千面科学｜秋石的故事：尿液炼制的丹药和李约瑟的谬误
20世纪中期，鲁桂珍和李约瑟在《自然》杂志上发表了一篇论文，其中说“中国古代从尿液中炼制的秋石为较纯净的性激素，这一成就早于西方几百年”（Nature,1963），史称鲁-李论点。文中列举了古代几种配方，之后还有几篇文章补充说明秋石的非凡意义。
这是为什么呢？翻开诺贝尔奖历年获奖名单，会发现1939年德国科学家布特南特（Adolf Friedrich Johann Butenandt）和法国科学家卢齐卡（Leopold Ruzicka）就是因为发现性激素而获得了当年的生物或医学奖。所以，李约瑟激动是有理由的，这不正说明中国古代科学领先西方吗？从现实角度说，这是多少患者的福音啊，绝对是比伟哥更伟大的发明。李约瑟的《中国科学技术史》中有大量篇幅都是关于中国古代科技比西方更先进，比如勾股定理的发现，比那个杀了一百头牛的毕达哥拉斯早了500年！
李约瑟的时代科学史及科学史学还比较年轻，虽然萨顿的科学史之父的地位早已奠定，他的学生默顿已经也通过自己的博士论文《十七世纪英格兰的科学技术与社会》奠定了科学社会学的基础，但是李约瑟似乎没有和他交流过。作为一个基督徒、马克思主义者和道教粉丝，李约瑟在鲁桂珍等人的影响下，坚信中国古代也有科学，而且一直繁荣昌盛生生不息，但是为什么近代科学诞生在西方呢？这就是著名的李约瑟难题。
等到科学史作为一门学科不断发展完善，人们开始反思李约瑟的影响与作用。诚然，李约瑟打破了欧洲中心论，让大家将视野转向了非西方传统的科学文明，有其积极的一面，但他似乎被自己对中国的喜爱蒙蔽了双眼。第一，中西比较的意义有限，倘若以李约瑟的方法写一部《印度科学技术史》或者《伊斯兰科学技术史》，显然也有很多领先西方的科技成果，相反，写《西方科学技术史》也会有很多西方超过中国、印度或者伊斯兰的案例；第二，李约瑟的考证存在概念模糊或混淆，比如前面说的勾股定理，《周髀算经》确实给出了“勾三股四弦五”，但这只是一组勾股数，公元前1500年的巴比伦石板也有这样的记载，比中国早很多。至于公式定理的证明，其实毕达哥拉斯的方法也没有保留下来，最早出现是在欧几里得的《几何原本》第一卷。当然不排除中国古人或者古巴比伦人在知道了一组勾股数后可以以此类推计算其他直角三角形，但这也不是数学上的证明，证明是数学学科成形之后才有的概念；这就涉及到第三个问题，很多概念是现代才出现的，不能去套古代的历史场景，否则就是时代误植。李约瑟经常会犯这种脱离具体的历史情境来谈历史的错误，类似的事情很多非科学史的人也经常干，人们谈及自己学科的历史多少都会带着这么一种心态，这就使得研究科学史尤为重要。举个例子，李约瑟说中国古代人制备了单质砷是很了不起的科学成就，但是古时候没有单质、化学元素的概念，中国古代的炼丹师是制备出了一种现在称为单质砷的物质，但是他们并不知道那是什么物质，还想以此长生，结果一命呜呼。单质砷的故事和本文要谈的秋石的故事很相似。
秋石到底是什么？首先，秋石是一种丹药，唐代诗人白居易《思旧》诗云：“微之炼秋石，未老身溘然。”明代李时珍《本草纲目·人·秋石》记载：“淮南子丹成，号曰秋石，言其色白质坚也。近人以人中白炼成，白质，亦名秋石，言其亦出于精气之餘也。再加升打，其精致者谓之秋冰，此盖倣海水煎盐之义，方士亦以盐入炉火煅成。伪者宜辨之。”
那么，用来炼制秋石的人中白又是什么呢？据《汉典》：“中药名。又称人尿白、尿白碱。为人尿自然沉结的固体物。清热解毒，祛瘀止血。旧时多用尿具内的灰白色沉淀物。”《唐本草》作“溺白垽”，宋洪迈《夷坚志再补·人中白》：“人中白者，漩盆内积起白垢也，亦秋石之类。” 明李时珍 《本草纲目·人部·溺白垽》：“人中白。滓淀为垽，此乃人溺澄下白垽也。”人中白自然就是尿液之后的结晶，但是传播过程中尿液又逐渐演变成了童子尿。童子尿这个概念又有两层意思，一层是未成年男性的尿，一层是没有性生活男性的尿。
包括科学史在内的所有学科，都是靠推翻前人研究逐渐发展的。鲁-李论点引发了很多争论：反方说按照李约瑟收集的配方提炼不出来秋石；正方则说，没有做实验怎么知道做不出来？反方说这个还需要做麽，按现在化学原理一看就知道生成不了性激素；正方说，古人做实验都是混合物，到底是哪个物质参加了反应呢……于是，大家都开始做实验，将鲁李提到的五个方子挨个做下来，结果没能得到秋石。最典型的实验可以参见中科大高志强的硕士论文《中国古代五种“秋石方”的模拟实验及研究》。
朱晶也是这么想的，于是，她从原始文献中搜集了147个秋石方，其中88个是前人从未提及，137个是前人未仔细考察的。这么多方子，第一步就是刷选，大致相同的归一起，一眼就看出绝对不可能和之前已经做过的先排除，就把范围缩小了。继而面临在哪做实验的问题，毕竟化学实验室不会同意：一问实验目的，“炼尿”！何况这实验也的确臭不可闻，她只好从厕所弄了几百桶尿，在郊区借了一个实验室开始实验。女性，文科生，天天早起炼童子尿，以便得到雄性激素，集合了各种劲爆元素，但实验结果是的的确确没有炼出来。
那么，是不是概念弄错了呢？既然秋石的方子有很多种，人中白也有很多种，其实可以先做个文献分析看看秋石在古代到底指的是什么，和童子尿有什么关系。结果果然发现“古人实际炼制秋石，多数情况下使用的是成人尿液或者不同年龄不同性别的人群的混合尿液，而少数情况下使用的童尿则多是11-16岁少年的尿液。”最终，朱晶以“清朝张仲岩《修事指南》中所载秋石炼法进行模拟实验”，果然“发现所得秋石中确有雄性激素睾酮”，并且经过重复实验发现这个方子的确可行。
但是如果只是做到这一步，这个故事还是李约瑟般的，只能说明中国古人很厉害，但朱晶没有这么写，她的论文主要分析了以下问题：(1)进行文献综述，对研究秋石和评论鲁-李论点的文献进行梳理，找出秋石争论的疑点；(2)解读炼丹术和医学古籍，系统考证了秋石在不同历史时期的名称和含义；(3)考证炼制秋石所用尿液来源者的年龄，结合现代科学对尿液中激素含量和激素性质的研究，分析尿液中可能提取的活性激素；(4)考察炼秋石加热的温度，分析石膏、皂角汁、明矾、杏仁汁等辅助原料的作用；(5)系统分析142个炼法所得秋石含活性激素的可能性，对含激素可能性比较大的几个炼法进行模拟实验，并对结果进行检测；(6)通过考察秋石在中医中的性味和作用、统计秋石入药的方剂和医案、秋石在明代的使用状况，分析秋石在古代实际的主治功用。
实验只是研究的一部分而已，论文首先梳理秋石的历史流变，考证尿液来源，分析配方各成分用途，然后才是实验及检测，最后是用途。其考证结果认为：(1)秋石炼制原料在不同时期有不同配方，鲁-李论点所指的秋石应为从五代或宋初开始以尿液为主要原料炼制的丹药；尿液炼制的秋石在五代或宋初才出现，现存最早记载秋石炼法的医书为《良方》和《证类本草》；(2)古人在实际炼制秋石时，大部分情况下使用一般小便，专用成人尿液，或者混合搜集不分年龄和性别的任何人群的尿液这两种可能性最大，如果有炼制者严格按照要求搜集童子尿，则其来源者的年龄多集中于11-16岁；(3)古代操作条件下可能从尿液中提取类固醇激素、蛋白质多肽激素和氨基酸衍生物激素，142个秋石炼法中（前文所说147个方子来自同一作者的另一篇论文，这里可能除去了李约瑟提到的5个，也可能为笔误），多数得到的秋石不含活性激素，部分可能得到含活性激素的秋石；模拟实验研究结果显示部分阳炼法所得秋石含有性激素；(4)秋石的药用范围很广泛，涵盖内科、外科、妇科、耳鼻喉科、儿科、眼科、骨伤科，并不是专门的壮阳药。
以上结论说明，中国古代的秋石是可能炼出性激素的，但是即便如此中国古人也不是用来专门壮阳的，也不会像现代化学、医学一样通晓背后的原理。据说朱晶的研究出来之后，还有企业家联系他们，且不说这不是历史研究的本意，就这些古方子的浓度指标和工艺难度显然也得不偿失。
这还远远不够，前面就说过模拟实验即便得到证实也只不过是一个偷懒的方法，朱晶用文献计量学统计了大家的讨论，发现中国“认为秋石含性激素的文献之多，恐怕还与中国人的爱国主义情感有关，毕竟从尿液中提取性激素可以说明中国古人的智慧和成就。此外，模拟实验作为判决性检验的合理性也是影响鲁-李论点接受和拒斥的重要因素。”这说明赛先生来到中国之后迅速成为一种判据，不仅成为中国民族主义和自信心的佐证，也成为历史学问题的评价标准之一，虽然后者的合理性和丰富内涵仍被学者反复讨论。
朱晶进一步的梳理了相关讨论与论战，发现秋石研究之所以形成持续热潮，20世纪70年代中期的“评法批儒”、证明中医的有效性和合法性的运动是研究热兴起的原因之一。“刘广定对鲁-李论点的质疑使得热潮得以持续，围绕鲁-李论点的争论和模拟实验对其进行的检验引发了新的秋石研究热……比较而言，鲁-李论点受国际科学界的关注较多，并且都持赞同态度，中国的主流科学界对鲁-李论点不甚了解；鲁-李论点被接受的程度远大于被拒斥的程度，科学史之外的领域已将鲁-李论点当作定论接受。秋石是否含性激素这一争论至今尚未结束，已有模拟实验仍存在疑问和困境，秋石的诸多炼法尚未得到详细考察，秋石本身还有待进一步研究。”
科学是无尽的探索，科学史也是一样，同时通过这样有趣的研究，不仅回答了古代的秋石到底是什么，也回答了现代人对秋石的认识流变，前者是科学史问题，后者是科学史学问题，前者是科学史研究的方法问题，后者是如何进行科学史研究的哲学问题。秋石的研究可能会告一段落，但是随着史料的发掘、方法论的更新，新的研究亦会出现，科学史研究也会成为一个科学史课题的研究对象，历史的车轮就此滚滚而行。
附朱晶撰写的秋石相关文献：
1.“秋石名称考”，《清华大学学报》（哲学社会科学版），2012年第3期
2.“秋石方早期记载新考”，《中药材》，2012年第1期
3.“秋石研究的文献计量学分析”，《自然辩证法通讯》，2008年第6期
4.“丹药、尿液与激素：秋石的历史研究”，2008科学技术史博士论文