​​基础学科的历史演变经历了从古代朴素认知到近代科学革命再到现代多学科交叉融合的过程，其里程碑包括亚里士多德的自然哲学体系、伽利略与牛顿奠定的经典力学、电磁学革命以及量子力学与相对论的诞生，并逐渐分化为物理、化学、生物等基础学科体系。​​

基础学科的起源可追溯至古代文明的观察与经验总结。古希腊哲学家亚里士多德提出四元素理论（火、水、气、土），古埃及与巴比伦通过观测天文现象制定历法，《周易》与《墨经》中蕴含的辩证思维与光学原理，均体现了早期人类对自然规律的探索。中国春秋战国时期的《考工记》记录了材料工程实践，古希腊医学家希波克拉底开创医学理性分析，这些成分为后世学科分化奠定基础。

中世纪时期，学科发展受宗教束缚，但阿拉伯世界保存并发展了古希腊科学遗产。伊本·海赛姆的光学实验推翻了“视觉源于眼睛发光”的传统观念，炼金术士通过汞与硫的提纯实践推动了早期化学知识的积累。欧洲修道院保存的拉丁文典籍为文艺复兴埋下伏笔，阿拉伯数字与代数学经印度与伊斯兰学者改良后传入西欧，成为近代科学计算工具。

16至18世纪的近代科学革命彻底改变了知识体系。伽利略通过斜面实验验证惯性定律，牛顿在《自然哲学的数学原理》中建立经典力学体系，开普勒行星运动三定律揭示宇宙规律。化学领域，拉瓦锡推翻燃素说提出氧化理论，门捷列夫元素周期表确立物质分类标准。显微镜与分光仪等技术革新推动生物学从形态观察到细胞学说的跨越，达尔文《物种起源》生物进化论冲击神创论，奠定现代生命科学根基。

20世纪的科学革命开创交叉学科新纪元。爱因斯坦广义相对论重新定义时空关系，量子力学解释微观粒子波粒二象性，DNA双螺旋结构破解遗传密码，板块构造学说重构地质学认知。核物理催生原子能与放射性医学，信息论与控制论催生计算机与自动化技术，交叉领域如生物信息学、计算化学、环境科学不断涌现，推动全球科技与产业革命。

时至今日，基础学科进入大科学时代。欧洲核子研究中心的大型强子对撞机探索希格斯玻色子，平方公里阵列射电望远镜搜寻地外文明，量子计算机突破经典算力极限。学科间壁垒渐消，人工智能融合数学与认知科学解决复杂问题，合成生物学整合基因编辑和材料科学创造新生命形式。未来科学将深度融合多学科方法，以应对气候变化、能源危机等全球性挑战，持续重塑人类文明发展路径。