Без использования научных данных невозможно было решать многообразные проблемы функционирования такого сложного общества и такой высокой культуры, которая сформировалась в период ранней Римской империи. Благоприятными факторами для развития науки были не только настоятельная необходимость в решении растущих общественных потребностей, но и возможности использования огромных материальных людских и интеллектуальных ресурсов, которыми не располагали древневосточные, греческие и эллинистические общества.
Римляне восприняли накопленный прежними поколениями ученых опыт, и прежде всего эпохи эллинизма, и дали новый толчок развитию научной мысли. В период ранней Римской империи произошло известное завершение научного развития предшествующих эпох всего древнего мира. Если говорить об общих особенностях римской науки I-II вв., то можно отметить ее большую направленность на достижение практических результатов, применение научных знаний для решения хозяйственных, социальных и политических задач. И если в осмыслении глубинных проблем мироздания природы и общества наука I-II вв. вряд ли превзошла достижения великих ученых классической Греции и титанов эллинистической науки Пифагора, Демокрита, Аристотеля, Эвклида, Эратосфена и других, то в применении результатов научного исследования к решениям непосредственных жизненных задач она ушла далеко вперед. В связи с этим среди различных направлений научного исследования получили преобладание ее прикладные ветви, особенно агрономия и медицина, астрономия и астрология, архитектура и география, юриспруденция и риторика.
Практическая направленность римской науки этого времени лучше всего отразилась в первой античной энциклопедии - замечательном труде Плиния Старшего (24- 79 гг.) "Естественная история". Этот грандиозный труд в 37 книгах не содержит связных философских рассуждений. "Естественная история" - это в основном сухой и, на первый взгляд, однообразный перечень самых разнообразных и интересных фактов: по географии отдельных регионов, стран и континентов, анатомии и физиологии человека, о видах и строении растений и животных, о различных лекарствах, металлах и камнях и т. д. Автор демонстрирует удивительную эрудицию, он использовал около 2 тыс. произведений свыше 400 авторов. Все собранные Плинием факты были совершенно необходимы в повседневной жизни людей, они были нужны советникам центрального правительства и провинциальных наместников, но здесь читатель не найдет рассуждений о природе космоса, проблемах познания, политических учениях или этических концепциях. Даже в тех немногих местах, где автор пытается раскрыть философскую основу своего труда, а такой основой для него является концепция провиденциальной роли Италии и цивилизаторской миссии римлян в мире, он исходит не столько из анализа мировоззренческих понятий, сколько из постулатов официальной политической идеологии.
Из конкретных научных дисциплин, в наибольшей степени восходящих к римско-италийским истокам и получивших особое значение в I-II вв., отметим агрономию и юриспруденцию. Вершиной римской и всей античной агрономии стал труд уроженца Испании, но жившего в Италии Луция Колумеллы в 12 книгах -подлинная сельскохозяйственная энциклопедия своего времени, изданная в 60-х годах I в. В этом труде на высоком научном уровне изложены практически все элементы агрономии, включая общую агротехнику, уход за полем, возделывание зерновых, виноградников, оливковых и плодовых деревьев, вырашивание скота, устройство хозяйства и обязанности по его управлению, организации рабочей силы. Изложение всех вопросов ведется Колумеллой на подлинно научной основе, которая включает проработку солидной научной литературы, собственные эксперименты в имении и заимствование чужого опыта; кроме того, Колумелла считает необходимым учитывать основы природоведения и климатологии. Энциклопедия Колумеллы, так же как и труды его предшественников Катона, Сазерны, Варрона, Вергилия и многих других, вознесла римскую агрономию на такую высоту, которая была превзойдена мировой наукой лишь в XIX в.
Высокого уровня достигла римская медицинская наука, которая пользовалась поддержкой как центральных, так и муниципальных властей (во многих муниципиях законом было установлено определенное количество врачей и создана система специального медицинского образования). В ряде культурных центров - Александрии, Пергаме, Антиохии и прежде всего Риме существовали школы выдающихся медиков своего времени: Корнелия Цельза, Сорана, Галена, в трудах которых отражен высокий уровень античной медицины. Особенно велик вклад в медицину Галена (129-199 гг.) в последние годы его жизни, придворного врача императоров Марка Аврелия и Ком-мода. До нашего времени дошли многочисленные произведения Галена, написанные по самым различным проблемам врачебной медицины: анатомия и физиология человеческого тела, функции различных органов, о нервах и мышцах; он описал зрительный нерв, его названия некоторым мышцам сохранились до нашего времени. Однако научная значимость творчества Галена состояла не только в том, что он был выдающемся врачом-клиницистом, но и в том, что он придал медицине облик настоящей научной дисциплины, рассматривая конкретные врачебные сведения с точки зрения философских основ науки, синтезировав огромный опыт своих предшественников, особенно Гиппократа, с философскими положениями Аристотеля. Творческие размышления Галена как бы завершают многовековое развитие античной медицины, и именно в этой форме они приобрели особую популярность в византийское время и в арабском мире, а позже в эпоху Возрождения и в Европе.
Если творчество Галена завершало эволюцию античной медицины, то деятельность его старшего современника Клавдия Птолемея (83-161 гг.) стала обобщающим итогом главных достижений античной астрономии, математики, географии и астрологии. Клавдий Птолемей был энциклопедически образованным ученым и автором многочисленных сочинений, из них особое значение имели его "Великое математическое построение астрономии" в 13 книгах, более известное под искаженным названием "Альгамест", "Тетрабиблос", или "Четверокнижие", "Руководство по географии" в 8 книгах. В "Альгаместе" Птолемей дал наиболее полное обобщение и наиболее аргументированное для своего времени обоснование так называемой геоцентрической системы мироздания, которая господствовала затем вплоть до открытия Коперника. Птолемей был, по существу, отцом научной картографии, поскольку в своем труде по географии он с помощью внушительного для своего времени астрономо-математического аппарата (включая начала тригонометрии) и разработанной им же системы координат дал определение картографического положения свыше 8 тыс. различных городов и населенных пунктов, впервые в античности локализовав их на основе научных данных, выполнив работу колоссальной сложности, которую сейчас выполняют несколько огромных институтов.