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《周易参同契》还明确指出炼制金液还丹必须遵循一定的“实验”方法：“《火记》六百篇，所趣等不殊……陶冶有法度，未忍悉陈敷，略述其纪纲，枝条见扶疏。”《周易参同契·上篇》。魏伯阳认为烧炼金丹一方面要注意原料上的配比，因为“杂性不同种，安肯合体居”；同时还要讲求实验操作法则，做到“陶冶有法度”。书中还有一大段详尽描写烧炼金丹实验操作全部过程的文字：
以金为堤防，水火乃优游，金数十有五，水数亦如之。临炉定铢两，五分水有余，二者以为真，金重本如初，其三遂不入，火二与之俱，三物相含受，变化状若神，下有太阳气，伏蒸须叟间，先液而后凝，号曰“黄舆”焉。（朱熹注云：“此言丹之第一变也。）
岁月将欲讫，毁性伤寿年，形体为灰土，状若明窗尘。（朱熹注云：“此言丹之第二变也。”）
捣治并合之，驰入赤色门，固塞其际会，务令致完坚。炎火张于下，昼夜声正勤。始文使可修，终竟武乃陈。候视加谨慎，审查调寒温。周旋十二节，节尽更亲观，气索命将绝，体死亡魄魂。色转更为紫，赫然见还丹。（朱熹注云：“此是三变。”）《周易参同契·上篇》。
据模拟实验研究表明参见孟乃昌《周易参同契考辩》，上海古籍出版社，1993，第176页。，上述引文中“金”为金属铅，“水”即水银。“以金为堤防，水入乃优游”，指金属铅粉围在四周，水银初加入时还可以流动；“金数有十五，水数亦如之”指备好大致相同量的铅与汞；“临炉定铢两”意指实验前再精确称量以确定反应物比例，称量须精确至“铢”（汉度量衡制二十四铢为一两）“火二”是指燃料的重量；“状若明窗尘”是指中间产物的纯度；“捣治并合之”是指部分去汞的汞齐尚须研磨并混合均匀。上述三段引文分别记述了运用铅和水银炼制还丹实验过程中的三个反应历程：第一变，由铅与汞作用生成铅汞齐；第二变，铅汞齐放置，崩解为粉末；第三变，上述粉末在鼎器中，长时间反复加热，最后得到反应产物“还丹”，即氧化汞与氧化铅的混合物。实验方法是人们根据研究目的，通过一定的仪器设备，人为地变革、控制自然过程，在有利的条件下研究自然现象并从中获取科学事实的方法。一个完整的实验系统必须具备三个基本要素，即实验者、实验手段和实验对象。从上述剖析中，我们可以看出，《周易参同契》中制备还丹的整个过程已具备实验的三大要素，是一个较为完整的炼丹实验操作系统。
第一部分：自然之道——道教科学思维方法探析“参验”与“勤求试之”（2）
《周易参同契》中的“参验”思想开启了道教金丹术重视观察实验的传统，其科学意义不可低估。大家知道，化学是一门实验性极强的实验科学。炼丹术在人类科学史上之所以被誉为化学的原始形式，一个很重要的原因就在于炼丹术具有很浓厚的实验色彩和传统。
继《周易参同契》“参验”思想之后，葛洪也特别重视观察实验的作用和意义。魏晋时期道教金丹术的集大成者葛洪，本身就是一位“宗教实验科学家”。《抱朴子内篇》“金丹”、“黄白”、“仙药”各卷不仅系统阐述了道教神仙理论体系，而且对各种炼丹作金的具体的具体观察实验方法作了详尽记载。除此之外，葛洪特别强调在烧炼金丹致长生的实践活动中要“勤求”和“试之”。《抱朴子内篇》中这方面的论述很多。
首先，葛洪从“道”的玄妙细微的特点出发，认为要获得、知晓天地自然之道，必须“勤求”。《抱朴子内篇》卷一《畅玄》云：玄者，自然之始祖，而万殊之大宗也。眇NFDE2乎其深也，故称微焉。绵邈乎其远也，故称妙焉。其高则冠盖乎九霄，其广则笼罩乎八隅。光乎日月，迅乎电驰。或倏烁而景逝，或飘摇而星流，或NFDA5漾于渊澄，或NFDA6霏而云浮。因兆类而为有，托潜寂而为无。沦大幽而下沈，凌辰极而上游。《抱朴子内篇》卷一《畅玄》，《抱朴子内篇校释》，第1页。
葛洪以玄解道，道的玄秘性体现在深远微妙、至高至广、至刚至柔、忽有忽无、来去无踪、变幻莫测等方面，因此修道之人要体道证道，唯有“勤求”。
然求而不得者有矣，未有不求而得者也。《抱朴子内篇》卷十四《勤求》，《抱朴子内篇校释》，第252页。
然未有不耕而获嘉禾，未有不勤而获长生度世也。《抱朴子内篇》卷十四《勤求》，《抱朴子内篇校释》，第260页。
葛洪所说的“勤求”，有两个方面的涵义：一是“勤求明师”《抱朴子内篇》卷十四《勤求》，《抱朴子内篇校释》，第252页。，“先师不敢以轻行授人，须人求之至勤者，犹当拣选至精者乃教之，况乎不好不求，求之不笃者，安可炫其沽以告之？”《抱朴子内篇》卷十四《勤求》，《抱朴子内篇校释》，第252页。因为道教有道不外传和择贤而授的传统，不勤求明师则无法得到真传；二是勤而学之，勇于尝试。道教神仙理论一方面从本体论角度强调神仙实有，另一方面从认识论角度特别指出神仙可学。“仙之可学致，如黍稷之可播种得，甚炳然耳。”《抱朴子内篇》卷十四《勤求》，《抱朴子内篇校释》，第260页。凡人是可以通过学习各种致仙法术而达到神仙的理想境界，而在学习过程中，葛洪反复指出要不断进行尝试，验证其效果：
其信道者，则勤而学之。《抱朴子内篇》卷十《明本》，《抱朴子内篇校释》，第186页。
假令不能决意，信命之可延，仙之可得，亦何惜于试之？试之小效……《抱朴子内篇》卷四《金丹》，《抱朴子内篇校释》，第73页。
在学习尝试的过程中，通过试之，就可以检验所进行的活动的正确与否。葛洪在卷十六《黄白》举了一个例子，说明在黄白术中“试作”的必要性和意义：近者前庐江太守华令思，高才达学，洽闻之士也，而事之不经者，多所不信。后有道士说黄白之方，乃试令作之，云以铁器销铅，以散药投中，即成银。又销此银，以他药投之，乃作黄金。《抱朴子内篇》卷十六《黄白》，《抱朴子内篇校释》，第285页。
道士通过试作“黄金”、“白银”，取得庐江太守华令思的信服，于是太守“又从此道士学彻视之方。” 唐人所撰的《黄帝九鼎神丹经诀》也继承了这一思想，如卷二十特辟“试药法”，云：“药当先试造金，金成即丹成也。金若不成，丹亦未成，更须飞之。……其浓丹滓乃将作银，亦可依此以滓试之矣。”《黄帝九鼎神丹经诀》卷二十，《道藏》第18册，第859页。还丹大药制备出来后，先试作点金之用（其浓丹沉淀的杂质可试作点银），如果有效，表明丹已成；若无效，则表明丹药还没炼成，须做进一步飞炼。
葛洪很重视“校验”的作用，他在《抱朴子内篇》中多次谈及：亦有以校验，知长生之可得，仙人之无种耳。《抱朴子内篇》卷五《至理》，《抱朴子内篇校释》，第110页。
或难曰：“神仙方书，似是而非，将必好事者妄所造作，未必出黄老之手，经松乔之目也。”抱朴子曰：“若如雅论，宜不验也，今试其小者，莫不效焉。”《抱朴子内篇》卷三《对俗》，《抱朴子内篇校释》，第51页。
第一部分：自然之道——道教科学思维方法探析“参验”与“勤求试之”（3）
葛洪业已认识到实验验证的意义，云：“顾曾以显而求诸乎隐，以易而得之乎难，校其小验，则知其大效，见其已然，则明其未试耳。”《抱朴子内篇》卷七《塞难》，《抱朴子内篇校释》，第140页。王明先生指出：“在葛洪身上，体现了宗教家和科学实验家两种不同的人格。”《抱朴子内篇校释》序言，中华书局，1985，第10页。这一评价可谓入木三分。
“校验”思想在道教外丹黄白术著作中有许多精彩的表述，《黄帝九鼎神丹经诀》卷二云：“校练（炼）众方，得其效验，审其优劣。”《黄帝九鼎神丹经诀》卷二，《道藏》第18册，第801页。通过对各种丹方的试验比较，根据得到的试验效果，就可区分出各种丹方的优劣。这句话十分精炼地浓缩了道教重视实验验证的科学思想。
道教中人运用观察实验方法在科学领域内取得成就，还有许多成功的案例。元代高道赵友钦的大型光学实验就是一个典型例子。我国古代很早就对光线直进、针孔成象等问题进行了研究，《墨经》、《梦溪笔谈》中就有这方面的讨论记录。然而在中国科技史上对光线直进、针孔成象与照度最有研究并最早进行大规模实验者当推赵友钦。道教科学家赵友钦在其著《革象新书》卷五《小罅光景》中精心设计了一个相当完备而又十分复杂的大型光学实验，这个光学实验被公认为世界物理史上的一个独创，享有盛誉。参见本书第4章。通过一系列实验研究，赵友钦归纳出小孔成像的规律：“景之远近在窍外，烛之远近在窍内。凡景近窍者狭，景远窍者广；烛远窍者景亦狭，烛近窍者景亦广。景广则淡，景狭则浓。烛虽近而光衰者，景亦淡；烛虽远而光盛者，景亦浓。由是察之，烛也、光也、窍也、景也四者消长胜负皆所当论者也。”《革象新书》卷五《小罅光景》，《四库全书》第786册，第264页。
这里，赵友钦通过实验实际上已经定性地得出了光学的一个基本定律思想，即照度随光源的强度增大而增大，随距离的增大而减小。这一照度随距离成反比的光学思想早于西方科学四百年。这一大型光学实验的设计思想十分的精到，这充分说明道教科学家赵友钦在天文、物理领域内所具有的深邃而先进的科学思维方法。道门中人在恒星观测上有很多创获赵友钦在恒星观测上也颇有建树，详见本书第2章。，在恒星测量思想方面有十分先进和科学的测量思想
唐代道教学者李淳风对运用浑仪观察天文星象所产生的系统误差问题有所认识，参见本书第2章。
。赵友钦在《革象新书》卷四“经星定躔”与“横度去极”中创造性地提出测定恒星入宿度和去极度的两种新方法。为了提高观测精度和可靠性，赵友钦又提出“然亦当用两人（组）以两架测之，庶几可以彼此参较。观象者候视各宿，若距星当罅中随即声说，看箭者言其箭画目，秉笔者记之。”《革象新书》卷四《经星定躔》，《四库全书》第786册，第257页。
赵友钦认为在测量过程中应把观测人员分为两组，分别用两架相同测经仪同时观测，这样就可以彼此参验，对照观测结果。更为难能可贵的是，赵友钦还提出为了避免误差，提高测量的精确度，必须进行多次测量，“须当再验三四夜，以审定焉。”《革象新书》卷四《经星定躔》，《四库全书》第786册，第258页。也就是以多次测量的平均值来计算恒星赤经差。这一立两架同时参验、多次观测以消除误差的观测思想在中国科学思想发展史上是极为先进和科学的，它充分显示了赵友钦作为一名实验科学家所具有的深邃科学思想。
第一部分：自然之道——道教科学思维方法探析“博闻善择”、“由易及难”
道教科技成就的取得，不仅与道教科学家重视实验的传统有关，而且得益于道教科学家的逻辑思维方法。前面我们剖析了葛洪重视“试作”和“效验”的实验与观察相结合的方法，下面我们仍以葛洪为典型案例，以《抱朴子内篇》为基本素材，重点讨论其“博闻善择”、“由易及难”的认知方法，“析理入微”、“原始见终”的逻辑分析方法，总结其逻辑思维特色。
葛洪是魏晋神仙道教理论的集大成者，同时又是中国科技史上著名的道教科学家，其对中国传统科技的贡献是多方面的。学术界对葛洪的科技成就和创获已有较全面总结阐述，但对葛洪的科学思维方法的系统挖掘尚不多见。笔者认为，葛洪之所以能取得杰出的科技成就，这与他独特的科学思维方法是分不开的，葛洪