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们以适应环境的非凡本领成功地响应了这一挑战。公元前四千纪时，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。要耕种这片肥沃的冲积上，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夺得的产量要高得惊人。公元前2500年的文献记载说，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。冶金术对燧石罕见的流域地区的移民们来说，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；而冷却后，铜又变硬。而且其边刃的锋利比得上石头。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。最后，他们发现，在冶铜时接进一些锡，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，用一棵小树制成。树上只留一根树枝，在村干的三分之二处，向外突出；树枝上的枝杈全部砍去，头削很尖尖的。村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14O0年时，还传入遥远的中国。牛拉犁的意义就在于，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。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。
车轮的重大发明也是在这富有创造性的一千年间取得的。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，已将轴装到手推车上，轮子不直接和车身相连。以后不久，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，一面用手将柔软的粘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一个早期阶段的争论：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，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，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。
后起的阶级分化是文明的特征。阶级分化的起源可以从朴素的村社圣祠那里找到；圣词是当时的社会宗教生活的中心，不过那时还没有专职的祭司。当村庄发展为城市时，圣祠也发展为寺院。寺院有祭司和仆从他们是最早不必直接从事生活资料的生产的人。如果把祭司看作是从前部落巫师的后继者，那么不难理解，他们应是最早的显贵。由于墨守农业的种种仪式（如求雨的仪式）对新石器时代的农人来说，是至为重要的，所以巫师成为最有权势的人物。而现在新出现的祭司，不仅要对传统的各种超自然的现象负责，而且还要负起不断增加的管理社会的各种职责。这些职责对一个日益复杂化的社舍来说，是必不可少的。
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的作用。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。
这时，社会的成分已日益多样——宗教的显贵们对此曾起过很大的促进作用——开始破坏宗教显贵们的地位。城市发展得愈大，愈复杂，纯粹的宗教法令愈不具约束力。此时，战争的规模也愈来愈大，而且次数愈益频繁；虽然寺院拥有大量财富，屡遭劫掠，客观上起了一定的促成社会混乱的作用，但主要可能还是由于人口增长超过了农业资源。大规模的、频繁的战争的结果，使祭司们的权力转到了世俗新贵们的手上。
早先，当一个公社偶遇外来进攻的威胁时，这个公社的成年男子便举行大会，选举一人担任这一非常时期内的战争领导人。但是，随着和平的间隔时间越来越短，这些战争领导人的任期便越来越长，直至成为永久的军事首领，最后当上国王。于是，宫廷开始与寺院相竞争，直到双方逐步结成一个伙伴关系。通常，祭司们仍保留他们占有的大量土地，继续履行他们的宗教职责，而宫廷的官吏们则忙于在城市四周建筑城墙，招募大批的军队，以对抗邻近的城市；后来，这些军队又用于建立帝国。
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，诸如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，而且还需要象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