一

道教崇尚自然，以道法自然为修道的基本法则。《道德经》第25章云：“道大，天大，地大，人亦大。域中有四大，而人居其一焉。人法地，地法天，天法道，道法自然。”汉代河上公注对“道法自然”做了这样的注释：“道性自然，无所法也。” 在道门人士看来，“道”的本性即是自然，道之自然的法则既是天所效法的，也是地所效法的。人居天地之间，其行为的最高法则也应是效法道性自然的法则。自然乃天地之本性，既没有任何人为强加的因素，也没有任何固定的模式；道作为宇宙的本体，“先天地生，寂兮廖兮！独立而不改，周行而不殆。可以为天下母。” 道化生万物，“生而不有，为而不恃，功成而弗居。” 万物皆按各自的本性自然生长，无持无待，从而保证了自然界的和谐有序。因此，道门认为要达到“道法自然”这一“真常之道”目标，必须践行“无为”的方法。“圣人处无为之事，行不言之教。” 道性本是践性无为的，并通过无为的机制成就万物。道教所崇尚的“无为”，并不是通常人们所理解的消极无为、无所事事，而是强调在处理人与人、人与自然关系时，在接物应世方面，应顺应自然之规律行事，反对不顾自然发展之规律的强行“有为”，因为这种“有为”是人为干预事物的自然发生和发展，是违背自然本性的“诈伪”行为，“强执教之，则失其情实，生于诈伪也。” 道教所反对的正是这种“妄为”行为。曾几何时，社会上有相当多的人曲解了道家、道教的无为思想，认为道家、道教提倡无为就是一概排拒有为 ，这是没有真正把握道教无为思想真谛所造成的“冤案”。道门所崇尚的“无为”是其在求道证道过程中的境界和思想方法，体现了道教崇尚自然、尊重自然客观规律的科学精神。但是对道教中人来说，无为不是最终目的，“道常无为而无不为” 。换句话说，践行无为只是实现“无不为”目标的手段，是为了最终更好地积极“有为”；道教的“有为”是通过“无为”的形式完成实现的，千百年来，道门中人是以“无为之心”行“有为之实”的。这种“有为”是在遵循自然规律的前提条件下的“真有为”，“道常无为而为真有为也” ；这种“真有为”，道门人士也将其称之为“大有为”：“无为者，非不为也，无为而为大有为也。” 。道教在探究自然之道的历程中，并不只是停留在无所作为、听凭自然摆布的消极状态，恰恰相反，他们在自然奥秘面前却是积极有大为的。历代道门人士高举“观天之道，执天之行”大旗，以“我命在我不在天”的积极探索精神，上观天文，下察地理，中究人情物理。《太上洞玄宝元上经》云：“凡学无上之法，仰观天文，俯察地理。天地之本，本无形也；无形者，是道也。应物成有，有形有名，名天地者，道之孙，一之子也。” 天地乃道所生，因此，要修道证道必须上观天下察地，“仰观上天，俯察下地，然后内观洞晓中也。洞晓中者，存三一也。存三一者，先观天文，次察地理。” 道教不但在天文、地理、医药、化学方面有许多科学贡献，而且在物理学领域也有不菲的科学思想发微。道教典籍中散见有许多关于声、光、磁、热思想，道门中人所阐发的时空观、运动观中不乏科学思想的精萃，有些甚至是中国物理学思想的嚆矢。

二

道教科技思想相当丰富，除了按科学分类，可分为道教化学思想、道教医药养生学思想、道教天文学思想、道教地理学思想、道教数学思想、道教物理学思想、道教生态学思想外，在科学思维和科学研究方法论方面也蕴育形成了深刻的科学思想，主要体现在：在炼制金液还丹之类的宗教修行实践活动中，道教业已孕育并初步形成了“仰观俯察”、“观变察机”、“参验”、“勤求试之”、“析理入微”、“原始返终”、“由易及难”的科学思维方法与思维方式。

“思维”一词，英文为thinking，它源于拉丁文tongere；中文思维亦作思惟，即思考的意思。《汉书·张安世传》有云：“使专精神，忧念天下，思维得失。” 随着现代科学的发展，特别是心理学、脑科学对人脑思维的心理与生理机制的深入探索，以及电子计算机和人工智能对人脑思维功能的模拟研究，从不同角度揭示了人脑思维运动的机制与规律性，思维一词的涵义已大大超出原来的意义。学术界许多人都从不同角度、层次上理解和使用思维这一概念。虽说如此，但一般认为思维是人类的理性认识活动，它借助于语言、符号与形象作为载体来抽象反映事物本质和规律的复杂的生理与心理活动。而思维方式，则是表征人们在思维活动上的不同结构、不同特征、不同类型的范畴，指的是思维主体用以反映客体的相对稳定的样式。赵风歧在“思维方式简论”一文中认为：思维方式“是以一定的文化背景知识结构、习惯和方法等因素所构成的人们思考问题的程式和方法。” 这一观点笔者极为认同。在构成思维方式的诸多因素中，文化背景包括历史地继承下来的观念形态和思想资料，也包括民族传统和心理素质；知识结构包括理论知识和实际经验、科学技术水平和一般知识水平；方法因素是指一定的文化背景和知识水平作为构成思维方式的要素一旦在一个人的头脑中联接起来，便介入新的思维过程，影响着思维运动的格式、进程和具体形式，转化为观察、思考问题和处理问题的方法；习惯因素则是指在一定的知识结构和文化水平制约下，按照一定的思维方法所进行的思维活动无数次的反复，“习惯成自然”，从而使思维活动的逻辑行程定型化为某种固定的习惯势力。因此，这些构成思维方式的各种因素是统一的，“它们相互影响、相互制约，并在交互作用的总体上表现为某种思维方式的特定类型” 。

思维方式一方面来源于科学实践，受实践水平的制约；另一方面，一定的思维方式形成后，它又会反过来对科学实践产生重大影响，这种影响有时是长期和深远的，这已为科学发展的历史所证实。众所周知，观察和实验是科学研究中最基本、最普遍的方法，它是认识主体获得感性材料的根本途径。道教之所以能在中国古代化学、医药学和天文地理学领域取得建树，与道教重视观察、勤于实验的科学思维方式密不可分。

人类对自然奥秘的探究始于观察。观察是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。在古代社会，先民对自然的认识主要是依靠生产活动的实际经验以及对自然状态下各种事物现象的观察，并以简单的逻辑推论去猜想自然的规律性，从而产生古代的科学知识。《周易》云：“仰以观于天文，俯以察于地理，是故知幽明之故。” 这是中国古代观察思想的最初表露。道教素有“夜观天象”的传统。据《楼观本起传》记载，“楼观者，昔周康王大夫关令尹之故宅也。以结草为楼，观星望气，因以名楼观。此宫观所自始也。问道授经，此大教所由兴也。” 道教重视星象和物候地理的观测，这固然是受先秦道家遗风之影响。司马迁在《谈六家要旨》中指出：“道家者流，盖出史官”，史官在古代即负有执掌天文观测之责。但更为重要的是出于道门自身的内在需要。

首先，道教为实现其“佐国祐民”“身国同治”的政治理想，必然重视天文星占。道教从天人合一的思维模式出发，认为天象与人事密切相关：“天乃为人垂象作法，为帝王立教令，可仪以治，万不失一也” ；“圣人制法，皆象天之心意也”。 观察天象及山川地理的变化，才能推测“天意”（从某种意义上说，天意代表了一种天地万物运动变化的自然规律），从而做到“顺应天意”并“应天而行”，从而治国而国太平，治身而身长生。所以，通过对“妖星、晕珥、云气、虹蜺”的观测来占验人事吉区的占星术，对于时时不忘出山辅佐帝王、致力于天下太平的道教来说，就是一种不可或缺的手段。占星术依据天象的变化来占卜地上年成丰歉、个人祸福、战争胜负乃至国家兴亡，道教对占星术的借重必然促使道门中人积极观测天象，推动了道教天文学的形成与发展。

其次，道教自身修炼的宗教实践活动也要求道门中人通晓天文地理。《丹房须知》云：“修炼之士，必上知天文，下知地理，达阴阳，穷卦象，并节气。” 道人炼丹时，掌握了天文地理知识，就可以“休旺日时，升降火候，进退鼎炉。” 所以，为了要达到延年益寿乃至羽化为天仙或蜕变为地仙之目的，天文地理的观测是不可或缺的。这是因为在道教看来，天地人一体，个体生命的长短夭寿与外界自然环境休戚相关。《太平经》就指出：“天地病之，故使人亦病之，人无病，即天无病；人半病之，即天半病之，人悉大小有病，好天悉病之矣。” 道教炼养以“道法自然”为圭木，强调顺天应时，因此《太平经》严厉批评了那种“内则不能究于天心，出则不能解天文明地理” 之人。“仰观俯察可以赜其机，一始一终度数筹算可以得其理。” 换句话说，只有注重对天象、地理、物候的观测，才能探赜索隐，掌握天地运行之机理，做到“体天法象”，达到最佳炼养效果。从这一修道思想出发，道教的许多炼养方术如上清派所传的各种存思北斗七星法、存五方神法以及吞食日气月精星光之类的服气法，都是结合一定的天象地理方位知识构建的。此外，魏晋南北朝时期，道教多层次、全方位梯级神仙谱系的构造，斋醮祭坛的设制，以及步罡踏斗之类的科仪编排，也离不开相应的天文宇宙和地理知识。上述种种因素，无疑会促使道教重视对天文地理现象的观测与研究，从而孕育了深刻的科学观察思想。

我们首先来分析《黄帝阴符经》中的“观变察机”思想。《黄帝阴符经》开篇即云：“观天之道，执天之行，尽矣。” 这是道教观察认识自然思想最精炼的概述。观指仔细观察，任照一注谓：“观则望而可见。” 古文观写作“觀”，也寓义于此；天之道即天道，即自然界日月运行及其阴阳变化的客观规律，道书常称之为天机 ；执，有掌握、驾驭之意，“执者取而可行” 。清代著名道医徐大椿对此曾有一段精辟的注释：

天道者，天之主宰所以立乎形气之先者也；观者，推测而精察之，则天之体可明矣。天行天道之转运，所以鼓励万物者也；执者，操持而卷舒之，则之用可握矣。

徐大椿这段释文道出了道教重视运用观察方法探求天地自然机理的科学思想。天道乃自然之道，不以人的意志为转移，具有自身发展的客观规律。但人在天道面前并非无所作为，人可以发挥自身的主观能动性，通过观测而精察之，从而明了天地运行、阴阳变化之机。这一过程《天机经》命之为“观变察机” ；并进而在观察认识自然的基础上，学会掌握、驾驭自然的本领，达到“盗取天地万物之机”为我所用之目的。

关于观察方法在修道炼养中的意义，后世诠释《阴符经》的道书中有许多阐述。例如，认为“天道不观则不见人道，不察则不知。” “使人观天地阴阳之道，执天五炁而行，则兴废可知，生死可察。” 《天机经》云：“是故圣人将欲施为，必先观天道之盈虚，后执而行之，举事应机则无遗策。” 又云：“是以圣人观其机而应之，度其时而用也。” 这种认为不观不察则不知天道、观其机而应之的思想极为深刻，反映了道教重视观察的科学思想。正是在这一科学思想指导下，道门中人运用观察方法“观变察机”，孜孜不倦地探索自然奥秘，取得了许多令人瞩目的成就。北魏北齐间的隐道张子信天文观测的三大发现就是一个明证。关于张子信里贯，《北齐书》卷四九《方伎传》称：“张子信，河内人也，性清净，颇涉天文学，少以医术知名，恒隐于白鹿山……后魏以太中大夫征之，听其时还山不常在鄴” 。张子信的天文观测成就，《隋书》卷二○《天文志》有详细记载，云：

至后魏末，清河张子信学艺博通，万精历数。因避葛荥乱隐于海岛中，积三十许年，专以浑仪测候日月五星差变之数，以算步之。始悟日月交道，有表里迟速；五星见状，有感召向背。言日行在春分后则迟，秋分后则速。合朔月在日道里则日食；若在日道外，虽交不亏。月望值交则亏，不问表里；又月行遇木、火、土、金四星，向之则速，背之则迟。五星行四方列宿，各有所好恶，所居遇其好者，则留多行迟，见早。遇其恶者，则留少行速，见迟。与常数并差，少者差至五度，多者差至三十许度。其辰星之行，见状尤异。晨应见在雨水后立夏前，夕应见在处暑后霜降前……

通过这一记述，我们可以得知张子信已通过自己细致的观测和测算，发现了太阳视运动不均匀性、五星运动不均匀性和食差这三大天文现象，这三大天文现象的发现在天文学上的意义十分重大，它导致了我国古代历法的突破性发展。

自隋代刘焯《皇极历》开始，历代历法制定都有赖于张子信的这三大发现。正如清人阮元在《畴人传》中所评述的那样：“后之术家皆本其说以立法，推天步道由是渐密” 。

道门中人观察天地自然万物的范围很广，上至星象气候，下至山川河流，从复杂的生命现象到简单的物态变化，无所不包。成书于北周时期的《无上秘要》，是现存最早的道教类书。其卷三“日品、月品、星品”，卷四“三界品、九地品、灵山品、林树品、山洞品、洞天品、神水品”，卷七十八“地仙药品、天仙药品、太清药品、太极药品、上清药品、玉清药品”各卷中，收集了为数甚多的天文、地理、医药、矿物、植被方面的观察材料。道门运用观察方法研究自然现象，获取了丰富的自然知识。例如，葛洪通过对自然界“雉之为蜃，雀之为蛤，壤虫假翼，川蛙翻飞，水蠇为蛉，荇苓为蛆，田鼠为如鴽，腐草为萤” 之类现象的观察，已萌发了物种变异的思想。葛洪在《抱朴子内篇》一书中还批判了那种“不信骡及駏驉，是驴马所生。云物各自有种” 的物种不变论。葛洪也精于天文地理的观察，著有《浑天论》、《幙阜山记》、《潮说》等天文地理方面的著作。另据《晋书·天文志》记载，葛洪尝据浑天以驳王充盖天说 。可见葛洪是精通天文知识的。故阮元将葛洪作为天文历算家列入《畴人传》卷六中。

必须进一步指出的是，在道教外丹黄白术的实践活动中，魏晋南北朝时期的道教金丹家已将有目的观察与带有某种受控性的“实验”方法紧密结合起来。道教金丹家不仅通过观察收集了大量化学反应现象材料，而且采用实验手段，充分利用他们所创制的各种合丹仪器、设备，制备了异常丰富的化学药物，从而树立了中国古代科学中独树一帜的科学思想，即观察与实验相结合的科学方法论。《周易参同契》、《抱朴子内篇》中就内蕴了这一科学思想。