型也从商周铜器那种庄严、厚重、古朴的风格中变得灵巧轻便了，而且器纹相当简朴。雷台出土的鎏金错银铜尊，器身内外和下部均以鎏金错银组成精美的花纹，口沿和腹上部为流云纹，下部为四“瑞兽”纹间以流云纹。器内底部为蟠龙纹，腹内壁为龙、虎、朱雀纹，间以流云纹。盖顶的中心有钮，穿环。钮周饰“四灵”纹，间填云纹，盖的正中饰龙纹，周围饰朱雀纹、“瑞兽”纹间以流云纹。制作工艺精细，是汉代鎏金错银器中的精品。而雷台出土的另一件鎏金错银铜扣漆尊，在盖沿饰有朱雀、玄武、青龙、白虎四神纹，非常精细。此外考古发现的张掖汉代大铜马，高51.7厘米、长47厘米；1969年在武威出土的大铜马，高34厘米、长45厘米；武威出土的汉代铜连枝灯，有13盏，高1.12米；临洮出土的汉代铜像，直径22.5厘米，这些出土的铜铸件，纹饰甚密，表现了很高的铜模铸造工艺水平。
1987年，在环县西北城子岗发现一处古遗址，出土了100多块陶质钱范，范用黄黏土和小颗粒石英石均匀拌和烧制而成，规格基本一致，质地坚硬。清理出最大的钱范残大27厘米×25厘米×5.5厘米，范模上部中间近端处有一圆孔和短竖漕，下角一般为椭圆形。钱范有两种，一种是大钱钱范，包括子范和母范，母范上的字为小篆“大泉五十”字样；一种是小钱钱范，只有子范。根据钱币史及范上所遗文字分析，此处当是新莽时期的钱范遗址。
[1]刘得祯、李红雄主编：《庆阳文物》，兰州大学出版社，1995年，第48～51页。
三、纺织业
秦汉是我国古代纺织技术发展的一个高峰期，丝、麻、毛纺织都达到了较高水平，棉纺也有所发展。缫车、纺车、络丝工具以及脚踏斜织机都已广泛使用，多综多蹑织机已相当完善，束综提花机也已产生，织出了比较大型的花纹。染色技术也有了发展，出现了多色套版印花，发明了蜡印工艺。
种桑养蚕和丝织，在我国有悠久的历史，汉代种植桑麻的区域不断扩大，除农民普遍在房前宅后、四边地头栽桑植麻之外，并有专门的桑园，在嘉峪关的汉魏墓中也出现了桑林画像砖。汉代桑麻种植的扩大，是纺织业兴盛的一个重要条件。
甘肃汉代遗址中出土了许多丝、麻、毛织品或其碎片。1972年至1974年甘肃省文物工作队对额济纳河下游汉代烽燧遗址进行调查，在白墩子烽燧遗址采集到丝绸残片若干。1973年至1974年在居延肩水金关遗址，出土了大量的丝、麻、毛、革制的衣物、鞋、帽及其残片，以及一件织网梭，遗址年代大体为汉武帝至新莽时期，反映了秦汉甘肃地区的纺造技术水平。1993年，在高台许三湾东汉墓中，发现棺盖上有铭旌和平纹红绢。铭旌黄色，上有墨绘图案，质地精细，每平方厘米经纬线为50×40，平纹红绢为每平方厘米65×25大小，质地精细，每平方厘米经纬线为50×30。棺内有一具女尸，头枕绵枕，身着黄色素绢，足穿丝袜。在武威磨嘴子东汉墓发现针箧一件，中心缀饰有一绢地刺绣，用单一的辫绣针法，黄、白、青、绿四色丝线绣出云纹图案，绣工精细，色彩明快。这些无不展示了秦汉时期甘肃纺织业的发展水平。
[1]《嘉峪关汉画像砖墓》，《文物》1972年第12期。
[2]甘肃省文物考古所：《高台许三湾东汉墓发掘简报》，《陇右文博》2001年第1期。
四、造纸术
秦汉时的书写材料主要是竹木简和帛，甘肃地区颇有出土。竹木简十分笨重，难以携带，帛书虽轻薄易携带，但织作费工，价格昂贵。由于两者都难以适应社会发展对书写工具的要求，因而逐渐被纸所取代。
造纸是我国古代的四大发明之一。纸的发明者，学界公认为东汉的宦官蔡伦。史书记载道：“自古书契多编以竹简，其用缣帛者谓之为纸。缣贵而简重，并不便于人。（蔡）伦乃造意，用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。元兴元年（105年）奏上之，帝善其能，自是莫不从用焉，故天下咸称‘蔡侯纸’。”而在此之前，甘肃、新疆和陕西已出现雏形纸，有的还有书写的字迹。正是在这些雏形纸的基础上，才会有蔡伦总结各地造纸经验技术，发明用比较便宜的原料制造出可以用于书写的纸。
甘肃曾多次发现汉代古纸，在我国造纸史上占有突出位置。
1942年，在额济纳河东岸查科尔帖汉代烽燧遗址，出土了一页书写有7行50个字的信纸残片，人称“居延纸”。同时出土的纪年简为东汉永元五年到永元十年（93—98）的兵器册，该纸的年代下限大体为此时。
1973年至1974年，在居延肩水金关烽燧遗址出土了麻纸2件，一件与宣帝甘露二年（前52年）木简共存，出土时已经揉成了一团。经展开后，最大的一块为21厘米×19厘米，颜色白净，细薄均匀，一面较为平整，一面稍稍起毛，质地坚韧。经鉴定，乃是由本色废旧麻絮、绳头、布料等制成，以苧麻为主要成分，纤维有明显的分丝帚化现象。另一件出土于汉平帝以前的地层，长宽分别约11.5厘米×9厘米，暗黄色，尚含麻筋、线头和碎布头，结构显得较为松弛。当时的麻纸还很粗糙，多用于包裹贵重物品。
1974年1月，在武威旱滩坡东汉晚期墓出土的明器牛车上，发现了写字的麻纸碎片若干。此纸原作3层，用木条分别钉架在木牛车两侧边，并沿舆外侧栏至舆底，粘贴于辕杆上。出土时纸已裂成碎片，最大片约5厘米×5厘米。有的纸呈淡褐色，较脆；有两片纸呈白色，较柔软。纸上留有文字墨迹，多不完整。纸质细薄，纤维组织紧密，分布较匀。
1979年，在敦煌马圈湾汉代烽燧遗址出土麻纸5件8片，人称“马圈湾纸”。其中一片纸呈黄色，粗糙，纤维分布不均匀，边缘清晰，长32厘米，最宽20厘米。同出的纪年简为汉宣帝元康年间，最晚为甘露年间。有4片纸与畜粪堆积一起，颜色被污染呈土粪色，质地较细匀。同出纪年简多为成帝、哀帝、平帝时期。另一片纸呈白色，质地细匀，残边露麻纤维。还有两片纸呈白色，质地细匀，系于坞内上层，烽燧倒塌废土中发现，应为王莽时物。
1986年，在天水放马滩汉代墓葬群中出土一张绘有地图的纸，时间大约在西汉文、景时期（前179—前141）。此图原置于死者胸部，纸薄而柔软，纸面平整光滑，出土时呈不规则的碎片，残大5.6厘米×2.6厘米。色黄，今褪变成了浅灰间黄。纸上有用细黑线条绘制的山脉、河流、道路等。
1987年，在兰州伏龙坪出土有两块东汉墨迹纸，系两枚铜镜之间的衬垫物，纸为圆形，直径17厘米，其中一块基本完整，上有毛笔墨书的40多字，字迹清晰。另一块已霉烂，上有墨字60余个。
1990年，在敦煌甜水井汉悬泉置遗址出土了数量大、品种多的纸张，学界称为“悬泉纸”。一片纸为12厘米×10厘米，浅黄色，质地好，稍厚。一片纸为13.5厘米×14.5厘米，白色间浅黄色，纤维细，质地好，写有文字，纸面帘纹明显，帘条粗0.3毫米，纸厚度0.286毫米。一片纸为27.5厘米×18厘米，浅黄色，稍厚，纸较好，写有文字。一片纸为13.7厘米×7厘米，浅黄色，稍厚，有一定强度，纤维基本分散。第一片纸为西汉宣帝以后物，其余皆为王莽时物。
21世纪初，敦煌文物部门在小方盘城南侧废墟中发现西汉麻纸残片。其中一片写有书信的褐黄色麻纸残片，约10平方厘米，以同时出土的纪年简分析，此纸当是汉成帝绥和二年（前8年）之物。
以上出土纸张，时代从西汉初的文、景之时，下至东汉后期，其中许多纸质地细致，书写有文字，它们证明甘肃是我国最早制造纤维纸的地区之一。
甘肃早期的纸多为麻纸。据推测，纸的发明很可能与人们对纺织用麻的处理过程有关。早在先秦时期，甘肃的麻纺技术就已达到了一定水平。人们在劈分、绩接麻类纤维时，总要留下一些麻头乱絮，它们再难用于纺织，也难以制绳索。人们偶然将麻絮积压成薄片，或捣碎摊平成薄片，经晾晒砑光，就可以用作包装，大约这就是纸的前身。再经过漫长的探索，蔡伦终于总结出用废渔网、麻头、树皮、破布等为原料，进行碱液蒸煮、精细舂捣、反复漂洗的工序，再用细密的滤水性能较好的抄纸设备抄造成纸。东晋桓玄称帝时，于公元404年下令以纸代简、帛，纸正式成为主要的书写材料。纸的发明、推广和广泛使用，推动了世界文明的发展，对人类社会的进步有着不可估量的巨大作用。
[1]《后汉书·蔡伦列传》。
[2]党寿山：《甘肃省武威县旱滩坡东汉墓发现古纸》，《文物》1977年第1期。
[3]甘肃省博物馆、敦煌县文化馆：《敦煌马圈湾汉代烽燧遗址发掘简报》，《汉简研究文集》，甘肃人民出版社，1984年。
[4]兰州市博物馆：《兰州文物》，甘肃人民美术出版社，1996年，第69页。
[5]庄电一：《敦煌发现写有汉字的西汉麻纸》，《光明日报》2006年8月4日。
五、地理信息和地图绘制
秦汉时期随着政治的稳定、经济的繁荣和交通的畅通，推动了地理学的发展。秦为了加强对全国的控制和有效管理，据估计不仅备有六国地图，而且还可能掌握了天下一统的综合舆图。《史记·萧相国世家》记载，刘邦军攻入秦都咸阳后，“诸将皆争走金帛财物之府分之，（萧）何独先入收秦丞相御史律令图书藏之”。后来刘邦所以能战胜项羽，与萧何“尽收秦之图籍”不无关系。
汉代地图又称为“舆地图”。前述1986年在天水放马滩汉代墓葬群中出土的西汉前期的纸上，用细黑线条绘制有山脉、河流、道路等，当是一份古地图。
在敦煌、居延等地出土的简牍文书中有大量关于邮置、邮置道里、邮书等的记载。悬泉置发现的两枚汉简，一枚记载了悬泉距张掖、武威等地之间的距离，可能与计算邮程有关；另一枚记载了河西四郡部分县置及其里程，其中东起武威鸾鸟，西至敦煌渊泉。因残缺，仅知其半，但在居延汉简中也有同样的道里简，经二者相互印证，可考从长安至敦煌各置名称和之间的距离。
六、医药
汉代甘肃在医药学和医疗制度方面，也取得了突出的成绩。在居延汉简、武威汉代医简中保存了很多关于病历、医方和当时边郡医疗制度的内容，充分体现了汉代对疾病、医药的认识水平及管理能力。
1.病历
在居延汉简侯官上报的病吏卒名籍簿中，记述了患者的姓名、症状、医疗过程等多项内容，与今天的病历很相似。当时边郡屯戍吏卒的病历，大体分为两种，即燧长以上的病书，燧长以下的病爰书。一般士卒有病，由燧长报候长，候长再综合各燧病卒名籍，上报侯官。病卒名籍上报后，各燧要为病卒等写“病爰书”。这些“爰书”要求记述病卒的发病时间、症状、治疗过程等，以作证明文件备查。如：
当北燧卒冯毋护，三月乙酉病心腹，丸药卅五（《居延汉简甲乙编》275·8）
四月壬辰病，持诣官就医，出入廿日，不得卒（斯坦因第二次中亚考察简2038号）
病卒一旦死亡，“爰书”可作为证明文件提交县廷，还要制作“病卒死亡爰书”，说明死亡原因及有病期间所采取的治疗措施。因此，这些“爰书”不但起证明作用，同时也是一种真实的病历。如：
戍卒觻得安国里毋邱（封）建国病死，官袭一领，官一两，袜一两，钱二百卌，初元五年十一月庚午朔庚辰，令史廿四（《居延汉简甲乙编》287·24）
2.关于医药治疗
（1）武威汉代医简中的药物记载
武威汉代医简92枚，为东汉早期简，因为其中一简写有“右治百病方”，所以又被称为《治百病方》。《治百病方》中保存了比较完整的方剂30余，先写药方名称，次写疾病名称及症状，然后写药物名、分量、治疗、服药方法及禁忌事项、反应等，总计有内科方14、外科方11、妇科方1、耳鼻喉科方2、针灸方1、其他方2，使用药物近百种。对病名、病症、病机、方药作用等内容的记述，较之马王堆汉墓出土的《五十二病方》更明确、更具体，显然有很大的进步。在药物中还出现了以骆驼乳制作的酥及戎盐、白羊屎等，反映了汉代西北边塞地区医药发展的地方和民族特点。方中明确使用了“伤寒”病名，并两次出现“伤寒逐风方”，其中一方有麻黄、大黄、厚朴、石膏、苦参、乌喙、附子共7味，都是《伤寒论》中的常用药，其中麻黄尤为张仲景治疗伤寒所推重，可见秦汉时期研究伤寒病者，并非张仲景一家。《伤寒杂病论》是在总结前人经验的基础上编撰而成的。
（2）汉简中的药物
汉简中有关药物的记载，可分为植物、动物、矿物及酒四大类，记载的剂型有汤、丸、膏、散、滴等，以“分”为计量单位。酒主要用于药引或味药入剂。各种药物的制作，都有严格的要求和程序。边塞吏卒一旦生病，必须经医生诊断切脉后，根据病情开出药方，然后取药煎药。所用药物，有的是就地取材，有的是从中原运来的。
3.边郡的医疗制度
汉代甘肃乃至整个西北边郡地区都有一套行之有效的医疗制度。从简文可以知道，边塞防御系统中的医药诊疗事务，属太医令主管。但因边塞较内地距离远，一些医药事务经常出现鞭长莫及的现象，在治疗上虽属一般疾病，也得花较多时间，甚至会使吏卒的病由轻变重，使病卒处于长期病休状态。
边塞的医疗中心在侯官。凡各部、燧的病卒名籍、爰书及病卒死亡爰书、吏病视事书等，都要上报侯官，统一管理，以备查阅。各侯官对自己辖区内的医疗事务，要定期汇总，上报都尉府。吏员有病，要写报正式“病书”。
边郡地区医疗制度中有一规定：官、部、燧各级吏员，包括府吏有病，都要写出正式病书，上报有关部门，同“病卒名籍”、“病卒爰书”、“病卒死亡爰书”一样，成为考核吏员的重要依据。
4.行部视病与休养
由于甘肃边塞特殊的气候和居住条件，吏卒常年患病者数量很大，不仅造成戍守人力不足、经费开支增大，而且严重影响边防军备和防守力量。因此，作为主管官吏必须经常视察所部吏卒的病情，了解下属存在的实际问题。从简文看，即使在寒冷的冬天，作为主管官也要到属部探视病员，掌握下情，如果遇到重病、久病不愈者，可准其回原籍或离职休养；对那些带病坚持戍守者，勉励他们一面治疗，一面戍防；对因病致残者，另行妥善安置，使其生活得到保障。
匈奴在中国早期医药史上占有一定位置。《黄帝内经》中说：“北方者，天地所闭藏之域也。其地高陵居，风寒冰冽，其民乐野处而乳食，脏寒生满病，其治宜灸热，亦从北方来。”所谓灸热，就是以火的热能治病的方法，在现今属于物理疗法的范畴。《汉书·李陵苏建传附苏武传》记载：苏“武引佩刀自刺。卫律惊，自抱持武，驰召医。凿地为坎，置温火，覆武其上，蹈其背以出血。武气绝，半日复息”。这位匈奴医生通过将病人置于热炕之上，以保温祛寒，再叩压其背，使苏武血液循环恢复，从而得以复苏。
