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摘要:中国古代的炼丹术常被人看作是古人荒诞愚昧的象征,被人们斥为伪科学,但事实上炼丹术涉及了许多化学领域,炼丹家们在炼丹过程中也发现了许多化学原理。作为化学起源的欧洲炼金术其实与炼丹术有着不可分割的关系。本文将对炼丹术中涉及到的金属冶炼和药理化学进行简单的介绍,论证炼丹术的科学性的一面。
关键词:炼丹术;化学;冶金;药理
炼丹是古人为追求“长生”而炼制丹药的方术。听到“长生不老”、“延年益寿”这样的字眼,总让人不免心动。炼制丹药的方术,在我国起源很早,历史上就有很多皇帝沉迷炼丹求道,也有不少皇帝死于炼丹术。西汉时期,武帝刘彻大规模求仙求药,并采纳方士李少君的建议,在宫中设立丹灶,亲自从事炼丹。从此以后,炼丹之风就在封建统治阶级中开始盛行,并且经久不衰。唐穆宗吃丹药中毒而死、唐武宗以人心做引炼丹、唐太宗晚年服用含石钟乳粉的丹药热毒攻心而死,甚至文学界的大腕李白也加入了炼丹求道的行列,他让自己的妻子进庐山修道学习神仙之术,自制“紫河车”(由水银、朱砂、云母、胎衣制成)做实验。在很长一段时间里,人们都对炼丹术冠以荒诞、可笑、伪科学的头衔。
但事实上,炼丹术涉及了化学中的很多领域,例如金属冶炼与物质性质的研究、药理化学等等,可以说是现代化学的始祖。
一、在金属冶炼领域
炼丹术分为金丹术和黄白术,金丹术指“长生药”的炼制,黄白术则是指通过药物,用贱金属制取贵金属的方法。黄白术的发展对人们认识金属、冶炼金属、制备合金,都起了积极的推动作用。
炼丹家们首先研究了金、铅、汞等炼丹常用金属的性质,他们认为“黄金入火,百炼不消”,即金的性质十分稳定,不易发生化学反应。在《周易参同契》中对铅的性质有这样的记载:“胡粉投火中,色坏还为铅。”这句话描述的是碱性碳酸铅分解为氧化铅,最后在火中还原为金属铅的化学反应。在《周易参同契》中也有对汞的描述:“得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。”用化学语言描述,就是汞沸点低,易挥发成气体,用黄芽(即硫)可以阻止汞挥发。此外,在《金丹》中还描述了HgS与汞相互转化的反应实质:“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂。”由此可见,古代炼丹师们在炼丹过程中也探索发现了很多金属的物理化学性质,为化学的发展做出了一定的贡献。
除此之外就是对冶金技术的一些发展。葛洪在《抱朴子》中总结了金属置换的规律(以曾青涂铁,铁赤色如铜;以鸡子白化银,银黄如金。即碱式碳酸铜与铁反应,置换出铜),为金属冶炼提供了理论依据。此外还有利用植物汁液做弱还原剂还原金属的记载。东汉末年的狐刚子撰写的《出金矿图录》中提出“作炼锡灰坯炉法”(即吹灰法),向熔融金属的表面吹入空气,使铅等金属氧化,除去铅渣层,得到纯度非常高的黄金和白银。他还提出了“密闭抽汞法”提炼水银,在密闭铁质或土质的下釜中放丹砂。上釜倒覆水银,水银升华后就冷凝在上釜较冷的内壁上。
最后是对合金的一些制备方法和性质的探索。魏伯阳在《周易参同契》中有记载:“太阳流珠,常欲去人,卒得金华,转而相因,化为白液,凝而至坚”。说明了用汞与铅或其他金属制备汞齐的过程;还有对硫化汞加热分解后产生汞与金属化合成汞齐的过程。此外还有砷铜合金的制备方法。在唐代的《太古上兑经》中还收录了大量关于合金性质的资料,如“金得银而虚”描述了金银合金比金的硬度小;“铁得锡而舒”描述了铁锡合金的熔点比铁低的现象;“铜得铁而缩”描述了铜铁合金的熔点比铜高的现象。
二、在药物化学领域
炼丹术是古人为求“长生不老”而炼制丹药的方术,其功能有十分明确的界定,即神仙不死。《黄帝九鼎神丹经》中说道:“服神丹令人神仙度世,与天地相毕,与日月同光,坐见万里,役使鬼神,举家升虚,无翼而飞,乘云驾龙,上下太清,漏刻之间,周游八极,不拘江河,不畏百毒。”由此可见炼丹师们对仙丹的推崇。但事实上,即使在今天,药物要实现以上的功能也绝不可能,更别提在古代了。但经过古人探索出来的一些丹药,确实还有治疗的功效。
陶弘景最早区分了氧化汞与丹砂铅丹,让氧化汞广泛地运用于中医疡科,它具有拔毒、去腐、生肌、敛口的功能;中国医药学家发展了粉霜(HgCl2)的配方,通过升炼明矾-硝石-水银的混合物而得到了高纯度的氧化汞——“红升丹”,用以治疗疮痈等症;“轻粉”甘汞可作泻下利尿的药物;隋代中国炼丹家就已经通过焙烧雄黄制取了纯净的砒霜,唐代名医孙思邈便是利用了砒霜的逐渐增量法来治疗疟疾的。
孙思邈在《太清丹经要诀》中给出了部分医用丹方:“伏火丹砂保精养魂,尤宜长服。伏火石硫黄救脚气,除冷癖,理腰膝,能食有力。小还丹愈疾去风。伏火磁石明目坚骨。火炼白石英紫石英疗结滞气块,强力坚骨。伏火水银压热镇心。金银膏养精神,去邪气。”虽然对其功效有所夸大,但使用丹药确实有一些治疗效果。炼丹法所制成的药物有外用和内服两种,外用者至今还很有价值,内服则由于其毒性较大而逐渐被淘汰。
综上,炼丹术对药物化学的发展也有着重大意义。
化学史家袁翰青(1905—1994)曾根据炼丹文献做出一个不完全的统计,我国古代炼丹家就接触和试验了汞、硫、锡、铅、铜、金、银、合金及氧化物、硫化物、氯化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硼酸盐、硅酸盐以及醋、酒等六十多种元素及化合物。积累了大量的无机、有机化学知识,他们还掌握了一些化学变化规律,如对化合与分解、氧化与还原、酸与碱的中和等反应均有一定了解。他们留给后人的加热、溶解、蒸发、升华、燃烧、锻烧等实验技术,也都对后来的化学研究有所帮助。
此外,炼丹术还具有较强的科学性。在《龙虎还丹诀》所举的各种丹方中既介绍了药物的产地和性状,又给出所需的剂;既描述了仪器的尺寸式样,又给出操作的细节和注意事项,这几项操作过程,几乎可与今天化学实验操作规程的科学严密性相比拟。这说明丹药实践已经初步具有科学实验的特征了。此外,炼丹家所做的实验也有相当的定量水平,也已将物质守恒原理应用于铜的提纯方法中,并且还能够对误差进行分析。
炼金术作为化学的起源与炼丹术有着不可分割的关系。随着丝绸之流的开拓,炼丹术传至阿拉伯,炼丹术就是阿拉伯炼金术的原型。之后阿拉伯炼金术传入欧洲,基于欧洲文化中固有的探索和科学精神,古欧洲人意识到并从炼金术中不断总结除了化学原理,建立了近代化学的基础。化学的英语Chemistry来源于阿拉伯语Al-kimiya,而阿拉伯语Kimiya则来源于中国泉州方言中金液的发音(Kim-ya)。这些都是有资料可考的。
英国科学史家李约瑟说:“整个化学最重要的根源之一(即使不是最重要的唯一根源)就是地地道道从中国传出的。”这话说得不错,我们中华民族在化学这门科学上,同在其他科学技术领域中一样,是曾经为人类做出了伟大贡献的。
【参考文献】
1.韩吉绍.炼丹术与宋代医用丹方[J].自然科学史研究.2008(3):337-352
2.荣志毅.《参同契》与中国古代炼丹学说[J].自然科学史研究.2008(4):429-450
3.江家发.略谈中国古代炼丹术对金属性质的探索[J].化学教育.2009(4):76-78
4.周春生.我国古代炼丹术和医药的化学成就[N].商洛师范专科学校学报.2002(2):74-79
5.孙晓云.中国古代炼丹术及其在化学史上的地位[J].河北师范大学学报.1990(2):89-94
6.高瞻.中国古代炼丹术刍议[N].华中师范大学研究生学报.2005(12):72-74
7.葛洪.抱朴子内篇.黄白
关键词:炼丹术;化学;冶金;药理
炼丹是古人为追求“长生”而炼制丹药的方术。听到“长生不老”、“延年益寿”这样的字眼,总让人不免心动。炼制丹药的方术,在我国起源很早,历史上就有很多皇帝沉迷炼丹求道,也有不少皇帝死于炼丹术。西汉时期,武帝刘彻大规模求仙求药,并采纳方士李少君的建议,在宫中设立丹灶,亲自从事炼丹。从此以后,炼丹之风就在封建统治阶级中开始盛行,并且经久不衰。唐穆宗吃丹药中毒而死、唐武宗以人心做引炼丹、唐太宗晚年服用含石钟乳粉的丹药热毒攻心而死,甚至文学界的大腕李白也加入了炼丹求道的行列,他让自己的妻子进庐山修道学习神仙之术,自制“紫河车”(由水银、朱砂、云母、胎衣制成)做实验。在很长一段时间里,人们都对炼丹术冠以荒诞、可笑、伪科学的头衔。
但事实上,炼丹术涉及了化学中的很多领域,例如金属冶炼与物质性质的研究、药理化学等等,可以说是现代化学的始祖。
一、在金属冶炼领域
炼丹术分为金丹术和黄白术,金丹术指“长生药”的炼制,黄白术则是指通过药物,用贱金属制取贵金属的方法。黄白术的发展对人们认识金属、冶炼金属、制备合金,都起了积极的推动作用。
炼丹家们首先研究了金、铅、汞等炼丹常用金属的性质,他们认为“黄金入火,百炼不消”,即金的性质十分稳定,不易发生化学反应。在《周易参同契》中对铅的性质有这样的记载:“胡粉投火中,色坏还为铅。”这句话描述的是碱性碳酸铅分解为氧化铅,最后在火中还原为金属铅的化学反应。在《周易参同契》中也有对汞的描述:“得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。”用化学语言描述,就是汞沸点低,易挥发成气体,用黄芽(即硫)可以阻止汞挥发。此外,在《金丹》中还描述了HgS与汞相互转化的反应实质:“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂。”由此可见,古代炼丹师们在炼丹过程中也探索发现了很多金属的物理化学性质,为化学的发展做出了一定的贡献。
除此之外就是对冶金技术的一些发展。葛洪在《抱朴子》中总结了金属置换的规律(以曾青涂铁,铁赤色如铜;以鸡子白化银,银黄如金。即碱式碳酸铜与铁反应,置换出铜),为金属冶炼提供了理论依据。此外还有利用植物汁液做弱还原剂还原金属的记载。东汉末年的狐刚子撰写的《出金矿图录》中提出“作炼锡灰坯炉法”(即吹灰法),向熔融金属的表面吹入空气,使铅等金属氧化,除去铅渣层,得到纯度非常高的黄金和白银。他还提出了“密闭抽汞法”提炼水银,在密闭铁质或土质的下釜中放丹砂。上釜倒覆水银,水银升华后就冷凝在上釜较冷的内壁上。
最后是对合金的一些制备方法和性质的探索。魏伯阳在《周易参同契》中有记载:“太阳流珠,常欲去人,卒得金华,转而相因,化为白液,凝而至坚”。说明了用汞与铅或其他金属制备汞齐的过程;还有对硫化汞加热分解后产生汞与金属化合成汞齐的过程。此外还有砷铜合金的制备方法。在唐代的《太古上兑经》中还收录了大量关于合金性质的资料,如“金得银而虚”描述了金银合金比金的硬度小;“铁得锡而舒”描述了铁锡合金的熔点比铁低的现象;“铜得铁而缩”描述了铜铁合金的熔点比铜高的现象。
二、在药物化学领域
炼丹术是古人为求“长生不老”而炼制丹药的方术,其功能有十分明确的界定,即神仙不死。《黄帝九鼎神丹经》中说道:“服神丹令人神仙度世,与天地相毕,与日月同光,坐见万里,役使鬼神,举家升虚,无翼而飞,乘云驾龙,上下太清,漏刻之间,周游八极,不拘江河,不畏百毒。”由此可见炼丹师们对仙丹的推崇。但事实上,即使在今天,药物要实现以上的功能也绝不可能,更别提在古代了。但经过古人探索出来的一些丹药,确实还有治疗的功效。
陶弘景最早区分了氧化汞与丹砂铅丹,让氧化汞广泛地运用于中医疡科,它具有拔毒、去腐、生肌、敛口的功能;中国医药学家发展了粉霜(HgCl2)的配方,通过升炼明矾-硝石-水银的混合物而得到了高纯度的氧化汞——“红升丹”,用以治疗疮痈等症;“轻粉”甘汞可作泻下利尿的药物;隋代中国炼丹家就已经通过焙烧雄黄制取了纯净的砒霜,唐代名医孙思邈便是利用了砒霜的逐渐增量法来治疗疟疾的。
孙思邈在《太清丹经要诀》中给出了部分医用丹方:“伏火丹砂保精养魂,尤宜长服。伏火石硫黄救脚气,除冷癖,理腰膝,能食有力。小还丹愈疾去风。伏火磁石明目坚骨。火炼白石英紫石英疗结滞气块,强力坚骨。伏火水银压热镇心。金银膏养精神,去邪气。”虽然对其功效有所夸大,但使用丹药确实有一些治疗效果。炼丹法所制成的药物有外用和内服两种,外用者至今还很有价值,内服则由于其毒性较大而逐渐被淘汰。
综上,炼丹术对药物化学的发展也有着重大意义。
化学史家袁翰青(1905—1994)曾根据炼丹文献做出一个不完全的统计,我国古代炼丹家就接触和试验了汞、硫、锡、铅、铜、金、银、合金及氧化物、硫化物、氯化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硼酸盐、硅酸盐以及醋、酒等六十多种元素及化合物。积累了大量的无机、有机化学知识,他们还掌握了一些化学变化规律,如对化合与分解、氧化与还原、酸与碱的中和等反应均有一定了解。他们留给后人的加热、溶解、蒸发、升华、燃烧、锻烧等实验技术,也都对后来的化学研究有所帮助。
此外,炼丹术还具有较强的科学性。在《龙虎还丹诀》所举的各种丹方中既介绍了药物的产地和性状,又给出所需的剂;既描述了仪器的尺寸式样,又给出操作的细节和注意事项,这几项操作过程,几乎可与今天化学实验操作规程的科学严密性相比拟。这说明丹药实践已经初步具有科学实验的特征了。此外,炼丹家所做的实验也有相当的定量水平,也已将物质守恒原理应用于铜的提纯方法中,并且还能够对误差进行分析。
炼金术作为化学的起源与炼丹术有着不可分割的关系。随着丝绸之流的开拓,炼丹术传至阿拉伯,炼丹术就是阿拉伯炼金术的原型。之后阿拉伯炼金术传入欧洲,基于欧洲文化中固有的探索和科学精神,古欧洲人意识到并从炼金术中不断总结除了化学原理,建立了近代化学的基础。化学的英语Chemistry来源于阿拉伯语Al-kimiya,而阿拉伯语Kimiya则来源于中国泉州方言中金液的发音(Kim-ya)。这些都是有资料可考的。
英国科学史家李约瑟说:“整个化学最重要的根源之一(即使不是最重要的唯一根源)就是地地道道从中国传出的。”这话说得不错,我们中华民族在化学这门科学上,同在其他科学技术领域中一样,是曾经为人类做出了伟大贡献的。
【参考文献】
1.韩吉绍.炼丹术与宋代医用丹方[J].自然科学史研究.2008(3):337-352
2.荣志毅.《参同契》与中国古代炼丹学说[J].自然科学史研究.2008(4):429-450
3.江家发.略谈中国古代炼丹术对金属性质的探索[J].化学教育.2009(4):76-78
4.周春生.我国古代炼丹术和医药的化学成就[N].商洛师范专科学校学报.2002(2):74-79
5.孙晓云.中国古代炼丹术及其在化学史上的地位[J].河北师范大学学报.1990(2):89-94
6.高瞻.中国古代炼丹术刍议[N].华中师范大学研究生学报.2005(12):72-74
7.葛洪.抱朴子内篇.黄白