葛洪与点金之术：古代炼丹术的化学成就

叁紫道人

引言

炼丹术，又称炼金术或点金术，是我国古代封建统治者为追求“长生不死”而炼制丹药的一种方术。这一方术起源于战国时代，发展于秦汉魏晋。晋代的葛洪，是一位“穷九丹之秘术”的著名炼丹家。他系统总结了前人的炼丹理论，并结合自身的实践经验，写成了《抱朴子》这部完整的炼丹术著作，其中记载了当时炼丹术领域的诸多化学成就。

一、葛洪其人及其学术渊源

葛洪（公元281—361年），号稚川，丹杨郡句容（今江苏句容）人。少年时家境贫寒，但他好学不倦，亲自砍柴卖钱换取纸墨，夜间坚持写书诵习。他热衷于寻书问义，遍览典籍，因而以儒学功底和“神仙导养之法”而闻名。

葛洪的从祖父葛玄，在孙吴时曾师从方士左慈，号称“葛仙公”，将炼丹秘术传给了学生郑隐。葛洪又从郑隐处学得炼丹术，后来再拜广东南海太守鲍玄为师，学习道家神仙之术，并与鲍玄的女儿结为夫妻，承袭了鲍玄的道学，同时“兼综练医术”。他曾参加过西晋镇压石冰起义的活动，但“不论功赏”，曾到洛阳“欲搜求异书以广其学”。

他在青年时便从师学习炼丹秘术，年老时为了炼丹仍然“老而忘倦”。为了炼丹事业，他“谢浮荣而捐杂艺，贱尺宝而贵分阴”，取得了重大的化学成就，受到世人的称颂。他“以年老，欲炼丹以祈遐寿”，前往广州罗浮山炼丹，并继续著书立说。他自号“抱朴子”，意为自己是一个朴实的人，他的主要著作也因此命名为《抱朴子》。

据《晋书·葛洪传》记载，葛洪“博学洽闻，江左绝伦”，“精辩玄赜，析理入微”——学识广博在当时的江南无人能比，精通玄妙的炼丹秘术，说理细致入微。他的《抱朴子》分为《内篇》和《外篇》：《外篇》五十卷，主要讲述儒家的应世之道；《内篇》二十卷，主要论述道家“内学”，即炼制金丹、仙药等炼丹术。这部书与东汉炼丹家魏伯阳所著《周易参同契》，同是世界上最早的重要炼丹术著作。

二、葛洪的炼丹思想

我国古代炼丹家烧丹（丹砂）炼汞（水银）的目的虽是迷信而荒诞的，其所依据的许多理论也带有唯心主义色彩，但他们的理论并非全无道理，尤其是他们的采药、制药、炼丹实践活动，为观察自然现象提供了宝贵机会，在自然科学特别是化学方面取得了若干重要成就。

水、火、木、金、土“五行”相生的理论，是我国古代炼丹家炼丹炼汞所依据的基本理论。葛洪继承并发展了这一理论。他说：“变化者，乃天地之自然。”他认为物质变化是自然界的客观规律，一切物质都可以发生变化，在适当的条件下，金银也可以用其他物质“变”成。因此他反问：“何嫌金银不可以异物作成乎？”

《抱朴子·内篇》中的《金丹》《仙药》《黄白》等篇，正是叙述这些物质变化的。《金丹》篇主要叙述用无机物质炼出所谓长生的“仙丹”；《仙药》篇主要论述植物性的“五芝”（指长在枯树上的某些肥大的菌类）可以延年益寿；《黄白》篇则主要讲述人造黄金和白银。其中所阐述的一些无机物质的化合、变化等理论，是合乎化学原理的、科学的。

《抱朴子·内篇》详细记述了前人和葛洪自己炼丹的方法与技术，记载了他们观察到的许多化学现象和所取得的科学成就。

三、火法炼丹的化学成就

中国古代炼丹的方法主要分为两种，第一种是火法。这种方法带有冶金性质，属于无水加热法，大致包括煅（长时间高温加热）、炼（干燥物质加热）、炙（局部烘烤）、熔（熔化）、抽（蒸馏）、飞（又称“升”，即升华）、伏（加热使药物变性）等工序。东汉魏伯阳的《周易参同契》中已讲到这种火法炼丹，称为“火记”，据说有《火记》六百篇，但已失传，内容无从查考，而《抱朴子·内篇》中却有所记载。

（一）丹砂与汞的转化

炼丹术最早常用的药品材料是丹砂、汞、铅、硫等。丹砂即红色硫化汞。南京东晋王氏墓中曾出土二百多粒绿豆大小的丹丸，经化验，其主要成分就是硫化汞。炼丹方法一般以火法为主。红色硫化汞经火烧加热会分解出汞，汞与硫黄化合生成黑色硫化汞，再加热使其升华，又恢复为红色硫化汞。所生成的汞，作为金属却呈液态，圆转流动，易于挥发，显得十分神奇。炼丹家想利用它制成具有神奇效用的“还丹”，即所谓“神丹”。秦汉以来的炼丹家反复实验，对汞的变化十分熟悉。

西汉《淮南万毕术》一书中就说：“丹砂为澒（汞）。”东汉《周易参同契》描写了汞易挥发、易与硫黄化合的特性，也指出它在丹鼎（化学反应器）中升华后“赫然还为丹”的情况。《周易参同契》用诗与隐语的形式写道：“河上姹女，灵而最神，得火则飞，不见埃尘……将欲制之，黄芽为根。”这里的“河上姹女”指汞（水银），“黄芽”指硫黄。这首诗的意思是说：水银受热会升华，但遇到硫黄则会化合成硫化汞（丹砂）而固定下来。

葛洪在《抱朴子·内篇·金丹篇》中更明确地指出：“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂。”这就是说，天然红色硫化汞（丹砂）受热会分解出水银，水银与硫黄不断加热又会变成红色硫化汞。这说明当时既可以用天然丹砂制成水银，又可以用人工方法制成人造红色硫化汞。这是人类最早用化学合成法制成的与天然物质完全相同的人造物质，是炼丹术在化学上的一项伟大创造。

（二）汞齐的发现与应用

汞的一个重要特性，是能与其他金属生成“汞齐”（汞的合金）；而汞齐蒸去汞以后，又可重新得到那种金属。古代炼丹家早已对汞的这一特性及其与其他金属形成汞齐的作用有所研究和发现。晋代以前的炼丹家已认识到汞与其他金属形成汞齐的作用，并制成了铅、锡等金属的汞齐。

西汉《淮南子·天文训》说：“明镜”要“粉之以玄锡”。所谓“玄锡”就是铅汞齐，古代用作铜镜的抛光剂。东汉《周易参同契》说：“太阳流珠，常欲去人，卒得金华，转而相亲，化为白液，凝而至坚。”说的就是汞与铅形成铅汞齐的作用。“太阳流珠”指汞（水银），“金华”指铅，意思是水银和铅可以制成固体的铅汞齐。

（三）铅及其化合物的研究

当时对铅及其化合物也很有研究。汉代以前，已知用铅制造化妆用的铅粉，这种铅粉最早叫“粉锡”，也叫“胡粉”（实为“糊粉”，即“和脂以糊面”之粉），其成分是碱性碳酸铅。《周易参同契》说：“胡粉投火中，色坏还为铅。”意思是铅粉遇赤热火焰会被还原为黑色金属铅。当时已知铅粉中含有铅，遇热便会释放出来。

晋代除用铅制造铅粉外，还用它制备黄丹，即四氧化三铅。《抱朴子·内篇·黄白篇》说：“铅性白也而赤之以为丹，丹性赤也而白之以为铅。”这里所说的“丹”指“黄丹”“铅丹”（或称“广丹”）。这句话的意思是：金属铅受强热可以变成赤色的黄丹（四氧化三铅），黄丹被炭火还原又能分解出铅。

（四）人造金银的探索

在冶金方面，当时也有一定的发明创造。《周易参同契》认为“金性不败朽，故为万物宝”。《抱朴子·内篇·黄白篇》说：“夫金丹之为物，烧之愈久，变化愈妙；黄金入火，百炼不消，埋之毕天不朽；服此二药，炼人身体，故令人不老死。”因为炼丹家认为服用金银矿物之类“不朽”的物质，可以使人的血肉之躯也同样“不朽”，所以他们设法用人工方法炼制药用金银。

汉代以来就有炼制黄金的记载。《抱朴子·内篇·黄白篇》记载，葛洪的老师郑隐曾对他说过，他与左慈曾在庐江铜山自造过“黄金”，并记载了一些制造金银的故事，如华令思投药成银后又投药成金，李根煎铅、锡造银，程伟妻投药于汞成银等。书中还说金、银可以用“异物”作成，“神丹既成，不但长生，又可作黄金”。这说明当时已经能用铜、铅、汞等贱金属按不同比例炼制成若干种黄色或白色的合金，即人造的“黄金”“白银”。这种炼金活动，直到宋代仍在进行。

四、水法炼丹的化学成就

炼丹家一方面用火法将金石药炼成固体的丹，另一方面也用水法将金石药溶解成液体。在溶解金石药的长期实践中，他们对水溶液中的复杂化学反应积累了相当丰富的经验，获得了许多化学知识。

炼丹术大丛书《道藏》洞神部众术类记载了古代炼丹的《三十六水法》，保存了晋代以前炼丹家溶解三十四种矿物和两种非矿物的五十四个方子。《抱朴子·内篇·金丹篇》也记载了许多同类丹方。这些古方表明，当时水法炼丹处理药物有多种方法。

（一）华池与硝石的关键作用

一般说来，用水法制备药物需要准备“华池”——即盛有浓醋的溶解槽（或用缸、盆之类代替），醋中投入硝石和其他药物。硝石古称“消石”，因其能“消化七十二种石”，在古代炼丹中地位十分重要。它在酸性溶液中提供硝酸根离子，起类似硝酸的作用，可以溶解许多金属和矿物。这种在醋酸中加入硝石的做法，实际上是把酸碱反应和氧化还原反应统一起来加以运用，在化学史上是一种创造。

《抱朴子·内篇·金丹篇》中有“金液方”，记载只要将黄金连同药物封在华池中静置一百天，就会慢慢溶解而“成水”。在当时能够溶解黄金，出现溶解金的方法，堪称化学史上的一项巨大成就。

（二）金属置换反应的发现

水法炼丹的另一重要发现，是水溶液中的金属置换作用。古代炼丹家有金属互相“转化”的理论。西汉《淮南万毕术》中记载：“曾青得铁则化为铜。”《抱朴子·内篇·黄白篇》说：“以曾青涂铁，铁赤色如铜外变而内不化也。”“曾青”是一种青色的硫酸铜。这说明当时已经观察到铁与硫酸铜溶液中的铜离子发生置换作用、生成金属铜的现象。