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氢气医学这么奇妙,咋没早被发现?

有人问,氢气是一种典型的生物学分子,许多微生物和植物能制造氢气,人体内也含有氢气,也有一些微生物能利用氢气,这些信息都是很早就被学术界了解的,理论上氢气对高等生物和人类同样会产生作用,为什么一直到最近才被学术界关注和研究。
 

这是一个非常好的问题,可以简单说为什么氢气医学作用被长期忽视。我觉得,导致氢气在生物医学领域被长期忽视的原因比较多,其中比较重要的有四条。
 

首先,氢气是人们长期全面研究的对象,人们对这种特别熟悉的物质往往存在灯下黑的情况。有一个朋友曾经说,研究生物气体时,先排除氧气和二氧化碳,因为太重要太熟悉,感觉没有创新性,其实就目前来说,氧气和二氧化碳的生理作用仍然存在许多问题没有解决。氢气这种人人都知道的气体,似乎不会让人想到会存在医学作用。
 

其次,氢气分子过于简单。氢气是自然界结构最简单的分子,只有两个氢原子核和两个电子,这种几乎是绝对对称简单分子,让人们觉得不可能和生物学作用联系起来。没有复杂的结构,就无法给人更多联想。其实自然界许多过程包括生物过程往往是首先选择最简单的最直接的材料,氢气这种结构简单具有还原作用的分子,在生命演化早期,一定是作为最重要的成分参与。另外我们忽视其他生物分子,例如氮气、甲烷、笑气,虽全部都是结构简单的分子,也都具有生物学作用,都是被忽视的简单生物分子。
 

再次,氢气不溶解。这是物理化学领域对溶解描述带来的生物学不利影响。氢气、氧气、甲烷这些非极性气体,都是很难溶解于水的物质,难溶解不是不溶解,这些气体溶解量在常压下都接近毫摩尔水平,在生物学领域这种浓度是非常高的,完全能产生理想的效应。但一个不溶解,就让许多人联想到没有作用。即使现在已经对氢气的医学作用有广泛深入研究的时代,仍然有许多人根据氢气不溶解来推断氢气不可能产生生物作用,可见影响多么严重。
 

最后,氢气化学性质稳定。氢气是两个氢原子通过共价键形成的分子,破坏共价键不容易,造成这种气体分子化学性质稳定,稳定的结构让人感到不太可能自然产生化学还原作用,也就不可能产生疾病改善作用。从稳定性上,氧气分子也是非常稳定的共价键,而且其键能比氢分子还高。氧气在生物体系中的作用被广泛公认,但氢气的作用可以用化学稳定来否定,这不得不让人遗憾。当然,生物利用氧气是需要蛋白酶催化,氢气也具有这个途径,细菌制造氢气的氢化酶就是最突出的典型。
 

总结为什么氢气生物医学效益被忽视,可让我们更清楚氢气生物医学的地位和价值,也让我们避免走过去的弯路,在认清氢气生物作用必然性的基础上研究和探索氢气作用的分子基础,不仅能给我们更多自信,也给我们更多反面参考。
 

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