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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。”《畴人传》卷十一《张子信传》，商务印书馆，1955，第128页。
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，水蛎为蛉，荇苓为蛆，田鼠为？
，腐草为萤”《抱朴子内篇》卷二《论仙》，《抱朴子内篇校释》，第14页。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“不信骡及輚NFDA4，是驴马所生。云物各自有种”《抱朴子内篇》卷二《论仙》，《抱朴子内篇校释》，第22页。
的物种不变论。葛洪也精于天文地理的观察，著有《浑天论》、《訞阜山记》、《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《晋书》卷十一，中华书局标点本第2册，第281页。
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。
第一部分：自然之道——道教科学思维方法探析道教之“实验”
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。实验方法是人们根据一定的科学研究目的，利用科学仪器、设备，人为地控制或模拟自然现象，排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下研究自然规律。实验方法比单纯的观察方法有明显的优点，具有精确性、可重复性、周期短的特点。单纯的观察只能在自然发生的条件下进行，当然受到自然条件的局限；而实验方法则是人为地去干预、控制所研究的对象，在有意识的变革自然中去认识自然，更有利于发挥人的自主性和能动性去揭示隐藏的自然奥秘。关于这一点，道教学者很早就意识到了，《化书》指出：“目所不见，设明镜而见之；耳所不闻，设虚器而闻之。”丁祯彦、李似珍点校《化书》卷一，中华书局，1996，第3页。也就是说，耳目感觉器官在观察中的局限性，可以通过设明镜、设虚器的方法加以克服。实验方法的运用是近代科学产生的重要条件之一，以至近代科学还被冠以实验科学的桂冠。然而耐人寻味的是，“实验”这一带有浓厚近代科学气息的名词，居然很早就出现在道书中了。道教外丹黄白术经典《太清金液神丹经》卷中在记述“取雄黄雌黄精法”、“作霜雪法”之后，引郑君的一段话：
郑君曰：夫仙人飞沈灵验难论，实非凡庸可得NFDF1NFDAD。自丹经神化者著在实验，是故天尊贵人隐秘此道。《太清金液神丹经》卷中，《道藏》第18册，第754页。
郑君当为金丹黄白术家郑隐，西晋人，乃葛洪之师。郑隐认为据葛洪《抱朴子内篇》卷四《金丹》记载，郑隐曾师事葛玄，受《九鼎丹经》、《金液丹经》、《太清丹经》。后来知晋室将乱，东投霍山，“太安元年，知季世之乱，江南将鼎沸，乃负笈持仙药之扑，将入室弟子，东投霍山，莫知所在。”王明：《抱朴子内篇校释》，中华书局，1985，第338页。郑隐东投的霍山，据笔者考证为福建境内的霍童山，为道教三十六小洞天之首。参见盖建民《左慈、葛洪入闽炼丹略考》，《中国道教》，1997年第1期。《太清金液神丹经》三卷，据陈国符《道藏源流续考》本经在西汉末东汉初出世，其中杂入后人文字。上述所引“郑君曰”文字当为后人所杂入，宋代张君房编辑的《云笈七》卷六十五也收有《太清金液神丹经》并序，其中也有同样内容的文字《云笈七》卷六十五，《道藏》第22册，第459页。
因此可以断定这一段文字杂入《太清金液神丹经》的时间不晚于《云笈七》辑成时间，即北宋天圣三年至七年（公元1025～1029年）。这段借郑君之口的文字认为：仙人修炼金丹飞升之事是否灵验很难说清楚，不是一般的人就能够窥见。因为丹经所述的炼丹变化之事“著在实验”，即从事外丹黄白术的关键在于进行实际操作试验。道书这里所说的“实验”虽然不能完全等同近代科学的实验方法，但基本的思想是接近的。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。
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