金丹术与中国科学
◎李申
从秦始皇寻不死药，到唐代皇帝、士大夫们纷纷服用金丹，中国古人付出了惨痛的代价，经历了近千年的严重争论，唐末至宋初，整个社会的整体，终于认识到，人的身体不可能吸取黄金、金丹所谓“不败朽”的性质，不可能借助这些“外物”来加固自己的生命。相反，倒足以严重伤害健康和生命。然而和人类所犯的一切错误一样，这些活动还是给后人留下了一些有益的东西，也是不幸中的安慰。
首先引起关注的，自然是中国人引以自豪的四大发明之一，火药的发明。
据唐代李复言《续玄怪录》，周隋之际有个叫杜子春的人，曾经见到道士的丹房“紫焰穿屋上，大火起四合，屋室俱焚。”（《太平广记》卷16），这应当是一次火药爆炸，而不仅仅是失火。后来的《诸家神品丹法》所引《孙真人丹经》内“伏火硫黄法”，中唐或唐宋之际成书的《真元妙道要略》中也有关于硫黄、雄黄、硝石和蜂蜜合烧会发生剧烈火灾的记载。对于硝石不可与硫黄等一起烧炼，也有警告。这些材料，虽然时代未必确实，但大体可以相信，隋唐时代，炼丹术士们已经知道硝石、硫黄等一起烧炼会发生剧烈燃烧。甚至还可以把术士们对此事的了解再往前推。炼丹使术士们了解到硫黄、硝石等药物的性质，为火药的发明做了准备。
然而在炼丹术士们看来，这是他们的失误。他们对待这种失误的态度，是寻找一种办法，去消除这种失误。所以唐宋时期的丹书，才有许多“伏火法”或者伏制硫黄等易燃药物的方法。如同一个魔术师仅仅知道两种气体混合会发生爆炸，而不能说是氧气、氢气的发现者一样，这些炼丹术士们，更难说是火药的发明者。因此，宋初曾公亮《武经总要》中的“火药法”，应当认为是火药发明的标志性事件。其配方有两种，都有十多味药，可知配方已经相当成熟。其发明的时间，可能要大大早于其公布的时间。其中的“炭末”等配料，未必和炼丹有关。因此，火药的发明和炼丹有多大关系？值得研究。
其二是对金石药的认识。除了终于认识到金石药的毒性，知道它们不可能使人长生不死是最重要的成果之外。为了炼丹药，唐代出现了一些专以认识炼丹药物为目的的著作。梅彪的《石药尔雅》，列出了炼丹用药和药方的隐名、别名，以便人们识别。从认识丹药性质的角度看问题，有一定的科学价值。
丹药虽然不能使人长生不死，但对人体有某种医疗的作用。古代医药书中也常有零星的记载。当代张觉人著《中国炼丹术与丹药》，介绍了140余种丹药及其作用。可算是炼丹术留给后人有用的遗产。
据《黄帝九鼎神丹经》，炼丹的重要目的之一，就是要用丹炼成黄金。经过炼丹术士们长期的实践，终于还是炼成外表类似黄金的物质。唐代的炼丹术士们能够清楚的辨别自然黄金和人工炼制的药金，并且发现了鉴别的方法，这就是放在火焰上烧：“若烧火其上，当有五色气。试之果然。”（《旧唐书·孟诜传》）这种方法，被称为火焰鉴别法。孟诜是孙思邈的弟子，《旧唐书》本传说他“少好方术”。因此，他提供的方法，当是方士们常用的方法。用火焰鉴别金属，是唐代以前很久就知道的方法。《周礼·考工记》：
凡铸金之状，金与锡，黑浊之气竭，黄白次之；黄白之气竭，青白次之；青白之气竭，青气次之。然后可铸也。后世所谓“炉火纯青”，就是指炉火完全变为青色，这是冶炼成功的标志。唐代主动用火焰鉴别真金和药金，是火焰鉴别法的进一步发展。
炼丹术士留给后人的重要思想遗产之一，就是提供了物质不灭的范例。
据葛洪《抱朴子内篇》所载的丹方，所用的药物动辄数十甚至上百斤。唐代的丹方，则仅以斤、两，甚至少到分。分量的减少，标志着炼丹技术的进步和精细。精细的炼丹术使术士们发现，烧炼前后，药物的总量不变：
汞一斤。硫黄三两，先捣研为粉，致于瓷钵中。下著微火，续续下汞，急手研之，令为青砂后，便将入瓷瓶中。其瓶子可受一升，以黄土泥紧泥其瓶子外，可厚二分，以盖合之，紧密固济，致之炉中。
用炭一斤于瓶子四面，养之三日。瓶子四面长，须有一斤炭。三日后，便以武火烧之。可用炭十斤。分为两分，每一上炭五斤，烧其瓶子。忽有青焰透出，即以稀泥急涂之，莫今焰出。炭尽为候，候寒开之，其汞则化为紫砂，分毫无欠。（陈少微《大洞炼真宝经九还金丹妙诀》）署名金陵子的《龙虎还丹诀》，记载与此几乎完全相同。
宋代张载提出“气有聚散而无生灭”，王夫之注解道，一车薪柴烧成灰烬，一部分变成了烟和火焰，并没有消灭。一锅饭菜，如合盖严密，湿热之气就不会跑掉。汞容易挥发，但终究要回归大地。因此，气只有聚散，而没有生灭。
张载曾“出入佛老”，对道教有深刻的研究。王夫之以汞为例，并且以为合盖严密，则湿热之气不会散失，都可以看到炼丹过程为防止汞铅的挥发而严密封固的影子。因此，“气有聚散而无生灭”，可以说是中国古典式的物质不灭定律。而为这个定律提供根据的，有炼丹术士的贡献。
鲁迅先生说过，煤的形成，当初用了大量的木头，结果却只有一小块。论及炼丹术与中国科学，更是感到用“木”太多，而成就的“煤”太少。
摘自《中国科学史》，李申/著，广西师大出版社2018年版
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