今天終于把100問的50問寫好，其中最后10篇基本都是對過去內(nèi)容的題目修改。原來計(jì)劃寫100問，但現(xiàn)在看來難度不小。主要是因?yàn)椴恢涝搶懩切﹥?nèi)容。
 

希望朋友們能給我一些建議和幫助，特別重要的是能提供一些問題的線索。
 

孫學(xué)軍
 

希望新冠病毒早日被消滅!2020年元宵節(jié)于上海
 

我對水沒有研究，但是由于研究氫氣，而氫氣溶解在水成為氫水使用氫氣最常見的方法，讓我不得不學(xué)習(xí)一些關(guān)于水的知識。不過從我的研究經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)來說，不斷學(xué)習(xí)新知識應(yīng)該是一個(gè)科研人員的一貫習(xí)慣。
 

我八十年代后期讀大學(xué)，是讀臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)，但并沒有干過臨床，本科畢業(yè)后直接讀基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)生理學(xué)碩士研究生，然后是神經(jīng)生物學(xué)博士，畢業(yè)后從事醫(yī)學(xué)教學(xué)和科研。早期研究經(jīng)歷中，我對自由基只是一知半解。自從開展了氫氣醫(yī)學(xué)效應(yīng)研究，為了弄清楚氫氣的作用機(jī)制，我不得不從頭學(xué)習(xí)自由基的知識，但是仍然是門外漢，自由基屬于化學(xué)領(lǐng)域，對醫(yī)學(xué)來說，許多內(nèi)容無法從根本上，如從量子力學(xué)水平上理解。
 

不過，學(xué)無止境，也不限制跨行學(xué)習(xí)。我博士畢業(yè)后，曾經(jīng)到兩個(gè)單位從事核磁共振成像方面的研究，雖然磁共振成像對我來說只是一種研究技術(shù)，但是我趁機(jī)會學(xué)習(xí)了一些磁共振方面的基本知識。這些知識對我后來的學(xué)習(xí)和科研產(chǎn)生了很好的促進(jìn)作用，至少讓我不會對其他跨行領(lǐng)域的知識產(chǎn)生恐懼。
 

不懂就學(xué)習(xí)，一點(diǎn)不懂就從頭學(xué)習(xí)，但是外行就是外行，時(shí)刻記住不要冒充內(nèi)行就行了。關(guān)于水的話題，我是外行，本文可能存在我個(gè)人非常粗淺的認(rèn)識。
 

水是萬能溶液。水具有固體、液體和氣體三種狀態(tài)。水是生命產(chǎn)生的前提條件，也是生命體發(fā)揮基本功能的必需條件。水是生命之液，是生命活動的必要條件。有了水就會有生命，反之亦然。人類探索外太空是否有生命，也是根據(jù)是否存在水作為標(biāo)準(zhǔn)之一。
 

水的重要性毋庸置疑。沒有水就沒有生命，但是許多人不知道的是，水是人類最重要的基本營養(yǎng)素之一。如果有水但沒有食物，人可以活一個(gè)月，但是如果沒有水，三天就很危險(xiǎn)，這也是為什么許多災(zāi)難救援所謂黃金72小時(shí)的最基本道理。水是人體維持體溫，吸收營養(yǎng)，排泄廢物的最基本工具。幾乎所有的細(xì)胞代謝過程都必需是在水溶液中進(jìn)行。
 

人體含水量受年齡、性別、體型和身高等因素影響，水在成年人占體重大約55-75%，女性多于男性，年齡越高含水越少，脂肪越多相對含水越少。但是不能簡單將含水量作為是否健康的標(biāo)準(zhǔn)。比較理想的含水量就是細(xì)胞維持功能的理想水平。大約2/3的水在細(xì)胞內(nèi)，另外1/3在細(xì)胞外。
 

保持身體最佳水含量是維持長期健康和長壽的最基本條件。每年夏季酷熱都會奪走許多人的生命，高熱造成死亡的原因主要是因?yàn)槊撍?，脫水也是老年人和兒童患病死亡的常見因素。感染患者如果同時(shí)伴隨脫水會顯著增加死亡率。身體少量缺水，如占體重的1-2%就能顯著影響運(yùn)動成績和認(rèn)知功能。
 

水分子是一個(gè)人字結(jié)構(gòu)，氧原子和兩個(gè)氫原子分別以共價(jià)鍵結(jié)合，水分子的兩個(gè)氫原子與氧原子結(jié)合后的夾角是104.45度，而不是預(yù)測的109.5度，這是因?yàn)檠踉舆€有另外兩對電子，這些電子對對氫原子核產(chǎn)生一定排斥作用(產(chǎn)生擠壓效應(yīng))。
 

因?yàn)檠踉佑泄聦﹄娮?，能分別吸引另外一個(gè)水分子中的一個(gè)氫原子核，形成一個(gè)特殊的分子之間吸引力，就是氫健。這樣類似于兩個(gè)交叉的磁力棒每個(gè)水分子中氧原子有兩個(gè)電子對負(fù)極，和兩個(gè)氫原子正極。每個(gè)水分子可以和4個(gè)水分子形成氫健，因此水可以形成一種空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，就是水分子團(tuán)簇。許多人把水分子團(tuán)簇大小作為判斷水的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但這并沒有得到學(xué)術(shù)界的認(rèn)可。
 

水分子的極性也讓水溶液特別容易溶解具有極性的帶電離子，例如氯化鈉在水中就是以正負(fù)兩種離子形式和水形成結(jié)合結(jié)構(gòu)。每個(gè)離子周圍都會吸引大量水分子，形成刺猬樣結(jié)構(gòu)。水可以形成四個(gè)氫健的性質(zhì)也是生命離不開水的重要原因之一，許多生物分子如蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì)，就是和水形成氫健結(jié)構(gòu)，形成多種多樣的生物形態(tài)。例如細(xì)胞膜就是因?yàn)轷ヮ惙肿影凑沼H水疏水的特性形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。DNA雙螺旋立體結(jié)構(gòu)的核心維持力就是各種氫健。蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)更是氫健作用的必然結(jié)構(gòu)。沒有氫健，就沒有水的能在常溫下保持液體等大部分性質(zhì)，沒有氫健就不可能出現(xiàn)生命。氫健也是水可以分解為氫離子和氫氧根離子的重要原因，這樣可以讓水呈現(xiàn)出酸性和堿性的特征。
 

水分子量為18，因此每摩爾水分子有18克，這屬于非常輕的物質(zhì)，比水重的物質(zhì)如氡可以呈現(xiàn)氣態(tài)，氡的分子量是222克，是水的12倍。這都是因?yàn)樗梢孕纬蓺浣。睕]有這樣的能力。
 

氫健產(chǎn)生的根源在于氫原子的特征，這種原子核只有一個(gè)正電荷質(zhì)子，與氧原子等形成共價(jià)鍵后電子云必然會偏移到氫核一側(cè)，另一側(cè)就會被極化出部分正電荷，這樣的結(jié)構(gòu)在其他原子也會產(chǎn)生，但都沒有氫原子這樣高的比例。
 

氫氣醫(yī)學(xué)讓水和生命的關(guān)系增加了更多含義。水是生命之母，氧氣是自然界中非常獨(dú)特的氧化劑，也是需氧生物不可缺少的物質(zhì)。氫氣具有強(qiáng)大的還原作用，也是生命產(chǎn)生的催化劑，可以認(rèn)為是生命之父。大量研究發(fā)現(xiàn)，地球生命誕生需要?dú)錃庾鳛殡娮庸w，也是早期生命賴以生存的能量基礎(chǔ)。現(xiàn)在地球一些極端環(huán)境中如海底溫泉，哪里沒有陽光，也沒有氧氣，但有許多種生命形式，這些生命則仍然是依靠氫氣作為能量交換載體。因此可以說，氫氣是生命之父，精心呵護(hù)著最早期生命的形成和發(fā)展。
 

組成水的氫和氧都是生命的重要元素。認(rèn)識到氫氣對生命的重要性這賴于最近氫氣醫(yī)學(xué)的研究。
 

大善若水，氫氧成之;水為生命之母，氫為生命之父!