引言

累积知识和交流经验是科学日益昌明的原因之一。我国历史上有过许多科学上的发现，但在封建制度的摧残、压制下，我们不能把这方面知识很好地累积起来。“天工开物”中记载有许多机器，如抽水机以及水碾、水磨、轫机等，都是木或竹制的。铁那里去了？给汉朝帝王禁止了！封建皇帝不许人民炼铁，连制造器具也不许，谁要是私自炼铁，就要砍去左脚[1]！在历代帝王的残酷统治下，人民的冶铁事业不可能发展，最后连机器也只能用木、竹来制了！科学当然不会发展。过去零星的科学发现，也得不到鼓励表扬！稍为不受摧残的，恐怕要算医学了[2]。但在秦始皇焚书以后，直到东汉末年，才有神农本草经出现[3]，其中只有少量地质资料以及与医用有关的几种矿物。因为是为治病目的而记载的，所以多偏于化学性质方面，对于物理性质、一般注意得比较少。

吃中药要求药在水中能够溶解得好。而不能溶解的矿物则需用化学方法、配上有机的草药来使它溶解。为了这个目的，就需要“入臼杵，粉筛过”，“再研二万遍”来处理石钟乳[4]！同时也知道那些草药和它起反应，有机无机间的反应、应该算中国作的试验最早。

本草把矿物和岩石分为三大类：一、水部；二、土部；三、金石部。一方面是根据物理形态，一方面也由于化学性质不同。但是本草采用的矿物种类很少，其原因大概是一般矿物在水中不易溶解和制作费事。不仅是采用的很少，而且有逐年减少的情况。我们看下面各类医书中所采用的矿物种属的数目，就可以知道了。

神农本草经(东汉？)[1] 水部 无 土部2种 金石部41种

名医别录(梁？) 水部2种 土部3种 金石部32种

陈恭唐本草(唐) 水部—— 土部—— 金石部14种

本草拾遗(唐) 水部26种 土部28种 金石部17种

开宝本草(唐) 水部—— 土部1种 金石部9种

嘉祐补注本草(宋) 水部4种 土部—— 金石部8种

本草纲目(明) 水部11种 土部21种 金石部26种

神农本草经时用矿物最多，唐、宋以来，逐渐减少。到明时，又大大地增加了一些，可是比神农本草经的金石部还少了15种！

本草纲目内的矿物部分计分下面几类：

一、水部 水之一 天水类

水之二 地水类

二、土部 土之一 土类

三、金石部 金石之一 金类

石之二 玉类

石之三 石类上

石之四 石类下

石之五 卤石类。

在水部中分为天水和地水。天水类中将冰、雹、雨、雾、露等都已归入，特别是“梅雨”之名，从唐时已有，对于梅雨性质早已有了了解。地水部中，已分辨出流水和湖泽、陂塘水的不同。把井水来源分出三类：

(1) 远从地脉来者；

(2) 江湖渗来者；

(3) 城市污水杂入者。

现代新的井泉来源解释，亦不过如此。对于泉水知道得更早，战国时候的管子说：“济之水，其泉清白，其人坚劲，寡有疥瘙”。北宋沈括说同井泉是“清而且重，用搅浊水则清”[10]。对于泉水的性质，说得非常清楚。尔雅就泉水产况分为三种：“水正出曰滥泉…，悬出”曰沃泉……，穴出曰氿泉……。“温泉[7]、矾泉也早已已有了认识[8]。

水对于人生的影响也是早已知道的事实，唐时已知“钟乳水重于他水”，喝钟乳水的作用和“钟乳同功”。不仅知道钟乳水的性质，而且知道钟乳水的作用。汉朝已经知道南方湿热、令人多夭[9]！本草说以黑纱为底，能清水散结，饮之无疾。“入丹砂镇之，令人多寿”。这是用人工方法来改变饮水的性质，使之更适合于人生。陆羽是最讲究"吃茶"的，对于水的性质很有研究，他说“凡澡涌漱溢之水，饮之令人有颈疾。”[10]当然这是山水的性质，现在预防颈疾（大脖子），西医让吃碘化钾，本草上早有医疗办法，用杜衡、贝母、海藻、海带、海苔等许多药品都可以治。温泉治病也是早已知道的事实，唐时已经盛行。并且知道有砒石处、温泉有毒。

最有意味的、是测定晴雨的方法，用瓶子盛水，秤其重量，重时则雨，轻时就晴。这样科学发明，已经湮没三百多年了。用卤水来制豆腐，本草考据是唐时已经盛行，可能发明得还要早些。

“白垩”现在我们当成白垩纪的白垩了，不知如何错到如此地步。山海经上记载了许多白垩产地[11]，禹贡里要徐州“厥贡惟土五色”，其中一种就是白垩。宋寇宗奭记载白垩“切成方块，卖与人浣衣。”[12]本草说：“白土处处有之，用烧白瓷器坯者”，显然是粘土类矿物。

我国的石碱和盐，除了海、湖的天然产物外，早有人工制造的，只是我们对历史上的记载，未加整理而已。唐时陈藏器说：“四海之内，无处无（盐）之。惟西南夷稍少，人皆烧竹木盐当之。”[13]说明唐时已有人烧竹木制盐来吃了！本草上说山东济宁人采蒿蓼之属晒干烧之，淋汁成碱，这些方法，无疑地是世界最早的发现。更奇怪的是“草汞”，据本草上说是细叶马齿苋烧制成的，虽不敢肯定没有问题，但就上述的制盐造碱情况来看，未必不是事实。

关于化石，以前认为北宋沈括的记载是早的了。但是看看神农本草经，龙骨在汉朝甚至汉以前已经知道了，并且知道产地，说是“大水所过处，是龙骨也。”本草纲目[集解]中也提到石燕，可以知道在唐朝已经有了记载。其实陈阴铿咏石诗里面已经提到“零陵旧是燕，昆池本学鱼。”[14]可能知道得还要早些。螃蟹化石按本草[集解]中所载，朱开宝间马志有过记载，并且说蟹化石是“寻常蟹耳！年月深入，水沫相会，因化成石”。从这些记载来看，对于化石的形成已经有过正确的了解。当然也还有些唯物论的学者说是石燕会飞：“零陵郡有石燕，得风雨则飞如真燕。”[15]到了宋朝苏恭已经知道“因雷雨则自石穴中出，随雨飞堕者亡也。”张师正的倦游杂录中曾说谢郎中鸣看到岩石上有石燕状的东西，用笔画圈起来，太阳晒时，忽遇暴雨，常常坠落在地上[16]。这是用实际观察打破唯心论的看法。

本草纲目[集解]中，搜集的科学史料很多，如唐时人工制造“绿盐”，用来治疗眼病；梁时人工制造芒硝晶体和硝石晶体。又如陶宏景说：“其黄黑者名为鸡粪矾，不堪入药，惟堪镀作。以合熟铜投苦酒中涂铁皆作铜色。外虽铜色，内质不变。”这种镀铜方法，要算是世界上最早的了。至于汉朝火山的记载，魏时火山喷出硫磺的记载等，都是地质学上的宝贵史料。因此，按着本草纲目的原来系统，稍加归纳分段，就可以看出明朝以前对于矿物学方面的记载、确实不少。但是不要忘记，这只是医用矿物的记载，只是全部矿物学史中的一部分。宋朝的范成大早已有了这种感觉，他说“本草有玉石部，专主药物，非疗病虽重不录。”[17]但如不是治病需要，本草纲目也就没有这么多的史料了。