中国民间广为人知的第一“神医”，很可能不是先秦的扁鹊，而是三国的华佗。那也靠了《三国演义》。第七十五回上半回写“关云长刮骨疗毒”，替关羽刮骨疗毒的便是华佗。他“割开皮肉，直至于骨，骨上已青”；又“用刀刮骨，悉悉有声”。待华佗“刮尽其毒，敷上药，以线缝之”，关羽便大笑而起，对众将说道：“此臂伸舒如故，并无痛矣。先生真神医也！”华佗也称赞关羽：“某为医一生，未尝见此。君侯真天神也！”演义至此，罗贯中特地献上一首诗：“治病须分内外科，世间妙艺苦无多。神威罕及唯关将，圣手能医说华佗。”数百年间传唱不衰，华佗的“神医”之名，远逾于历代医学巨擘，杏林高手。其实并没有这样一件事。关羽攻襄樊在建安二十四年（219），此前大约十一年，华佗就已被曹操杀掉了。尽管如此，华佗确有其人，确有其技，《三国志》和《后汉书》都把他的事迹列入《方技传》或《方术传》。
华佗字元化，又名旉，汉末沛国谯（今安徽亳州）人，生卒年不详，大约在2世纪中叶至3世纪初叶。他“兼通数经，晓养性之术”，尤其“精于方药”，内科、外科、妇科、儿科以及针灸、按摩莫不擅长。据两史本传记载，华佗在历年的从医实践中，认真吸纳前人成果，融入自身经验，在许多方面都有所创新。凡治病用药，他精通药理，配伍处方“不过数种”，从不搞药物拼凑大包围。而且手一抓就准，用不着称量。凭针灸施治，也“不过数处”。如果“疾发结于内，针药所不能及者”，如现代医学所指称的肿瘤、淤积之类，他就用自创方法实施手术治疗。他发明了麻沸散，让患者以酒服下，“醉无所觉”，然后“刳破腹背，抽割积聚”。这种中医中药麻醉术，自主创新于1700多年以前，不仅领先中华，而且领先世界，是他对中华医学作出的最大贡献。如果疾病病灶在肠胃，华佗也能够“断截湔洗，除去疾秽，既而缝合”，再敷上他特制的“神膏”，四五天之内伤口便会愈合，一个月左右病人就能完全康复。诸如此类在全身麻醉的状态下进行的肿瘤摘除、肠胃切除手术，当世非常了不起，迄今仍然不简单，因而医学界尊称华佗为“外科鼻祖”。
两史本传中，列举了华佗多方位的施治效例，有的甚或近乎神奇。广陵太守陈登得过一种病，成天胸膈阻闷，面色发赤，吃不下饮食。华佗望、闻、问、切后，断定他的肠道长了寄生虫，便给他配了汤药，服药后果然吐出不少虫来，随即病除人康。一位姓李的将军妻子患病，痛苦不堪，请华佗诊治。华佗诊断为妊娠期间身体受伤，胎儿没有生下来所致。李将军承认妻子确曾受伤，但又据实坚持说“胎儿去矣”，不肯相信。华佗说，从脉象可以断定，“胎未去也”。李将军依然不信，及至百余日后妻子病势加重了，才又请华佗来。华佗把脉后说：“脉理如前，是两胎。先生者去，血多，故后儿不得出也。胎既已死，血脉不复归，必燥著母脊。”扎针用药后，李妻果然有了欲产不能的感觉。华佗又指出，这是由于死胎久枯，不能自出，必须探手入产道取出。当场指导一个女人探取之，果然取出一个死胎，“但其色已黑”。还有两个府衙小官吏，一个叫倪寻，一个叫李延，“俱头痛发热，所苦正同”。华佗给他们诊治，却认定“寻当下之，延当发汗”。有人问为什么用药不一样，华佗解释“寻外实，延内实，故治之宜殊”。倪、李分别服药后，次日一早即已健起如常了。东阳人陈叔山的小儿子“二岁得疾，下利常先啼，日以羸困”。求治于华佗，华佗诊断为“其母怀躯，阳气内养，乳中虚冷，儿得母寒，故令不时愈”，用药四物女宛丸，十天即病除。诸如此类，堪称高明，现代的名医也很难达到。
华佗不只是医术全面精深，而且还十分重视健身养生，把体育运动与预防疾病结合起来。他在先秦以来前人“导引”术的基础上，发明了一套“五禽之戏”，用以“除疾，兼利蹄足”。其一为虎戏，四肢撑地，前后各踯躅三遍，再引腰忽前忽后，然后仰身向天，四肢返伏撑地，向前行七遍，向后行七遍。其二为熊戏，先正身仰躺，用双手抱膝抬头，再左捶地七遍，右捶地七遍，然后蹲在地上，用手左右推地各七遍。其三为鹿戏，其四为猿戏，其五为鸟戏，亦各有其法（参见《太上老君养生诀·五禽》）。其要领就在，模仿虎的扑动前肢，熊的伏倒站起，鹿的伸转头颈，猿的伸脚纵跳，鸟的展翅飞翔等动作，连成一套活动全身关节、肌肉、筋脉的健身体操。他对弟子吴普说：“人体欲得劳动，但不当使极耳。动摇则谷气得销，血脉流通，病不得生，譬犹户枢，终不朽也。”这些话，说得唯物而辩证，既精辟又精彩，现代某些医学专家或体育专家，未必能在百字以内说明白。吴普照着他的方法坚持作“五禽之戏”，活到了九十余岁，仍然“耳不聋，目不冥，牙齿完坚，饮食无损”。
曹操与华佗算是同乡，他有头风病，“每发，心乱目眩”，相当痛苦，自然要找华佗诊治。华佗用针灸施治，时常是针到痛除，“随手而差（愈）”。但头风痛相当地顽固，治表难治里，不免反复发作。华佗对曹操说：“此近（短时间内）难济，恒事（长期坚持）攻治，可延岁月。”曹操当时正逐鹿中原，不时率军出征作战，怎么能做到“恒事攻治”？他便仗恃手中的权柄，要让华佗留在他身边“专侍”，成为专职私人医生。华佗走南转北，普济众生惯了，又怎么能安于“专侍”？加上久离家乡，思归心切，便以回乡“取方”为由，提出告假“暂还”。回到家里后，又托辞妻子生病，需要照顾，一而再、再而三地请求推迟返回曹操身边的期限。曹操多次写信去催，并命令郡县官员督促成行，华佗就是不肯再转来。曹操大怒，派人前往实地调查。行前规定了两手：“若妻信（果真）病，赐小豆四十斛，宽假限日”；如果有虚诈，立即“收送之”。结果一查就露馅，华佗被逮捕下狱，面临死罪。荀彧为他说情：“佗术实工，人命所县（悬），宜含（包涵）宥（宽恕）之。”曹操不同意，愤然道：“不忧，天下当无此鼠辈邪？”华佗的生命于是被剥夺，其时大约在建安十三年（208）南征荆州之前。
华佗临死前，把他平生医学结晶的一卷书托付给狱吏，强调说：“此可以活人。”但狱吏知道他是曹操“钦点”的重犯，畏惧刑法苛严，遭株连而祸及己身，无论如何不敢接受。华佗也明白兹事体大，后果严重，便不勉强狱吏，带着无限遗憾而“索火烧之”。这一烧，华佗一生那么珍贵的医道医术、医方医案，竟然大都化作了灰烬，未能遗传下来。对中华医学，对中华文明，这是无可挽回的、异常重大的损失！损失的造成，不该怪华佗，而该怪滥用政治强权，从精神到肉体把华佗消灭的三国第一政治家曹操。
华佗被消灭以后，曹操的头痛未除，竟然还说：“佗能愈此。小人养吾病，欲以自重。然吾不杀此子，亦终当不为我断此根耳！”居然倒打一耙，诬指华佗是“欲以自重”，故意“不为我断此根”。专制独裁的封建帝王就是这样一个逻辑，你那些医道医术只能为“我”所用，为“我”服务，否则我就要把你从人间干净、彻底地一抹了之。直到后来他的爱子仓舒病重了，他才感叹“吾悔杀华佗，令此儿强死也”。但他的追悔，仅止限于“令此儿强死”，绝然未曾念及天下苍生。完全可以说，曹操一生杀了那么多的人，最不该杀的就是“神医”华佗，因为杀一华佗远不仅限于具体个人而已，他杀掉的还有一份中华医学的珍贵的成果。
幸而任何政治强权的毁灭力或破坏力总是有限的，与华佗同时的另一位医学泰斗张机，逃过了曹操或者别的政客、军阀的屠刀。张机字仲景，南阳涅阳（今河南邓县东北）人，大约生活于汉末和平元年（150）至建安二十四年（219）之间。从建安元年（196）至建安九年（204），中原地区的战乱频仍，死人遍野，引发了瘟疫流行，张氏宗族200余人在不到十年间死去三分之二，其中百分之七十都死于伤寒发热。汉代及其以前所称的伤寒，并不限于由伤寒杆菌引起的肠伤寒病，还包括了霍乱、痢疾、肺炎、流行性感冒在内的急性传染病，传染性和死亡率都相当高。自幼博览群书，精心研习医道的张机其人，在悲痛之余，进一步刻苦钻研《内经》、《阴阳大论》等古代医学典籍，积极吸纳东汉以前众多医家的医方医案，结合自己的从医实践，集中精力专攻伤寒病以及其他内科、外科、妇科杂病的病理、诊断、治疗和用药。积数年之功，到东汉末年终于撰成了《伤寒杂病论》十六卷，涵纳伤寒和杂病两大部分内容。流传到晋代，医学家王叔和又加以编辑整理，演变成了《伤寒论》和《金匮要略》两部书。
《伤寒杂病论》是中华医学发展史上，在临床医学领域历史最悠久、影响最巨大的一部经典名著。它系统地总结了迄张机本人为止，历代中医对于伤寒和杂病的诊断经验和治疗经验，形成一个相当完备的医理、医药体系。在辩证施治方面，张机归纳出阴、阳、表、里、寒、热、虚、实“八纲”，阐明要首先分析确定是阴症还是阳症，再辨明表里，再辨明虚实，再辨明寒热。还归纳出望色、闻声、问症、切脉“四诊”，强调要综合望、闻、问、切所得，构成辨明病症的诊断过程。处方用药，他十分重视针对不同的病症，不同的病人，不同的条件，采取不同的配伍方案和治疗方法。他所总结归纳的发汗、催吐、下泻、解毒等治疗方法，都已被后世中医奉为准绳。除了内服方剂外，张机这部著作中，还介绍了针、灸、温熨、药摩、浸足乃至人工呼吸的具体方法，并且提倡要既重治疗，又重预防，养生有法，劳逸适度。自宋代以降，官办医学校将《伤寒杂病论》列为必读教材，中医学界将张机尊为“医圣”，将《伤寒论》和《金匮要略》奉为“医经”。《伤寒杂病论》还传播至朝鲜、日本、东南亚诸国，时至当代，日本还有研究《伤寒论》的专业性团体。张机和华佗浑如双子星座，辉耀在三国时期弥漫着杀气的中原夜空，比当世诸多政客、军阀者流更令人怀想。
与医学研究并驾齐驱，数学研究也卓有成就。在两汉时期，数学研究不是纯理论研究，而是总与经济社会实际需要密切结合。一是适应天象观测、天文历算的需要，在武帝年间，出现一部《周髀算经》，演绎盖天说，运用竿标测日影以求日高的方法，揭示了勾股定理。二是适应田亩算计、土地测量、粟米交换、比例分配、仓库体积、土方计算、赋税摊派的需要，在和帝年间，出现一部《九章算术》，展示了分数计算法、比例计算法、开平方、开立方、二次方程和联立一次方程解法，还提出了负数概念和正负数加减法。到曹魏景元四年（263），数学家刘徽注解《九章算术》，写成了《九章算术注》一书。他指出，《九章算术》中记载的古代按圆周率等于3的数值计算圆面积，得出的并不是圆面积，而是圆内接正六边形的面积。西汉刘歆计算出圆周率数值为3.1547，东汉张衡计算出圆周率数值为3.1622，仍不准确。刘徽把圆内接正六边形边数依次加倍，从十二边形、二十四边形、四十八边形、九十六边形直至一百九十二边形，求得的圆周率数值为3.1416，这是中国古代数学研究圆周率的一项重要成果。他还认为圆内接正多边形的边数越多，就越趋近于圆周，已暗合了现代数学中的极限概念。南北朝时期，祖冲之（429-500）计算出圆周率数值在3.1415926和3.1415927之间，精确到七位数字，就是在刘徽研究成果的基础上取得的。中亚数学家阿尔卡西在1427年把圆周率数值推进到16位数字，比刘徽和祖冲之晚了1000年。
三国时期科学技术成就突出的另一领域，是机械制造。扶风（今陕西兴平东南）人马钧卓立于其间，最负盛名。马钧字德衡，出身贫寒，青少年时期未曾读过太多的书。他主要通过社会生产实践，精心钻研机械原理，经由多方面生产工艺上的自主创新，成为一个“巧思绝世”的机械制造家。在古代中国，丝织业发展很早，手工机械逐时改进。西汉时期陈宝光妻首创的一种织绫提花机，由120综（一综控制一组经线）、120蹑（连动操纵综的踏板）组成，要60天才能织成一匹绫，效率甚低。到三国初期，已改进到60蹑或50蹑，操作仍然不太方便。马钧进一步进行设备改革，减至12蹑，将织绫效率提高了四、五倍。农业生产离不开引水灌溉，马钧又在前人创制的用来吸水洒路的翻车基础上，改进发明了一种专司提水灌田的翻车，亦即传衍后世的龙骨水车。这种提水翻车结构极巧妙，链接的唧筒犹如龙骨相衔，能够连续不断地将水提上来，妇孺都可以操纵，效率数倍于当时其他的提水机具。传播到大江南北，长城内外，一直到20世纪中期，仍在广大农村普遍应用着。
民间机械制造家声名既响，引起了官方注意，给了他一个给事中官职。魏青龙三年（235）八月，在位皇帝曹叡下诏，命令马钧制造指南车。指南针作为中国古代四大发明之一，早就应用于行军作战，指示方向。前人为之已曾造过司南车，史籍当中有记述，只是制作方法没有传存下来。马钧相信有其事，常侍高堂隆、骁骑将军秦朗却认为属于古人“记言之虚”，与他争论不休。甚至拿马钧的名字进行嘲讽，说什么“先生名钧字德衡，钧者器之模，而衡者所以定物之轻重，轻重无准而莫不模哉”。马钧素来口吃，争不过他们，便回之以“虚争空言，不如试之易效也”。他运用差动齿轮机械的构造原理，凭实践说话，很快就造出了指南车。其形构为双轮单辕车，车上立着一个木人，车一启动，木人就会手指向南方；依靠齿轮的引动作用，无论行车的方向怎样改变，木人所指始终向南。后来有人献给曹叡一套百戏塑型，形制十分精致美观，可惜不能动，只能作摆设。曹叡要马钧使之动起来。马钧就用木质材料雕凿制成原动轮，置于平地上，借助水力使轮旋转。又分别作出女乐舞象，可以让木人击鼓吹箫；作出山岳形状，可以让木人跳丸掷剑，攀绳倒立；作出百官行署，舂磨斗鸡等动作形象，真是千百变化，称为“水转百戏”。从此后，天下服其巧。
由民间厕身官场，马钧的天下“名巧”声誉大增，但同时，他的自主科技创新能力也遭到不少限制，权要不支持他就做不成。他见到据说是诸葛亮所改进的连弩，发现其“巧则巧矣，未尽善也”，认为可以再加以改进提高，使之连续发射的功能更强。他实际试验，用轮动机械连续性发射数十块砖瓦，已能飞到数百步远。于是进一步设想，依此原理而放大制作一种新型攻城武器——转发式发石机，预计可以一次性悬挂数十块大石，以机鼓轮引动发射，“飞击敌城，使首尾电至”。殊不知，这一设想却遭到尚书仆射裴秀嘲笑，以为他是异想天开。找到马钧辩难，马钧“口屈不对”，裴秀就到处说他的小话。文学家傅玄批评裴秀：“夫巧，天下之微事也，有所不解而难之不已，其相击刺，必已远矣”。那意思就是，你自己不懂技巧之事，却去攻讦马钧，必定谬以千里。傅玄又找到安乡侯曹羲，曹羲也像裴秀一样，不以为然。傅玄就苦口婆心地说：“今若马氏所欲作者，国之精器，军之要用也。费十寻之木，劳二人之力，不经时而是非定。”不妨让他试一试，免得“以言抑人异能”，导致“不世之巧无由出”。曹羲领悟了，便去向其兄武安侯曹爽（就是那个与司马懿一起当过顾命大臣的人）推荐，殊不知曹爽一口就否定了。因曹爽这一否定，马钧的试验终成泡影，那种先进的攻城武器未能在三国时期出现。
对比一下造“水转百戏”和试制转发式发石机，成与不成，都决定于曹氏王侯的一念一言。傅玄为马钧未能获准试制转发式发石机痛惜不已，感慨系之地发过一通议论：“此既易试之事，又马氏巧名已定，犹忽而不察，况幽深之才，无名之璞乎？后之君子其鉴之哉！马先生之巧，虽古公输般、墨翟、王尔，近汉世张平子（张衡）不能过也。公输般、墨翟皆见用于时，乃有益于世。平子虽为侍中，马先生虽给事省中，俱不典工官，巧无益于世。用人不当其才，闻贤不试以事，良可恨也！”裴松之显然与傅玄同心相应，所以他在《三国志·方技传》无只言半语提及马钧的状况下，特别插入一段长达一千三百余字的补注，等于为马钧立传，并把傅玄的所行所言传播于世。
从中看得出，科学技术要“见用于时”，“有益于世”，从先秦的公输般、墨翟开始，就是一个好传统。那时候科学文化领域呈现百家争鸣局面，诸侯们的政治干预度较低，因而他们能够各擅所能，各逞其长。但自从秦始皇开创中央专制集权以后，独裁政治凌驾于科学文化之上，科技创新的自主可能性就大为降低了，以皇权利益为核心的经济、政治、军事、社会需求成为科学技术之毛必须依附的皮，服务于这种实用之外还得加上一个服从于这种实用。
而权大就是准则，皇权高于一切，帝王将相的政治权势实际上在强暴科学技术。帝王将相需要的，允许的，哪怕仅止是“水转百戏”，都赖之而生成了。帝王将相未上心的，不认可的，哪怕实用性强到转发式发石机，也极可能落得“不果试”的境遇。连有一官半职的张衡、马钧尚且如此，其他科技能人巧士的命运自可想见。
2000余年间，中国人决不比欧美人缺少自主创新能力，对于人类文明的创新贡献也决不限于通常所说的“四大发明”，科学技术演进史却有不少扭曲和阻滞发生，根子正在其间。
诸葛亮就比马钧幸运得多了。他贵为丞相，在刘备死后统揽蜀汉军政大权，搞点科技小发明，小革新，自然容易心想事成。按照《三国志》本传所说，他“长于巧思，损益连弩，木牛流马，皆出其意”。连弩不是新发明，而是技术小革新，“损益”就是减一减，加一加，有所改进。蜀汉军队北伐所用的连弩取名“元戎”，以铁制箭，杆长八寸，一次能连续发射十支，就是改进而成的远程武器。1964年曾在四川郫县（今属成都）出土一件铜弩机，制作于蜀汉景耀四年（261），号称“十石弩”，弓张力达到260多公斤，要用脚踏机械才能够张开，在当时无疑相当精良了。马钧所谓“巧则巧矣，未尽善也”的连弩，大概就是这类“十石弩”，他说预期效率可以提高五倍。至于木牛流马，近人刘仙洲教授认为，木牛就是成都平原直到近现代仍在广泛使用的鸡公车（类似北方独轮小车，都靠手推）。
还有人说，流马也是一种木制运输工具，轮子多达四个。但据裴注引《诸葛亮集》，诸葛亮曾分别就木牛和流马的形制、功能作过说明，如木牛“方腹曲头，一脚四足，头入领中，舌著于腹”，“勒牛御双辕，人行六尺，牛行四步”，“载一岁粮，行二十里，而人不大劳”，流马“形制如象”之类，似乎鸡公车对应不上。木牛流马载物重，能制动，意味着可能不单靠人推（人推不动“一岁粮”）人拉，还运用了杠杆原理或齿轮原理，以减轻人的体力负担。缺实证，姑存疑。值得注意的是，本传标明的“皆出其意”四字，包含着连弩和木牛流马是诸葛亮设计的，或者由他授意试制成功的两层意思，两种可能。无能是哪层意思，哪种可能，诸葛亮结合军事需求，注重改进远程武器和运输工具，都是难能可贵的。倘若马钧在他的麾下效力，定然能够发挥出更多聪明才智，做出更大贡献。
孙吴位居长江中下游，东南两部分濒临大海，壮大水军和发展经济都需要造船，因而造船业特别发达，造船的工艺技术水平也相当高。其造船基地分布在东南沿海，主要有侯官（今福建闽侯）、永宁（今浙江温州）、番禺（今广东广州）等处，设置典船都尉专门负责管理。一是造军舰，二是造商船，数量多，船体大，制造工艺相当先进。从细部看，两汉以来广泛使用的橹、舵、帆、锚，以及帆橹并用、风力与人力结合，都有长足的发展，适航性能和航行速度都走在当时世界前列。从大观看，最大的作战巨舰可载3000士兵，上下五层，雕镂彩饰，壮丽非凡。商船“大者长二十余丈，高去水三二丈，望之如阁道，载六七百人，物出万斛（约500吨以上）”（见《太平御览》卷二六九）。吴黄龙二年（230），孙权派将军卫温、诸葛直率军一万余人，从章安（今浙江临海东南）启程，从台州湾出海，沿海岸线航经今福州、泉州，再横渡台湾海峡，然后在今台湾省的台南、嘉义一带登陆，到达当时的夷洲，揭开了大陆人与台湾土著民沟通的历史新篇章。嘉禾二年（233），贺达又受命率众10000余人，驾船100余艘，穿东海、黄海、渤海北上，到达了当时的辽东和高句骊（今朝鲜）。赤乌五年（242），聂友和陆凯还受命率领30000将士，经南海远航到达珠崖、儋耳（今海南岛）。这都标志着，孙吴时期的造船术和航海术，都居当时世界一流。
孙吴的手工制造业也颇发达。武昌（今湖北鄂州）地区为冶铸业中心，主要生产兵器。据陶弘景《刀剑录》记载，黄武四年（225）采武昌山铜铁作千口剑万口刀，“各长三尺九寸，刀头方，皆是南钢、越炭作之”。建康（今南京）以金银制造业闻名，孙皓曾“使尚方以金银作华燧、步摇、假髻以千数”，精妙绝伦。会稽（今浙江绍兴）的铜镜制造业冠盖一时，以高浮雕技术表现神话传说或历史故事的画像镜，称得上美轮美奂。最了不起的是青瓷制造业，在汉代釉陶的基础上，无论造型、釉色或烧制工艺，吴青瓷都标志着中华瓷走向成熟。1954年在南京市赵岗的吴赤乌十四年（251）墓出土的青瓷虎子（盛尿器皿），1958年在南京市北京路的吴甘露元年（265）墓出土的青瓷熊灯和一对青瓷卧羊，反映出当时的统治者们连某些日常生活用品，也换成了精美的青瓷制品。发展到唐代，今浙江绍兴、余姚烧制青瓷的窑称为“越窑”（绍兴、余姚为古越地），工艺水平进一步提高，但其基础就是吴之青瓷。
在在都表明，三国时期科学技术的一切成果，莫不服务于和服从于彼时彼际的经济、政治、军事、社会需求，特别是军国统治者的现实需求，得失生灭皆决于斯。对此既不宜全盘肯定，也不宜全盘否定。从好的一面来看，注重与实际需求结合起来，毕竟是科学技术发展的主要源头和基本途径，不管帝王将相们主观意向是否及此，古代中国的科学技术终究赖以存活并且创建出了不少的辉煌。从坏的一面而言，帝王将相们无论政治上、军事上多么卓越，甚至高明得比诸葛亮还诸葛亮，只要是让科学技术局限在服务于，特别是服从于他们的皇权实用的框架以内，实用就难免畸重畸轻，有存有废，科学理论研究更难免相对薄弱。因此，科学技术的发展遭到扭曲和阻滞，乃至连人也遭到毁灭，就注定将是不可避免的。华佗的遭遇，马钧的遭遇，无不令人扼腕叹息。更何况，如《三国志·方技传》和《后汉书·方术传》所示，在帝王将相以及汉儒者流的心目中，科学技术只不过是巫术、相术同类的方技、方术，根本就没有生产力地位。读史取鉴，不应当只记取长精神的层面，还应当记取存教训的层面。
