生命能源—氫氣

2020-09-15 為明天請繼續


氫氣生物學是研究氫氣的生物學效應的一門科學。是生物學的一個新興分支學科。


  長期以來,人們對氫氣的生物學效應幾乎熟視無睹。認為氫氣是生命的惰性氣體。


  沒有水,就沒有生命。水電解分開就是氫氣氧氣,沒有氧氣,也沒有生命。相對應地對稱性地,沒有氫氣,也沒有生命。然而,現代醫學化學生物學,卻沒有相關的結論。氫氣對生命的意義作用,醫學化學生物學,長期以來,都是空白。


1996年,我國學者首先對此提出質疑。之後,展開粗放基礎的實驗。發現氫氣對於種子萌發、植物離體枝條蓓蕾的開放等都有積極意義。之後,在小白鼠進行了注射實驗,發現抗飢餓、抗麻醉能力增強。再後,在反覆謹慎的基礎上,在人體進行了肌肉注射實驗,因量較小,時間短,沒發現積極或消極的效果。


  在上述實驗的基礎上,學者們進行了同位素示蹤實驗(氘、U都分別進行過),取得重大進展。發現氫氣廣泛地參與了多種組織的構成如心臟、腦、骨髓、肝、腎、肌肉、血細胞等,不同組織的豐度有很大差異,即使同為血細胞,白細胞比紅細胞則高的多。說明氫氣廣泛參與了新陳代謝,是生物的重要構成物質。同時在血漿和尿中測出了較高的豐度,說明糜氚通過反應進入水中,說明氫氣又是一種生命能源物質。


  上述結論陸續發表於《山東師範大學學報》《太陽能》和兩次國家級學術會議的論文集。


  同時,我國學者認為,中醫氣功武術等幾千年來所說的元氣、真氣等,其核心、實質、特色性物質,就是氫氣。


  

一個新課題的出現,往往是時代性的。


1975年,曾有人在《科學》發表論文證明,連續呼吸8個大氣壓97.5%氫氣(2.5%氧)14天,高壓氫氣可有效治療動物皮膚惡性腫瘤,並認為是通過抗氧化作用(Dole et al.1975) 。這是目前見到的最早的文章。


  近年來,眾多學者也對氫氣的生物學效應展開研究,取得了重大的發現。 較著名的是日本的太田成男。2007年7月,日本醫科大學學者在《自然醫學》報導,動物呼吸2%的氫氣就可有效清除自由基,顯著改善腦缺血再灌注損傷。之後,各國學者研究如雨後春筍。我國的領軍人物是第二軍醫大學的孫學軍教授。用飽和氫生理鹽水灌注,取得矚目成果。


2010年底,在日本召開了第二次國際氫氣生物學學術會議,標誌著這一學科逐步走向成熟,並逐步得到學界的認可。孫學軍教授應邀出席並作重點發言。


  可以預計,這是一個諾貝爾獎的「富礦區」。就像光合作用、DNA研究一樣,將有若干次的諾貝爾獎從這裡誕生。


  概括幾年來各國學者的研究,截止2010年7月,發現氫氣對常見的近百種疾病有明顯療效。可以想像,以後會有更多的作用發現出來。因此,有學者確認,氫氣就是中國傳統人體科學所說的「氣」—元氣或真氣,因為百病皆可從氣的角度治療。另外,氣功、武術尤其是太極拳,通過練氣養氣治療眾多疾病也是周知的事實。這些,和氫氣多方面的作用幾乎是同一的。


  從目前各國的研究看,我國起步早、認識到位、理論體系全面、實驗有創意。日本以太田成男為代表,起點高、實驗條件好、分析細緻到位、影響力大,具領先地位。美國等國家也都有明顯的起步。


  可以想像,這個學科日新月異,每天都在飛速發展之中。

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    【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】根據彭博新能源財經一項最新的研究顯示,如果發展順利,到2050年,由可再生能源製成的綠色氫氣可以滿足全球四分之一的能源需求。綠色氫氣作為可運輸、可供暖、可作重工業燃料的清潔能源,未來完全可以填補石油和天然氣以外的能源需求,取得電力不能直接達到的效果。隨著可再生能源和電解設備的成本下降,到本世紀中葉,綠色氫氣的價格將低至0.8~1.6美元/千克,極具市場競爭力。
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  • 氫氣提取技術如有重大突破並推廣,廉價氫能源或將取代化石能源
    在燃料能源中,有機物燃燒會產生二氧化碳等有毒汙染氣體,對環境不友好,資源有限。氫燃料不同,如果有水,水電解會產生氫氣,氫氣燃燒會產生水。水與我們的日常生活密不可分,不會產生汙染。氫能是燃料能源中的一種最清潔能源,受到人們的重視和利用。氫氣是一種二次能源,被認為是21世紀潛在的清潔能源。
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    因為大的資源,大的能源可以讓這個文明有更多的機會去做更多消耗能源的事。因為清潔能源可以帶給我們非常多的便利,比如說不會有副作用,又或者說獲取途徑相對來說更加的輕鬆便捷。就比如說我們現在所用的風力,水力等都屬於清潔能源。那麼其實我們地球上還有非常非常多的清潔能源,只不過還有待我們去開發罷了。其實我們每一個學習過化學的人都明白一個道理,那麼就是水,其實它就是一種清潔能源,並且它有很大的成為清潔能源的潛質。
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    這項發現表明,生命可以生存的系外行星環境可能比之前認為的更加豐富多樣。△圖源:Veer圖庫氫氣也能「孕育」生命?氫為主的大氣中含有微量的還原氣體,有利於生命的起源,因為還原前體分子被認為是生命起源所必需的。
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    根據近期《自然-天文學》發表的一篇論文,科學家驚訝地發現,微生物可以在百分之一百的氫氣中生存和生長。這項發現表明,生命可以生存的系外行星環境可能比之前認為的更加豐富多樣。「孕育」生命?其次,儘管尚不知道氫氣能夠對生命產生多大的毒性(對動物的健康危害僅與通過置換肺中的氧氣進行窒息有關),但過去的研究也未能證明微生物會在純100%氫氣中生長。  而這項研究發現,簡單的單細胞原核生物——大腸桿菌,以及更複雜的單細胞真核生物——酵母都可以在100%氫氣氣體環境下的液體培養基中生存和繁殖。
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    引言:「氫璞」首篇文章得到很多領導、專家和朋友的鼓勵,並提了很多好的建議,深感工作的意義和責任,也深感壓力,唯有更加努力才不辜負大家的支持。
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    獲獎時年齡:30 歲獲獎時職位:復旦大學青年研究員獲獎理由:他從化學基礎入手,解決能源轉換中的多種問題。同時,為可用於實際工藝化、裝備化的能源系統提供基礎材料解決方案。龔鳴做科研項目的伊始,也是純粹地從科學角度理解一些基本問題;而後,發現氫能具體在未來的能源系統中能做什麼。他說:「從個人角度來看,氫能作為能源發展的話,仍需要一段路程。當下的能源體系更多基於碳基的,比如天然氣、煤和石油,而氫能需要和太陽能、風能等可再生能源一起,才更能體現其在脫碳領域的作用。」
  • 生命離開氧氣就不能活了嗎? 氫氣告訴你,No~
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  • 還在類地行星上找生命?不妨看看氫氣「球」!
    這些行星的大氣中很可能沒有游離氧,因為氫氣和氧氣會形成高度易燃的混合氣體。 氫氣是最輕的分子,很容易向空間逃逸。一個巖石行星要有大到足以維持有氫大氣的引力,必須要是一個質量在地球2~10倍間的「超級地球」。這些氫氣既可能是行星從生長時處在的氣體雲中捕獲的,又可能是之後的鐵和水的反應中析出的。
  • 還在類地行星上找生命?不妨看看氫氣「球」
    這些氫氣既可能是行星從生長時處在的氣體雲中捕獲的,又可能是之後的鐵和水的反應中析出的。實驗室裡的吸氫生物作者們在實驗室中證明,大腸桿菌(人腸道裡有數十億)能在完全無氧的氫氣環境中存活並繁殖;數種酵母菌也能做到。這都是很有意思的結果,但不能進一步證明在氫氣環境下生命能蓬勃發展。
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