Фамилия Гылым — редкий случай, когда корень уходит не в славянские, а в тюркские языки. Если вы встретили эту фамилию, почти наверняка её носитель — выходец из Казахстана или прилегающих регионов, где сильно влияние казахского языка. Основа здесь — слово «ғылым», которое переводится как «наука», «знание», «учёность». Это слово арабского происхождения (от корня «илм»), но прочно вошедшее в казахскую лексику.

Как именно из абстрактного понятия «наука» возникла фамилия? Скорее всего, Гылым — это не прозвище по профессии (вряд ли предка звали просто «Наука»), а усечённая форма более сложного имени или отчества. В казахской антропонимике распространены имена с компонентом «Гылым»: Гылымбек, Гылымхан или женское Гылымжамал. При переходе в русскую паспортную систему такие длинные имена часто сокращали, а фамилию могли записать просто по первому слогу — Гылым. Таким образом, фамилия указывает не на занятие предка, а на то, что его звали именем, связанным с просвещением и мудростью.

Морфология здесь необычна для русской фамилии. В ней нет типичных суффиксов -ов, -ев, -ин, которые оформляют фамилию как притяжательное прилагательное (чей? — Петров, Ильин). Гылым осталась в чистом виде, без патронимического оформления. Это характерно для фамилий, заимствованных из тюркских языков в советское время, когда документы заполняли по звучанию, не переделывая на славянский лад. Иногда можно встретить вариант Гылымов, но он встречается реже.

Географически фамилия тяготеет к южным и западным областям Казахстана, особенно к Алматинской и Жамбылской областям, где сильны традиции учёности и грамотности. В России и других странах бывшего СССР она встречается единично, как след миграции. В словарях русских фамилий (Унбегаун, Никонов) её нет по понятным причинам — она не входит в основной массив славянского ономастикона.

Если сравнивать с однокоренными, то в тюркском мире есть фамилии Илим (киргизский вариант того же корня) и Гылымов. Но Гылым — самая лаконичная форма, которая сохранила исходное слово целиком. Это не фамилия-прозвище и не фамилия-профессия, а скорее фамилия-память о личном имени, данном с пожеланием ума и знаний.