浅谈化学史（二）——炼金术与炼丹术

        亚里士多德推广了古希腊的四元素说，也许他也没想到，这个理论在之后的两千年里都有着深刻的影响。根据亚里士多德的观点，世界由四种基本元素构成：水、土、火、空气，物质社会的所有形态都由这四种元素根据不同的比例组成。经过了一系列的传播之后，四元素说逐渐演变成了中世纪炼金术士们的炼金术理论。炼金术士们做着各种各样的实验，这些实验和结论，也在一点一点的为现代化学奠定基础。

炼金术的起源

        西方普遍认为炼金术起源于埃及。公元前四世纪，亚历山大大帝统一了希腊，随后又攻伐了埃及，自此希腊文化传播到了埃及，埃及文化与希腊文化开始全面融合。而在公元前三世纪亚里士多德推广的四元素说自然也传播到了埃及地区。

        时间来到公元一世纪，掌握了金属冶炼操作技术的埃及工匠们，逐渐萌生了用贱金属仿造贵金属的思想，并且创造了如给银染色使之看起来像黄金、给铜染色使之看起来像白银的配方。诸如此类的配方，尚且不能被称作“炼金术”，因为这只是在金属表面附着一层硫化物，并未涉及金属的炼制或转化。

        科学史家劳伦斯•普林西比(Lawrence Principe)曾在著作《炼金术的秘密》中写道，“炼金术的诞生需要两种传统的融合：由配方文献所例证的实用工匠知识，以及希腊自然哲学中关于物质和变化之本性的理论思辨。”为了实现点石成金的梦想，埃及工匠们开始将四元素说作为炼金术的主要指导思想，改变物质中干、湿、冷、热四种特性的比例，从而实现由一种金属向另一种金属的转变，这一过程称为“嬗变”（transmutation）。

        公元300年左右，历史学家们公认的“第一位炼金术士”佐西莫斯(Zosimus)正在为了实现金属嬗变而努力。尽管并不是第一个在炼金术领域做出尝试的人，但是佐西莫斯在这个领域曾留下了至少二十八卷著作。他不仅定义了炼金术，并详细地描述了各种炼金术的实验器材和实验方法，还汇报了各种他的或者是前人的实验结果，足以称得上是炼金术史的第一个权威了。

        佐西莫斯认为，金属是由“身体”和“精神”构成的，在所有金属中“身体”似乎是相同的，所以他通过蒸馏、升华等方法，先使金属的“精神”和“身体”分离，再与其他“身体”相结合，从而嬗变成另一种金属。但实际上，佐西莫斯和以后的炼金术士都没有真正让贱金属变为金或者银，只是改变了金属外表的颜色。例如用砷使铜变为白铜，在当时就被认作是白银。这个过程中使用的嬗变剂，就被后人称为“哲人石”。如何制备这种“非石之石”就成为了炼金术士的首要目标。

炼丹术与五行学说

        在希腊将四元素说推广到埃及的同时，与炼金术齐名的炼丹术，在东方也渐渐地形成一股风气。中国的炼丹活动最早起源于公元前3世纪的战国，那时候炼丹师称为方士。到了东汉，方士们的神仙思想发展成为道教，炼丹的风气便深入民间。

        东汉魏伯阳所著的《周易参同契》，是现存的世界上最早的炼丹术理论著作，全书指导炼外丹，以乾坤为鼎器，以阴阳为堤防，以水火为化机，以五行为辅助，以玄精为丹基等等，从而阐明炼丹的原理和方法，这本书也是道家最早的系统论述养生的经籍。书中提到当时的炼丹家有《火记》600篇，可见当时火法炼丹已积累了大量经验性知识。

        公元317年，晋代炼丹家葛洪所著《抱朴子内篇》，对汉晋以来的炼丹术作了详细的记载和总结。他的炼丹术分为3个互相关联的部分：

        ①炼制万应灵丹，以为“仙道之极”。

        ②采集并加工制作长生药。这些药物包括动物性、植物性药物和矿物，认为它们能起到“令人身安命延”、“养性”和“除病”的作用。

        ③点化金银。用铜、铁等普通金属点化为黄金和白银，实际上是使用化学方法制成各种与金、银外貌相似的合金。

        炼丹术在唐代达到鼎盛，“唐代诸帝多饵丹药”是不争的事实，但很快炼丹术就走向衰落。

        不过炼丹术也并非一无所用。我国四大发明之一的火药，就是古代炼丹术重要的化学成就。再例如葛洪谈到“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”，这是人类第一次通过化学手段，取得与天然产物完全相同的物质。汉朝的炼丹家发现了把铁放在胆矾(硫酸铜)溶液中，可以将铜置换出来，这就是世界上湿法冶金的起源——胆水炼铜法。

        在《周易参同契》中魏伯阳提出了以五行为辅助。与古希腊的四元素说相类似，我国古代也有五行学说。五行的概念最早可以追溯到公元前10世纪左右的西周，时间上比泰勒斯对于水的思考还要早。在尚书中记载的箕子与周武王的对话，将宇宙万物进行了分类，而且对每类的性质与特征都做了界定。后来春秋战国时期逐渐形成了五行相生相克的理论。

        但是五行学说和四元素说的核心是不一致的。五行的意义包涵借着阴阳演变过程的五种基本动态：金（代表敛聚）、木（代表生长）、水（代表浸润）、火（代表破灭）、土（代表融合）。中国古代哲学家用五行理论来说明世界万物的形成及其相互关系。五行是五种动态平衡的运动方式，而非实在的某种特定的元素。

        “五行学说”对应的是一种整体的时空观。在中国古人的时空观中，时间、空间、方位以至万物、人体、社会等都是一个具有内在统一性的整体。

        “四元素说”对应的则是一种分析的时空观。它只是提出元素的结合与分离形成万物的生灭变化，反之，也就可以把一个物体分析为构成的元素。

        东方和西方，五行学说与四元素说，炼丹术与炼金术，看似风马牛不相及的事物，却在不经意间相遇，并且迸发出更加灿烂的火花。这场盛大的烟火也即将成为中世纪炼金术的黎明，炼金术的发展还在继续。