西方科学技术传入中国之前，学界压根儿也没有肯定道家思想里含有自然科学或科学技术的成分。即使到了上个世纪四十年代，还有学者认为庄子学派是反科学技术的，反创造发明的，四十年代出版的《科学时代》杂志第3卷第3期曾发表署名夏康农的文章——《论科学思想在中国的发展》，该文果决地断言庄子思想的本质是彻底地反科学、反进化论。直到二十世纪八十年代，仍然有学者认为庄子学派是有反科学倾向的，例如王淼洋先生曾撰文《庄子和现代自然科学》，认为庄子哲学具有反科学倾向，指出“庄子的无为主义无疑具有反科学的倾向”。
真正肯定和褒扬庄子思想中的科学技术及其理论的，却不是中国人，而是英国的著名科技史专家、生物化学家李约瑟博士。他从二十世纪五十年代开始，出版了多卷本名著《中国科学技术史》（Science and Civilisation in China），书中第一次有力地向人类宣示，在道家哲学中“蕴含着丰富的科学思想”，认为这是一个既定的客观事实。他指出：“道家对自然界的推究和洞察完全可与亚里士多德以前的希腊思想家媲美，而且成为整个中国科学的基础。”道家“发展了科学态度的许多最重要的特点，因而对中国科学史是有着头等重要性的”。李约瑟博士甚至断言：“中国如果没有道家思想，就会像是一棵某些根已经烂掉了的大树。”这些肯定和赞赏实在在中国同行之上。
道家学派的自然科学理论或科学技术思想，像点缀在晴朗的盛夏之夜的闪闪明星，散布于《庄子》一书之中；也像绽开在浩瀚的湖泊之中的点点渔火，闪烁在《庄子》寓言之内。我们研究《庄子》寓言发现，这些故事包含着道家学派关于宇宙论、进化论、物理学、心理学等方面的科学理论和科学思想。表现了这些思想的寓言主要有《逍遥游》中的“鲲鹏高飞”，《大宗师》中的“大冶铸金”，《应帝王》中的“浑沌之死”，《天地》中的“抱甕丈人”，《天运》中的“引舍桔槔”，《知北游》中的“东郭子问庄子道”，《徐无鬼》中的“鲁遽调琴”，《天下》中的“南方倚人黄缭”，以及《至乐》中的“列子见髑髅”，《达生》中的“佝偻承蜩”、“津人操舟”、“醉者坠车”等等。
人类对于自然或自然界的认识，从远古的原始社会就开始了。在原始的神话传说里，人类就试图去解释宇宙的形成，天地的运行规律，日月星辰的隐显出没，风云雨雪、雷电冰霜之所使然，旱流金石、洪水滔天之所从来……由于原始人类思维的幼稚，智力的落后，所以有如下拙劣的对自然奥妙的认识：
昔者共工与颛顼争为帝，怒而触不周之山，天柱折，地维绝。天倾西北，故日月星辰移焉；地不满东南，故水潦尘埃归焉。
天原来是由柱子撑起来的，地原来是由绳子维系着的；斗转星移，移向西方；水往低流，流向东南，就是因柱子折断，天倾西北。这种天真稚嫩的对自然现象的解释，标志着人类自然科学思想的开始萌动。原始人类也在探讨现实世界是怎样形成的，人类世界又是怎样出现的，比如为什么会有太阳东升西落的现实：
夸父与日逐走，入日。渴，欲得饮，饮于河、渭；河、渭不足，北饮大泽，未至，道渴而死，弃其杖，化为邓林。
夸父怀着满腔疑惑要追赶太阳，想寻找它东升西落的答案，这种原始的幼稚的寻找只能让自己牺牲在艰难的辛劳的奔跑之中。又比如为什么夏日是那么炎热，是因为“逮至尧之时，十日并出，焦禾稼，杀草木。”这种带有原始思维特性的意识活动，成为后来人类社会关于自然科学理论的基础。
《庄子》寓言所表现出来的关于自然科学理论的探讨和阐述，就是在上述基础上当人类社会思维发展到理性阶段的产物。庄学们舍弃了神话中那些对于自然、自然现象的虚妄而幼稚的成分，在认可现实世界、现实自然是这个样子的前提下，开始大胆质疑现象世界、自然世界为什么是这个样子。因此，研究《庄子》寓言那些关于自然现象的理论概述对于我们认识自然、征服自然、支配自然，建立起完整系统的自然科学思想，无疑有重要意义。下面拟从宇宙论和进化论两方面来梳理《庄子》寓言对于自然科学理论的表述和理解。
一 《庄子》寓言与宇宙论
在道家思想的发展过程中，老子和庄子都曾从宇宙本源的角度探寻过宇宙天地的成因，把“道”作为宇宙之本、天地之源、万物之母，所谓“道生一，一生二，二生三，三生万物”；所谓“夫道，有情有信，无为无形，可传而不可受，可得而不可见；自本自根，未有天地，自古以固存，神鬼神帝，生天生地；在太级之先而不为高，在六极之下而不为深；先天地生而不为久，长于上古而不为老。”尽管他们从一种主观臆测或推想之中找到了形成宇宙自然的本源，也开创了中国古代哲学的本体论思考，但是，当他们一旦接触和看到纷繁复杂的自然界是那么变化无常、现象世界是那么五彩缤纷时，他们往往陷入了迷茫与困惑之中，之后接着便是对这些问题进行深入的理性思考，所以，庄子在《天运》篇中面对苍天大地发出了一连串的质问：
天其运乎？地其处乎？日月其争于所乎？孰主张是？孰维纲是？孰居无事推而行是？意者，其有机缄而不得已邪？意者，其运转而不能自止邪？云者为雨乎？雨者为云乎？孰隆施是？孰居无事，淫乐而劝是？风起北方，一西一东，有上彷徨，孰嘘吸是？孰居无事而披拂是？敢问何故？
陈鼓应先生把这段对于自然界各种现象之刨根究底的追问的文字对译为：
天在运转吗？地在定处吗？日月往复照临吗？有谁主宰着？有谁维持着？有谁安居无事而推动着？或者有机关发动而出于不得已？或者它自行运转而不能停止？云层是为了降雨吗？降雨是为了云层吗？有谁兴降云雨？有谁安居无事过分求乐去助成它？风从北方吹起，忽西忽东，在上空回转往来，有谁嘘吸着？谁安居无事去吹动它？请问什么缘故？
庄子一方面大胆质疑复杂的自然现象的成因，这无疑表现了对自然科学的探索精神，是一种推动自然科学思想形成和建立的有力尝试；另一方面，他在寻求一些现象世界之所以是如此的原因。例如，在他的寓言作品里，他认为许多物质哪怕是最微小的物质都有一种形成此物质的内在规律性，蝼蚁之所以为蝼蚁，就是由一种质的规定性而使然。来看《知北游》篇中“东郭子问道”的寓言：
东郭子问于庄子曰：“所谓道，恶乎在？”
庄子曰：“无所不在。”
东郭子曰：“期而后可。”
庄子曰：“在蝼蚁。”
曰：“何其下邪？”
曰：“在稊稗。”
曰：“何其愈下邪？”
曰：“在瓦甓。”
曰：“何其愈甚邪？”
曰：“在屎溺。”
东郭子不应。
“道”就是一种使物为然的内在规律性。以此思想来探寻宇宙之成因，来探寻前述庄子对苍天大地发出的十几个问题的奥妙，这就给人类对于自然科学的研究提供了宏观的方法论原则，即，探索自然，首先必须找到形成自然现象的根本因素——质的规定性。所以，从这个意义上来说，《庄子》中的这则寓言具有为人类建立和研究自然科学指明根本性方向的重大作用。
通过对天地宇宙的反复思考，庄子认为，宇宙是辽阔无边、无穷无尽的，故《齐物论》云：“有始也者，有未始有始也者，有未始有夫未始有始也者；有有也者，有无也者，有未始有无也者，有未始有夫未始有无也者。”物质世界的产生、宇宙的产生，追本溯源，是无穷无尽的；因为无穷无尽，所以“六合之外，圣人存而不论”，宇宙无穷的奥妙，只好等待后人去探索，去发现。关于这种宇宙空间无边无际，无限无垠的科学理论以及宇宙永恒存在、在时间上无始无终的科学思想，在《逍遥游》的“鲲鹏高飞南冥”寓言里给予了形象地说明：
北冥有鱼，其名为鲲。鲲之大，不知其几千里也。化而为鸟，其名为鹏，鹏之背，不知其几千里也。怒而飞，其翼若垂天之云。是鸟也，海运则将徙于南冥。南冥者，天池也。
《齐谐》者，志怪者也。《谐》之言曰：“鹏之徙于南冥也，水击三千里，抟扶摇而上者九万里，去以六月息者也。”野马也，尘埃也，生物之以息相吹也。天之苍苍，其正色邪？其远而无所至极邪？其视下也，亦若是则已矣。
……
若夫乘天地之正，而御六气之辩，以游无穷者，彼且恶乎待哉？
鲲鹏翱翔天穹之间，苍天是个什么形态呢？抑或宇宙为何模样？六度三维有多少？颜色状貌又怎样？通过鲲鹏的一番遨游探索发现：“天之苍苍，其正色邪？其远而无所至极邪？其视下也，亦若是则已矣。”对此，成玄英疏曰：“仰视圆穹，甚为迢递，碧空高远，算数无穷，苍苍茫昧，岂天正色！然鹏处中天，人居下地，而鹏之俯视，不异人之仰观。人既不辨天之正色，鹏亦讵知地之远近！”这则寓言告诉了人类关于天地宇宙的空间阔远，浩瀚无垠，这与现代自然科学关于宇宙无边的理论是相吻合的。作者虚构的这个在苍穹之中寻找自由的鲲鹏惊奇地发现宇宙天地如此之大，无疑对那些寻找无所待的逍遥游的圣人、神人、至人有所启示，他们也试图“乘天地之正，御六气之辨，以游于无穷”，所谓“游于无穷”，就是在“无垠的时间与空间，即绝对自由的境界”寻找自由。这里，庄子寓言同时揭示了宇宙不但在空间上辽阔无边，而且在时间上永恒无止的科学道理。这则“鲲鹏高飞南冥”的寓言其实也是对另一则寓言关于宇宙是否有无极界的问题的回答，这则寓言就是“汤问棘”：
汤之问棘也是已：
汤问棘曰：“上下四方有极乎？”
棘曰：无极之外，复无极也。穷发之北有冥海者，天池也。有鱼焉，其广数千里，未有知其修者，其名为鲲。有鸟焉，其名为鹏，背若太山，翼若垂天之云，抟扶摇羊角而上者九万里，绝云气，负青天，然后图南，且适南冥也。
把上述两则寓言关合起来，庄子清楚地告诉人们：宇宙无边无际，无穷无尽。
弄清楚宇宙天地之无限以后，亦即从宏观上总体上把握了宇宙奥妙得到了宇宙天地的大道理以后，才可进入关于宇宙个别具体现象的详细了解，于是，《庄子》书中就有这个方面的寓言，来看《天下》中的“倚人黄缭”：
南方有倚人焉，曰黄缭，问天地所以不坠不陷，风雨雷霆之故。惠施不辞而应，不虑而对，遍为万物说。说而不休，多而无已，犹以为寡，益之以怪，以反人为实，而欲以胜人为名，是以与众不适也。
黄缭对宇宙天地不坠不毁极为好奇，问学识渊博、有书五车的惠施，只可惜这则寓言没有记下惠施答疑解难的具体内容，亦即没有说明“为什么”，但从逻辑上推论，这个惠施绝对不会像前述具有原始人类思维特点的共工怒触不周山的神话所说的那样认为天地是柱子和绳索支撑与维系着，因为问话者已肯定天地是不会毁坏的，而神话则认为天地曾毁坏过。
也许是因为惠施对黄缭所问天地宇宙自然现象为什么是这个样子的详细回答没有被记载下来以供后人参考，也许惠施还不能解答黄缭所提出的问题，因此，到了战国后期的楚国诗人屈原的时候，还在继续向天询问黄缭问过的类似之问，楚人对于天地宇宙奥妙的探索是那样坚忍不拔，锲而不舍，试看《天问》：
圆则九重，孰营度之？
惟兹何功，孰初作之？
斡维焉系？天极焉加？
八柱何当？东南何方？
九天之际，安放安属？
隅隈多有，谁知其数？
天何所沓？十二焉分？
日月安属？列星安陈？
出自汤谷，次于蒙汜，
自明及晦，所行几里？
夜光何德？死则又育？
厥利维何？而顾菟在腹？
我们摘引胡念贻先生的对译于后，以见屈原对于宇宙天地、日月星辰的思考：
天有九层，谁经营度量的？
这是何等的功力，是谁兴建的？
将天盖和天的中心轴的顶端“斡”拴在一起的绳，是怎样系上的？
天的中心轴是怎样安放的？
擎天的八柱位置在哪里？
东南为什么亏损低下？
九天彼此之间的相接处在哪里？
天怎样挨着？角落很多，谁知其数目？
天和地怎样会合？
黄道十二辰是怎样等分的？
太阳和月亮怎样附着在黄道上？众星是怎样安放的？
太阳从汤谷出发，到蒙汜停息下来，
从天明到天黑，所行有多少路程？
月亮有什么特质？死了又能复生？
让顾菟在腹里，对它有什么好处？
从庄子到屈原，他们关于天地宇宙的理论，在自然科学技术和自然科学理论趋于尖端发展的现代社会，有些已被验证为非常正确，如关于宇宙无穷无限、日月星辰东升西落等等。正是他们奠定了对于人类认识宇宙奥妙的基础，因而对于推动并启发以后的科学家去解答宇宙之奥妙，发现宇宙之真理，穷尽宇宙之知识，具有重大的历史意义；何况，庄子屈原他们关于宇宙自然的理论或问题本身又包含具有逻辑力量和理性特征的假说性质，这更是科学发展进步的前提。
二 《庄子》寓言与进化论
任何生命或生物都是由微小的细胞进化演变而来，这是被人类历史和生物运动的历史反复证明了的真理。但是，在人类社会发展前进的早期，人们还不曾认识到这个真理。直到我国古代的战国时期，思想家和贤哲们才朦胧地发现一些生物经历了较长时间的演进才成为某种实体。
根据西方赫胥黎以及达尔文的进化论思想，认为生物是进化的，不是自古不变的，进化的原因是物竞与天择，即谓生存竞争、物争自存，即谓自然选择、自然淘汰，“以一物与物物争，或存或亡，而其效则归于天择”。在西方进化论看来，生存竞争是推动生物进化的重要因素，生物的进化，是从生物的起源上开始的，因此，生物或生命的起源和进化，常常被关联在一起供人类研究和探讨。事实上，在西方进化论产生（十九世纪上半叶）之前，我国先秦时期的哲学家庄子就最早地表述了生物起源和生物进化的思想，《庄子·至乐》中有这样的寓言：
列子行，食于道从，见百岁髑髅，攓蓬而指之曰：“唯予与汝知而未尝死、未尝生也。若果养乎？予果欢乎？”
种有几，得水则为，得水土之际则为蛙之衣，生于陵屯则为陵舄，陵舄得郁栖则为乌足，乌足之根为蛴螬，其叶为胡蝶。胡蝶胥也化而为虫，生于灶下，其状若脱，其名为鸲掇。鸲掇千日为鸟，其名为干余骨。干余骨之沫为斯弥，斯弥为食醯。颐辂生乎食醯，黄軦生乎九猷，瞀芮生乎腐蠸。羊奚比乎不箰。久竹生青宁，青宁生程，程生马，马生人。人又反入于机。万物皆出于机，皆入于机。
在这则寓言里，庄子探讨生物起源和生物进化的全过程。在他看来，生物进化的顺序是：从“种有几”开始，几者，就是细微的物质，即微生物，《周易·系辞上》云：“几者，动之微”，意谓一切动作（运动）从微弱（微小）开始。这种“几”，就是一切生命的基础，也当然是生命运动的基础。然后经历变化到蛙之衣，属苔类生物；再到陵舄，属草类生物；再到青宁，属虫类生物；再到程马，属动物类生物；再到人，属灵长类动物，最后又回复到几，即回到微生物状态。这个产生、变化和发展的过程，把宇宙间整个生物界串连在一条发展链轨上，基本上描绘了一幅生物从胞胎—苔类—草类—昆虫—动物—灵长（人）—几（微生物）的全景图，把生物经水生而陆生，从简单到复杂，由低级到高级，由无到有复趋于无的全部进化过程揭示得清晰明了，与十九世纪三大发现之一的达尔文等揭示的生命起源、物种进化的理论基本一致。
赫胥黎在阐述他的进化论时指出，人类必须以普遍进化和必然联系的观点来观察和研究一切事物与现象，所以，当他在考察自己所居地方之生物起源与变化的现象时，也得出了与上述庄子《寓言》类似的看法。严复在翻译《天演论》时对《察变》一章翻译道：
赫胥黎独处一室之中，在英伦之南，背山而面野。槛外诸境，历历如在几下。乃悬想二千年前，当罗马大将恺彻未到时，此间有何景物。计惟有天造草昧，人功未施，共借征人境者，不过几处荒坟，散见坡陀起伏间。而灌木丛林，蒙茸山麓，未经删治如今者，则无疑也。怒生之草，交加之藤，势如争长相雄，各据一抔壤土，夏与畏日争，冬与严霜争。四时之内，飘风怒吹，或西发西洋，或东起北海，旁午将扇，无时而息。上有鸟兽之践啄，下有蚁蝼之啮伤，憔悴孤虚，旋生旋灭，菀枯顷刻，莫可究详。是离离者亦各尽天能，以自存种族而已……英之南野，黄芩之种为多，此自未有纪载以前，革衣石斧之民所采撷践踏者，兹之所见，其苗裔耳。邃古之前，坤枢未转，英伦诸岛乃属冰天雪海之区，此物能寒，法当较今尤茂。此区区一小草耳，若迹其祖始，远及洪荒，以三古以还年代方之，犹襄渴之水，比诸大江，不啻小支而已。故事有决无可疑者，则天道变化，不主故常是已。特自皇古迄今，为变盖渐，浅人不察，遂有天地不变之言。实则今兹所见，乃自不可穷诘之变动而来。京垓年岁之中，每每员舆正不知几移几换而成此最后之奇。且继今以往，陵谷变迁，又属可知之事，此地学不刊之说也。假其惊怖斯言，则索证正不在远。试向立足处所，掘地深逾寻丈，将逢蜃灰，以是蜃灰，知其地之古必为海。盖蜃灰为物，乃蠃蚌脱壳积叠而成，若用显镜察之，其掩旋尚多完具者。使是地不前为海，此恒河沙数蠃蚌者，胡从来乎？沧海扬尘，非诞说矣。且地说之家，历验各种僵石，知动植庶品，率皆递有变迁。特为变至微其迁极渐，即假吾人彭聃之寿，而亦由暂观久，潜移弗知。是犹蟪蛄不识春秋，朝菌不知晦朔，遽以不变名之，真瞽说也。
赫胥黎氏认为，其所居英伦三岛上之生命，是从远古时期的微生物起源、变化、演进而来，初为洪荒之地，后有微生物，伴水草，而后有动植物，而后有灵长类之人，而后有历史的沧桑变化，由水生到陆生，由低级到高级，由简单到复杂。这个进化之过程与进化之道理，与上述《庄子》寓言之所述，实为一致之说。故赫胥黎氏又说：“自吾党观之，物变所趋，皆由简入繁，由微生著，运常然也，会乃大异。假由当前一动物，远迹始初，将见逐代变体，虽至微眇，皆有可寻。迨至最初一形，乃莫定其为动为植。凡兹运行之理，乃化机所以不息之精，苟能静观，随在可察。小之极于跂行倒生，大之放乎日星天地；隐之则神思智识之所以圣狂，显之则政俗文章之所以沿革，言其要道，皆可一言蔽之，曰天演是已。”这种理论描述，与《庄子》的寓言描述，都是揭示同样的生物起源与进化问题，所谓“百虑而一致，殊路而同归”。
关于生物起源与生物进化的思想，其实在我国古代思想发展史上，也一直是由来已久，源远流长的，只不过都是些片麟半爪，不成体系，无有像庄子那样描述全过程者。
关于生物起源《管子·水地》云：“水者何也？万物之本源也，诸生之宗室也。”又《框言》云：“生者以其气。”《论语·阳货》云：“天何言哉？四时行焉，百物生焉。”《荀子·天论》云：“列星随旋，日月递代，四时代衔，阴阳大化，风雨博施，万物各得其和以生，各得其养而成。”《论衡·物势》云：“儒者论曰：‘天地故生人’，此妄言也。夫天地合气，人偶自生也，犹夫妇合气，子则自生也……因气而生，种类相产。万物生天地之间，皆一实也。”又云：“物自生，此则自然也。”“万物之生，俱得一气”，“天地合气，万物自生”。综上所述，中国传统思想都把“气”看成是宇宙万物产生变化的根源，从而形成了万物元气论之思想。
关于生物进化，庄子之后，一些思想家从优胜劣汰的角度进行了深刻的阐述，如《论衡·物势篇》云：“夫物之相胜，或以筋力，或以气势，或以巧便。小有气势，手足有便，能以小而制大；大无骨力，角翼不劲，则以大而服小。鹊食猥皮，博劳食蛇，猥蛇不便也。蚊虻之力不如牛马，牛马困于蚊虻，蚊虻乃有势也。鹿之角足以触犬，猕猴之手足以搏鼠，然而鹿制于犬，猕猴服于鼠，角爪不利也。故十年之牛，为牧竖所驱；长仞之象，为越僮所钩，无便故也。故夫得其便也，则以小能胜大；无其便也，则以强服于羸。”晋代葛洪亦认为进化是一种必然趋势，有时甚至能生出“异样”，故《抱朴子·内篇·黄白》云：“变化者，乃天地之自然，何为嫌金银之不可以异物作乎？譬诸阳燧所得之火，方诸所得之水，与常水火，岂有别哉？蛇之成龙，茅糁为膏，亦与自生者无异也。然其根源之所缘由，皆自然之感致，非穷理尽性者，不能知其指归；非原始见终者，不能得其情状也。”到北魏，贾思勰从生物变异的情况来表述生物进化的思想，《齐民要术·种椒》云：“一物之性，寒暑异容；若朱兰之染，能不易质？”这就是说，物种是变异的，但变异是有原因的，即与生活条件有密切的关系。这种思想，到了北宋科学家沈括时，更从土地、气候、人力等因素论述了物种变异的原因。《梦溪笔谈》卷七云：“平地三月花香，深山中则四月花……盖常理也，此地势高下之不同也。”又同卷云：“稻有七月熟者，有八九月熟者，有十月熟者，谓之晚稻。一物同一畦之间，各有早晚。”之所以如此，“此物之性不同也。”卷二十六云：“岭峤微草，凌冬不凋；并汾乔木，望秋先陨；诸越则桃李冬实，朔漠则桃李夏荣，此地气之不同也。一亩之稼，则粪溉者先芽；一丘之禾，则后种者晚实。此人力之不同也。”
总之，从庄子以来的中国古代进化论思想，尽管没有像西方达尔文、赫胥黎的进化论那样形成一种影响世界发展格局的巨大态势，但它们对后来西学东渐、中国人普遍接受西方进化论特别是其中的积极有用的部分，做好了心理上和知识积淀上的准备。当我们阅读严复的译本《天演论》时，总能看到他能把中国古代关于进化论的成分与西方进行比况考察，就是这种准备的充分体现。
