古猿與“人”
在物競天擇，適者生存的大自然界，動物只是憑著自身器官，趨勢避害地求得生存的環境，即使是其中最高度發展的古猿，也只能利用壹些天然的材料，隨意地拾取折斷的樹枝和散落的石塊去與野獸搏鬥，挖掘植物的根塊和擊落樹上的果實充饑。這種使用天然工具的勞動只是壹種自然的勞動。古猿在長期使用天然工具的過程中積累了豐富的經驗，終於在難以察覺的速度中開始了壹個從猿到人的飛躍。
勞動是古猿進化成人的決定因素，制造工具是古猿轉變成人的主要標誌。古猿在長期使用天然工具從事自然勞動的過程中，促進了大腦的發展，開始對某些規律性的自然現象產生了對比，量的概念就自發地產生了。如壹些婦女結隊到原始森林去采集野果，發現了壹片茂密的果樹林，樹上墜滿了各種果實，甘甜的山果不但可以填飽肚子，而且還可以帶壹些給他們的同伴。壹段時間過去了，這裏的果實被采摘得越來越少，最後不得不放棄這塊地方，再去尋找其它食物。於是多和少給人們留下了深刻的印象。另壹些年輕力壯的男子，外出捕捉野獸，有時獵到壹只小野兔，有時又幸運地獵獲了壹只大山羊。天長日久，用手提壹提，肩扛壹扛也就分辨出不同輕重來了。為了捕捉野獸，常常要尋找壹些樹的樹杈充當武器，太長既不便攜帶也不便使用，太短又打不到被獵物，經過反復地實踐，長短這個量的概念產生了。這些都是對自然界規律性現象產生對比的結果。通過長期對比積累起來的經驗，就逐步有了“形”和“量”的概念，開始打制簡單、粗糙的石器。考古界稱之為舊石器時期。
從對量有了認識到制造工具
舊石器時期的“猿人”雖然已把石塊分割成不同大小、相對尖銳的三角形、多邊形的砍斷器和帶有鋒芒的尖狀器，但從這時期石器的表面上看，他們並不能很好地控制石材去制作較為理想的、有壹定形狀和壹定大小的石質工具，只是在任其壹擊之後產生的震動而發生物理性的分裂。盡管如此，猿人在制造最簡單的木、石工具時，都是在對大小、長短這些直覺的量有所比較和認識之後開始的壹種有意識的、創造性的勞動。這種意識首先反映在對“量”的分辨和利用上。
大約20萬年前後，即舊石器的第二階段，稱之為“古人”。這時期的工具已可分成各種類型：如石刀、石斧、石鐮等，甚至出現了復合工具，即在石質工具上安木制的柄，從而大大提高了生產效力。復合工具的制造，從另壹個角度說明了古人在對量的認識上又有了壹個很大的提高；在石斧或石鐮上鉆孔時，必須考慮到所鉆的孔與木柄的粗細如何保持相對的壹致，才能達到復合的效果。盡管當時還沒有任何的測量工具，但比較下孔的大小、木棒的粗細、長短，石斧的輕重的活動已經產生了。
舊石器時期發展到距今約四萬年前的第三階段，即“新人”時期，各地遺址除出土數以萬計的各種石器外，還發現了顏色鮮艷、松軟的灰燼層。標明“新人”們已掌握了人工鉆木取火的辦法。
從熟食到高溫的利用
《禮記》載：“昔者先王，米有火化。食草木之食，鳥獸之肉，茹其毛。”這時期的“新人”正處在舊石器向新石器進化的過程之中。而火的利用和骨針的發明，終於掙脫了“茹毛飲血”，赤身裸體的生活，徹底的從動物界分離出來，開始進入古老的文明階段。
“火”在大自然中壹直存在，只有人類社會經濟發展到壹定高度才被利用。從“古猿”到“人”經過幾十萬年的進化，逐漸從懼怕火、逃避火到保存火、......
......響先民們在實踐中不斷地對它從感性上有了高認識，他們在燒制陶器、冶煉金屬時憑經驗傳授，目測火光的變化而對溫度進行控制。《考工記》中就有關於觀察火候的記載：在銅和錫熔化過程中，先產生黑濁之氣，隨著溫度升高，先後產生黃白、青白和青色的氣體，這時便可以澆鑄了。類似觀察火的方法，在《韓非子》中也有：“視鍛錫而察青黃色”之說。 人們有了對數量的認識之後，逐漸開始了簡單的測量活動。以居條件為例：先民們在漫長的歲月裏，壹直過著櫛風沐雨、風餐露宿的生活。有時在遮天蔽日的大森林裏“構木為巢”，有時又遷徙到蜿蜒起伏的山丘，尋找可供居住的洞穴以避風雨。隨著生產工具的不斷改進，人們已不滿足於居住在不穩定的樹上或陰暗潮濕的山洞，而要求有壹個比較安定舒適的居所而開始了建造房屋的工作。
西安是我國古代文化發源地之壹，它依山伴水、氣溫適中，土地肥沃，是氏族部落定居的好地方。1953年在西安市郊浐河東岸半坡村北發掘出壹處典型的仰韶文化遺址，揭開了原始公社的帷幕。國家還在這裏建成了壹座別具風格的半坡遺址博物館。
進入博物館大廳，好似親臨幾千年前原始人居住的村莊，俯瞰著壹座座圓形、方形的房屋地基，撫摸著滲透了祖先血汗的簡陋工具，環視畫家們描繪的壹幅幅公社村民勞動、生活的畫卷，好像看到了壹些身披獸皮、體格強壯的人群胝手胼足地建造著壹幢幢低矮的土屋。另壹些人手提木棍，背著獵獲的野獸歡欣地奔跑。以及氏族酋長帶領大家開墾著壹片片荒地。這些充滿著沸騰生活情景的場面，壹幕幕呈現在眼前。
半坡村落分居住區、制陶區和氏族墓地三部分。居住區在村落中心，也是主要構成部分。房屋的風格各異，主要以方形、圓形兩種。要建造方形、圓形的房屋就離不開測量工具。《屍子》中說：“古者，倕為規矩、準繩，使天下仿焉。”傳說中倕是皇帝時代的人，又說是堯舜時代的人。時代雖不能確定，但從距今六七千年氏族村落中這些圓形和方形房屋地基足以說明，原始社會已有劃圓和方的工具了。建造房屋時對長度的簡單測量是必不可少的。如用“規”劃圓，圓的直徑要多大，“矩”劃方，每壹邊要多長才能適合居住。半地下式的房屋地下挖多深，地面的墻築多高，這些都離不開“數”和“量”。人類在建造最原始的住房時，每壹個建築者都可以根據自己的步距或拉繩為準去測量地基。在砍伐木材時，只要帶著自身的標準，用手臂或身高去比較壹下長短，用手幅去測量壹下粗細以幫助記憶就可以了。對測量的準確度還沒有提出要求，也還不需要統壹的單位和建立統壹的標準。
在與半坡同類型的臨潼寨居住區遺址中，也能看到當時房屋規劃的大致情況。在已發掘的八千多平方米內，有九十多座房屋，其中有四座方型的大房子，最大的壹座面積約120平方米，其余三座面積約80平方米左右，其中有壹座四面地基均長9.1米。可以推斷，在修建時是經過測量的。依照當時的生產水平，要建造這類寬敞的大房子，往往要集中壹定的勞動力***同協作，在***同勞動並進行比較式的測量時，很可能臨時規定壹個統壹的長度標準，必要時相互比較壹下。房子蓋完後，這個臨時的標準往往會被遺棄，並不會成為蓋所有房子統壹的標準。在蓋各自的小房屋時，面積大小只是約略相同。在跨步或拉繩來確定房基時，即使各人步距大小並不相同也不會引起爭議。 據考古發掘報導，半坡遺址除有許多房屋之外，還有許多地窖，是氏族公社的公***倉庫，其中壹個大地窖裏發現了堆積層厚達18厘米已腐朽的粟（小米）。有那麽多儲存的糧食，是當時生產效率已很高，糧食多得吃不完了嗎？如果那樣想可就把氏族公社太理想化了。
粟是較耐旱的農作物，適合於黃土地代生長。黃河流域的氏族村民們，用砍倒燒光的辦法，開墾著大量荒地，經過火耕的荒地既松軟，又有壹定的肥力，只要撒種、栽培，當年都能有所收獲。農業生產雖然帶來了比較固定的生活來源，但是仍處在以石斧、石鐮為主要工具的時期，收獲量之低是可想而知的，僅靠種植農作物尚不能維持生計，大多數時間還得外出狩獵和采集野生植物。在集體勞動僅能維持基本生存條件的情況下，氏族公社沒有私人財產，大家仍過著***同生產、***同分配的原始***產社會的生活。在這樣低水平的生活條件下，地窯裏為什麽會有那麽多的糧食呢？原來這些都是氏族公社集體的儲備糧。其實對儲存糧食的必要性，半坡村民也是經過長期生活經驗的積累才逐步認識的。初期，在收獲的季節裏，氏族酋長按人口把所有的糧食都分給了大家。得到比較多的糧食後，大家不再外出尋找其它食物進行補充了。壹旦這些糧食吃完，尤其是冬季來臨，自然界又找不到其他食物時，不少人會因長期得不到食物而先後死亡。許多年代過去了，大家才逐漸認識到收獲時不能把所有糧食都分光、吃光，而應該有所儲備。經過氏族議事會討論後，才決定在收獲的季節裏只把壹部分糧食分給大家，其余的儲存起來，平時不足的部分仍以采集、狩獵來補充，待到天寒地凍，再把儲備的糧食分給大家。因此大大減少了因饑餓而死亡的人數。
在分光吃光的年代，可以臨時找壹件陶罐作為分配的工具，每人得到的糧食也能做到基本相等，下次分配重新再找壹件。當有了儲存活動之後，就要考慮儲存多少才能勉強度過寒冷的冬季。
於是用“結繩記事”的辦法，把前壹年的收獲量記錄下來，待第二年仍用同壹個陶罐來測量。這樣，年復壹年，終於總結出壹個經驗，知道應該分配多少、儲存多少。這時選擇壹件或幾件容器，每年都用它來測量和分配糧食，久而久之，這些器具便成為在壹定範圍內固定的測量器具了。但由於當時還沒有制定出統壹的單位和固定的量值，這些測量器具還不能稱之為真正意義上的度量衡器具。 生產工具是生產力發展水平的客觀尺度。母系氏族公社向父系氏族公社轉化，首先表現在生產工具明顯進步上。這時期各地出土的大量石器，壹般都通體磨光。大型石斧、石刀、石錛等，經過研磨後，都表現出器形規整、輪廓清晰、刀口鋒利，大大提高了砍伐樹木，開墾荒地的效率。生產工具的進步促進了農業的發展，也帶動了飼養業的興旺。在基本生存條件得到保障的條件下，使壹小部分人脫離第壹線生活必需品的生產而從事手工業勞動，並且逐漸形成獨立的生產部門。隨著生產力的發展,男子在社會中的地位變化,促使母權制向父權制過渡。社會化的大分工,造成氏族公社成員之間地位上的差別,客觀上為私有制觀念的產生起到了推動作用。對財富的貪欲，又使人類意識形態產生變化，即平均分配觀念產生了動搖。分配制度重大變化，使分配方法比平均分配時要復雜得多。為了要對量的多少有相對穩定的概念，保留幾件專門用來測量的器具便首先在父系氏族社會產生了。
1983年,考古工作者在甘肅秦安大地灣新石器遺址發掘出壹座罕見的大型“宮殿式”建築，編號F901。經發掘者全面研究考證後認為，應屬家庭私有制出現並進入父系氏族社會的遺址。值得特別註意的是，在F901房屋基址中出土了壹組容量成倍比關系，形制非同壹般容器和祭祀禮器的陶器：條形盤、鏟形抄、箕形抄和四柄深腹罐。研究者認為，這四件容量約略成倍比關系的陶器，是私有制產生後，為解決合理分配出現的專用量器。理由如下：F901房屋遺址規模宏偉，工程浩繁，是個需要耗費幾百以至上千個勞動日，動員整個氏族力量來修建的大型建築。根據房屋結構和周圍環境分析，很可能是部落或部落聯盟的活動場所，主要用於集會、祭祀或舉行某種儀式的“宮殿式”建築。四件陶器與其他陶鼎等祭祀性禮器同置於房基遺址的主室內居住面上。經將器物修復後，測算出四器的量值，得到它們之間容積比例大致為1：10，1：20，1：100。即1四柄深腹罐=5箕形抄=10鏟形抄=100條形盤。但是必須說明，這4件陶器的器形很不規整，出土時又有很大程度的破損，雖經修復，也很難準確地反映它們的容積了。這組數據是考古學家將器物修復後，用現代手段測算出來的。這樣精確的比例關系在當時是很難做到的。即便如此，這4件陶器之間已有了約略的倍比關系。部落首領們用它們來分配和計量糧食的可能性是存在的。這些量器在當時是否已有專門的單位名稱已無從考證了。 寒來暑往，春華秋實。原始的農業是在采集和保護野生植物的過程中，通過長期觀察、實踐，逐步了解到壹年生草木植物生長的規律。由物候——植物的謝榮、動物的遷徙、出入現象入手，是探索壹年季節變化最早的方法。我國以物候定農時到星象定農時的階段，至遲在先商以前已經完成了這壹過渡。《晉書·律歷誌》雲：“斷考歷數，時以計農，月以記事，其所由來，遐而尚矣。”其意為：用四時記農，用各月記事，起源於十分遙遠的古代，而且是被視為極其重要的事。古籍中記載：“黃帝使羲和占日，常儀占月。臾區占星氣，伶倫造律呂，大撓作甲子，隸首作算數。”（見《世本》），即早在黃帝時已命令他的臣子羲氏、和氏二人觀測太陽，常儀觀月亮，臾區觀星象，伶倫編制樂律，大橈編制甲子紀年的方法，命令隸首作數。《尚書·堯典》又載：“歷象日月星辰，敬授人時。”“羲暨和，期三百有六旬有六日，以閏月定四時成歲。”“歷象”在此作動詞解，就是觀察日月星辰運行的位置，以定春夏秋冬，並規定壹年有三百六十六日，以閏月定四時。由於有確定農時的需要，身為人君必須因勢利導，頒行授時典禮。“敬授”二字含有人君代天頒行歷數，表示出對歷法的極端重視。什麽是歷法呢？簡單地說，就是人們為了生產實踐的需要而創立的長時間的紀時系統。具體地說，就是對年、月、日、時人為的安排。
我國最早的歷法知識雖無文字記錄，但史前時期的天文知識，還是可以從出土器物上所繪圖像中零星地得到壹些印證。1960~1973年，山東大汶口龍山文化遺址出土的陶器上，繪有“日”、“月”、“雲”、“山”的圖案。從圖形中我們看到太陽緊貼在雲彩和鋸齒形的山頭上。山上的雲氣托出初升的太陽，為早晨的景象。反映了遠在4500年前的新石器時代，人們已掌握了壹定的與“日出”、“日沒”相關的知識，這實際上就是最原始的時間概念。其後1972~1976年，在仰韶文化鄭州大河村遺址，出土了壹些有太陽紋、月牙紋、月亮紋的彩繪陶片，提供了考察距今約3070~3790年前，史前人對天象觀察的資料。根據陶片上太陽紋的大小形狀而繪制的復原圖中，可以看到生活在母系氏族社會圖的大河村人，已經開始把太陽在星空背景上繞壹周的路徑均勻地分成12個等份。從而可以進壹步推測當時人們已經掌握了將壹年分成12個月和壹個太陽月分成30天的天象知識和歷法觀念了。
在文字出現之前，這些歷法知識的表達和傳遞的途徑，只能是通過結繩和契木來表示數，用圖形示意。而“契木記時”當決非只是後人的臆想。在半坡遺址出土的陶缽口沿上所刻的各種符號，雖尚不能確知其含意，但很可能是時數字的記錄或對某些重大事件的示意。在當時，以人君到民族群體最關心的無非是獲得更多的農作物以充饑。那些符號如果與歷法無甚關聯，推測壹定還會有其他的表述方式，只可惜還沒有得到證實。
中國古代第壹位建立度量衡標準的人——治水的大禹
“微禹吾其魚乎”。“微”在此作如果不是解。這是古人面對滾滾黃河發出的感嘆；如果沒有大禹治水，我們早已變成水裏的魚蝦了，（見《左傳·昭公九年》）。翻開中國的古籍，有多種、多處提到鯀和禹治水的故事。 相傳三、四千年前，黃河流域發生了壹次特大的水災，洪水泛濫持續了幾十年。《孟子》中說，當時到處都是白茫茫的壹片；洪水橫流，浩浩滔天，五谷不登，禽獸逼人。以治水而著稱的***工氏，采用鏟高填低的辦法卻幾經失敗。當特大洪水威脅著人們的生存時，不得不引起部落酋長們的高度重視。《尚書·堯典》說：帝堯憂於洪水泛濫。問大家誰可以治水。四嶽公推夏部落的酋長鯀。《尚書·洪範》載：“鯀陻洪水。”湮是窒塞的意思。《國語·周語》又載：“有崇伯鯀……稱逐***工之過”。是說他不適當地沿用***工氏的舊辦法，即“欲壅防百川，墮高堙庳以害天下。”他為了防治水流，就把高處割平，低處填高，修築堤埂和土圍子來保護居住區和耕地。在當時勞動工具十分簡陋的條件下，要把堤壩修築或堅實牢固，足以阻擋兇猛的洪水，幾乎是不可能的。這種頭疼醫頭，腳疼醫腳的辦法終究無法成功。鯀既失敗，被逐遠出。
水患未除，治水還得另舉賢者。四嶽再推鯀之子禹繼承其父的遺誌。禹受命治水，壹方面邀請契、後稷、臯陶三位氏族酋長帶領部落群眾加入治水行列。另壹方面又認真總結前人失敗的教訓，找出失敗的原因在於沒有察看水的流向，不了解山川澤數的自然狀況，所以不能因勢利導去排除水患。《淮南子》中說：“是故禹決瀆也，因水為師。”“瀆”即水溝，“因”作依照或憑借解。又說：“決江浚河，東註之海，因水之流也。”都是說禹治水已總結出水往低處流的規律，依照水的流向去疏通水道，加速了洪水的排泄。《尚書·禹貢》中，大致記述了禹考察和經過的地域，與中國地勢西高東低的走勢基本相吻合。多種史籍還記述了禹多年在外奔走，跋山涉水，探尋水源，疏通水道。《史記·夏本紀》載：禹“卑宮室，致費於溝淢。陸行乘車，水行乘船，泥行乘橇，山行乘檋……載四時以開九州，通九道，陂九澤，度九山。”《國語·周語》也說：“高高下下，疏川導滯，鐘水豐物，封崇九山，決汨九州。”這些記載，對禹治水曹經實地調查，測量之事，都言之鑿鑿。綜合許多資料可以證明，大禹治水是有規劃，有路線並經過測量，最後把當時所了解的疆域劃分為九州。
禹是如何去完成這樣偉大的治水和疆域劃分工程的呢？ 測量離不開數和量，因此必須有記數和計量的辦法。治水這樣大規模的測量必定要有統壹的計量標準，這個標準是怎樣建立的呢？《史記》給出了答案：“（禹）身為度，稱以出。”這句話可以理解為以禹的身長和體重定出長度、重量的單位。有了單位和標準，並把它復制到木棍、矩尺和準繩上，測量長度時就可以直接讀數和計算了。治水工程即使在不同地區也就可以復現和傳遞這個量了。
王嘉在他所撰誌怪小說《拾遺記》中說：禹因得到神的幫助而獲得丈量工具，他在開鑿龍門而進入壹個深數十裏的巖洞時，“幽暗不可復行”，出來壹頭如豕（豬）的怪獸，口銜明珠在前面引路，至壹開豁明亮處，只見九河神女華胥之子，蛇身人面的伏羲端坐在前。伏羲交給禹壹支長壹尺二寸的玉簡，使量度天地。禹即用此簡評定水土。大禹治水的傳說盡管帶有許多神話色彩，但它總還是壹種歷史事實的反映。無論是伏羲的玉簡，還是《史記》所說的禹身為度，都說明了治水是離不開度量衡的。
《淮南子·地形訓》中還有壹則記載：“禹乃使太章、步自東極至於西極，二億三萬三千五百裏七十五步，使豎亥步自北極至於南極，二億三萬三千五百七十五步。”大規模地治理水患，必須從東到西，從南到北作初步地勘察。太章、豎亥，善行人。禹派遣二人去四方勘測，“步”便成為測量大地最原始的單位。《考工記》說：“野度以步。”這種以步為丈量土地的單位甚至延續了幾千年。怎樣才算壹步呢？《孔叢子》說“跬，壹舉足也，倍跬為步。”即壹條腿跨出的距離稱“跬”，再把另壹條腿胯出的距離稱“步”。這些都說明了大禹治水是用各種測量方法最後達到治水的目的。
禹治理了水患，人民得到安居，他在部落聯盟中的威望也日益增高。舜死後，禹成了繼承人，並建立了夏王朝。從此治水時建立起來的度量衡便成為夏朝法定的制度了。