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东汉后期，出现了被后世道教各派尊为“万古丹经王”的金丹专著《周易参同契》，对战国以来的原始金丹术作了总结和发展。作者魏伯阳在书中正式提出了炼大丹、服大丹，假外物以自坚固的金丹思想。云：“巨胜尚延年，还丹可入口，金性不败朽，故为万物宝，术士服食之，寿命得长久。”魏伯阳：《周易参同契·上篇》，朱熹“考异”本，《道藏》第20册，下同。王明先生指出：“金液还丹之论，至魏伯阳而成立，前此点金铸金之事有之，而服饵金丹之理论，殆未有也。”王明：《道家与道教思想研究》，中国社会科学出版社，1984，第275页。王明先生肯定了《周易参同契》对早期金丹术的理论奠基作用。《周易参同契》为什么被后世尊为“万古丹经书”、“丹经鼻祖”，其金液还丹思想的提出恐怕是最重要的原因。
第一部分：自然之道——道教科学思维方法探析“参验”与“勤求试之”（1）
《周易参同契》一书中蕴涵了许多深刻的科学思想，“参验”思想就是其中之一。关于《周易参同契》一书的书名，历来注家多有考释。朱熹认为，“参，杂也；同，通也；契，合也。谓与《周易》理通而义合也。”朱熹：《周易参同契考异》。
朱熹的这一观点较为流行。但孟乃昌先生经过考辩却提出了一个与众不同的见解，他认为：“《参同契》命名由来，远源实自《韩非子》，《韩非子·主道》和《杨权》均有‘形名参同’，即经过检验，证明所表现的和所说的符合，这不同于单纯思辨。炼丹术是实验解决问题，其优点品格即在此。”孟乃昌：《周易参同契考辩》，上海古籍出版社，1993，第32页。孟氏的这一考辩颇具新意，他点出了《周易参同契》蕴含的一个重要科学思想，即通过观察来获得事实材料，并结合实验手段来进行“参验”。下面我们结合《周易参同契》的具体内容进行分析。
《周易参同契》中有许多关于物质化学性质及其相互反应现象的描述。例如，关于汞有挥发性并能被玄黄物质抑制的性质，云：“河上姹女，灵而最神，得火则飞，不见尘埃，鬼隐龙匿，莫知所存，欲将制之，黄芽为根。”《周易参同契·中篇》。一般认为这里河上姹女指汞，黄芽指硫黄学术界对“黄芽”所指存在分歧，还有“铅说”和“黄金说”。。这段引文的意思是说汞易挥发，但得到玄黄类物质就会发生化合反应，生成性质较为稳定的化合物，从而被固定下来了。书中又指出：“胡粉（碱式碳酸铅）投入火中，色坏还为铅。”《周易参同契·上篇》。即认为经过火的作用，白色胡粉的颜色变了，被炭还原为铅。书中在描述金的化学稳定性时则说道：“金入于猛火，色不夺金光。……金不失其重……金复故其性。”《周易参同契·上篇》。类似这样的描述在书中还很多。这些化学反应现象若是不通过严密的观察则很难如此准确地描绘出来。
《周易参同契》还明确指出炼制金液还丹必须遵循一定的“实验”方法：“《火记》六百篇，所趣等不殊……陶冶有法度，未忍悉陈敷，略述其纪纲，枝条见扶疏。”《周易参同契·上篇》。魏伯阳认为烧炼金丹一方面要注意原料上的配比，因为“杂性不同种，安肯合体居”；同时还要讲求实验操作法则，做到“陶冶有法度”。书中还有一大段详尽描写烧炼金丹实验操作全部过程的文字：
以金为堤防，水火乃优游，金数十有五，水数亦如之。临炉定铢两，五分水有余，二者以为真，金重本如初，其三遂不入，火二与之俱，三物相含受，变化状若神，下有太阳气，伏蒸须叟间，先液而后凝，号曰“黄舆”焉。（朱熹注云：“此言丹之第一变也。）
岁月将欲讫，毁性伤寿年，形体为灰土，状若明窗尘。（朱熹注云：“此言丹之第二变也。”）
捣治并合之，驰入赤色门，固塞其际会，务令致完坚。炎火张于下，昼夜声正勤。始文使可修，终竟武乃陈。候视加谨慎，审查调寒温。周旋十二节，节尽更亲观，气索命将绝，体死亡魄魂。色转更为紫，赫然见还丹。（朱熹注云：“此是三变。”）《周易参同契·上篇》。
据模拟实验研究表明参见孟乃昌《周易参同契考辩》，上海古籍出版社，1993，第176页。，上述引文中“金”为金属铅，“水”即水银。“以金为堤防，水入乃优游”，指金属铅粉围在四周，水银初加入时还可以流动；“金数有十五，水数亦如之”指备好大致相同量的铅与汞；“临炉定铢两”意指实验前再精确称量以确定反应物比例，称量须精确至“铢”（汉度量衡制二十四铢为一两）“火二”是指燃料的重量；“状若明窗尘”是指中间产物的纯度；“捣治并合之”是指部分去汞的汞齐尚须研磨并混合均匀。上述三段引文分别记述了运用铅和水银炼制还丹实验过程中的三个反应历程：第一变，由铅与汞作用生成铅汞齐；第二变，铅汞齐放置，崩解为粉末；第三变，上述粉末在鼎器中，长时间反复加热，最后得到反应产物“还丹”，即氧化汞与氧化铅的混合物。实验方法是人们根据研究目的，通过一定的仪器设备，人为地变革、控制自然过程，在有利的条件下研究自然现象并从中获取科学事实的方法。一个完整的实验系统必须具备三个基本要素，即实验者、实验手段和实验对象。从上述剖析中，我们可以看出，《周易参同契》中制备还丹的整个过程已具备实验的三大要素，是一个较为完整的炼丹实验操作系统。
第一部分：自然之道——道教科学思维方法探析“参验”与“勤求试之”（2）
《周易参同契》中的“参验”思想开启了道教金丹术重视观察实验的传统，其科学意义不可低估。大家知道，化学是一门实验性极强的实验科学。炼丹术在人类科学史上之所以被誉为化学的原始形式，一个很重要的原因就在于炼丹术具有很浓厚的实验色彩和传统。
继《周易参同契》“参验”思想之后，葛洪也特别重视观察实验的作用和意义。魏晋时期道教金丹术的集大成者葛洪，本身就是一位“宗教实验科学家”。《抱朴子内篇》“金丹”、“黄白”、“仙药”各卷不仅系统阐述了道教神仙理论体系，而且对各种炼丹作金的具体的具体观察实验方法作了详尽记载。除此之外，葛洪特别强调在烧炼金丹致长生的实践活动中要“勤求”和“试之”。《抱朴子内篇》中这方面的论述很多。
首先，葛洪从“道”的玄妙细微的特点出发，认为要获得、知晓天地自然之道，必须“勤求”。《抱朴子内篇》卷一《畅玄》云：玄者，自然之始祖，而万殊之大宗也。眇NFDE2乎其深也，故称微焉。绵邈乎其远也，故称妙焉。其高则冠盖乎九霄，其广则笼罩乎八隅。光乎日月，迅乎电驰。或倏烁而景逝，或飘摇而星流，或NFDA5漾于渊澄，或NFDA6霏而云浮。因兆类而为有，托潜寂而为无。沦大幽而下沈，凌辰极而上游。《抱朴子内篇》卷一《畅玄》，《抱朴子内篇校释》，第1页。
葛洪以玄解道，道的玄秘性体现在深远微妙、至高至广、至刚至柔、忽有忽无、来去无踪、变幻莫测等方面，因此修道之人要体道证道，唯有“勤求”。
然求而不得者有矣，未有不求而得者也。《抱朴子内篇》卷十四《勤求》，《抱朴子内篇校释》，第252页。
然未有不耕而获嘉禾，未有不勤而获长生度世也。《抱朴子内篇》卷十四《勤求》，《抱朴子内篇校释》，第260页。
葛洪所说的“勤求”，有两个方面的涵义：一是“勤求明师”《抱朴子内篇》卷十四《勤求》，《抱朴子内篇校释》，第252页。，“先师不敢以轻行授人，须人求之至勤者，犹当拣选至精者乃教之，况乎不好不求，求之不笃者，安可炫其沽以告之？”《抱朴子内篇》卷十四《勤求》，《抱朴子内篇校释》，第252页。因为道教有道不外传和择贤而授的传统，不勤求明师则无法得到真传；二是勤而学之，勇于尝试。道教神仙理论一方面从本体论角度强调神仙实有，另一方面从认识论角度特别指出神仙可学。“仙之可学致，如黍稷之可播种得，甚炳然耳。”《抱朴子内篇》卷十四《勤求》，《抱朴子内篇校释》，第260页。凡人是可以通过学习各种致仙法术而达到神仙的理想境界，而在学习过程中，葛洪反复指出要不断进行尝试，验证其效果：
其信道者，则勤而学之。《抱朴子内篇》卷十《明本》，《抱朴子内篇校释》，第186页。
假令不能决意，信命之可延，仙之可得，亦何惜于试之？试之小效……《抱朴子内篇》卷四《金丹》，《抱朴子内篇校释》，第73页。
在学习尝试的过程中，通过试之，就可以检验所进行的活动的正确与否。葛洪在卷十六《黄白》举了一个例子，说明在黄白术中“试作”的必要性和意义：近者前庐江太守华令思，高才达学，洽闻之士也，而事之不经者，多所不信。后有道士说黄白之方，乃试令作之，云以铁器销铅，以散药投中，即成银。又销此银，以他药投之，乃作黄金。《抱朴子内篇》卷十六《黄白》，《抱朴子内篇校释》，第285页。
道士通过试作“黄金”、“白银”，取得庐江太守华令思的信服，于是太守“又从此道士学彻视之方。” 唐人所撰的《黄帝九鼎神丹经诀》也继承了这一思想，如卷二十特辟“试药法”，云：“药当先试造金，金成即丹成也。金若不成，丹亦未成，更须飞之。……其浓丹滓乃将作银，