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战国迄秦的方士们寻求天然仙药失败后,从西汉起就转向人工制造“仙药”,所以便有淮南王刘安“鸡犬升天”的故事。因此,公元二世纪是道教形成的非常重要的一百年。30年代,作为教义经典的第一部道书《太平经》出现。60年代左右,有魏伯阳撰写的阐述炼丹的第一部著作《周易参同契》问世。此间,正是方士过渡到道士的时期,以后被收入正统《道藏》洞神部众术类的著作就有10余种之多。

道士炼丹的主观意图,是要制造出长生不老、白日升天的“仙药”,但他们并不明白实际上自己是在做化学实验的工作,“丹房”就是他们的实验室。“仙丹”当然不可能制成,一旦吃下被称为“仙丹”的药物,便会中毒丧命(因为这种药物主要是铅、汞、硫的化合物),却被称为“羽化”(蜕化升仙)或“尸解”。唐朝许多皇帝都迷信仙药,如宪宗李纯、穆宗李恒、敬宗李湛、武宗李炎等都是吃“仙丹”中毒暴卒的。宋代大文学家苏轼(东坡)是四川人,幼年时跟峨眉山道士张易简读书。有个要好的同学陈太初,笃信师道,服食丹药,结果“尸解”了。苏轼很聪明,不服丹砂,却行道士胎息养生之法,因此体质很好,尽其天年。

从道士配方烧炼长生不老之药来说是失败的,但是道士们在长期炼丹的实践中,不断地试验把不同份量的各种物质混和在一起用等差的温度烧炼,结果是化合出了新的物质,或者使一种物质的元素被离析出来。有时候在实验中也发生过重大事故,就是把不能混在一起烧炼的物质化合在一起的缘故。例如他们把硫黄、雄黄、硝盐和蜜混在一起烧炼,结果蜜烧成了炭,遇到硫黄和硝盐就发生了猛烈的爆炸,人亡屋毁。这便是火药的发明,但发明者竟是中国的炼丹道士。道士们吸取了失败的教训,但军事家却利用这个发明制造火枪和火炮,另外搞建设的人也利用这个武器去爆破障碍物。道士们的火药配方记载在公元八世纪成书的《真元妙道要略》一书中。

实验的规模有时是很大的,因为想长生不老的皇帝用封建国家的财力和物力去支持,甚至是封一座高山给道士做炼丹场所。名曰清静谨密,其实是炼丹需要用很多的能源,崇山峻岭有大片的天然森林,可供砍伐作为巨量的燃料。至于道士搞物质转化的试验,没有理论的基础,只是像缺乏素养的“厨师”,淡了便加把盐,咸了又加勺水。但切不要讥笑其幼稚,这样大规模而又持久的化学实验,在世界古代化学史上是没有第二例的。中国道士的炼丹术西传,引起了欧洲术士搞炼金试验,就为西方的近代化学开启了门路。道士们系统而又幼稚的实验,实质上对人类的早期科学发展作出了重要的贡献。

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