吳爽(陜西師范大學哲學與政府管理學院,陜西 西安 710600)
“化”有變化和改變之意,是造化,即自然界的運動和變化,生成萬物。中國五代時,道家的譚峭著有《化書》,但是并無“化學”一詞。“化學”(chemeia)一詞最早出自生活于11世紀希臘作家蘇達斯。在他編著的詞典中有關于“化學”的注釋:“化學就是金和銀的制備技藝。戴克里先考慮到埃及人反對他的那些新的圖謀,于是搜出了關于化學的書籍并將這些書焚毀。當戴克里先搜出并焚毀這些古代人寫的關于金和銀的化學書籍時,他對待這些書的手段毫不留情。戴克里先之所以這么做,是為了防止埃及人會因為掌握了這門技藝的知識而變得富有,并因為財產的富足而變得大膽,一直反抗羅馬人”。從以上話語可以看出,早在古希臘就有關于化學的概念了。而中文的“化學”一詞于1856年見之于書刊。在1857年上海的刊物《六合叢談》的小引中,由英國人偉烈亞力對化學學科作了定義:“今略舉其綱:一為化學,言物各有質,自有變化,精誠之上,條分縷析,知有六十四元,此物未成之志也”。后由中國學者李善蘭等人討論為研究物質變化的學科取名為“化學”,此名一出立刻得到了學界的一致認可。在1862年的京師設立的同文館,就教授過數學、天文學、化學等學科。后來“化學”一詞又傳入日本,并為中西方所通用,極大促進了化學的發展。
化學是一門歷史悠久的學科,從鉆木取火的原始社會到使用各種新型材料的現代社會,人類無不品嘗著化學帶給我們的成果和便利。人類的生活從茹毛飲血的時代進入五光十色的現代離不開化學學科的飛速發展。總體來看,化學的發展可以分為三個階段:
遠古時期,人們掌握了冶金、制陶、染色、釀酒等工藝,這個時候可以說是化學學科的萌芽,人們心中還沒有關于化學知識的概念產生,只是通過自己的生活實踐經驗來完成這些工藝。
在封建社會人們為了長生不老,最求榮華富貴,開始了歷史上最早的化學實驗。由于中國古時有“成仙”的說法,所以煉丹術最先在中國誕生。煉丹家認為,人的肉體可以借助于某種神奇的藥物而獲得永生。“丹”原來指丹砂(即硫化汞),后來泛指被認為是“長生藥”或“點金藥”的各種藥物。在煉丹術產生的500年后,古老的西方出現了與其極為相似的神秘的煉金術。成為近代化學的雛形。西方的煉金術大約產生于公元300年左右,與我國的煉金術不同,他們煉金是為了制備“哲人石”,在著名的煉金著作《煉金術博物館》中記載:“人們講點石金稱為哲人石,它是最古老,最神秘或是最不為人知的……是所有財富總最為珍貴的寶物,是整個大自然最重要的財產。”“它意指煉金術士努力的完美體現,也是神靈的物質化。”在這一時期人類積累了許多關于化學的知識,為后來化學學科的發展奠定了基礎,積累了素材,這是化學史中十分重要的一個時期。
這個時期化學最大的進展體現在人們對于燃燒這一最為基本的化學變化的認識上。1650年到1775年隨著冶金工藝和實驗室經驗及積累,“燃素說”應運而生,這種學說認為可燃物能夠燃燒時因為它含有“燃素”,而燃燒的過程就是“燃素”釋放的過程,可燃物放出“燃素”后化為灰燼。這種說法在當時盛行一時,被當做真理看待。直到近代化學之父拉瓦器的氧化學說的出現,推翻了燃素說,開啟了定量化學的新紀元,這一時期產生了不少的基本定律,例如元素周期律,有機化學結構基礎。這為現代化學奠定了基礎。
20世紀初,量子理論的提出又為化學研究提供了一條新路,解決了之前近代化學理論不能解釋的化學結構問題。與此同時,化學與其他科學的交集也越來越多。
煉丹術是我國道教文化的重要組成部分,早在道教產生之前,煉丹術便已經興起。而后一直延續近兩千年,貫穿于整個中國古代文化史中,并對其產生深遠的影響。歷史淵源可以追溯到戰國至秦漢.早期的長生藥多為天然品.后來,煉丹術轉向人工方法煉制仙丹。秦始皇派徐福海上“求仙人不死之藥”是煉丹術的萌芽。漢武帝時代,煉丹術有了發展。漢武帝劉徹熱心于神仙、求長生不老之術——煉丹術的興起。劉徹聽信煉丹家李少君的話,命人把丹砂(硫化汞)和別種藥劑來試做黃金。但當時制成的黃金不是直接吃下,而是做成用來飲食器具,以達到長生不老的企圖。到了東漢,方士們的神仙思想發展成為道教,煉丹的風氣便深入民間。東漢魏伯陽所著《周易參同契》是現存的世界上最早的煉丹術的理論著作,書中提到當時的煉丹家有《火記》600篇,可見當時火法煉丹已積累了大量經驗性知識。晉代煉丹家葛洪所著《抱樸子內篇》,對漢晉以來的煉丹術作了詳細的記載和總結。后來的歷代封建君主也是極力推崇煉金術,在唐朝和北宋時期達到了頂峰,進入了鼎盛時期,在唐朝煉金術達到鼎盛時期的主要原因是,由于唐朝皇室姓李,為了提高其門第,神話其統治,遂附托老子李聃為其先祖。自命為道教祖師老子的后裔,因而李唐王朝的歷代皇帝幾乎都以道教為國教,熱衷于道教的金丹術。因此,煉金術在唐朝的發展達到了頂峰。
中國古代煉金術作為道教的一種重要方術,與道家的哲學理念密切相關。 道家哲學思想的核心概念是“道”,關于道論、天人觀、宇宙論。“有物混成,先天地生,寂兮廖兮,獨立而不改,周行而不殆,可以為天下母。吾不知其名,字之曰‘道’。”(《道德經》第二十五章)“道”作為一種至高無上的精神實體,一般可以理解為“道”是萬物的本源;“道”是宇宙萬物的創始者;“道”是世界萬事萬物運行的“規律或法則”。道教經典《太平經》中說:“夫道何等也?萬物之元首,不可得名者。六極之中,無道不可變化。”
西方煉金術是在希臘化時期發展起來的,它還融匯了希臘哲學、東方神秘主義和埃及工藝學的內容。西方煉金術的理論基礎是古希臘自然哲學思想,尤其是亞里士多德的四元素說。古希臘的哲學家們都十分注重元素的概念,泰勒斯認為萬物由水生成;阿那克西米尼認為萬物由氣生成;赫拉克利特認為萬物由火生成。恩培多克勒提出四元說,四元即水、空氣、土和火等四種東西。他認為萬物由四元產生,四元不生不滅,并以不同的比例混合而成萬物。四元素間由于受引力和斥力作用引起了萬物的變化。隨后,柏拉圖提出“元素”一詞,他認為事物都是由無形式的原始物質取得“形式”而后產生。亞里士多德在繼承前輩思想的基礎上發展了四元說,提出了四元素說。雖然他也把水、空氣、土和火四種東西作為元素,但其意義是不同的,所以亞里士多德四元素說根本有別于四元說。他認為四種元素并非不變,而是可以相互轉化的。因此很難說萬物是由四種元素構成的。亞里士多德認為有四種基本性質是萬物各種性質的基礎,它們依照不同的比例相互混合就構成了具有各種不同性質的萬物。這四種特性即冷、熱、干、濕等四種性質。水是冷而濕的,土是干而冷的,火是熱而干的,氣是濕而熱的。依此四種元素可以相互轉變,如用火作用于水,火中的熱勝過了水中的冷,從而把水加熱,并使熱遇到了水中的濕而生成了濕熱的空氣。另外,他還認為如果要使這四種元素可以如此相互轉化,還應當有一種能貫穿這四種元素并能承擔其性質的某種物質,亞里士多德稱之為“第五種元素”,認為它賦予了上述四種基本性質而形成了萬物。這是煉金術的最初思想基礎。
傳統的煉金術迷戀于金屬的嬗變,試圖在實驗室里將普通金屬轉變為黃金。因為煉金術士們相信,普通金屬是不完善的,它們必須在煉金藥(哲人石)的“治療”下才能變得象黃金一樣盡善盡美。大自然的這一完善過程是在地下深處進行的,要經過很長一段時間。而煉金術士們認為,他們能在很短的時間內在煉金爐里完全重現自然界這一過程,從而用人工方法制備出純凈的黃金。煉金術的另一個傳統就是用于治療人體疾病。由于后期希臘哲學中的新柏拉圖主義、赫爾墨斯主義以及基督教傳統蘊含著對自然界統一性的信仰,這種統一性把上帝和天使以及人和地面世界包括在一起,成為一個不可分割的、緊密相連的整體,所以人們普遍認為,大宇宙與小宇宙之間存在著一一對應關系。受到這種大小宇宙相類比關系的影響,煉金術士們相信,既然煉金藥能醫治“患病”的金屬, 那么同樣地也能治療患病的人體,使人祛病延年,健康長壽。這種信念使一些醫生接受了煉金術理論,并將其作為治療疾病的新方法。因而在當時許多醫生同時又是煉金術士。古代到中世紀,西方煉金術主要是沿著制造黃金和祛病延年這兩條路線向前發展的。從表面上看,這兩條路線雖有所不同,但實質上,它們卻都蘊含于人與自然的統一性的信仰之中。
雖然煉金術與煉丹術的最終目標不盡相同,但它們卻有著相同的理論基礎,那就是“萬物可變”。道教的學說便是以“萬物可變”為核心觀念,這與柏拉圖的“物質性質本身是外在的,可以變化的。”是完全一致的。人服食金丹后能否變成神仙,普通金屬能否變為貴金屬,都涉及到變化是否有極限等認識論問題。對此,葛洪認為:“變化者,乃天地之自然,何嫌金銀之不可以異物做乎?……夫變化之術,何所不為……水火在天,而取之以諸燧。鉛性白也,而赤之以為丹。丹性赤也,而白之而為鉛。云雨霜雪,皆天地之氣也,而以藥作之,與真無異也。”這種絕對的變化正是煉丹術士們相信少煉丹沙可得仙丹,可作黃金的基礎理論。而古希臘的哲學家也為煉金術提供了理論依據。按照柏拉圖的思想,物質性之間的相互轉化是可能的,亞里士多德認為,廉價金屬總有一種向貴金屬轉化的趨勢。即使沒有任何人干預,這種轉化也是會自然發生的。
其次,對黃金狂熱的執著。黃金自古至今都是財富的象征,是世界性流通的硬貨幣,是一個國家強大與否的重要標志,自古至今得到都是人們追逐的目標,金丹術師們也并不例外,“上有丹砂,下有黃金”一直是煉丹家們的指導思想。
最后,與皇室緊密地關系,東西方的金丹術師們大都與皇室有著千絲萬縷的關系,無論是為了提煉長生不老的丹藥還是尋得點石成金的“哲人石”,皇室豢養著大量的金丹術師,他們為王室服務,他們的思想迎合了皇室永無止境的貪婪的欲望。而王室則供養支持他們的研究。荒誕離奇的目的,千奇百怪的實驗,卻得到了一個共同的成果,開辟了科學史上一個極為重要的學科——化學。推動了人類社會的發展。吳國盛教授說過“煉金術有兩個來源。第一是工匠來源,第二是哲學家來源。”工匠來源實際指的是實踐經驗和技術知識;哲學家來源實際指的是煉金術的理論基礎或根據。無論是中國的煉丹術還是西方的煉金術都是人類認識和改造自然的產物。
古代西方煉金術的發展與中國有很大不同,中國是統治階級的大力支持,而西方大多數是為了個人的愛好,對煉金術具有濃厚的興趣,對醫學、天文學化學等學科具有極大的推動作用。這種發展模式,成就了一大批手工業者,他們把一些在實驗室里發現的新成就運用在工業上,在一定程度上促進了生產力的發展。這些科技成就為后來的工業革命打下了堅實的基礎。為西方社會走上資本主義道路鋪平了道路。然而,任何科學技術的發展都是一把雙刃劍,煉金術客觀上刺激了西方工業社會的快速發展。但是,煉金術的發展也有一定的負面影響,后來的事實證明,一些煉金術的技術運用到軍事上,造成了軍事上從冷兵器時代終結。也造成了西方進行大肆的殖民掠奪創造了條件。火藥運用于軍事,給人類的和平、進步、發展造成了巨大的危害。
中國古代有著燦爛的化學成就,造紙、火藥、瓷器是主要的代表。古代文明四大發明之一,黑火藥就是從煉金術開始發現的。在中國化學的原始形式——煉金術的歷史演進中,煉金術士掌握了許多化學元素和化合物的性質及其制備方法,制造了許多、各種類型的實驗設備和器具,積累了很多的化學事實材料和經驗知識, 有過很多的科學發現和科技發明。 我國著名的化學家袁翰青先生認為:“煉丹術是近代化學的先驅,它所用的實驗器具和藥物則成為化學發展初期所需要的物質準備。”但是,煉金術對中國社會發展的有其消極影響。煉金術士把煉制丹藥作為追求肉體長生、羽化成仙的重要方術。而且,這種思想為擁有絕對統治權利的君主所推崇,封建君主為了長生不老,不惜花費巨大的人力、物力來尋找不死藥。在古代中國中央集權高度集中的社會,科學技術的發展偏離了主題,阻礙了當前社會科技的發展。正是由于封建社會的封閉性和人們思維方式的保守性,習慣于單一的文化氛圍和區域的文化氛圍,排斥外來科學文化的撞擊,再加上人們研究方法的不科學性,使得中國古代化學長期以固有的模式緩慢地發展,沒有形成現代化學學科。
西方煉金術一直采用透明的玻璃器皿,能清楚地觀察到容器內物質變化的情形,做出有效的判斷分析,從而得出較準確的結論。西方煉金術既重視升華法也重視蒸餾法,從而更有效地進行有機物和無機物的提純分離。西方煉金術最優越的地方在于其精密的定量分析方法。在使用精密的衡量器械同時,進行嚴密的數學推論,故能深入認識物質內部結構和物質變化的質量守恒定律。煉金術不是近 現代科學的一門學科,因此也不能稱之為科學,但近代化學卻脫胎于它,人類許多的化學知識都來自于煉金術,尤其是煉金術的煉金過程直接導致了近代化學實驗方法的產生。也許我們可以把煉金術稱為“前科學”或“準科學”。煉金術士尋找黃金的苦心毅力,使后人獲得許多有用的發明和有益的實驗,并且間接促使化學走上光明的大路。正因為如此,恩格斯說:“化學剛剛借燃素說從煉金術中解放出來”把煉金術稱之為化學的原始形式。
從根本上說,中國的煉丹術和西方的煉金術都為化學的發展做出了巨大的貢獻。我們不能因為它們目的的荒誕而否定它們的全部,否定它們的貢獻,畢竟它們也只是化學歷史長河中的一個片段而已。