火药的发明

火药的发明
火药的发明是我国文化史上的伟大发明之一。

它的起源和炼丹术,本草学有着密切的关系。

中国古代黑火药是硝石、硫黄、木炭以及辅料砷化合物、油脂等粉未状均匀混和物,这些成分都是中国炼丹家的常用配料.把这种混和物叫做药，也揭示着它和祖国医学的渊源关系。

中国火药史的研究，首先由进行了开创性工作(1)，他揭示了唐代炼丹家的原火药配方的意义，又研究了五代、宋、元的火药和火器，特别是有说服力地论证了中国的火药先传入阿拉伯国家再传入欧洲，这正是中国炼丹术西传的路线，也是国瓷器和造纸术的西传类似的。

中国历史上的重大发明，为世界文化作出了贡献。

自五十年代初期的研究起，关于火药的研究历三十年一直保持着这个认识程度。

王奎克、朱晟、郑同、袁书玉[2]在探讨葛洪《抱朴子内篇》中以硝石、松脂、猪大肠、雄黄共炼可以制取单质砷的实验中发现：共炼过程在350 ～400℃起火爆炸，温度是关键（也就是中国炼丹术家经常强调的“火候”之一）。

因此原火药起源可以上溯到公元四世纪，《抱朴子内篇·仙药》应是原火药成分最早记录。

王氏等的研究是火药史研究的一个新阶段。

火药之所以成为火药，起决定性作用的是硝石（硝酸钾）的引入。

据唐·李等《太平御览》，公元前六世纪的“范子计然曰：消石出陇道”，以及“石硫黄出汉中”。

可见中国使用硝石和硫黄是很早的。

一种看法认为，地名“陇道”“汉中”不见于秦以前。

那么《史记·扁鹊公列传》，汉·刘向《列仙传》，推测年代部分为汉代的《三十六水法》都提到了硝石；汉代使用硝石，更有依据。

《淮南子·天文训》说：“日夏至而流黄译”，《说文》有“留黄”出产之记载等，《神农本草经》中硝和硫黄分别为上品和中品药。

东汉《周易参同契》说：“挺除武都，八石弃捐”，“鼓铸五石、铜，以之为辅枢……千举必万败”，都说明包括硝石在内的五石或八石[3]，由于其强氧化性使火法反应进行激烈，在当时还没有很好地驯服它、掌握它。

“挺除武都”，尤其值得注意，说明当时已经有人试炼了武都雄黄[4]，和八石之一的硝石，大概没有成功，至少对《参同契》作者是这样。

由二世纪的魏伯阳到四世纪的葛洪，炼丹术方兴来艾，炼丹著作由"火记六百篇”（《参同契》）到“披涉篇卷，以千计矣”"（《抱朴子内篇·金丹》）。

这一段时间内，可能有许多炼丹家在进行八石炼雄的试验[5]。

硝石炼雄黄，应该得到氧化砷。

葛洪记载的三物炼雄黄的成功之例，引入了松脂、猪大肠等有机物，可使氧化砷还原为砷单质.。

但仍然要控制温度，超过一定温度，就起火爆炸。

古代没有温度计，必定有超过的时候，也就是制炼单质砷有成功，也有“失败”的时候，后一情况正是原火药产生的萌芽。

后来火药成分也是积极利用这一实验现象的结果。

也可以从两个方面得到参证：
（１）早期军事火药的配方，多以硝石、三黄（雄黄、雌黄、硫黄）、松脂（香）和各种油脂为主。

如宋代《武经总要》和明代火龙经》的火药方，都是如此。

（２）中国炼丹术西传和中国火药的西传是有联系的。

阿拉伯和西欧炼丹术很多具体操作和使用药品与中国炼丹术相同。

曾被归属首先发现砷的马格努斯，恰恰也是常常被归属发现火药之人（另一著名被归属者是罗哲尔·培根）。

葛洪之三物炼雄黄由于温度不同而有制砷和火药性质之别，集两种功能于一配方之中，马格努斯曾做过砷和火药实验和记述，也不应纯属偶然。

由葛洪经过中、阿（拉伯）许多炼丹家之手而到马格努斯，本来是有渊源关系的。

由于硝石、硫黄、雄黄的挥发和易燃性和毒性以及某种合炼易于起火爆炸性质，因此常要在炼丹过程中进行“伏火”这一步骤。

唐宋炼丹著作中着火和“伏火”的记载，也是原火药成分拟定的历史过程的重要环节。

托名晋代郑思远，可能为中唐著作的《真元妙道要略》，记载了原火药成分的剧烈燃烧和爆炸的性质，并提出了“伏火”的必要性：
“有以雄黄、硫黄合硝石并蜜烧之，焰起，烧手面及烬屋舍者。

”蜜中含糖类，加热后灰化，与硫黄、硝石、雄黄（？），火药成分均备，故燃烧剧烈，使炼丹家被的伤，甚至烧毁他们的实验室。

总结多次失火事故，得出：“石硫黄宜服养诸药。

硝石宜佐诸药，多则败药，生者不可合三黄等烧，立见祸事。

因诸成分合炼易起火，故提出“伏火”的要求：“硝石伏火了，赤炭火上试，成油，入火不动者，即伏矣。

若瓶内烧成汁者，即未可知生熟何为〔二字误乙〕耳，盖缘硝石恋柜，火炭上试之。

不伏者才入炭上，即便成焰。

”可见伏火后的“硝石”,不再有剧烈的氧化性和燃烧性。

《诸家神品丹法》卷五的“伏火硫黄法”，不是避开包含原火药成分的诸药在一起炼，而恰恰通过合炼来达到“伏火”目的，只是加药次序不同，操作谨慎，予有防护而已．原文是：“伏火硫黄法，硫黄、硝石各二两，今研。

右用销银锅，或砂罐子，人上件药在内。

掘一地坑,放锅子在坑内，与地平，四面却以土填实。

将皂角子不蛀者三个，烧令存性，以钤逐个入之。

候出尽焰，即就口上着生熟炭三斤簇煅之，候炭消三分之一，即去余火，不用冷，取之，即伏火矣。

”“烧令有性’’是中药传统饱炙法之一，是中温炭化而不是高温炭化，炭化程度也不完全，还含沸点较高即“油性”较大的有机物质。

此法只混合硫黄和硝酸钾，把炭化的皂角子点着，引起整个混合物燃烧，最后以较多量的炭继续加热燃烧。

唐元和三年（808年）清虚子编的《铅汞甲庚至宝集成》卷二那一部分有：“伏火矾法，硫二两、硝二两，马兜铃二钱半。

右为末，拌匀。

掘坑，入药于罐内，与地平。

将熟火一块，弹子大，下放里面，烟渐渐起，以湿纸四、五重盖，用方砖两片捺，以土冢之，候冷取出，其硫黄住，每白矾三两，入伏火硫黄二两，为末，大甘锅一个，以药在内，成汁，倾石器中，其色如玉也。

”
二种丹法相同成相似则可能有传授关系。

此法同样采用了硝硫各二两，只把三个皂角子换成三钱五分马兜铃。

“钤”［钳]演变为“马兜玲”（中国炼丹术往往如此）。

重要的是《诸家神品丹法》不敢于把含碳物质直接与硫硝混合，这里却可以混合了，而以“弹子大”的赤炭引火，也比“烧令存性”后的皂角子大。

因此这是对剧烈反应的控制，是一种进步。

但本法用炭较前法为少。

本法目的在于以“伏火硫黄”再处理白矾成“伏火矾”（如配方标题）总之，从《真元妙道要略》之不能控制原火药之燃烧而戒用，到《诸家神品丹法》伏火硫黄法，再到《铅汞甲庚至宝集成》伏火矾法，已经接近早早期火药配方成分，只是目的不同，操作不同，如改为利用其剧烈燃烧和爆炸性质则演变成早期火药。

练丹书的年代难于考证，因可做本证的材料太少。

《真元妙道要略》准确问世时间即是如此。

《诸家神品丹法》为宋代孟要甫辑录，但收载内容从晋代《抱朴子内篇》和著名孙思邈的《太清丹经要决》以及大量今佚的炼丹书及配方。

其中“伏火硫黄法”应为无名氏配方。

早年当作《孙真人丹经》配方引用，显系疏误；已经李约瑟[6]，郭正谊[7]，王奎克等[8]指出。

但结合以上三种引文内容，从问题、要求、任务的提出，到确定了伏火硫黄法，到伏火硫黄更有控制并把产物再运用于“伏火矾”，这个逻辑顺序（历史顺序与之一致）还是可以成立的。

炼丹家把火药配方献给军事家。

公元904年（唐天佑元年），郑用“飞火”攻豫章，975年（宋开宝元年）宋灭南唐用“火炮”、“火箭”。

宋敏求（1019—1079）在《东京记》里说，京城开封有制火药工场，叫“火药窑子作”。

以后就更大规模用于军事。

曾公亮(998～1078)等编《武经总要》记载三种火药配方:
其组成比例硝石约占71.4%，它是一种爆破用的火药配方（近代标准配方，硝石占71.4%）《武备志》卷一百二十八“军资乘·火·火器图说七·十八”原文如下：“制火药方，制火药，每料用硝五斤，黄一斤，茄杆灰一斤。

以上硝、黄、灰共七斤，分作三槽，定碾五千五百遭，出槽。

每药三斤，用好烧酒一斤，成泥，仍下槽内，再碾百遭，出槽。

拌成粒，如黄米大，或绿豆大，须入人手心然之不觉热，方可。

寻常用药一斤，此药止用半斤，因药力大迅，不可多用。

如无茄灰，柳条亦可，去皮去节，南方如无柳、前，杉、槁俱可。

”其时代先进性，已不释自明。

从《周易参同契》的“挺除武都，八石弃捐”到葛洪的“三物炼之（雄黄）”，由反应难控制到得到单质砷，是第一回合（否定肯定），从三物炼雄黄成分的易燃易爆和（真元妙道要略）记载之“烧手面及烬屋舍”、“立见祸事”，到《诸家神品丹法》的伏火硫黄法，再由原火药成分已具备而已能控制到《铅汞甲庚至宝巢成》继续提高控制能力，是第二个回合；这种硫、硝、炭具备而有破坏力，到军事家手里成为攻城克敌的得心应手的工具，到《武备志》制法趋于成熟，完成了人类文化史上的一大发明，是第三个回合。

前后历时一千五百余年，是人类认识由低到高，由必然王国到自由王国的发展史的，一个侧面（恩格斯论述化学能到热能的利用几个阶段；以及对原子能的利用，莫不如此）。

它正是中国化学史上的光辉篇页。

(1)冯氏有关火药的研究著作很多，总结性的为：：《火药的发明和西传》，上海人民出版社（1978
年）；：《火药的由来及传入欧洲的经过》，载《中国科学技术发明和科学技术人物论集》，三联书店1957年版第33—70页。

[2]王奎克、朱晟、郑同、袁书玉；同上引
[3]五石、八石具体所指，诸家说法不同，但对于中国炼丹术，硝石是常用的药品之一。

[4]《抱朴子内篇·仙药》：“又雄黄当得武都山所出者，纯而无杂……其赤如鸡冠，光明晔晔者，乃可用耳”。

后面按王氏等引三物炼雄黄那一著名段落。

武都在甘肃省南部，今为专署所在地。

[5]其实雄黄也是八石之一，但雄黄为汉魏晋炼丹家所注目的特别重要试剂之一，在于《参
同契》专门把“武都雄黄”提出另放在“八石”之前予经强调，《抱朴子内篇·金丹》也把雄黄称作《太乙旬首中石》，“旬”，通假于“荀”，“荀首中石”当为雄黄出产之写状。

另加“太乙”—炼丹术尊敬的最高仙人之一（见《参同契》“太乙降坐”和《抱朴子·金丹》“金成…祭…太乙八斤”），加于药名而不是整个丹名，为别药所无，足见重视，提示用它作过较多实验。

[6] G·Needham:《Seiemce and civilisation in China》,V:3,P.137,notem(1976).
[7]郭正谊：“火药发明史料的一点探讨”，化学通报1981年第6期59—60页。

[8]王奎克等,前引文。