在人们从事生产的过程中，必然地累积了许多对自然界事物的经验，这些经验可以直接应用到生产上去，也可以先通过分析、整理和总结，然后再应用到生产上去。直接应用这一个方式是工艺的改进，是所谓的工程技术，而把经验进行分析、整理和总结就是所谓的自然科学的起源。
所以工程技术和科学研究只不过是人们处理生产经验和对自然界观察结果的两方面，基本上是同一来源，而且两方面工作的最终目的也是一样的，都是为了改进现有的和创造更新的生产方法来丰富人们的生活。在这里，自然科学这一名词是用来指包括数学、物理学、化学，以及生物学、地质学等在内的科学，但是并不包括工程技术。
在科学发展的早期，我们不能把科学家和工程师分开来。
一位物理学家同时也可能是一位工程师，牛顿就是一个著名的例子。牛顿不仅因发现了力学上的三大定律，而奠定了理论力学的基础，而且他也是一位结构工程师，他设计了一条在英国剑桥大学校址中的木结构桥，这桥据说至今还存在。再像欧拉，他不仅是一个大数学家，而且在工程结构的稳定问题上也作出了伟大贡献。但是在十九世纪中，当科学在资本主义社会中得到了迅速的发展，科学家的确和工程师“分手”了。
当时的科学家们忙于建立起一个自然科学的完整体系，而工程师们则忙于用在实际工作中所积累了的经验来改进生产方法。同时，欧洲的一些学者和科学家，对工程师是看不起的，认为他们是一些有技术但没有学问的人，而工程师们又认为科学家是一些不结合实际的幻想者，由此也让两方面的人缺乏了相互之间的了解和合作。
在原子和分子世界中，有量子力学；在日常生活的世界里，有牛顿力学；在大宇宙的世界里，有一般相对论的力学。
于是，在今天来看，我们对物质世界的认识，只要是在原子核以外，只要除开个别几点，是基本上没有问题了。由这个事实出发，有许多科学家认为：一切工程技术可以看做是自然科学的应用，而一个工程师的培养只要在他的专门业务课程之外，再加上自然科学就行了，就可以保证他在以后工作中有解决新问题和克服困难的能力。
于是，学校将工程师的培养和技术员的培养分开来，把工程师作为一个科学的应用者，培养出来的工程师比起老一辈的工程师来，的确有科学分析的能力，在许多困难的问题上不再完全靠经验了，能用自然科学理论来帮助解决问题。
我们不可能要求一个高等学校的学生仅仅用四年的功夫把“工程技术”这个非常困难的工作做好，他们最多只不过能把科学和工程混在一起，绝不能让两者之间起化合作用。
要综合自然科学和工程技术，产生有科学依据的工程理论需要另一种专业的人，这个工作内容的本身，成为了人们知识的一个新部门：技术科学。它是从自然科学和工程技术的互相结合所产生出来的，是为工程技术服务的一门学问。由此看来，为了不断地改进生产方法，我们需要自然科学、技术科学和工程技术三个部门同时并进，相互影响，相互提携，决不能有一面偏废。
同时，我们也必须承认，这三个领域的分野不是很明晰的，他们之间有交错的地方。