氫氣是世界上已知的最輕的氣體。最早于16世紀(jì)初被人工合成，當(dāng)時使用的方法是將金屬置于強(qiáng)酸中。1766–1781年，亨利·卡文迪許發(fā)現(xiàn)氫氣是一種與以往所發(fā)現(xiàn)氣體不同的另一種氣體，在燃燒時產(chǎn)生水。它的密度非常小，只有空氣的1/14，即在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓0℃下,氫氣的密度為0.0899g/L。 氫氣的生物醫(yī)學(xué)研究 Hydrogen
Hydrogen
氫氣的還原性是氫氣最重要的化學(xué)性質(zhì), 但是許多人并不知道, 氫氣還具有獨(dú)特的生物學(xué)特征, 過去生物學(xué)領(lǐng)域一直認(rèn)為氫氣屬于生理性惰性氣體, 認(rèn)為氫氣是沒有任何生物學(xué)效應(yīng)的氣體。
2007年一篇來自日本醫(yī)科大學(xué)的研究報告徹底改變了學(xué)術(shù)界對氫氣的認(rèn)識, 該研究發(fā)現(xiàn), 患者只需要呼吸35min濃度為2%的氫氣, 就可以非常有效地治療腦缺血再灌注損傷。后來該小組又在《生物物理生物化學(xué)通訊》上發(fā)表另一篇報告稱, 呼吸氫氣可治療肝臟缺血再灌注損傷。日本學(xué)者隨后發(fā)表一篇論文, 證明呼吸氫氣可以治療心肌缺血。美國匹茲堡大學(xué)的研究小組也發(fā)表了關(guān)于呼吸氫氣治療小腸移植的成果。這些文章在2008年發(fā)表后迅速引起國際生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的極大關(guān)注, 并形成一股研究熱潮。
氫氣生物醫(yī)學(xué)發(fā)展史由來已久，詳見本公眾號10月7日文章《一文了解神奇氫分子醫(yī)學(xué)發(fā)展史》，特別是在今年新冠疫情期間，在沒有特效藥的狀況下，在鐘南山院士的推薦下，氫氣生物醫(yī)學(xué)更是取得了長足的發(fā)展！
到目前為止, 國際上關(guān)于氫氣生物醫(yī)學(xué)的研究論文已經(jīng)超過1300篇, 平均2天就增加1篇，涉及150多種癥狀。日本國防醫(yī)科大學(xué)和美國航空航天局都先后把氫氣作為對抗槍傷和太空輻射損傷的潛在手段進(jìn)行系統(tǒng)研究。中國學(xué)者也對此投入極大熱情, 僅國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目就已經(jīng)達(dá)到25項(xiàng), 總經(jīng)費(fèi)超過1000萬。而中國醫(yī)學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域的碩士、博士研究生論文數(shù)量也超過30篇。
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氫氣的工業(yè)用途
Hydrogen
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氫是主要的工業(yè)原料，也是最重要的工業(yè)氣體和特種氣體，在石油化工、電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、浮法玻璃、精細(xì)有機(jī)合成、航空航天等方面有著廣泛的應(yīng)用。同時，氫也是一種理想的二次能源在一般情況下，氫極易與氧結(jié)合。這種特性使其成為天然的還原劑使用于防止出現(xiàn)氧化的生產(chǎn)中。氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發(fā)精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產(chǎn)品中的脂肪氫化。由于氫的高燃料性，航天工業(yè)使用液氫作為燃料。
航天飛機(jī)發(fā)射架旁的液氫罐
氫化植物油
氫運(yùn)用于浮法玻璃制作
氫燃料電池
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氫氣的生物醫(yī)學(xué)研究
Hydrogen
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在植物學(xué)方面，氫氣的效應(yīng)研究才剛剛開始。植物能自身合成氫氣，合成的可能方式主要利用氫化酶和固氮酶，細(xì)菌等微生物領(lǐng)域都是氫氣合成的關(guān)鍵途徑。氫氣在植物效應(yīng)方面，主要發(fā)現(xiàn)對種子萌發(fā)、幼苗生長、不定生根、根伸長、果實(shí)保鮮、氣孔關(guān)閉和花青素的合成等方面具有比較強(qiáng)的作用。氫氣還能通過增強(qiáng)抗氧化防御系統(tǒng)提高植物應(yīng)對脅迫的能力。
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