魏晋南北朝时期，中国古代哲学中的科学理性精神绽放出绚丽的花朵，出现了许多伟大的科学家、发明家，科学技术的发展也进入一个新的历史阶段，取得了突出的成绩：天文学方面，有对“岁差”和太阳与五星视运动不均匀现象的重大发现；数学方面首创用割圆术求得值，并早于阿拉伯和欧洲1000年算出了精确到7位数字的圆周率；地理学科出现了可称之为中国地理学之父的裴秀和他的“制图六体”，产生了中国古代地理学百科全书——《水经注》；医学方面的《脉经》、《神农本草经集注》、《肘后救卒方》等都是开创性的中医药学著作；农学方面有贾思勰和他的农学专著《齐民要术》，而马钧的指南车、龙骨水车也都是具有世界先进水平的技术发明。这些成就的取得，得力于玄学的思想解放、精神自由和文化创新精神，是玄学的自然哲学思想、科学智慧、科学理性精神和科学方法论培育出来的累累硕果。
　　魏晋南北朝时代政治动荡，社会南北分裂，但玄学唱主角的思想文化领域却空前自由。玄学的产生是以言意与名实之辩作为思想武器的。言意、名实之辩的核心是根据变化了的现实和事物的客观实际，对已有名言(即思想文化和科学知识传统)作出新的阐释，进行鉴别、核验、扬弃与创新。它引发了一场涉及所有领域的思想解放的潮流。玄学也称为“新道家”，它所阐释的典籍(三玄)是中国古代最富有科学智慧和科学思想的《老子》、《庄子》和《周易》。老、庄对道法自然和自然之道的推崇，开启了魏晋玄学重视认识和把握自然界、客观对象之特性、规律的科学理性精神；《周易》作为儒家经典，它推崇人类改造自然、改造社会的积极有为，自强不息的精神，重视技术创造和物质文明发展的思想精华也在玄学中得到充分的弘扬。玄学崇本举末，追根溯源的思考问题的方式，落实到现象界，就成为对事物存在、变化的原因、理由、根源、本质的探求与追问。魏晋时代，人们既重视事物之“所然”，即事物的本来面目、自然之性，又重视事物之“所以然”，即积极把握事物发展变化的自然之理，这些都促进了人们对科学知识和未知世界的探索。玄学的自由论辩曾是魏晋知识分子精神生活的重要内容，它大大激发了文士们思想创造的火花，拓展了人们思维的空间，使人的想象力、幻想力、逻辑推理和抽象思维能力都得到充分的培育、发展和提高。中国古代哲学中变化日新的发展观已经渗透到魏晋南北朝所有思想文化和物质文明的创造活动中，趋新求变成为这个时代重要的文化特点。这些也为科学技术的创新和发展提供了肥沃的土壤和适宜的气候。加之魏晋时代政权频繁更替，政局动荡不安，玄学对以道德和政治为人生最高目标的儒家价值观念形成了有力的冲击，这就促使这一时代的知识分子中有更多的人把精力放在观察、体验、了解、认识大自然上，促使他们把人生价值更多地放在艺术和科学技术的创新活动中。这都推动了魏晋南北朝时代科学技术的发展与进步。
　　一、玄学与魏晋南北朝时期科学理性主义思潮的兴起
　　魏晋时代面临的首要问题是摆脱汉儒僵化封闭的象数思维模式，冲破东汉以来虚伪化、形式化了的道德名教的束缚，破除汉代天人感应和谶纬迷信思想，从而开始思想与知识的革新和重建。魏晋南北朝时代，人们主要从以下几个方面来进行思想与知识的创新：一是通过重新解释已有的经典，阐发自己的新思想、新知识。哲学家王弼的《老子注》、《周易略例》、《论语注》，郭象的《庄子注》，著名数学家刘徽的《九章算术注》，医药学家陶弘景的《神农本草经集注》，地理学家郦道元的《水经注》等许多哲学和科学著作，都是通过注解、阐发、补充、完善前人的经典来建构自己的新思想和新知识体系的。其二是通过博览群书，搜集、分析、检验、综合前人的知识和相关记载，经过严密的推理判断和新的观察证明与筛选，获得可靠有效的新知识。祖冲之改革历书，农学家贾思勰在参考了几百种书籍的基础上写出《齐民要术》这本农学专著，都是这方面的代表。其三是通过总结归纳概括新的现实，新的实践、实验和观测结果，将其提炼概括为新的“名言”，即新知识、新观点、新法则，获得知识的创新。裴秀的“制图六体”，葛洪的《肘后救卒方》都是这方面的成果。在思想与知识创新中，上述三个方面可以有所侧重，但它们常常是交融在一起，相互支持，共同发挥作用的。魏晋时代这三种知识创新活动的展开，又首先是从对知识的载体——名言(语言)与事实(即客观对象)、名言与圣人之“意”之间关系的反思开始的，这就是魏晋玄学重要的论题——言意之辩。
　　(一)言意之辩与魏晋思想和知识的创新
　　从欧阳建的《言尽意论》中可以得知，魏晋时期的言意之辩主要讨论两个问题：一是名实关系，二是言意关系。其代表性观点有三种：一是荀粲等人的言不尽意论；二是欧阳建等人的言尽意论；三是王弼的立象尽意，得意忘象、忘言的观点。玄学言意之辩对这一时代思想文化发展的重要意义不在于它对语言能否尽意作出唯一正确的答案，而在于通过言不尽意、得意忘言，为魏晋知识分子重新解释经典，冲破圣人之论的藩篱，大胆怀疑和反思前人知识的可靠性、正确性，从而进行知识的创新和重建开辟了道路，提供了方法和理论前提；同时也通过因实以校名，校实以定名，为不断进行知识的扬弃和更新确立了理论的根据。只有承认言不尽意、语言(作为典籍的书面语)只是圣人之迹，才能解除对圣人之论和前人经典做僵化理解的名言之障，穿越语言之迹去探寻圣人“之所以迹”，在新的阐释中补充、发展和建立自己的新思想、新知识，哲学家王弼、郭象如此，科学家刘徽、郦道元、祖冲之也如此。如果没有言与意、名与实之间的矛盾关系，不能得意忘言，循实责名，就不能理直气壮地根据时代的需要阐释和发展圣人的思想，纠正前人思想与知识的谬误。在言意和名理之辩中，言尽意论者强调“名逐物而迁，言因理而变”①，因实以检名，循实以责名，有是形，才有是名，时移世易，礼仪(即形名)亦易。玄学把变化了的现实、事物的客观实际作为检验前人知识和圣人经典(它们都是名言)的标准，强调不能用过时或背离事实的名言矫强、宰制、歪曲客观现实和事物的实际状态；同时，它也为新的名言(知识、观点、思想)的产生开辟了正确的途径。在以圣人之是非为是非，认为数部圣人经典就可以弥伦天地，穷尽一切知识和学问的中国古代，玄学的言不尽意、六经亦圣人之糠秕、循实以责名的理论，对于解放思想和知识创新无疑是有巨大而深远的意义的。
　　汉儒认为六经完全表达了圣人的思想，他们对六经章句极尽附会，割裂文义，对经文的解释越来越烦琐，使思想的发展走进僵化的牛角尖。玄学名士荀粲则说：“六籍虽存，固圣人之糠秕……盖理之微者，非物象之所举，今称立象以尽意，此非通于象外者也；系辞焉以尽言，此非言乎系表者也；斯则象外之意，系表之言，固蕴而不出矣。”②荀粲认为，六经及圣人之论并没有表达出“理之微者”。荀粲等人对六经的怀疑在当时具有振聋发聩的解放思想作用。嵇康和阮籍也反对对于六经经义“游心极视，不睹其外，终年驰骋，思不出位，聚族献义，唯学为贵，执书摘句，俯仰咨嗟……”③他们敢于非汤武而薄周孔，是因为他们能跳出传统思想的藩篱，从而对束缚人们思想的儒家名教及传统观念提出非议和质疑。
　　在玄学思想解放潮流的影响下，晋代道教思想家葛洪对圣人的全知全能、对六经以及人类已有书本知识的可靠性提出大胆的怀疑。葛洪说：“日月有所不照，圣人有所不知，岂可以圣人所不为，便云天下无仙!”④这虽然是论述神仙之有无，但这种“圣人有所不知”的大胆怀疑精神，却正是玄学给魏晋思想界带来的自由和解放的新特点。嵇康在《养生论》中批评那些“驰骋常人之域”的人，认为他们“以多自证，以同自慰，谓天地之理，仅此而已”，是囿于成见，墨守成规，缺乏创新精神的“守常而不变者”。魏晋时期玄学所探讨的圣人有情无情问题、语言能否尽意的问题、六经是否圣人之糠枇、名实是否相符的问题，都表现了这一时代人们力图冲破六经藩篱、汉儒传统和已有知识的自由解放的要求。先秦两汉以来，人们非常崇拜圣贤，以圣人之是非为是非，以圣人的经典为知识的源泉和标准。尤其是汉儒，他们不加变通地以《周易》中的知识作为解释一切社会和自然现象的依据，把对大千世界的探索和解释都代之以周易中的象数关系，编织出一个臆测附会的封闭的象数之网，以此来穷尽一切已知和未知的事物，而不重视对自然现象本身特殊性的观察和分析，这实际上是和科学精神背道而驰的。
　　玄学的兴起，首先就是要去除汉儒包裹在六经之上的虚妄臆测和僵化的外壳，恢复六经的本来面目，即所谓“返本”。《列子》用歧路亡羊的故事说明如何解释和把握圣人经典的本质。作者认为在学习和理解圣人经典和追求真理的过程中，“大道以多歧亡羊，学者以多方丧生。学非本不同，非本不一，而末异若是，唯归同返一，为亡得丧”⑤。这正是理性精神在文化传承及发展中的表现。汉儒对经典的解读或拘于章句，失去主旨；或牵强附会，主观臆测；或以象数的固定模式，以天人感应的谶纬迷信解释经典和现实。这都形成了“歧路之中又有歧焉”的真理的被遮蔽和迷失。列子说：“吾不知所之，所以反也。”⑥“反本”，就是回到经典和事实本身，这正是所有拨乱反正时期理论家们要正本清源的原因。对于如何学习把握圣人之言论即圣人之道，列子提出“本学泅，不学溺”⑦的理性主义态度。他要人们创造性地学习圣人泅渡河流，即解决现实问题的方法，而不是一头扎进前人的理论中，沉溺其中，不辨东西，被其所淹没。
　　葛洪运用大量的天文、气象、海洋等当时自然科学方面的知识，反驳圣人全知和六经无所不包的神话，驳斥了对圣人和传统经典的迷信。当时，许多自然科学知识也都包含在前人经典之中，葛洪否定了传统经典的绝对权威，实际上为各门学科新思想、新知识的产生扫清了道路。所以，葛洪强调，他对圣人全知和六经无所不包的迷信的反驳，并不是在诽毁圣人，而是“但欲尽物理耳，理尽事穷，则似于谤讪周孔矣”⑧。南朝祖冲之在修改何承天《元嘉历》时，就曾对包括儒家经典在内的众多书籍中关于天象的记录和前人的错误进行了甄别、更正，作出新的解释。这种敢于对圣人经典中的记载说“不”的行为，曾引起很大非议。大臣戴法兴当朝责难他的修改和解释是“诬天背经”⑨，但是祖冲之依然坚持真理，以科学严谨的态度，对《元嘉历》作出重大修改，完成了更为科学的《大明历》的编制工作。
　　(二)“校实定名”、“有以校验”的科学认知方法
　　汉代的象数思维及名教思想主要是在封闭的名号(即符号)体系中推衍和割制现实，使实去就名，从而构成名不符实的伪现象的丛生。魏晋玄学的先声《人物志》中分析和考辨人才，在方法上就特别重视校练名理和校实定名，这是在人才学科中表现出的科学思维的特点。
　　“校实定名”是在名实关系中强调“实”的重要性，而重视“实”，就是重视具体事物的真实状况。诚如徐干在《中论·考伪》中所说：“名者，所以名实也，实立而名从之，非名立而实从之也。故长形立而名之曰长，短形立而名之曰短。非长短之名先立而长短之形从之也。”⑩这里包含着可贵的尊重事实的科学精神，它推动了这一时期科学的革新和发展。南北朝时期何承天等人改革《元嘉历》，他们改进历法的思想原则就是“顺天以求合，非为合以验天也”(11)，也就是根据天体的运行变化改进和制订历法，使历法符合天象运动的自然规律，而不是让天象去符合人制订的历法。他们认为：“夫圆极常动，七曜运行，离合去来，虽有定势，以新故相涉，自然有毫末之差，连日累岁，积微成著……《周易》明治历之训，言当顺天以求合，非为合以验天也。”(12)他们对《周易》革卦中“君子以治历明时”和“汤武革命，顺乎天应乎人”(13)的思想做了科学化的阐释，使之成为这一时代科学创新和进步的思想旗帜。这种“顺天以求合”的科学精神也成为后世历法修改和科技进步的思想原则。
　　与科学思想和知识创新相关的另一个重要方面就是魏晋时代学者们对试验、实验和校验手段的重视。葛洪强调判断事物的真伪要“有以校验”，经过验证，才能确认。他说：“微妙难识，疑惑者众。吾聪明岂能过人哉?适偶有所偏解，犹鹤知夜半，燕知戊巳，而未必达于他事也，亦有以校验，知长生之可得，仙人之无种耳。”(14)嵇康也指出：“夫至理诚微，善溺于世，然或可求诸身而后悟，校外物以知之者。”(15)重视“校验、校实”和“校外物”，就是对事实验证、实践经验和客观规律的重视。玄学中的“道”不只是哲人领会感悟思考的形而上本体，也是实践者所践行操作的内在规律。在庄子和魏晋玄学家思想中经过实践者活动所检验的道理才是真理，而一切书本知识都是可加以存疑反思，需要经过校验才能被肯定。
　　在《列子·黄帝篇》，孔子告诉颜回：“吾舆若玩其文也久矣，而未达其实，而固且道舆?”(16)他认为只在前人的书本知识中玩味索解，不仅不能真正了解现实，也不能把握“道”之真理。所以，他们向操舟若神的“津人”和在瀑布急流中从容游水的“丈夫”问“道”，以获得书本之外，即实践中检验过的“道理”。什么是蹈水之“道”呢?《列子·黄帝篇》的作者借蹈水者之口说：“与脐俱入，与汩偕出，从水之道而不为利焉。”(17)遵循水流运动的规律，不以个人主观意志和好恶干扰它，把客观规律与主体的意志要求完全融合，主体的行为达到与必然性完全合拍，“不知吾所以然而然”(18)时，就掌握了蹈水之道。《列子》一书处处表现出对前人已有书本知识的怀疑和对从事技艺等实践活动的技术能手的重视。书中有许多故事都讲到有书本知识的儒生反复向技艺高超的人间事业成功之道。《列子》中最有发言权的人不是掌握了书本知识的儒生，而是在某方面技艺超群的能人，因为他们的成功之道是被实践活动所检验、验证过的道理。
　　这种重视“有以校验”、“校外物以知之”的科学态度和方法，推动了这一时期科学技术的发展。南朝祖冲之经过长期观察检验，发现了何承天改革的《元嘉历》存在着“置法简略，今已乖远”(19)的差错。于是，他“博访前论，远稽昔典”(20)，大量阅读和搜集古代典籍中的天文资料。据沈约《宋书·律历志下》记载，祖冲之对于“书契以降，二千余年，日月离会之征，星度疏密之验”(21)都进行了“搜练古今，博采沉奥，唐篇夏典，莫不揆量，周正汉朔，咸加经验”(22)的考证、察验、甄定过程；更重要的是他“亲量圭尺，躬察仪漏，目尽毫厘，心穷筹策，考课推移，又曲备其详”(23)，亲自实验和对实际天象活动进行严密的观测计算，在此基础上制订出更科学精确的《大明历》。《齐民要术》是中国古代农业科学的重要著作，贾思勰在《齐民要术·序》中这样叙述他的研究方法：“采捃经传，爰及歌谣，询之老成，验之行事。”(24)他重视实地调研和通过实践加以检验的科学求实的态度，成为后世研究农学的典范。这种重视实践的观念，对科学技术活动有直接的推动作用。马钧是三国时期魏国的官员，据《三国志·魏书·杜寇传》裴松之注记载：马钧“为给事中，与常侍高堂隆、骁骑将军秦朗争论于朝，言及指南车。二子谓古五指南车，记言之虚也。先生曰：‘古有之，来之思耳’……二子哂之……先生曰：‘虚争空言，不如试之易效也。’于是二子遂以白明帝，诏先生作之，而指南车成”(25)。马钧正是“以试之易效”的科学态度，亲自动手实验，制造出古书中提到的指南车。马钧所造的自动化机械定向的指南车，除用齿轮转动外，还发明了自动离合装置。成为中国古代机械设计的杰出代表。李约瑟认为马钧在指南车制造中以自动化机械装置定向的设计思想，是一切控制论机械的祖先之一。
　　(三)辨名析理与科学理性精神的高扬
　　玄学清谈的重要方法是辨名析理，即通过研究概念间的关系，达到分析事物规律的目的。玄学名士最突出的特点是善名理，虽然他们主要是进行玄学的思辨和论辩，但辨名析理的过程则是以理性主义态度反省前人学说，探求宇宙人生的真相。这种与玄学清谈相伴的名理思辨，使人的抽象思维和逻辑推理能力得到充分培养，形成了注重理性思考和逻辑辨析与推理的学术风气，从而产生了一系列探讨社会、文化、自然和艺术领域规律的著作和论文，也对魏晋南北朝科学思维能力和科学思想产生深远影响。“校实定名”是对客观事物和经验材料的重视，而“辨名析理”则是对相应的抽象和逻辑推理能力的培养，经验材料与逻辑范畴及推理过程的结合，正是产生各种科学理论(包括社会科学、艺术学理论和自然科学理论)和知识的前提和必备条件。
　　中国古代技术的发达主要建立在经验观察的基础上，魏晋时期文士们抽象思维水平的提高，使人们在探索外在世界时，眼光和视野能够在一定程度上超出日常经验的层面，通过逻辑推理去探索和认识事物更深层次的因果关系和规律。虽然当时人们还不能正确把握这些因果关系和规律，但对他们存在的确信，已是至关重要的进步了。所以，人们不能像井底之蛙，以自己有限的经验知识否定自然界客观事物之间更深层的内在联系和各种可能性。这是玄学培养出来的科学理性精神。它典型地体现在当时人们探讨最多的人通过养生能否长寿或成仙、神仙是否存在、住宅对人的生命健康、穷通荣辱有无影响等问题上。其代表人物是玄学家嵇康和他的好朋友，也即其论辩对手阮侃和向秀。无论对上述问题肯定还是否定，双方都表现出鲜明的科学理性精神，而不是盲目肯定的迷信或盲目否定的主观臆断。他们所争论的问题在今天已不再是问题，但他们在论争中绽放出的科学理性精神，却是具有历史价值和现实意义的。
　　阮侃的《宅无吉凶摄生论》，就是一篇充满科学理性精神的文章。当时，世俗中盛行的看法是人的寿夭祸福取决于宅基地，(阳宅)的风水，包括坟地(阴宅)的风水。阮侃以富有逻辑的精辟分析，反驳了这种观点。他说：“夫善求寿强者，必知灾疾之所自来，然后其至可防也，祸起于此，为防于彼，则祸无自瘳矣……然则避祸趣福，无过缘理，避贼之理，莫如速逃……养生之道，莫如先知，则为尽矣。”(26)人们之所以迷信是由于“先不知所以然，故忌崇之情紧，后知所以然，故求之术正。故忌崇生于不知……”(27)他认为人的“性命自然不可求矣……故命有制也，知命者则不滞于俗矣”(28)。所谓“性命自然”和“命有制”，包含着三层意思：一是指人的生命有自然之理，即科学的道理，人们掌握了这种“理”，就可以通过“专气致柔，少私寡欲，直行情性之所宜，而合于养生之正度，求之于怀抱之内而得之矣”。(29)寿夭祸福不外求于阳宅和阴宅之风水，而是求之于自己对性命自然之理的了解、掌握和运用；二是指人生命中先天自然的遗传因素，这也是决定人寿夭不同的重要原因；三是指一个人生来所具有的富贵贫贱之气，即所谓“相命”，当然，这是没有科学道理的命定论。阮侃强调性命自然对寿夭祸福的影响，否定通过选择宅地和人出生的时间能够改变一个人的福祸寿考。他有力地批判了“忌崇”等迷信活动，体现了鲜明的科学理性精神。然而他在强调性命自然的规律和必然性时，又宣扬了另一种“命定论”，即认为人生来所具有的富贵贫贱之气是不可改变的，强调人的“吉凶素定，不可推移”(30)。从而否定了人后天努力的作用。嵇康的《难宅无吉凶摄生论》正是批评阮侃对人的“相命”作用的独断。嵇康把宅基地对人生命的影响与服药的作用等同，他认为人懂得养生的知识，善于养生，就能长寿。“寿夭成于愚智，则自然之命不可求之论，奚所措之?”(31)他反对阮侃性命自然不可求的观点。难道住宅真的对人的吉凶寿夭有影响?嵇康的解释又不尽是迷信，它也同样包含着科学理性精神。
　　嵇康说：“居必爽垲，所以远风毒之患。凡事之在外能为害者，此未足尽其数也。”“辅生之道，不止于一和……则外物之为患者，吾未知其所齐矣”。(32)他把风水即居住的地理环境理解为种庄稼的“沃土”，认为选择有利于健康的居住环境“犹夫良农既怀善艺，又择沃土，复加耕耘，乃有盈仓之报尔”(33)。尤为可贵的是，嵇康反对以已知的有限经验否定未知的广大世界的奥秘，他把这种仅以已知经验判断真伪的做法称之为“专断”。嵇康说：“……况乎天下微事，言所不能及，数所不能分，是以古人存而不论……今形象著明，有数者犹尚滞之；天地广远，品物多方，智之所知，未若所不知者众也。今执辟谷之术，谓养生已备，至理已尽……意所不及，皆谓之无之。欲据所见，以定古人之所难言，得无似蟪蛄之议冰耶?……吾怯于专断，进不敢定祸福于卜相，退不敢谓宅无吉凶。”(34)
　　葛洪也指出：“世人若以思所能得谓之有，所不能及则谓之无，则天下之事亦鲜矣”(35)，“天下之事，不可尽知，而以臆断之，不可任也”(36)。如果人们从狭隘的经验论出发，就会犯可笑的错误。葛洪列举了许多自然界与日常经验相反的异常现象以说明人不能局限于已有的狭隘的经验论。他说：“变化万品，奇怪无方，物是事非，本钧未乖，未可一也……坤道至静，而或震动而崩驰。水性纯冷，而有温谷之汤泉……轻物当浮，而牂柯有沉羽之流。万殊之类，不可以一概断之，正如此也久矣。”(37)对自然现象的缜密观察和理性推理能力的提高，使魏晋时代的许多文士认识到了人类知识的有限和未知世界的千变万化，从而能超越狭隘的经验论。他们反对人们以成见去主观臆断自己不了解的新事物，主张以开放的胸襟，科学理性的态度去积极思考和探索广大未知世界的知识和奥秘。这种不固守成见和已有知识，不囿于狭隘经验，思想和想象力的翅膀展向变化万端的未知世界的思想风气，是这一时代知识创新的思想前提。
　　二、玄学崇尚“自然之道”对科学思想的促进
　　魏晋玄学重视“自然”，追求“自然而然”的人生观和价值观。它不仅对人们追求本真自然、自由和谐的生命理想状态，摆脱纲常名教具有思想解放的作用，还促进这一时代文人士大夫关注自然界，关注事物的自然之性和自然之理，积极探索和追问事物产生、发展、变化的原因和客观规律。
　　(一)崇尚自然之道促使人们更加重视对自然界事物的观察和研究
　　“自然”在魏晋南北朝时代主要是指万物自然而然的状态和性质，与社会中统治者的意识控制和名教规范相比，大自然最具有自然而然的特质。所以，对自然的崇尚促使人们更多地关注和思考自然界的事物。
　　汉代知识分子主要把精力耗费在皓首穷经上，他们修习内圣外王之功，以做官进入仕途，进而治国平天下作为人生理想。魏晋以来，此种人生理想受到挫折，文士们的目光更多地投向大自然和个体生命之中。所以人们对于养生的重视和对大自然的兴趣超过了中国历史上任何一个年代。当时，人们对大自然的兴趣表现为两个方面：一是从自然中感悟生命的哲理和审美情思；二是从对自然现象的观察中获得大量的自然哲学思想和科学知识，即所谓“自然之理”。嵇康说：“夫推类辨物，当先求自然之理，理已定，然后借古义以明之耳。”(38)这里的“自然之理”就是指客观事物本然的道理。道法自然在《老子》哲学中偏重于清静无为的治国之道和个人处世应物的准则；“自然”在庄子书中也偏重于精神自由、心灵解放和超越性审美人格的建构。玄学之“玄”吸收了扬雄《太玄》中“玄”的含义。扬雄说：“夫玄也者，天道也，地道也，人道也。”(39)“玄者，幽摛万类而不见于形者也，资陶虚无而?生乎规……”(40)“玄”是宇宙间万事万物的总原则，是无形的生成万物的规律。魏晋玄学丰富和强化了《老子》、《庄子》哲学中自然之“道”所包含的自然规律的内涵，促使广大文士更加主动地去发现、把握、总结自然界万物的自然之性和其生成、发展、变化的规律，在对大自然的科学探索中悟“道”，这在客观上有利于科学的发展和进步。
　　天文、地理、农学、化学、生命科学等各学科新知识的产生，都来自对大自然(包括生命自然)持续不懈的观察、思考、分析与试验。以化学学科为例，出于炼丹养生的需求，魏晋时代，人们对于物质之间由化学反应而产生的神奇变化有着深入的研究和观察。这种观察既以玄学变化无穷的自然观为指导，又反过来有力地支持和充实了玄学自然之理、自然之道中的科学性内容。晋代道教思想家葛洪说：
　　夫变化之术，何所不为……能为之者往往多矣。水火在天，而取之以诸燧。铅性白也，而赤之以为丹。丹性赤也，而白之而为铅。云雨霜雪，皆天地之气也，而以药作之，与真无异也。至于飞走之属，蠕动之类，禀形造化，既有定矣。及其倏忽而易旧体，改更而为异物者，千端万品，不可胜论……至于高山为渊，深谷为陵，此亦大物之变化。变化者，乃天地之自然，何为嫌金银之不可以异物作乎?……然其根源之所缘由，皆自然之感致。(晋·葛洪《抱朴子·内篇》卷一六《黄白》)
　　葛洪等魏晋时代的思想家、科学家正是在玄学崇尚自然之道的启示下更为深入地观察、了解、探索大自然的神奇变化，从而获得更多的利，学新思想和新技术。
　　(二)崇尚“自然之道”还表现为对万物产生、发展、变化“之所以然”的探索与追问
　　正因为“道”是无形的生成万物的规律，所以，王弼把老子玄之又玄的“自然之道”又称之为“无”，把万物称之为“有”；“有”是事物“之然”，“无”是事物“之所以然”。一切哲学概念，都要落实到现实中指导人们的认识和实践。王弼所说的“无”，落实到现象界，就是指万物之所以然的原因、根据和根源，是一种决定具体事物发展变化的根本原因。在一定意义上，我们可以将“无”理解为一种“不在场”，它决定着事物“之然”和事物的“在场”，是事物存在、发展、变化的根本原因。王弼的玄学被称之为“贵无论”，他把无与有的关系比喻为本与末、母与子的关系，提出守母以存其子，崇本以举其末。玄学对“无”——即生成事物的根源、原因的重视，都从思想观念和方法上加强了人们对事物产生和存在之所以然的追溯：“故圣人不察存亡，而察其所以然。”(41)这种“察其所以然”，有哲学层面的抽象的“追溯”，有经验归纳的追溯，有观测验证和数学推算的追溯，后二者都促进了科学思维和人对自然奥秘的科学性把握，都直接促进天文、地理、农业、机械、化学等科学技术的发展。“无”是事物存在的根据和原因，是事物产生、发展、变化之所以然，它不是固定单一的线性因果联系，而是每一事物之所以存在的有机的、全方位的系统性的原因和根据。正因为这种“原因”和“根据”是存在于系统中的全方位的且动态发展变化的，所以，从哲学的层面将其称之为“无”。“无”所具有的不受成见束缚的无限性潜质，使魏晋时代人们对外界现象的成因、变化、发展，产生了一种无限变化、无穷出新的自然哲学观；“无”的不可限定性也使玄学的理性主义精神在探索大自然奥秘时，天然具有了不墨守成规、不断探索发现和创新的思想因子。玄学发展到崇有论阶段，其代表人物郭象更是把变化日新作为“自然”之“常理”。
　　(三)变化日新的自然观与科学创新
　　如果说王弼玄学的“贵无论”尚偏重于对超感知经验的无名无形的宇宙本体的探讨，玄学家郭象的“祟有论”就更重视大千世界具体事物的无穷变化了。这种变化日新的哲学是促进魏晋时代思想解放，观念更新，催生文化和科学创新意识的哲学基础，“天地之化日新”，“无时而不移”，“以新代故”，成为这一时代人们认识、评价、判断一切现象，从事文化艺术创造和科学技术创新的思想原则。
　　郭象说：“日夜相代；代故以新也。夫天地万物，变化日新，与时俱往，何物萌之哉?自然而然耳。”(42)“往来者，自然之常理也，其有终乎?”(43)往来变化是自然界的规律，它没有终结，所以，任何事物都不是守故不变，而是变化日新。从日月山川草木到人的生命，一切都在不断更生。
　　夫无力之力莫大于变化者也；故乃揭天地以趋新，负山岳以含故。故不暂停，忽已涉新，则天地万物无时而不移也。世皆新矣，而自以为故；舟日易矣，而视之若旧；山日更矣，而视之若前。今交一臂而失之，皆在冥中去矣。故向者之我，非复今我也。我与今俱往，岂常守故哉!(《大宗师》注)
　　变化日新是自然之理，所以崇尚自然也就是崇尚变化日新和代故以新，反对守故不变。“更生者，日新之渭也。付之日新，则性命尽矣”(44)。日新是天地万物发展变化的规律，人的行为、思想、知识也要付之日新，随着日新的万物而不断变化。玄学这种变化日新的思想是冲破圣人经典和已有知识藩篱，进行新的文化与科学创造的强大动力。郭象《庄子·在宥》注曰：“夫迹者，已去之物，非应变之具也，奚是尚而执之哉?执成迹以御乎无方，无方至而迹滞矣?”(45)这里的“迹”包括一切已成为形名的书本知识、行为规范和惯例与旧说。祖冲之对传统历法的修订，就是本着这种不执成规，不迷信旧说的创新精神。祖冲之在公元445年向南朝宋孝武帝上表请制新历时说：“古历疏舛，类不精密，群氏纠纷，莫审其会。寻何承天所上，意存改革，而置法简略，今已乖远……敢率愚瞽，更创新历。”(46)玄学这种反对墨守成规、因循守旧，推崇创新的时代精神成为魏晋时代天文、历法、数学、地理、医学等各个学科进步的思想渊源。
　　三、玄学天人关系理论中的科学思想
　　“天”在中国古代儒家哲学中具有神圣的道德和人生示范作用。汉代以来，天人感应和谶纬迷信更使“天”成为有意识、有意志、能主宰人间赏罚的神秘力量。中国古代道家哲学更多地强调人对“天”的效法和对自然的遵从，荀子批评其蔽于天而不知人。魏晋玄学对《周易》积极有为思想的吸收和它的科学理性主义特点，使其在天人关系的思考中具有突出的科学性内容，产生了丰富的新思想和能启迪今人的科学智慧。
　　(一)万物相因不相为的自然之“天”
　　玄学的科学理性精神破除了汉代以来道德化、意志化的天主宰论，恢复了自然天道观，使汉代主宰人间赏罚的神秘的天，成为大自然中的一个普通事物。更为重要的是，魏晋思想家还从科学的角度论证了天地作为万物中的一物，天地万物与人并生的道理，精辟地阐发了“类无贵贱”的生命平等观。
　　葛洪说：
　　天道无为，任物自然，无亲无疏，无彼无此也……所乐善否，判于所禀，移易予夺，非天所能。(《抱朴子·内篇·塞难》)
　　圣人之死非天所杀，则圣人之生，非天所挺也。贤不必寿，愚不必夭，善无近福，恶无近祸，生无定年，死无常分，盛德哲人，秀而不实，窦公庸夫，年几二百，伯牛发疾，子夏丧明，盗跖穷凶而白首，庄跷极恶而黄发，天之无为，于此明矣。(《抱朴子·内篇·塞难》)
　　王弼解释《老子·第五章》“天地不仁，以万物为刍狗”(47)时说：“天地任自然，无为无造，万物自相治理，故不仁也……天地不为兽生刍，而兽食刍，不为人生狗，而人食狗。无为于万物而万物各适其所用，而莫不赡矣。”(48)王弼玄学以无为本，在他的哲学中，“天”成为无为无造、无意志、无目的的自然物；天地间的生物之间具有天然的食物链，万物各适所用；从而还天地以自然界现象的本来面目。在《列子·说符篇》“齐田氏祖于庭”的故事中，田氏认为，“天之于民厚矣!殖五谷，生鱼鸟以为之用”(49)。鲍氏之子反对这种看法，他说：“不如君言。天地万物与我并生，类也。类无贵贱，徒以小大智力而相制，迭相食；非相为而生之。人取可食者而食之，岂天本为人生之?且蚊蚋噆肤，虎狼食肉，非天本为蚊蚋生人、虎狼生肉哉?”(50)道德化、意志化的天地成为科学化的自然界中的平常一物。
　　郭象更是明确以“万物相因不相为”的思想阐明万物之间自然的科学联系，破除了汉代以来的宇宙目的论。郭象说：“天下莫不相与为彼我，而彼我皆欲自为，斯东西之相反也。然彼我相与为唇齿，唇齿者未尝相为，而唇亡而齿寒。故彼之自为，济我之功弘矣，斯相反而不可以相无者也。”(51)他认为万物之间的关系是彼我相因而相济。相因者相互依存也，万物互相联系，互相资济，从而发挥各自的功用，这就是相因相济之功。这种相因相济是通过自为而实现的。每一个事物都追求自为而不追求相为，而它的自为对于别的事物就有相济的作用。任何事物对于另一事物都是不可缺少的，事物之间的关系是“自然相生，必至之势”(52)，它们自然相生，各自自为，却又成全着其他事物，与整个世界有密切的关系。所以“彼之自为，济我之功弘矣”。这里包含着丰富的科学思想：首先，在玄学家笔下，天地万物之间的依存是自然而然的，不体现任何目的和意识，它是没有任何超自然的意志、目的、宗教和道德色彩的科学化的自然图景；其次，它揭示了事物之间互相依存互相资济的有机整体的联系；其三，它所阐发的万物之间“斯相反而不可以相无者也”和“彼之自为，济我之功弘矣”的真理，是极其高明而科学的生态学思想。这些思想对于一千多年后今天的人们，依然具有深刻的启示意义。
　　(二)“人事为本，天道为末”的力命观
　　魏晋玄学援儒入道，它吸收了《周易》中积极有为和天道、地道与人道三才并用的思想，进而对《老子》无为而无不为中所包含的人的主动性一面加以发挥和强调。玄学主张天之无为，其目的是为人之有为扫清道路。
　　魏晋玄学冲破了汉代象数易学从人类社会之外的超自然力量去探索命运的迷信和妖妄，从重天道转向重个人的自然材质和个人性格、言语，作为对人生及社会的主导作用。魏晋思想变革以人物品藻和讨论对人才的识别与使用开始(51)，其根本原因也在于此。徐干在《中论·务本》中指出：“人事为本，天道为末。”(52)这正是魏晋新思想的先声。魏晋时代，许多作为时代精神表征的辩论，其核心都是围绕人力与命运的关系展开的。嵇康与阮侃关于宅无吉凶的讨论，葛洪与当时思想界关于人能否长生或成仙问题的讨论，范缜参与许多佛教徒关于神灭、神不灭问题的讨论，其深层的背景都是人一生的命运由谁来决定和主宰的问题，即人力与命运的关系问题。《列子·力命》篇专论这两者的关系。虽然《力命篇》的作者不无激愤地主张命运大于个人的品行和主观努力，但是他对命运的理解与汉代超自然的神秘力量的命运观不同。魏晋时期的“命运”观继承了王充的自然元气和性命理论，它主要是指人所禀受的元气即天赋对人生的影响和一个人所遭遇的不可逆转的社会境遇对人生的决定作用。这样的“命运”是指一种客观必然性，它包含更多的唯物主义和科学的因素。即使是这种强调客观必然性的命运观，也在重视“人力”作用的魏晋思想界遇到了批判和挑战，其代表人物是嵇康和葛洪，他们认为人掌握和运用客观规律，可以在一定程度上改变自己的命运。葛洪说：“人无少长，莫不有疾，但轻重言之耳。而受气各有多少，多者其尽迟，少者其竭速。其知道者，补而救之。”(56)这里的“道”就是指养生治病的规律和方法，他相信人掌握了治病养生的规律，就可以长生久视，或者成仙。“若夫仙人，以药物养身，以术数延命，使内疾不生，外患不入。虽久视不死，而旧身不改。”(57)金丹能否使人长生，这是一个科学水平的问题，但强调以人力把握自然，顺应自然，补益自然的意识则是真正的科学意识和科学追求。葛洪强调人之“灵”就在于人的有为。“夫陶冶造化，莫灵于人。故达其浅者，则能役用万物，得其深者，则能长生久视”(58)。嵇康也说：“夫田种者，一亩十斛，谓之良田……不知区种，可百余斛。田种一也，至于树养不同，则功收相悬。”(59)“至于导养得理，以尽性命，上获千余岁，下可数百年，可有之耳!”(60)
　　天道无为，人道有为，人可以把握规律，“役用万物”，这是魏晋时代对人力作用的推崇和张扬，但是，人的作为可以无所不能吗?崇尚自然之道的魏晋思想家对天人关系的思考和认识非常富于辩证法，他们清醒地看到与自然造化相比，人力作用的有限性。所以葛洪一方面认为“仙人之无种耳”，人通过养生服药可以长寿，同时，他从现实经验出发，又强调人的寿夭与先天遗传因素关系密切。人虽然可以服药养生，但个人能否成仙，并不能完全由自己决定。“由兹论之，夭寿之事，果不在天地，仙与不仙，决在所值也。夫生我者父也，娠我者母也，犹不能令我形器必中适，资容必妖丽，性理必平和，智慧必高远，多致我气力，延我年命”(61)。这就是人力不可企及的客观自然的力量。《列子·说符篇》曰：“枉直随形而不在影，屈伸任物而不在我，此之谓持后而处先。”(62)此处的“形”和“物”是指一切客观事物，包括自然物。如果仅就人对自然物而言，“持后而处先”与“屈伸任物而不在我”，都是强调首先要遵循和重视客观事物的规律。人利用自然造化的伟力而完成自己的创造是胜过任何人的主观之“智巧”的。在魏晋时代，道法自然落实在人的行为中就是人法大自然，人以大自然为师，先做自然的学生，后做自然的先生。人类在顺从自然规律中达到“持后而处先”的利用自然的目的。
　　(三)“天地万物不相离”的生态学思想
　　有限的人与无限的大自然之间到底是一种什么关系呢?《列子·天瑞篇》有这样一个故事：宋国有一位叫向氏的人向齐国的国氏问致富的方法。国氏说，“吾善为盗”，所以能成为从自给到有余到广为施舍的富人。向氏回国后，便翻墙凿室去偷，结果犯了法，他去质问国氏为什么误导自己入了歧途，国氏回答说：
　　嘻!若失为盗之道至此乎?今将告若矣。吾闻天有时，地有利。吾盗天地之时利，云雨之滂润，山泽之产育，以生吾禾，殖吾稼，筑吾垣，建吾舍。陆盗禽兽，水盗鱼鳖，亡非盗也。夫禾稼、土木、禽兽、鱼鳖，皆天之所生，岂吾之所有?然吾盗天而亡殃。夫金玉珍宝，毂帛财货，人之所聚，岂天之所与?若盗之而获罪，孰怨哉?
　　作者指出人的生命也是盗阴阳之和的结果。“若一身庸非盗乎?盗阴阳之和以成若生，载若形；况外物而非盗哉?诚然，天地万物不相离也，仞(即认、据有之意)而有之，皆惑也”(63)。魏晋思想家认为，大自然有自己独立存在的价值，它们不是为了人的所用而存在的；人对大自然的改造利用是对自然资源的盗取，这种改造利用如果合乎自然规律，它就是合理的。所以，它是“有道”之盗取。在这则故事中，作者把天地万物看成大自然自身所有，人利用万物是盗取万物以自养。这则故事既肯定人利用万物以富有，又认为人对大自然的利用是“盗取”自然资源，大自然有自己的目的和价值，它并非为人而存在。人对大自然可以遵循自然规律而加以利用，但不可以据为已有。“天地万物不相离也”，它是一个有机的生命整体。人的生命也是来自大自然的阴阳之和，所以，人对大自然中任何一物的据为私有，都是一种迷惑的表现。
　　在这个故事中，思想家们对人开发利用大自然是赞赏的；同时，又认为人对天地万物的索取和占有不是天经地义的。人应该认识到这是在盗取天地之“时利”，从而对大自然怀抱感恩和敬畏之心。更为重要的是，他们由此而揭示出人与万物之间关系的真理：《列子·黄帝篇》曰：“凡有貌像声色者，皆物也。物与物何以相远也?夫奚足以至乎先?是(形)色而已。”(64)天地间有什么物(包括人类)能够比其他物优越呢?都是物罢了。向秀也在《庄子·达生》注中所说：“同是形色之物耳，未足以相先也。”(65)天地万物虽各有其性质，但又互相联系不可分离。人利用万物，盗天地之时利，人要认识到自己利用万物应有限度。所以自然物一方面供人使用，另一方面人又不能将自然物、天地之资源只据为已有，人与万物互相联系不可分离。这是非常符合生态科学和现代生态主义的科学思想，它对于今天人们认识和处理天人关系、摆正自己和万物之间的位置具有深刻的启示作用。日本科学史家伊东俊太郎对此有很高的评价，他说：“……中国确实是要利用自然，在技术上也下了很大工夫，但是绝不是控制自然，用尽自然以致人类征服自然。可以说是在与自然对话的同时，自然和人类和平共处，在利用技术的同时与自然一起生存。在这方面，中国科学的思考方法不只是对近代科学有所贡献，从各种层面上启发我们看到我们没有的东西，并对未来的科学有所提示。”(66)他所说的正是中国古代科学思想中对天人关系的深刻的理解。
　　四、玄学与魏晋时代的科学幻想和技术创造
　　魏晋玄学带来思想领域的多元、通脱和自由，也激发了广大文士对艺术和科学的想象力；整个魏晋南北朝时期的时代风气崇尚个人的天才和技能，探索自然奥秘和巧夺天工成为文士们体道、悟道、实践道的重要方式；同时，玄学援儒入道和中国古代科学思想与人文精神交融的特点，又使这一时代的思想家们对人类掌握运用科学技术中的负面作用有更深刻和辩证认识，它为我们解决今天所面临的社会问题提供了有益的借鉴。
　　(一)极富天才的科学幻想力
　　魏晋时代，知识分子的精神和思想空前自由。人们对大千世界无穷奥秘的向往追求，对人类掌握自然规律之后可以巧夺造化之功的科学智慧和技术创造能力的确信，激发了这一时代知识分子科学幻想的天才与热情，迸发出极富天才预测性的科学幻想能力。
　　《列子·周穆王篇》记载了一系列幻术之人的创造活动：“周穆王时，西极之国有化人来，入水火，贯金石；反山川，移城邑；乘虚不坠，触实不硋。千变万化，不可穷极。既已变物之形，又且易人之虑。”(67)该篇记载的老成子学幻术，能“校(即变乱交错——笔者)四时；冬起雷，夏造冰；飞者走，走者飞”(68)。今天，夏造冰，人工造雪降雨，走者借助机械飞上天空，已成为很普通的事。空调、暖气、反季节蔬菜，正是人们在生产和生活中的翻转四时。而人们在改造自然的活动中，通过科技手段引水上山，截川成湖，定向搬动一个建筑、一处古代文化遗址，人在宇宙飞船上遨游太空，激光和X射线“触实不碍”，心理疗法中的“易人之虑”，新材料研发、新物种培育中的“千变万化”，都在生产实践中得到实现。更让人叹为观止的是《列子·汤问篇》中偃师所制造的美轮美奂的机器人歌舞伎，它不仅能歌善舞，还能眨巴眼睛挑逗周穆王身边的嫔妃。这个科幻故事是这样的：周穆王去西方巡视，在他返回的路上，遇见一个自愿奉献技艺的人名叫偃师。他说自己制造了一件东西，希望周穆王观看。第二天他和自己制造的歌舞伎一起来到周穆王面前。
　　穆王惊视之，趣步俯仰，信人也(完全像个真人——笔者)。巧夫颔其颐，则歌合律，捧其手，则舞应节。千方万化，唯意所适。王以为实人也，与盛姬内御并观之。技将终，倡者瞬其目而招王之左右侍妾。王大怒，立欲诛偃师。偃师大慑，立刻散倡以示王，皆傅会革、木、胶、漆、白、黑、丹、青之所为。王谛(仔细——笔者)料(计点——笔者)之，内则肝胆、心肺、脾肾、肠胃，外则筋骨、支节、皮毛、齿发，皆假物也，而无不毕具者。合会复如初见。王试废其心，则口不能言；废其肝，则目不能视；废其肾，则足不能步。穆王始悦而叹曰：‘人之巧乃可与造化者同功乎?’诏贰车载之以归。(《列子·汤问篇》)
　　当智能机器人的研发已成为今天高科技领域的重要课题，制造出像《列子·汤问篇》中那样灵巧的机器人演员已不再是遥不可及的梦想之时，我们不禁要为一千多年前，我们祖先有这样天才而超前的想象力、有这样富于科学性的幻想故事而拍案称绝了。
　　在《列子》一书中，这些幻术之人和化人实现自己目标的手段不同于神话中神力的作用，他们是通过学习和努力，“穷数达变”，掌握和仿效自然造化的功力，来实现人类幻化的目标。《列子·周穆王篇》的作者认为：“有生之气，有形有状，尽幻也。造化之所始，阴阳之所变者，谓之生，谓之死。穷数达变，因形移易者，谓之化，谓之幻。造物者其巧妙，其功深，固难穷难终。因形者其巧显，其功浅，故随起随灭。知幻化之不异生死也，始可与学幻矣。”(69)大自然的生死变化是造物者的作用，幻术之人是“因形者”，即仿效造化者。他们通过“穷数达变”，掌握阴阳之变和自然造化的规律，来“移易”万物。只是大自然的变化不可穷尽，而人的幻化能力则有限。《列子》一书肯定人通过“穷数达变”而夺造化之功，这是富有科学智慧的思想；把人的幻化能力与自然造化相类比，也是对人改造“移易”世界的技术创造力的高度肯定。
　　(二)沐浴着“道”之光辉的科学技术活动
　　一个时代科学技术的发展需要天才的科学想象力和创造性，也需要可与造化同功的高超的技术水平。魏晋玄学既吸收了《周易》中重视知识和技术的思想传统，发扬了《庄子》思想中道进乎技的积极因素；同时，还从《老子》、《庄子》对违背自然的人类主观的巧智、巧利、巧用的否定中，去反思技术活动可能产生的负面作用。它们都从不同方面促进了这一时代科学技术的发展。
　　魏晋时期知识分子对道德名教和治国平天下的政治理想的疏远，对自然之道的关注，促使人们在一定程度上冲出六经和道德名教的范围，而更多关注科学知识和技术活动。这一时期，很多医学家或思想家都是精通科学技术的学者或从事某项技术的专家。因为玄学所崇尚的自然之道落实到现象界，就体现为万物的自然之性和客观规律。所以，在魏晋时代，从事科学技术活动也就是探索“自然之道”，它与哲学对宇宙本体的探求是相通和相联系的。因而，科学技术活动在魏晋时代就具有一种“道”的神圣性。葛洪说：
　　世人以人所尤长，众所不及者，便谓之圣……善刻削之尤巧者，则谓之木圣，故张衡、马钧于今有木圣之名焉……夫班输、倕狄，机械之圣也；子韦、甘均，占候之圣也；夏育、杜回，筋力之圣也……飞廉、夸父，轻速之圣也；子野、延州，知者之圣也，孙吴、韩、白，用兵之圣也。(《抱朴子·内篇·辨问》)
　　圣者，人事之极号也，不独于文学而已矣。(《抱朴子·内篇·辨问》)
　　葛洪认为每一个领域里出众的专家都是这一领域的圣人，所以，他把从事自然科学、医疗、机械制造、下棋、绘画等各个行业的发明家，能工巧匠，生命中有过人潜能的“筋力之圣”和“轻速之圣”都列入圣者的行列。把“圣”的范围扩大到一切人类精神与物质文化创造活动中，扩展到人的一切生命潜能充分发挥的范围。他强调《周易》中的“有圣人之道四焉，以言者尚其辞，以动者尚其变，以制器者尚其象，以卜筮者尚其占”(70)。把技术发明和制造活动看作圣人之道，把科学家、发明家、工艺家列入了圣人之列。葛洪这些新思想是魏晋时代重视科学技术和技艺的时代精神的反映。不仅“古之初为道者，莫不兼修医术”(71)。就是数学研究也是与圣人和宇宙之道密切相关的。魏晋时期的数学家刘徽在《九章算术注》中说：
　　昔者包牺氏始画八卦。以通神明之德，以类万物之情，作九九之术，以合六爻之变。暨于黄帝，神而化之，引而伸之，于是建历纪，协律吕，用稽道原，然后两仪四象精微之气可得而效焉。
　　周易用数来象征性地把握世界，在《周易》中，数术是参与造化的，所以古人认为数也是神道的表现，是大自然本源深处的结构和原理，它和宇宙之本体一样是幽微神妙的东西。所以，魏晋时代的知识分子是怀着探求万物所包含的自然之道的神圣而又充满理性精神的情感去从事数学推理运算、化学实验、天文、地理、农学的观察试验与实践。这些观察、研究和实验都是他们“用稽道原”的途径和方法。他们从数学运算、化学变化、天文学演变、地理和农学实践中感觉到自然界阴阳变化的客观规律，也领悟到自然之道的神奇。正如数学家刘徽所说：“徽幼习《九章》，长再详览，观阴阳之割裂，总算术之根源。探赜之暇，遂悟其意。是以敢竭顽鲁，采其所见，为之作注。”(72)
　　(三)推动社会进步的知识和机巧之利
　　由于科学技术活动沐浴着自然之道的光辉，人们对包括科学技术活动在内的人类各行各业知识的发现、总结、提炼、归纳也成为魏晋文士人生事业中的重要内容。葛洪说：“夫学者所以清澄性理，簸扬埃秽，雕锻矿璞，砻炼屯钝，启导聪明，饰染质素，察往知来，博涉劝戒，仰观俯察，于是乎在，人事王道，于是乎备。”(73)他所说的知识显然不限于道佛直觉悟道的人生知识，也主要不是道德名教规范，而是在“仰观俯察”、“簸扬”、“雕锻”中去粗取精、提炼概括出的各行各业和知识、客观事物中的规律和道理。葛洪称这样的知识为“术学”，以区别于儒家经典——“文学”。葛洪是一位道教思想家，他的思想也同时受到儒家和玄学的重要影响。他非常重视对各类知识和技能的学习。他在《抱朴子·外篇·勖学》中说：“夫所削刻画之薄伎，射御骑乘之易事，犹须惯习，然后能善。况乎人理之旷，道德之远，阴阳之变，鬼神之情，缅邈玄奥，诚难生知。”(74)这里的“道德”主要是指道家所说的宇宙自然之道和万物自然之性(德)；他说：“夫不学而求知，犹愿鱼而无网焉，心虽勤而无获矣；广博以穷理，犹顺风而托焉，体不劳而致远矣。”(75)“无术学，则安能见邪正之真伪，具古今之行事?”(76)葛洪所说的知识包括人的精神修养，但主要是“万物无所隐其状……天地无所藏其情”的广博的社会和自然科学知识。他认为这样的知识是人们能够生存，人类能获得进步，达到功利目的的工具和手段：“欲超千里于终朝，必假追影之足；欲凌洪波而遐济，必因艘楫之器；欲见无外，而不下堂，必由乎载籍。”(77)
　　玄学的重要哲学基础《老子》和《庄子》是否定“知”和人工智巧与巧利的。在《老子指略》中，王弼发挥了《老子》“潜聪明……弃巧用，贱宝货”的思想，他说：“多巧利以兴事用，未若寡私欲以息华竞。”(78)巧利就包括工艺技术，所以，玄学对聪明、巧用、宝货的否定是不利于科学技术发展的；另一方面，从《庄子》到魏晋玄学又都赞赏那些由技入道，超越一己私利的科学技术和技艺活动，主张道进乎技和道艺合一。魏晋时期，许多玄学家自己就是懂方技医术和手工技艺的专家。
　　实质上，玄学家所否定的“知”和智巧常常是指过度的不合乎客观规律，违背物性自然的人主观的造作妄为。郭象《庄子·内篇·养生主第三》注曰：“……故知之为名，生于失当而灭于冥极。冥极者，任其至分而无毫铢之加……任万物之自为，闷然与至当为一……”(79)所谓“至当”、“冥极”、“至分”，都强调人的作为完全合乎客观事物之理。《老子》与《庄子》所否定的“知”，主要是指人根据自己主观好恶和功利需要，歪曲事物本性而强加给事物的命名和知识，它更多指夹杂着人类(尤其是统治者)私利的社会意识。科学知识恰好是无个人私利的纯粹知识，这样的知识作为人类对客观事物性质和规律的认识把握，它们与自然之道是相通的。所以，《庄子》及玄学家对这样的知识及其妙用是极其赞赏的。庖丁解牛的高超技艺来自他对牛骨骼筋肉结构肌理精确无误、了如指掌的理解和知识。庄子把这样的知识称之为“天理”，也就是客观对象的自然之理。庖丁解牛依乎天理，也就是顺物自然，遵循对象的客观规律；而依乎天理(自然规律)的技能也就达到了体“道”和实践“道”的层面。所以，郭象赞赏曰：“技之妙也，常游刃于空，未尝经概于微砠也。”(80)《庄子·达生篇》中，梓庆能制造出巧夺天工、奇妙无比的乐器，其经验是“以天合天，器之所以疑神者，其是与?”(81)郭象注曰：以天合天也就是不离其自然，“因尽物之妙，故乃疑是鬼神所作也。”(82)可见，老、庄及玄学对“知”和智巧、巧用的否定，其精神实质之一是倡导一种与自然无所违的，主观作为与客观规律完全一致的出神入化的技艺活动。从更深层次看，他们否定巧利的另外一个目的还在于揭露人类科技文明发展中的悖论现象。
　　王弼说：“夫城高则冲生，利兴则求深，苟存无欲，则虽赏而不窃；私欲苟行，则巧利愈昏。故绝巧弃利，代以寡欲。”(83)事实上，人不能无欲，所以，科学技术之巧利用途不能绝弃。但巧利的确会助长人欲望的膨胀，这也是今天与科技文明、工业化发展所伴生的弊端。玄学克服这种弊端的武器是倡导自然和谐的生存状态和生活方式。玄学认为人的自然欲望不是私欲，私欲是贪得无厌的超过生命和谐自然之需求的欲望，是违反人性与物性自由和谐发展的欲望。玄学正是从合乎自然，即保持人的生命及万物自然和谐的状态，来制衡科技文明对人类社会可能产生的负面作用。王弼说：“道不违自然，乃得其性，法自然也。法自然者，在方而法方，在圆而法圆，于自然无所违也。”(84)今天，面对科学技术与商品经济联姻而产生的消费文化的滚滚洪流，我们能够深刻体会到玄学对违背和谐自然的“智巧”与“巧利”批判中所包含的更深层次的人文关怀和科学理性精神。
　　在主张天道无为，人道有为，持古朴今妍，变化发展的自然与历史观，对人自然和谐的物质和精神欲望持肯定态度的魏晋时代，人们必然对合乎自然的技术、技艺、巧利也非常重视。葛洪用历史事实论证了机巧之利的惠民之功和对社会文明的推动作用。他说：
　　古者生死栋宇，死无殡葬，川无舟揖之器，陆无车马之用。吞啖毒烈，以至殒毙；疾无医术，枉死无限。后惠世圣人，改而垂之，民到于今，赖其后惠。机巧之利，未易败矣……至于八政首食，谓之民天。后稷躬稼，有虞亲耕，丰年多黍多余……白渠开，而斥卤膏壤，邵父起阳陵之陂，而积谷为山；叔敖创期思，而家有腐粟；赵过造三犁之巧，而关右以半；任延教九真之佃，而黔庶殷饱。此岂无君之时乎?(《抱朴子·外篇·诘鲍》)
　　与其说葛洪是在肯定君王的作用，不如说他是在赞扬改造自然和推动社会进步的农业专家、水利专家和各行各业的科技发展明家、实践者。他说“且夫古者事事醇素，今则莫不雕饰，时移世改，理自然也”(85)，认为人们积极改造自然的活动是社会进步和文明的标志，是自然而然的合理的行为，是历史的进步。
　　魏晋时代，人们在日常生产、技术创新和艺术创造中都非常赞赏思维、想象和技艺的巧夺天工，所以，这一时代技术的发展也达到新的水平。最有代表性的是被葛洪称为“木圣”的三国时代魏国的发明家马钧。他曾设计了一种省力又方便的灌溉机械——龙骨水车，能由低处向高处引水，是近代水泵发明之前最为先进的提水工具之一。《三国志·魏书》杜夔传注曰：“马钧，巧思绝世。傅玄序之曰：马先生，天下之名巧也……居京都，城内有地，可以为园，患无水以灌之，乃作翻车”。(86)他的巧思、巧技和发明创造成为这一时代技术发展的重要标志。
　　五、玄学与魏晋南北朝时代的科学进步
　　中国古代科学技术在魏晋南北朝时期发展到一个新的高峰，天文、地理、医学、化学、农业科学、机械制造均取得突出的成绩。这些科技成果中，包含着这一时代科学家的创新精神，包含着许多值得我们探讨和总结的科学智慧。
　　(一)魏晋南北朝时代对宇宙的科学认识
　　从哲学层面看，王弼玄学把汉代物质性的宇宙生成论提炼抽象化为更具形而上特点的宇宙本体论哲学，但是，《老子》对宇宙生成的天才想象，汉代气化论宇宙生成模式中的科学因素，都被魏晋玄学中的自然哲学所吸收，从而形成自己科学化的宇宙生成观。《列子·天瑞篇》这样描述天地的生成过程：
　　夫有形者生于无形，则天地安从生?故曰：有太易，有太初，有太始，有太素。太易者，未见气也；太初者，气之始也；太始者，形之始也；太素者，质之始也。气形质具而未相离，故曰浑沦。浑沦者，言万物相浑沦而未相离也。视之不见，听之不闻，循之不得，故曰易也。易无形埒，易变而为一……一者，形吏之始也。清轻者上为天，浊重者下为地，冲和气者为人；故天地含精，万物化生。
　　这种宇宙生成论中的天才想象和科学猜想与现代宇宙大爆炸理论不无相似之处。在儒家学说中，“天”是形而上的本体，天之道是地上人事活动要仿效的范型。在魏晋玄学中，“天”不再是存在的本体，而是一个普通的有限的存在者。它在自己的运动变化中有生有化，有成有毁；它是具体时空中的一个自然物。天地是一个有成有毁的存在者，它们就不再是生生者和形形者；而作为本体的生生者、形形者就是“万物化生”这一自然之道，天地也是这一自然之道的呈现。所以像所有存在者都是有限者一样，天地也有它限定的功能，而不是全能。法天地的圣人也是有限者，他们也没有全知全能。在汉代及儒家思想中，天地和圣人是至高无上的。《列子·天瑞篇》却明确指出：
　　天地无全功，圣人无全能，万物无全用。故天职生覆，地职形载，圣职教化，物职所宜。然则，天有所短，地有所长，圣有所否(即闭塞、滞困——笔者)，物有所通。何则?生覆者不能形载，形载者不能教化，教化者不能违所宜，宜定者不出所位。
　　天地不仅没有全功，而且终有一天它会走向终点。我们所处的天地是有限还是无限?这是在科学技术高度发达的20世纪才解决了的问题。科学技术尚不发达的古代，人们无法用实验手段来确定这一问题；而且，人作为天地中一瞬间的过客，他也无法从经验中去观察天地的终始和成毁。魏晋时代极为发达的科学理性精神、科学思辨和逻辑推理能力，使思想家们能够冲破感知经验的限囿，从而天才地推论出天地，即宇宙运动变化的规律。《列子·天瑞篇》中杞人忧天的故事就是这一时期人们对于天地宇宙科学认识的典型表述。《列子·天瑞篇》曰：
　　杞国有人忧天地崩坠，身亡所寄，废寝食者。又有忧彼之所忧者，因往晓之，曰：“天积气耳，亡处亡气。若屈伸呼吸，终日在天中行止，奈何忧崩坠乎?”其人曰：“天果积气，日月星宿，不当坠邪?”晓之者曰：“日月星宿，亦积气中之有光耀者，只使坠，亦不能有所中伤。”其人曰：“奈地坏何?”晓之者曰：“地积块耳，充塞四虚，亡处亡块。若躇步跐蹈，终日在地上行止，奈何忧其坏?”其人舍然大喜。晓之者亦舍然大喜。长庐子闻而笑之曰：“虹蜺也，云雾也，风雨也，四时也，此积气之成乎天者也。山岳也，河海也，金石也，火木也，此积形之成乎地者也。知积气也，知积块也，奚谓不坏?夫天地，空中之一细物，有中之最巨者，难终难穷，此固然矣；难测难识，此固然矣。忧其坏者，诚为太远；言其不坏者，亦为未是。天地不得不坏，则会归于坏。遇其坏时，奚为不忧哉?
　　认识到天是积气，地是积块，人所居住的大地和看到的天空只不过是浩渺宇宙中一个小小的“细物”，同时，天地又是人所生存的世界中最大的存在者，其终究是一个漫长的过程。与短暂的人生和人有限的视野相比，天地是难终难穷的。但是，既然天地是自然界之一物，它就会像所有自然物一样有始有终，有成有毁。只是这种成毁都离我们非常遥远，人短暂的一生对其毁坏难测难识。所以，我们可以去思考它有毁坏的一天，却不必天天为天地终会崩坠而操心忧愁。“坏与不坏，吾何容心哉?”(87)魏晋思想家这种对天地必然要毁坏的科学认识，这种面对终将走向毁灭的天地所采取的态度，是一种充满科学和人文精神的大智慧。这种科学与人文交融的理性主义态度对于今天的人类也不无启迪作用。今天，人类已知宇宙有始有终，大约150亿年前由大爆炸而形成的今天的宇宙，会由不断膨胀而再次不断缩聚，最终被压缩进质量和能量无穷大的一个点。我们所处的宇宙总有一天会崩溃。但是，新的宇宙又会重新开始形成。宇宙这种塌缩和新生所经历的时间我们难以设想和见到，对此，我们不也应是“吾何容心哉”吗?
　　(二)对生命活动的科学认识与医药学的进步
　　玄学对“自然”的关注使魏晋南北朝时期人们更加关注人性自然和生命活动的自然过程。他们对生命活动的科学认识主要表现在对生命发生进化过程的科学思考、形神有机统一的生命观、对养生之道和医药学的探索以及对人的思维和无意识心理活动的科学认识。
　　玄学继承和丰富了庄子哲学中的生命进化论思想。在《列子·天瑞篇》，作者认为大千世界的物种之间是一个生命之间不断发生变化的过程。“世上的物种有多少啊!……车前草生在肥土中，就变成乌足草，乌足草的根变为蛴螬，叶子变为蝴蝶。蝴蝶一下都化为昆虫……蜉蝣生乱飞的蚊蚋……青宁虫生豹，豹生马，马生人。人死了便散为细微的质素，重返无穷变化之中。就这样，天下万物都产生于这种细微的质素，又返回于这种细微的质素”(88)。即所谓“万物皆出于机，皆入于机”(89)。“机”是一种细微的有生命潜能的质素，世界统一于这种有生机的最小的物质元素，它化生出的物种，又不断化生，由低级到高级层层进化。在科学发展整体还处于初级水平，没有现代实验手段的中古时代，能对生命产生、进化的过程作出这样唯物而科学的猜想和推测，是难能而可贵的。
　　对于人的物质生命和精神生命的关系，魏晋玄学主要持形神有机统一论。晋代佛教在中国盛行后，“神不灭”及“轮回”和“因果报应说”广为流行。玄学家和科学家们在与佛教徒关于形神关系的论辩中阐述了他们对人的有机生命整体的科学认识。科学家何承天用科学知识与佛教徒论战，他说：“生必有死，形毙神散，如春草秋落，四时代换，奚有于更受形哉?”(90)范缜还写了《神灭论》，反驳佛教的神不灭理论。魏晋玄学对有无关系的探讨深化了人们对生命中形神关系的科学理解。葛洪《抱朴子·内篇·至理》曰：“夫有因无而生焉，形须神而立焉。有者，无之宫也。形者，神之宅也……身劳则神散，气竭则命终。根竭枝繁，则青青去木矣。气疲欲胜，则精灵离身矣。夫逝者无反期，既朽无生理……”(91)正因为人的生命是形与神的统一，没有离形之神，所以养生也就要既养形又养神，生命可以通过积极的滋养而获得健康长寿。嵇康说：“神仙者，禀之自然，非积学所致。至于导养得理，以尽性命。若安期、彭祖之伦，可善求而得也。”(92)嵇康认为“形恃神以立，神须形以存”(93)，所以他主张养生要形神共养：“修性以保神，安心以全身。爱憎不栖于情，忧虑不留于意，泊然无感，而体气和平。又呼吸吐纳，服食养身，使形神相亲，表里俱济也。”(94)玄学对生命自然之道的重视，使养生与医学密切结合。到了道教代表人物葛洪和陶弘景那里，玄学倡导的清心寡欲的养神论就主要成为科学性的医学养生了。在《庄子》一书中，养生主要是实现精神的自由和超越，它是哲学的追求。而在玄学背景下的养生，经常和服药、炼丹、呼吸吐纳之术相结合，无论是精神层面还是在物质层面的养生，在魏晋时代其科学性的追求占据了很大比重。
　　魏晋南北朝时代许多玄学家、科学家同时是医生。正如葛洪所说：“古之初为道者，莫不兼修医术。”(95)葛洪既是一个儒道兼用的道教思想家，又是一位著名的炼丹专家和医学家。他提出养生的内修法是行气，即胎息之法(人犹如在胎胞中不以鼻口嘘气)。外养是服用仙药。除此之外还须“多闻而体要，博见而善择”(96)。他说：“欲求仙者，要当以忠孝和顺仁信为本，若德行不修，而但务方术，皆不得长生也。”(97)葛洪在医学上编著了《玉函方》一百卷(已佚)和《肘后救卒方》三卷，后者是急救之方，其中很多医疗方法和医方今天也被认为是很有价值的。
　　南北朝时期的道教人物陶弘景，对于养生的看法充满科学的勇气和精神。他撰写了《养性延命录》，并提出“我命在我不在天”(98)的观点，认为人通过清心寡欲的养神和“饮食有节，起居有度，不妄动作”(99)的养形，再配以行气、导引等方术，可以延长寿命，以至长生。陶弘景对汉代之后的药物学进行了全面系统的总结，编撰《神农本草经集注》7卷，他改变了汉代《神农本草经》按上、中、下三品进行药物分类的方法，而是根据药物的自然属性分类，把730种药物分为玉、石、草、木、虫、鱼、禽、兽、果菜、米食等十大类。这一独创的科学性更高的分类方法，与魏晋玄学重视探讨万物自然之性，重视辨名析理和知识分子逻辑思维能力的提高有必然联系。陶弘景独创的这一分类方法成为后代药物分类的标准方法，沿用了一千多年。在魏晋南北朝时代，王叔和的《脉经》，皇甫谧的《针灸甲乙经》，陶弘景的《神农本草经集注》，葛洪的《肘后救卒方》都是开创脉学、针灸学、中药学和急救学等中医学先河的著作。养生的理念和知识是魏晋时代留给中国传统文化的宝贵财富。魏晋玄学及道教学者关于养生的论述其真正的意义不在于人能否通过炼丹、胎息、气功等道术长生不老或成仙，而在于人在死亡前面的抗争，人相信通过自己的主观努力能够掌握生命健康的规律和道理，从而防治疾病，保形养神，延长生命使达到天年。
　　魏晋南北朝时代对人生命活动的科学认识还表现在对人的思维和无意识心理活动的科学分析，这一时期还出现了对失忆症、多忘症的科学认识和心理治疗法。在《列子·周穆王篇》中，作者把人的梦分为八种类型，认为无论是正梦、噩梦、思梦、梦寤、喜梦、惧梦……都是人的精神活动的表现。“子列子曰：‘神遇为梦，形接为事。故昼想夜梦，神形所遇。故神凝者，热梦自消”(100)。人们对产生梦的原因不清楚，所以“不识感变之所起者，事至则惑其所由烈；识感变之所起者，事至则知其所以然。知其所以然，则无所怛”(101)。作者认为梦的产生不仅和人白天的“昼想”和“形接”之活动有关，还和人身体的生理状况有密切关系：“一体之盈虚消息，皆通于天地，应于物类。故阴气壮，则梦涉水而恐惧；阳气壮，则梦涉大火而燔焫……甚饥则梦取。是以浮虚为疾者，则梦扬，以沉实为疾者，则梦溺。籍带而寝则梦蛇……”(102)在《列子·周穆王篇》还记载了一个用心理疗法治疗人的精神失忆症的故事。作者指出，对于这种精神疾病“此固非卦之所占，非祈请之所祷，非药石之所攻。吾试化其心，变其虑，庶几其瘳乎!”(103)故事中的儒生正是用“化其心，变其虑”的现代心理治疗法，使这位患失忆症的病人“积年之疾，一朝都除”(104)。对变化莫测的人的精神和无意识心理活动过程能作出这样科学的分析和认识，充分表现了魏晋玄学破除虚妄迷信，努力挖究事物之所以然的哲学和科学精神。
　　(三)魏晋南北朝时期数学、天文学、农学与地理学的新发展
　　数学家刘徽(魏国人)是魏晋时代出现的一颗科学明星，他对中国古代数学经典《九章算术》中的大部分算法作了理论性的论证。成书于汉代的《九章算术》以计算为中心，对所有问题都提供了计算程序和公式，却忽视了理论研究，没有对概念作出定义，推导过程在文字上也缺乏论证。刘徽的《九章算术注》首先对幂、率、方程、正负等若干数学概念作出严格的定义，并应用演绎推理进行推导演算和论证，他的注赋予《九章算术》“以演绎逻辑为主要证明方法，以率为纲纪，以计算为中心，密切联系实际的理论体系”(105)。使他成为世界有名的古代数学家的科学创新还在于他首次用割圆术求得了当时世界上最精确的圆周率值：3.1416。所谓割圆术，就是用无限增加圆内接正多边形的边数的方法来求圆的周长和面积。刘徽的数学成就体现在他的《九章算术注》和《海岛算经》中。此后，南朝的祖冲之用刘徽的方法早于阿拉伯和欧洲人1000年求出了有效数字精确到第7位的圆周率值。魏晋南北朝在数学方面的著作还有北魏人张丘建所撰的《张丘建算经》，北周人甄鸾所撰的《五曹算经》和《五经算术》。这三部书和祖冲之父子的《缀术》、刘徽的《海岛算经》，都被唐代列入国家学校的算经十书中。
　　重视校验和勇于创新的时代精神也使这一时期的天文学取得长足的进步。魏晋南北朝时代的天文学家既不迷信传统，也不是只信任自己的观测结果。他们在广博考证前人观测记录和观点的基础上，结合自己的观测结果，作出了新的更为准确科学的改革创新。东晋天文学家虞喜不仅提出“安天论”的新观点，还拿历代保存下来的观测结果，与自己的实际观测作比较，发现冬至点每年向西移动一些，太阳每年冬至没有回到原来的位置，岁岁有差，即“岁差”现象。他推算出岁差的具体数值大约为每五十年差一度。北齐民间天文学家张子信由于战乱的逼迫，避在一个海岛上用浑仪对日月五星观测了30多年，发现了太阳和五星的视运动不均匀。这两大发现使中国天文学的水平上了一个大台阶。祖冲之首创运用岁差制订自己的新历法——《大明历》，隋唐科学家将太阳视运动的不均匀性引入历法制订，使中国古代历法的科学性和精确度更高。
　　中国古代论天者很多，有代表性的有六种，前三种是汉代及汉以前的盖天说、宣夜说和浑天说。浑天说因为有浑天仪的实验可以证实和解释各种天象运动和日食、月食，影响最大；后三种都是魏晋时代的天文学家提出来的，这就是虞喜的安天论、虞耸的穹天论和姚信的昕天论。后代论天基本上都是这些论天观点的延续。魏晋时代之所以能对天的形状特征提出这么多新的观点，与这一时代人的思维和想象力空前活跃，人们思想受到的束缚较少，人对大自然充满好奇，并乐于表达自己的奇思妙想有密切关系。《晋书》这样评论论天后三家：“自虞喜、虞耸、姚信皆好奇循异之说，非极数谈天者也。至于浑天理妙，学者多疑。”(106)虽然《晋书》的作者认为浑天说最为正确，但他对安天、穹天、昕天论产生的文化背景和历史原因的分析，却很准确地揭示了魏晋玄学带来的思想解放，敢于怀疑，勇于创新的科学理性精神对天文学发展的影响。
　　北魏农业科学家贾思勰写了一部十余万字的著作《齐民要术》(共10卷92篇，引用书目达百余种)，这是中国历史上第一部完整的农书。作者对北方农业生产的历史经验和技术作了认真总结，教导人们按照作物生长规律，培育和管理农作物，成为中国和世界科学技术及文化宝库中的典籍。
　　魏晋南北朝时期地理学的创新与进步在中国乃至世界历史上都是卓有成就的。如前所述，魏晋南北朝时期，许多知识分子的人生目标由皓首穷经或经世致用，为政治服务，转向对大自然的亲近、向往和对自然知识的追求与探索。先秦时代，以《山海经》、《禹贡》为代表的地理学所记载的地理知识，有着考察自然的传统。汉代罢黜百家，独尊儒术之后，特别强调地理学的政治实用功能，地理学主要以对疆域、政区建制沿革的考证为主，表现了为社会政治服务的经世致用的特点。进入魏晋以后，对经学传统的突破、广大知识分子人生目标的转向和知识范围及视野的扩大，使地理学重自然考察的科学性得到加强，政治功用性减弱。身处南北分裂乱世的北魏地理学家郦道元，以毕生的时间对大江南北及域外的数百条河流做了细致科学的考察，完成了《水经注》这一地理学上百科全书式的科学著作。郦道元以《禹贡》所记载的252条河流为线索，考察记录了沿河一带山陵、原隰、水文、气候、土壤、植被、动物、植物、水旱灾害等几乎所有的自然地理要素。时间跨度从先秦至南北朝，空间跨度以西汉王朝疆域为主，并涉及域外。《水经注》不仅记载和留下了极其珍贵的自然地理知识，还记录了丰富的山川胜景、历史沿革、风俗习惯、人物故事、神话传说等丰富的人文地理知识。篇幅超过了汉代《水经注》的20倍，成为中国古代名副其实的地理学百科全书。正是魏晋时代崇尚自然，重视对万物的存在追根溯源，重视对自然之道，即自然规律和知识的把握，重视科学观察和探索未知领域的科学理性精神，推动了这一时代地理学知识的创新和进步。
　　科学创新和进步不只表现为新知识的积累，更重要的是对作为学科发展范式的某些基本法则的创造和运用，它们在科学发展史上具有划时代的作用和影响。西晋裴秀“制图六体”的提出，正是地图学发展中具有划时代意义的创造。在裴秀时代，有一幅用十八匹缣制作的规模庞大的《天下大图》，极不便于携带、阅览和保存。裴秀创造性地提出运用比例尺的方法来准确缩小这幅图。他以一分为十里，一寸为百里(约相当于一百八十万分之一的比例)把这幅图缩小，并标上名山大川、城邑村落等地理要素，使人“不下堂而知四方”(107)。所谓“制图六体”是指地图绘制中的六条原则，即：分率、准望、道里、高下、方邪和迂直。这套地图学制图范式和原则体系的创造，使裴秀不仅成为中国地图学之父，也当之无愧地进入世界地图学家之列。“制图六体”成为绘制平面地图的基本科学理论，指导中国地图学1700多年。他运用这套规则所绘制的《禹贡地域图》(18篇)和《方丈图》也对中国后世地图学产生了深远的影响。
　　裴秀能在地图学绘制中作出这样的贡献，与他才智过人、博闻强记的天赋有关，也与魏晋时代玄学对广大文士抽象思维能力的培养和启发有直接关系。《老子》要用自己从大千世界和人生阅历中提炼出来的哲学本体论范畴——道，使人们“不出户，知天下”；《周易》其抽象思维最突出的特点在于从复杂的现象中抽象出简易的符号、范畴和规则，这种思维方式运用于科学技术活动，促进了人们对经验材料的提炼、概括，化繁为简和化实有为符号，从而形成具有普遍意义的范式、法则和技巧。魏晋人的心灵既向大自然等客观事物开放，又有这种化繁多为简约的“校练名理”的功夫。裴秀将这种高度发达的抽象能力和创造力运用于地图制作中，以具体准确的符号代码和科学图式，创造出地图学学科的基本范式，也使人们能“不下堂而知四方”。
　　中国古代哲学主要是人生哲学和修身、治国、平天下的学问，所以，在人们一般看法中，我们传统文化中最缺乏的是科学精神。根据我们对魏晋南北朝时期玄学与科学技术之间关系的粗浅分析，我们可以感受到中国古代哲学中所包含的丰富的科学理性精神。如果我们用近代西方以实验为手段，以数学化为目标的自然科学的标准来衡量中国古代的科学思想，就很容易得出中国古代缺乏科学精神的结论。但是，一个缺乏科学精神的民族，她的科学技术水平为什么能在当时(15世纪之前)的世界范围内遥遥领先?科学的结论无国界，但各个民族独特文化中所孕育的自然哲学、科学理性精神和科学思想必然会带着本民族独特的文化特征。与近代西方科学理性相比，中国古代的科学思想是素朴的、领悟性、经验性的。这种素朴的科学理性中不乏深刻的科学智慧：它包含着中国古代特有的人与自然平等和谐、人对万物自然之性敬畏、感恩的人文精神；包含着我们祖先对宇宙万物有机整体性的天才发现，对茫茫宇宙中人类地位的正确认识；包含着人对大自然无穷变化的领悟和对人要仿效大自然去无穷创造的积极肯定；包含着对人遵循自然规律、改造利用自然，以科技造福于民的积极有为精神的弘扬；包含着对科学技术发展与人文精神脱离会给人类造成危害的洞察和忧虑。它有不及西方古代科学思想之处，也有超越西方古代科学思想之处，尤其是对已经掌握了实验手段和数学化工具的现代人来说，中国古代的科学理性精神对后世科学技术发展的睿智启迪和科学理性思维是十分有益的补充。