先說筆者的結論：“牛頓晚年沉迷煉金術”之說是一個誤解。他確實收集了許多煉金術的資料，寫下了許多與煉金術有關的手稿，做了許多煉金術師曾經做過的實驗，但他所沉迷的，非是點石成金的欲望，也非長生不老的魔法，而是試圖在冗繁的煉金術資料中，找到與自己的科學假說相契合的科學證據。
牛頓與煉金術之間的關係，在他生前並不為大眾所知。原因是他留下的與煉金術有關的手稿，在長達200餘年的時間裏，並沒有被公之於世。
1727年，也就是中國的雍正五年，牛頓去世。他的親屬收集整理了他住宅中的所有論文與手稿。為了維護牛頓的曆史形象，將與煉金術有關的手稿定性為“不宜發表”塵封了起來。1936年，包括與煉金術有關的手稿在內的這批文件（與科學相關的部分已於數十年前捐贈給了劍橋大學），被拿到英國索斯比拍賣行分成322份公開拍賣，共計拍得約一萬英鎊。
稍後，這些與煉金術相關的手稿（還包括不少牛頓傳記資料）被經濟學家凱恩斯（J. M. Keynes）聚攏到了自己手中。依據這些手稿，凱恩斯寫成文章《Newton,the Man》，稱牛頓“不是理性時代的第一人，而是最後一位魔法師”。這篇文章被收錄進了英國皇家學會1946年出版的《牛頓誕辰300周年文集》。牛頓與煉金術之間的關係，由此形成了一個重要的科學史話題。①
一般認為，煉金術源於古希臘的亞曆山大和阿拉伯世界。依據世界由土、氣、水、火四元素構成的古老理論，煉金術士們相信隻要找到正確的方法，就可以將一種物質變成另一種物質。這種努力主要集中在兩個方向：（1）找到一種可以將鐵、鉛等賤金屬轉變為黃金、白銀等貴金屬的東西，這種東西通常被稱作“哲人石”；（2）提煉出一種可以使人長生不老、青春永駐的物質。
理論前提（比如四元素說）的錯誤，決定了煉金術士們的努力不可能獲得成功。他們無法收獲金子，也不會窺見長生不老的秘密，卻大概率變成騙子。與牛頓同時代的約翰·弗裏德裏希·伯特格爾（Johann Friedrich B?ttger）就是其中之一。他向奧古斯特二世（薩克森選帝侯兼波蘭國王）吹噓自己掌握著點石成金的秘術，反被精明的奧古斯特關進地牢，除非造出金子才能獲得自由。伯特格爾一度逃出監獄，很快又被抓回。利用設在地牢中的實驗室，伯特格爾幫助奧古斯特找到了製造精美瓷器的方法，但無法提供真正的煉金術，仍使他被囚死於地牢之中。
早在17世紀60年代，牛頓已讀過當時倫敦有名的煉金術士喬治·斯塔基的著作。1670年前後，他開始大量閱讀煉金術資料，並編寫了索引，對從煉金術著作中收集到的術語與表述實施分組——雖然幾乎所有煉金術士都聲稱自己掌握了煉金術，但他們不但全部對配方秘而不宣，且使用的術語也各不相同。牛頓對煉金術的實驗研究，至少持續到1696年（資料研究則持續到去世）——那一年，他離開了劍橋，前往英國皇家造幣廠擔任督辦。
牛頓為何會對煉金術感興趣？對於這個問題，《劍橋科學史》的解讀是這樣的：
18世紀最重要的煉金術士是牛頓。……牛頓在他的大部分職業生涯中，四處搜尋煉金術的文獻，搜集了大量的記錄，並且親手抄錄整篇文章。他埋頭於緊張密集的實驗周期中，並就他的發現撰寫了大量的報告。他試圖找到煉金術士有關普遍生命靈魂（universal animating spirit）的證據，通過這些證據，他相信上帝不斷地在影響世界：對他來說，通過對以太的思索，萬有引力、煉金術和上帝是緊密聯係在一起的。牛頓對於煉金術的追求並不從屬於他的自然哲學，而是構成了他的宗教努力的一個基本組成部分，他致力於從盡可能多的方麵研究上帝的活動。②
這種解釋，將牛頓在自然科學、煉金術與神學三個方麵的努力，統一在“研究上帝的活動”這個大方向上，是有牛頓自己的話為證的。1675年，牛頓從朋友處得到一份煉金術手稿，他在手稿的前段寫了這樣一段文字：
煉金術處理金屬並不像無知的俗輩們所想的那樣，……相反，它（煉金術哲學）是有益的，能給人以啟迪，首先是助你了解關於上帝的知識，其次是助你找到從創造物中發現真正的藥物的方法，你的職責是要通過了解上帝奇妙的作為以頌揚上帝，教導人們如何好好地生活，並要時時幫助你的鄰人，保有一顆善良的心。
在牛頓的世界觀中，“上帝”是極為重要的存在。上帝創造了世界（也許還不止創造了一個世界），通過科學研究洞悉世界運轉的規律，相當於認識到上帝所創造的世界的美妙。牛頓認為，這種認識本身就是一種對上帝的虔誠讚頌。他還相信上帝會將自然的奧秘告知他所選中的人，這種告知也許就藏在那些煉金術資料當中，隻是傳統的煉金術士們對此並無察覺。牛頓留下的煉金術手稿總計約有65萬個單詞，遠遠超過了他在物理和數學研究上的文字總和；他的神學研究手稿總字數則超過了130萬個單詞。由這種體量對比，也不難看出在他的價值體係當中，“通過了解上帝奇妙的作為以頌揚上帝”是處在核心位置的。（值得注意的是，牛頓在神學方麵的考據與研究，與當時主流神學有著很大的差距，甚至可以說是對主流神學的批判，是一種“離經叛道”。）
但《劍橋科學史》說牛頓對煉金術的研究“並不從屬於他的自然哲學”，這個論斷卻有待商榷。
首先，牛頓審視煉金術所使用的學術理論，已非傳統煉金術士的“四元素說”。他很早就受到了羅伯特·波義耳（Robert Boyle，1627-1691）——化學家、物理學家，牛頓亦師亦友的敬重者——的“微粒哲學”的影響。這種哲學認為，構成物體乃至整個世界的是一種自然界中最小的粒子；這種粒子是上帝創造的，是上帝賦予了他們運動和活性；粒子們相互凝結可以形成第一級微粒，第一級微粒相互凝結可以形成第二季微粒……直到形成各種複雜的物體。依據這種假說，隻要能找到一種作用劑，可以破壞穩定的微粒，將其解體為最小的粒子，再在某種活性要素的作用下，這些粒子就可以重新凝結為一種新的物體。基於這種新的學術假設，追求將賤金屬轉變為貴金屬的煉金術，很自然地進入到了波義耳與牛頓的視野當中。
其次，除了學術工具，牛頓與波義耳這對“新煉金術士”，與傳統煉金術士最大的區別，在於彼此的追求是相反的。傳統煉金術士追求財富與地位，所以最在意如何“點石成金”，也就是把金子變出來；牛頓與波義耳追求對科學假說的證實或者證偽，所以最在意的反是如何破壞金子，將其解體為最小的粒子，也就是把金子給變沒——金是一種非常穩定的金屬，若有一種作用劑能把金破壞為最小的粒子，也就等於對“微粒哲學”的證實邁出了第一步。基於這種追求上的不同，波義耳與牛頓對傳統煉金術士是缺乏好感的，比如波義耳曾將這些人稱為“不學無術之輩，隻會用騙人的伎倆愚弄觀眾”。
在煉金術研究的中後期，為了對一些實驗現象作出解釋，牛頓將“粒子力”的概念引入到了“微粒哲學”當中。比如，他觀察到硝酸能溶解銀而不能溶解金，王水能溶解金卻不能溶解銀（按現代化學的解釋，這種觀察並不完整），於是作出一種推測：“是否可以說，硝酸的微粒已細微到既足以鑽進銀中也足以鑽進金中，但卻缺少使它鑽進金中去的吸引力？而王水的微粒已細微到足以鑽進金中也足以鑽進銀中，但卻缺少使它鑽進銀中去的吸引力？”③
在今天看來，這種推測顯然是錯誤的。硝酸、王水與金、銀之間所發生的一切，須以多種元素之間的化學反應來解釋。牛頓執著於用“唯一的微粒”來作大膽的假設，自然不會有結果。
但這並不意味著牛頓的努力沒有價值，也不意味著牛頓不是在追求科學，更不意味著牛頓在走傳統煉金術的老路，科學之樹是在無數次的“假設－證偽/證實”當中發育起來的，沒有任何一位科學家可以保證自己的假設永遠走在正確的路徑上，牛頓也不例外。
略言之，在牛頓那裏，神學與科學是自洽的，研究煉金術也與研究科學、榮耀上帝是一體的。中文知識界常見的“牛頓晚年轉向神學、沉迷煉金術”之說並不成立——所謂的轉向是不存在的，所謂的沉迷也隻是誤解。
參考資料
①袁江洋.牛頓煉金術手稿的曆史境遇[J].自然辯證法通訊，1990,（2）.
袁江洋.牛頓煉金術：高貴的哲學[J].自然科學史研究，2004,（4）.
趙振江.牛頓的手稿[J].科學文化評論，2006,（1）.
②羅伊·波特.劍橋科學史第4卷：18世紀科學[M].鄭州：大象出版社，2010:434.
③ B.J.T.多布斯.牛頓的煉金術和他的物質論[J].科學史譯叢，1986,（3）.
本文還參考了：
艾利夫.牛頓新傳[M].南京：譯林出版社，2009.