三、五运六气学说产生的背景及科学依据
五运六气学说是《黄帝内经》中阐述的重要内容。五运六气学说提出了一整套自然界气候演化模型，以五六之数为具体数字，以阴阳五行为演化的逻辑公式，以当时的天文宇宙观念为背景，将自然界气候变化类型总结为风、寒、暑、湿、燥、火六种，并以六十年为周期。在这种自然界气候模型基础上，描述了各种气候类型的常规特点，以及太过、不及、胜复等极端变化。并标明不同气候影响下的草木禽虫等物候变化，以及人体对各种气候的生理、病理反应，形成了一幅大自然万物生化繁衍的运行秩序图。五运六气学说诞生以后，世人对其褒贬不一，最根本的问题在于后世医家难以理解，古人是根据什么总结出五运六气学说？也就是说五运六气学说是否有科学依据？五运六气学说到底是不是关于宇宙自然界气候、物候的真实规律的总结？自然界的气候变化是不是如同五运六气学说记载的那样对人体生理病理产生影响？自然界的气候变化又是如何影响人体的脏腑形成相关病候的？由于《黄帝内经》中并无阐述五运六气形成的科学依据的篇章，并且其采用天干地支记年、月、日、时，运用阴阳五行学说、三阴三阳，阐述自然界气候、物候变化规律，并将这些规律与人体相关脏腑和病候连接起来，总结六十年为一个循环周期，后来又产生大司天的理论，难免给人一种主观、机械推测的印象。那么自然界气候、物候是否真的存在这样的规律，其背后的依据是什么？阴阳五行、干支推演从何而来？代表何意？这一系列看似难以回答的问题，正是研究和解读五运六气学说的关键。
（一）何为阴阳、五行
仔细研读《黄帝内经》七篇大论以及其他篇章可以发现，其中涉及的阴阳、五行概念，实际上与古代天文、历法学有着密切的关系。与目前中医学基础理论从哲学概念理解的阴阳、五行有很大的区别。
1．中医学基础理论中的阴阳
首先让我们来看一下现代中医学基础理论中关于阴阳、五行的理解。要了解阴阳五行，必须先了解“气”。“气”是中医学基础理论中出现最多的一个概念，气与中国古代天文学也有密切的关系，因此也有人认为“气”的观念，首先起源于天文学。日常生活中有许多司空见惯的与“气”相关的名词。例如，节气、气候、气化、气势、气质、运气等。人们习以为常地应用这些概念，但是“气”到底是指什么？《辞海》解释说，“通常指一种极细微的物质，是构成世界万物的本源”，这也是目前中医学基础理论认可的关于“气”的概念。中医学基础理论认为“气”是指人体内活力很强的、运行不息而无形可见的精微物质，是构成人体和维持人体生命活动的最基本物质。
中医学基础理论认为，“气”是由阴气和阳气组成，任何事物均可以用阴阳来划分。关于阴阳的概念，中医学基础理论的观点是：凡是运动着的、外向的、上升的、温热的、明亮的都属于阳；相对静止的、内守的、下降的、寒冷的、晦暗的都属于阴。把对人体具有推进、温煦、兴奋等作用的物质和功能统归于阳，对人体具有凝聚、滋润、抑制等作用的物质和功能统归于阴。认为自然界任何事物或现象都包含着既相互对立，又互根互用的阴阳两个方面。阴阳是对相关事物或现象相对属性或同一事物内部对立双方属性的概括。阴阳之间的对立制约、互根互用，并不是处于静止和不变的状态，而是始终处于不断的运动变化之中。显然是采用哲学观念的阴阳解释阴阳学说，且后世对作为哲学观念的阴阳两字也应用得十分广泛，但追本求源，阴阳的观念并非如此，阴阳最早是起源于历法和季节更替的。
2．阴阳的本质
阴阳、五行的本意指的是什么？它们又是如何产生的呢？翻阅古籍我们发现，《周易》赖以建立的基础就是阴阳，利用阳爻和阴爻组成八卦。《系辞》说，“一阴阳之谓道”“阴阳之义配日月”。《春秋繁露·阴阳终始》说：“天之道，终而复始。”这些都表明阴阳变化是指季节的循环。而《管子·乘马》，“春秋冬夏，阴阳之推移也”，更是直接点明阴阳消长产生四季更替。古人以为，气候的变化是由于阴阳二气的作用，阳气代表热，阴气代表冷。宇宙间阴阳二气相互作用，发生交替的变化，便反映在一年四季的变化上。所以，阴阳指因地球与太阳的相对运动而产生的光亮、温度等的变化。后来，为了区分阴阳的多少，又产生出三阴三阳。
三阴三阳来源于立竿测影的天文科学观测的结果。立竿测影，是古代中国天文学观测天体位置，勘定地体方位，划分节气，定立时刻制度不可或缺的方法之一。“竿”，也称“表”，“表”的影子，古书作“景”，也专称为“晷”，即日影。用于立竿测影的“表”后来专门化为“日晷”。立竿测影的方法是：立一根垂直于平地的标杆（一般长八尺），每天早、中、晚三次测量日影长度的变化，还要与漏刻和夜间北极星的位置相参照。每天日影最短的时刻，就是太阳上中天的时刻，就是午时，此时日影直指正北，太阳在正南。一年中午时日影最短的一天，即夏至；日影最长的一天，即冬至。从冬至到明年的冬至，就是一回归年。从夏至到冬至间的平分点，就是秋分；从冬至到夏至的平分点，就是春分。也就是说，依据立竿测影测得的“地中”来划分的“东、南、西、北”，与“岁、月、日、时、季节”的划分是直接对应的[9]。日影的长短反映太阳与地表距离的远近，直观地说就是太阳距地表越近，地表越热，则阳气越多，反之亦然。所以三阴三阳实质上是以阴阳气的多少来划分的，诚如《素问·天元纪大论》言：“阴阳之气，各有多少，故曰三阴三阳也。”阴气由少至多的排列顺序是厥阴、少阴、太阴，阳气由少至多的排列顺序是少阳、阳明、太阳。
综上，阴阳、三阴三阳的概念最早来自古人朴素的天文观，是对自然现象进行直观描述、规律总结的结果。是古人站在天地之间“人”的角度总结太阳的运动与地球阳气的变化规律的产物，天体运动，尤其是太阳的运动，决定了大地的时间、方位、温度以及万物的变化，生命的本源是太阳。
3．中医学基础理论中的五行
古今中医学对“五行”的理解也不尽相同。现代中医学基础理论亦采用哲学之五行的概念，认为五行是中医学认识世界和生命运动的世界观和方法论。并赋予了其阴阳的含义，认为木、火、土、金、水乃至自然界的各种事物都是阴阳的矛盾运动所产生。阴阳的运动变化可以通过在天之风、热、温、燥、湿、寒六气和在地之木、火、土、金、水五行反映出来[10]。属医学科学中的哲学概念。《辞海》五行条亦说：“指木、火、土、金、水五种物质。中国古代思想家企图用日常生活中习见的上述五种物质，来说明世界万物的起源和多样性的统一。”
4．五行的本质
但如果认真考察上古文献中有关五行的论述就会发现，古人对五行的看法与后世所谓哲学上的五行几乎完全不同。如“行者，顺灭行气”（《尚书·洪范》）；“言行者，欲言为天行气之义也”（《白虎通·五行篇》）；“行者，行也。其行不同，故谓之五行”（《春秋繁露·五行相生》）。以上均认为五行指顺天行气，即运动的状态而不是指物质。又如年“分为四时，序为五节”（《左传·昭公元年》）；“作立五行，以正天时，五官以正人位”（《管子·五行篇》）。以上将五行解释成时节或节气。实际上，五行来源于古代历法，指五个季节而非哲学上的五种物质。“五行”的本意同阴阳一样，是对一年中五个时段气候特征的概括和表达，时令更替的顺序依次是春、夏、长夏、秋、冬，所以“五行”相生的顺序是木生火、火生土、土生金、金生水、水生木。从天文学的角度理解，五行是指一年或是一个收获季节中，太阳的五种运行状态。太阳的运行状态不同，阴阳二气的状态也就不同，气候寒暖程度也不同。五行就是一年或一个收获季节中的五个时节。
那么五行是怎样产生的，又是怎样推演的呢？同四季一样，五行是随时间演变的。“黄帝考定星历，建立五行”（《史记·历书》），“考定星历”就是考定五行的时间定位。古人通过观察天上的星象来定时，从而推演出木、火、土、金、水五行，这也充分说明五行就是在说季节与气候。五星古称五纬，是天上五颗行星，木曰岁星，火曰荧惑星，土曰镇星，金曰太白星，水曰辰星。五星一般按木火土金水的顺序，相继出现于北极天空，每星各行72天，五星合周天360度。每年的十一月冬至前，水星见于北方，正当冬气交令，万物蛰伏，地面上唯有冰雪和水，即为水行；七月夏至后，火星见于南方，正当夏气交令，地面上一片炎热，即为火行；三月春分，木星见于东方，正当春气当令，草木萌芽生长，即为木行；九月秋分，金星见于西方，古代以多代表兵器，以示秋天杀伐之气当令，万物老成凋谢，即为金行；五月土星见于中天，表示长夏湿土之气当令，木火金水皆以此为中点，木火金水引起的四时气候变化，皆从地面上观测出来，即为土行[11]。故木行居东方而主春气，火居南方而主夏气，金居西方而主秋气，水居北方而主冬气。所以木主生而金主杀，火主热而水主寒。可见古人设立五行，开始时并不是为了解决哲学问题，而是凭借五种物质的名称来作为一年中五个季节的名称。木行就是一年中开始的第一个季节，相当于春季；火行为第二个季节，相当于夏季；土行为第三季，介于夏秋之间；金行为第四个季节，相当于秋季；水行为第五个季节，相当于冬季。四季与五行均是随时间而演变，但两者属于两种不同的历法系统。四季与十二月八节二十四气相配，是属于阴阳合历系统。而五行则属于纯阳历系统，它将一年分为五季，每季72天。
然不同古籍和地区对于“五行”，即五个时节的划分与推演略有出入。如《管子》五行一岁分五季（五节），每季包括两个月；而《洪范》五行一岁分两季（生年、成年），每季五个月，两者都与十月太阳历有关。彝族十月太阳历，是把一年等分为五季十个月，每个季度两个月，每月三十六天，合计360天，余下的5～6天为过年日，它精确地计算出地球绕太阳运行一周的时间为365.25天，它一年各月的日数整齐，季节准确到一天不差，到目前为止，世界上任何一种古历法的科学性都无法与之相比。
五行相生，又叫生数序五行，是五行观念中使用最普遍，发展最成熟的一种排列方式，指后一个行是由前一个行生出来的，以至逐个相生，形成一个循环系列，周而复始。按照《春秋繁露·五行之义》的说法，木是五行的开始，水是五行的终了，土是五行的中间。木生火，火生土，土生金，金生水，水又生木[12]。
中华传统科学思想认定，阴阳五行是既包容着天，又包容着地的天地之气五种特点与性质。这五种特点与性质体现为春、夏、长夏、秋、冬。
（二）五运六气学说产生的天文学背景
五运六气学说就是将这些古代天文学成就应用于医学之中的典范。而关于阴阳五行学说如何演变成五运六气学说，孟庆云教授认为：由是五行从物而及天地人，是对自然图式及规律的认识。但是随着人类对自然认识的发展，阴阳五行的原初框架在术数和医学中已经不敷所用了，正值期待突破之际，有学者把阴阳五行发展为五运六气。阴阳的一分为二演为三阴三阳，五行又有五运太过不及之化。五运又和六气交叉联系。仅从气象因素而论，五运六气及其太过、不及的气候模式，比按时序的五季更为丰富。而且在对运与气交叉的“与天地同和”的观察中，人们认识到更多的自然现象，特别是生命现象，其解释能力也远远超越了以前的相生、相克、离合等。五运六气发现了许多自然和生命的规律，例如气候和生命的周期现象，人在不同气候模式中的常见病、多发病情况，自然和人的气化规律和病机问题等。这一拓展和增高的新理论框架，不仅纳入了东汉以前的医学实践，其后的一些医学成果也往往续接在这个框架上。如金元四家的医学成就乃至温病学说等。可见五运六气对拓展中医理论的意义之重大。
1．天干、地支的产生与意义
同阴阳、五行一样，天干、地支也是五运六气学说中的一个重要的概念，但是干支起源于何时？是如何产生的？到底代表着什么？难道它只是一个时间符号吗？对于这些问题目前还没有确切的答案。但是正确理解五运六气中的天干与地支，对于理解五运六气学说具有重要意义。
天干、地支的产生要追溯到殷商以前，近百年来出土的殷墟甲骨卜辞中，载有大量用于纪日的干支记录。说明早在殷商时代，人们就已普遍地使用干支纪日了，所以干支的产生，应该比殷商更早。
关于天干、地支的概念与意义，根据《史记·律书》《汉书·律历志》《说文解字》等古籍对十天干、十二地支的解释，其原始意义及排列序位，是指万物的生长化收藏，代表万物产生、发展、壮大、削弱、灭亡、更生的整个过程，天干配属阴阳、五行、时间、方位、季节、颜色、气味、音律、脏腑等，体现了这些事物之间因为受天地之气制约，相互之间存在着不可分割的有机联系，是天人相应的整体思想的具体表现。据《史记·律书》《说文解字》《释名》等书记载，十天干按辞义可解释为：甲，植物破甲之时；乙，屈曲生长之时；丙，天气明亮之时；丁，丁壮之时；戊，丰茂之时；己，纪识之时；庚，成熟之时；辛，更新之时；壬，怀妊之时；癸，揆度之时。即天干代表一岁中10个时节及其相应的物候。十二地支名称的含义为：子，万物孳生之时；丑，屈扭萌发之时；寅，发芽生长之时；卯，破土出苗之时；辰，舒展生长之时；巳，阳气盛壮之时；午，阴阳交替之时；未，尝新之时；申，成熟之时；酉，煮酒之时；戌，衰老枯黄之时；亥，收藏之时。故十二地支也清楚地表明了一年中植物生长过程的12个时节。
由此可见，天干的运行周期为十，以十个时辰、十天、十个月，以及十年为一个个不同时段的周期，并不断有序地反复循环，形成稳定的周期律。地支的运行周期为十二，以十二个时辰、十二天、十二个月以及十二年为一个个不同时段的周期，并不断有序地反复循环，形成稳定的周期律。天干地支的配合，制造出一个以六十个时辰、六十天、六十个月以及六十年为一周的运行周期，并不断有序地反复循环，形成稳定的周期律。由于天干地支配合产生的周期以天干“甲”与地支“子”为开始，因此人们又将这个以六十为一个过程的周期称为“甲子”。天干周期和地支周期明确地告诉人们，在我们生活的空间内，天上存在一个以十进制为一个循环周期的规范化与标准化的自然运动程序，地上存在一个以十二进制为一个循环周期的规范化与标准化的自然运动程序，它们都是出自大自然的创作，是不可人为更改的自然规律。古代人们创造天干地支，其原意是用来记载天上与地上风、寒、湿、燥、火这五行之气的运动变化情况，准确忠实地记载天上和地上五行之气运行的盛衰状态和规律特点。在甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十天干的五行性质特色中，显示出：甲乙携带着风气，丙丁携带着火气，戊己携带着湿气，庚辛携带着燥气，壬癸携带着寒气，它表明天上的五行之气在按部就班地遵照五行相生的程序运行变化。在子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二地支的五行性质特色中，显示出：寅卯携带着风气，巳午携带着火气，申酉携带着燥气，亥子携带着寒气，辰戌丑未携带湿气，以一种独特的程序运行，表明地上五行之气有着另外的一种既遵循五行相生规律，但又不完全遵循五行相生规律运行的模式[13]。故而天干地支是分判时节的两种不同的方法，阴阳、五行、天干、地支，均被古人应用于天文历法的描述与记载，用于记录和说明气候季节变化的规律。
天干与地支都是对时节的描述，以60组各不相同的天干地支标记年、月、日、时的历法就叫做干支历，它能反映出一年四季的气候变化。所以干支历的月份按五行来说：寅、卯、辰月属木，主宰春季，代表东方；巳、午、未月属火，主宰夏季，代表南方；申、酉、戌月属金，主宰秋季，代表西方；亥、子、丑月属水，主宰冬季，代表北方；辰、未、戌、丑单个而言都属土，为四方土，主宰四季最后一个月。
2．天干地支与五运六气学说的关系
《黄帝内经》七篇大论中，多处记载了天文、历法、星象的观察和描述，尤其是关于天地之气的变化，充分说明了太阳、月亮、五星与地球的相互作用，是五运六气形成的根本原因，五运六气形成有着深刻的天文学背景。《素问·五运行大论》云：“天垂象，地成形，七曜纬虚，五行丽地。地者，所以载生成之形类也；虚者，所以列应天之精气也。形精之动，犹根本与枝叶也，仰观其象，虽远可知也……”《素问·五运行大论》云：“……臣览《太始天元册》文，丹天之气，经于牛、女戊分；黅天之气，经于心、尾己分；苍天之气，经于危、室、柳、鬼；素天之气，经于亢、氐、昴、毕；玄天之气，经于张、翼、娄、胃。所谓戊己分者，奎、壁、角、轸，则天地之门户也。夫候之所始，道之所生，不可不通也。”指出运气理论十干化运是由二十八宿在天体上的方位来决定的[14]。“丹天之气”，为赤色，是火行所属的天气。“黅天”，为黄色，是土行所属的天气。“素天”，是白色，为金行所属的天气。“玄天”，是黑色，为水行所属的天气。“苍天”，为青色，是木行所属的天气。古人仰观天象，发现丹天、黅天、苍天、素天、玄天五色之气，横贯周天二十八宿，而二十八宿又与天干地支方位对应，根据五色之气所在的宿位便可以确定十干统运的原则。根据二十八宿确立十干统运原则。十干统运，指岁运统主一年的运气，是推算客运的基础。十干统运的规律是：“甲己之岁，土运统之；乙庚之岁，金运统之；丙辛之岁，水运统之；丁壬之岁，木运统之；戊癸之岁，火运统之”（《素问·天元纪大论》）[15]。
《黄帝内经》五运六气学说非常重视五星运行变化对地球气象、物候及病候的影响。如《素问·气交变大论》曰，“夫子之言岁候，其不及太过，而上应五星”，“岁火不及，寒乃大行，长政不用，物荣而下。凝惨而甚，则阳气不化，乃折荣美，上应辰星。……复则埃郁，大雨且至，黑气乃辱，病鹜溏，腹满，食饮不下，寒中，肠鸣泄注，腹痛，暴挛痿痹，足不任身。上应镇星、辰星。”“岁金太过，燥气流行，肝木受邪。民病两胁下少腹痛，……上应太白星，甚则喘咳逆气，肩背痛，尻、阴、股、膝、髀、腨、、足皆病。上应荧惑星。”明确指出气候、物候、病候的运气节律变化与五星有对应关系。此外还指出五大行星，离地球远与近是导致地球气候变化的重要因素之一。
由此可见，五运六气学说是在古代天文历法的基础上产生的，源于实际观察总结出来的自然天象、物候变化及疾病变化规律。故《黄帝内经》的六十甲子周期历，以及六十年气候变化规律及疾病规律，有着其深刻的天文历法的科学背景。“运气七篇”提出的五运六气学说，基于“天以六为节，地以五为制”的基本规律，以阴阳五行为说理工具，采用天干纪运、地支纪气的方法，推演天地气化及其对人体的影响，集中体现了“取象运数”的思维方法。五运六气审察的“象”，勾连了天、地、人与生命万物，包括外在可观察的天象、气象（气候）、物象（物候）、病象（症候），以及内在可感知、意度的脉象、脏象。“数”，则是序数、气数，是对事物有序性、规定性的表述[16]。这在《黄帝内经》中反复进行过阐述，如：“天地阴阳者，不以数推，以象之谓也”，“夫候之所始，道之所生，不可不通也”（《素问·五运行大论》）。“因天之序，盛衰之时，移光定位，正立而待之”，“天气始于甲，地气始于子，子甲相合，命曰岁立。谨候其时，气可与期”（《素问·六微旨大论》）。“验于来今者，先知日之寒温，月之虚盛，以候气之浮沉，而调之于身，观其立有验也”（《素问·八正神明论》）。“夫六气者，行有次，止有位，故常以正月朔日平旦视之，睹其位而知其所在矣”（《素问·六元正纪大论》）。
后世医家研究五运六气学说，认为五运六气学说的研究朝着干支推演和气化学说两个方向发展，气化理论是五运六气学说的核心内容，而不应该采用机械的干支推演。五运六气学说重点论述的是无形之气的气化规律，“气化”是运气七篇的理论基础，它对于中医学的发展无疑是重要的。干支推演是古人建立天、地、人之气的系统结构框架，如果推翻干支推演，那么气化学说可以存在吗？也许干支推演其背后隐藏的天文学背景难以被正确解读，才是真正限制五运六气学说发展的症结所在。