一、氢气是生命之父
地球生命的诞生离不开水，水是生命之母。氢气在生命的诞生过程中发挥特别重要的作用。电子传递是生命能量代谢的基础，而氢气作为最天然最直接提供电子的方便简单物质，在生命早期进化过程中发挥重要作用。
在生命特征的光合作用中，利用阳光也是以产生氢气为标志之一，但是由于氢气作为气体的能量密度不够高，能量代谢逐渐放弃氢气作为生命能量供体的身份，转而利用糖脂肪等大分子，这是生命进化后期的事情。但是在催化生命产生过程中，氢气的作用绝对无法替代。
二、氢气有巨大生物安全性
对人和生物来说，安全性是个相对的概念。并没有绝对安全的物质，毒理学有一个说法，离开剂量谈毒性是耍流氓。有的人更形象说法是，只要剂量足够，任何物质都有毒。但是也有例外的情况，例如各种气体，在常压下溶解度非常有限，能被生物利用摄取的能力比较小，即使在非常大剂量下有毒，但一般的办法不能达到这样的剂量。这样的情况，再去简单套用这种逻辑考虑其毒性就过于迂腐了。例如空气中的氮气，虽然在高压下存在麻醉性或说毒性，但常压下不能产生这样作用，我们可以认为氮气是绝对无毒的。同样道理，氦气也一样，氢气也是这样。相对于氮气来说，在高压下的麻醉作用都非常低，相对毒性来说，氢气比氮气还低。当然氢气的生物安全性还有许多学术证据，过去也有过多次介绍，这里不进行赘述。
三、氢气医学作用的必然性
生物医学是正在蓬勃发展的领域，说一个领域正在发展，是因为仍然存在许多未知。对生命产生的过程我们不知道，对人类从单细胞到完整个体的发育细节，我们不十分清楚。对癌症发生的基本道理，我们也不够明白。对象不完全理解的情况下，医学作为治病救人的学科，如何能游刃有余地治疗所有疾病。对抗疾病，我们只能逐步探索，在摸索中前进。最近在癌症治疗方面，人类取得比较好的成就就是免疫治疗，其实这个概念很早就有，本质是利用人体免疫系统天然的抗肿瘤能力。肿瘤所以会发生，许多情况是把自己伪装成正常细胞，逃避免疫系统的攻击。免疫治疗的一个成功措施就是把肿瘤伪装的核心信号进行阻断，重新激活免疫系统抗肿瘤能力，免疫治疗让许多癌症患者获得了理想的治疗效果。
对氢气的生物学作用，过去也有零星的知识。例如，许多细菌具有合成氢气的能力，也有一些细菌具有代谢氢气的能力，甚至有的细菌可以合成也能利用氢气。这说明氢气在微生物领域是能量代谢的核心分子。代谢氢气的重要蛋白就是氢化酶。相当比例的细菌都具有氢化酶的基因。人类作为高等生物的代表，也同样有氢化酶的同源基因，虽然这种基因目前没有发现能代谢氢气，也不清楚是否和氢气的生物学效应有关系，但这提示人和高等生命仍然保留和氢气代谢相关的生物分子，其它生化过程受到氢气影响的可能性仍然存在。
四、氢气效应基础：选择性抗氧化
氢气生物学效应非常多，最重要的是抗氧化、抗炎症、抗细胞凋亡或坏死，而抗炎症和抗凋亡作用也都可以用抗氧化来解释，所以氢气生物学作用最重要的就是抗氧化。抗氧化也是氢气最具有特异性的，或者说最不同于其他生物分子的是抗氧化效应，因为氢气抗氧化具有选择性的特点。
什么是选择性抗氧化？就是只对有毒的高活性自由基具有中和作用，当然这种选择性的化学基础是氢气相对比较稳定，不容易和活性比较弱的自由基发生反应，氢气只能被强活性自由基氧化，产生的结果是氢气具有选择性抗氧化作用。
氢气选择性抗氧化是氢气区别于其他抗氧化物质的重要特征，例如和维生素C这种的强还原剂不同，强还原剂因为自身还原作用强，对活性氧没有选择性，几乎和所有氧化剂发生反应。例如维生素C在生理条件下可以和过氧化氢反应，但是氢气不能发生这样的反应。当然维生素C也可以和强氧化自由基反应，但是身体内含量更多的是活性比较弱的自由基，和含量比较少的强氧化自由基产生反应的机会就比较低。一般的抗氧化剂没有选择性抗氧化作用，但是氢气具有选择性抗氧化作用。
选择性抗氧化的优点是什么？最重要的是对自由基的认识，人们曾经把所有自由基看成是导致疾病的根源，因此就把抗自由基或抗氧化作为治疗疾病的一个基本策略，其实现在对自由基的认识并不是有害物质，而是细胞功能正常发挥不可缺少的成员，大部分自由基活性氧具有生理功能的，少数强毒性活性强的自由基毒性比较大，氢气能在包括具有生理功能自由基的基础上，选择性中和强毒性自由基，在减少氧化损伤基础上不影响自由基正常功能的发挥，但是传统的抗氧化剂例如各种维生素就没有这样的选择性，导致正常活性氧功能不足，有可能带来危害或副作用。大规模人群研究也发现，长期大剂量服用维生素不仅不利用健康，还有可能导致癌症等疾病的发生。氢气不仅生物安全性非常高，而且有非常明确的人体抗氧化效果，对许多慢性病的效应也进一步表明氢气抗氧化作用的可靠性和安全性。
氢气的选择性抗氧化也存在不同观点，主要是认为在生物体系中含有大量比氢气还原作用强的还原剂，强毒性活性氧似乎没有选择氢气的道理。不过由于氢气具有扩散能力强大的优势，这也许能部分弥补氢气还原性弱的不足。理论化学认为，物质的扩散能力也是影响化学反应的重要因素，氢气的扩散能力强大或许是产生效应的原因。
选择性抗氧化是氢气生物学效应的最重要理论解释，但是也不能完全解释氢气的生物医学效应。也有一些补充说法，例如氢气通过调节基因表达，其中增加抗氧化酶基因表达产生生物学作用。当然在选择性抗氧化基础上，氢气通过增加信号作用活性氧效应，促进氧化应激，提高抗氧化基因反应，促进内源性抗氧化效应。也有人认为，氢气在生物体系发挥作用，可能是基于氢气的催化活性，改变一些最基本的能量代谢和重要生物化学反应速度，这可能是产生广泛生物学效应的基础。例如导致线粒体代谢效率下降，促进细胞产生热量，产生类似运动或寒冷刺激的效应。
（部分观点属于个人看法或猜测，学术引用请慎重！）
五、氢气医学临床证据
证明某种物质能治疗疾病的研究并分析治疗效果的研究属于药物效果或药理学研。从方法上分，药理研究有细胞学研究、动物疾病模型研究和临床试验研究。氢气作为一种生物活性物质，要成为药物离不开药理学研究。目前的许多氢气生物学研究都属于疾病和损伤效果的药理学研究，就是采用细胞学研究，动物疾病模型研究和临床试验研究等层次的方法，开展效应评价研究。例如用细胞氧化损伤为模型，证明氢气能对抗氧化损伤，用炎症细胞模型证明氢气具有抗炎症的作用。这些都属于细胞学研究。由于氢气进行细胞学研究存在给药方式难度比较大，控制氢气的稳定浓度比较难等因素，氢气效应的细胞学研究比较少。
氢气的动物模型研究比较多，主要是因为比较容易开展，给氢气的方法也多种多样，例如可以吸入氢气、可以注射氢水、饮用氢水、注射氢气、吃提高细菌产生氢气的食物成分，给药方法的差异能成比例增加研究论文的数量，给多发表论文愿望比较大的学生很大的吸引力，这可能是造成氢气医学研究相对比较活跃的一个重要原因，也是氢气医学研究存在一定学术泡沫的问题所在。
采用脑缺血损伤模型，证明氢气吸入或氢气水能治疗脑缺血，采用饮用氢水的给药方法，证明氢气能对抗化疗药物导致的肾脏毒性，饮用氢水对帕金森动物的治疗效果，氢气腹腔注射对心脏骤停导致的脑损伤保护作用，氢水对脂肪肝、糖尿病、动脉硬化、甚至牙周炎等的治疗效果等等。这些都属于动物模型层面的药理学研究。
氢气医学临床研究目前相对比较少，主要是因为氢气医学比较属于早期研究阶段，开展临床研究的周期比较长，需要进行前期动物实验结果的确认，需要进行临床伦理学的评估，需要根据标准收集足够数量的临床患者。临床研究也有不同的类型，例如有个案报道，这是比较简单的研究，只需要对某个患者或几个患者进行相对全面的情况介绍，给这个领域的研究提供一定的参考，也能引起相关学者的
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